TY - JOUR A1 - Franken, Tim A1 - Netzer, Corinna A1 - Mauss, Fabian A1 - Pasternak, Michal A1 - Seidel, Lars A1 - Borg, Anders A1 - Lehtiniemi, Harry A1 - Matrisciano, Andrea A1 - Kulzer, Andre Casal T1 - Multi-objective optimization of water injection in spark-ignition engines using the stochastic reactor model with tabulated chemistry N2 - Water injection is investigated for turbocharged spark-ignition engines to reduce knock probability and enable higher engine efficiency. The novel approach of this work is the development of a simulation-based optimization process combining the advantages of detailed chemistry, the stochastic reactor model and genetic optimization to assess water injection. The fast running quasi-dimensional stochastic reactor model with tabulated chemistry accounts for water effects on laminar flame speed and combustion chemistry. The stochastic reactor model is coupled with the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm to find an optimum set of operating conditions for high engine efficiency. Subsequently, the feasibility of the simulation-based optimization process is tested for a three-dimensional computational fluid dynamic numerical test case. The newly proposed optimization method predicts a trade-off between fuel efficiency and low knock probability, which highlights the present target conflict for spark-ignition engine development. Overall, the optimization shows that water injection is beneficial to decrease fuel consumption and knock probability at the same time. The application of the fast running quasi-dimensional stochastic reactor model allows to run large optimization problems with low computational costs. The incorporation with the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm shows a well-performing multi-objective optimization and an optimized set of engine operating parameters with water injection and high compression ratio is found. KW - Ottomotor KW - Water injection KW - Genetic optimization KW - Spark-ignition engine KW - Stochastic reactor model KW - Detailed chemistry KW - Wassereinspritzung KW - Prozessoptimierung KW - Stochastisches Modell Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1177/1468087419857602 SN - 1468-0874 SN - 2041-3149 PB - SAGE Publications CY - London, England ER - TY - THES A1 - Gnegel, Fabian ED - Fügenschuh, Armin T1 - Refinement algorithms for time-dependent discrete optimization problems T1 - Verfeinerungsalgorithmen für zeitabhängige diskrete Optimierungsprobleme N2 - One of the standard approaches for solving discrete optimization problems which include the aspect of time, such as the traveling salesman problem with time windows, is to derive a so-called time-indexed formulation. If the problem has an underlying structure that can be described by a graph, the time-indexed formulation is usually based on a different, extended graph, commonly referred to as the time-expanded graph. The time-expanded graph can often be derived in such a way that all time constraints are incorporated in its topology, and therefore algorithms for the corresponding time-independent variant become applicable. The downside of this approach is that the sets of vertices and arcs of the time-expanded graph are much larger than the ones of the original graph. In recent works, however, it has been shown that for many practical applications a partial graph expansion that might contain time-infeasible paths, often suffices to find a proven optimal solution. These approaches, instead, iteratively refine the original graph and solve a relaxation of the time-expanded formulation in each iteration. When the solution of the current relaxation allows for a feasible schedule, an optimal solution can be derived from it and the algorithm terminates. In this work, we first present new ideas that allow for the propagation of information about the optimal solution of a coarser graph to a more refined graph and show how these can be used in algorithms. More precisely, we present two general algorithms for solving Mixed Integer Linear Program formulations which we call iterative refinement and branch-and-refine. Iterative refinement basically is solving relaxations of the problem until a feasible solution to the original problem is found. Branch-and-refine is a kind of branch-and-bound algorithm that allows for the graph refinement to be carried out during the exploration of the branch-and-bound tree. For demonstrating the practical relevance of these algorithms, we not only study them in the context of academic examples but also apply them to two real-world problems. The first is a problem from the literature, where small passenger air-crafts have to be routed and scheduled to serve flight requests while fulfilling a variety of conditions on, for example, fuel consumption, weight, and detours. We show here that refinement algorithms can be used to improve the best known results from the literature. The second problem we consider is the task of optimally scheduling deliveries and charging times of delivery robots such that delays are minimized. In this case, we show that refinement algorithms perform better than a direct solution approach making use of state-of-the-art solvers. N2 - Das Herleiten einer so genannten zeitindizierten Formulierung ist einer der Standardansätze zum Lösen diskreter Optimierungsprobleme, die den Aspekt der Zeit einbeziehen, wie z. B. das Problem des Handlungsreisenden mit Zeitfenstern. Liegt dem Problem eine Struktur zugrunde, die durch einen Graphen beschrieben werden kann, so basiert die zeitindizierte Formulierung in der Regel auf einem anderen, erweiterten Graphen, der gemeinhin als zeitexpandierter Graph bezeichnet wird. Der zeitexpandierte Graph kann oft so konstruiert werden, dass alle zeitlichen Beschränkungen bereits in seine Topologie einfließen und Algorithmen für die entsprechende zeitunabhängige Variante anwendbar werden. Der Nachteil dieses Ansatzes ist, dass die Mengen der Knoten und Bögen des zeitexpandierten Graphen viel größer sind als die des ursprünglichen Graphen. In neueren Arbeiten wurde jedoch gezeigt, dass für viele praktische Anwendungen eine partielle Expansion des Graphen, die möglicherweise nicht alle zeitlich unzulässigen Pfade verbietet, oft ausreicht, um eine nachweislich optimale Lösung zu finden. Bei diesem Ansatz wird stattdessen der zeitexpandierte Graph iterativ sukzessive aufgebaut und verfeinert und in jedem Schritt wird eine Relaxierung der zeitexpandierten Formulierung gelöst. Wenn die Lösung der aktuellen Relaxierung einen realisierbaren Zeitplan zulässt, kann daraus eine optimale Lösung abgeleitet werden und der Algorithmus wird beendet. In dieser Arbeit stellen wir zunächst neue Ideen vor, die es ermöglichen, Informationen über die optimale Lösung eines gröberen Graphen auf einen verfeinerten Graphen zu übertragen, und zeigen, wie diese in Algorithmen verwendet werden können. Genauer gesagt stellen wir zwei allgemeine Algorithmen zur Lösung von gemischt-ganzzahligen linearen Programmen vor, die wir als `iterative refinement' und `branch-and-refine' bezeichnen. Bei der iterativen Verfeinerung geht es im Wesentlichen darum, Relaxierungen des Problems zu lösen, bis eine machbare Lösung für das ursprüngliche Problem gefunden wird. Branch-and-refine ist eine Art Branch-and-Bound-Algorithmus, bei dem die Verfeinerung des Graphen während der Erkundung des Branch-and-Bound-Suchbaums durchgeführt wird. Um die praktische Relevanz dieser Algorithmen zu demonstrieren, untersuchen wir ihn nicht nur im Zusammenhang mit akademischen Beispielen, sondern wenden ihn auch auf zwei praktisch motivierte Fragestellungen an. Das erste ist ein Problem aus der Literatur, bei dem die Routen und Zeitpläne kleiner Passagierflugzeuge so geplant werden müssen, dass Fluganfragen von Touristengruppen zu bedienen und dabei eine Vielzahl von Bedingungen zu erfüllen. Die Bedingungen betreffen unter anderem Treibstoffverbrauch, Gewicht und Umwege. Wir zeigen hier, dass Verfeinerungsalgorithmen verwendet werden können, um die besten Ergebnisse aus der Literatur zu verbessern. Das zweite Problem, das wir betrachten, ist die Aufgabe, Lieferungen und Ladezeiten von elektrischen Lieferrobotern optimal zu planen, so dass Verzögerungen minimiert werden. In diesem Fall zeigen wir, dass Verfeinerungsalgorithmen besser abschneiden als ein direkter Lösungsansatz, bei dem ein allgemeiner Löser für gemischt-ganzzahlige Probleme eingesetzt wird. T3 - Cottbus Mathematical Preprints - 27, 2022 KW - Discrete optimization KW - Mixed integer linear programming KW - Graph refinement KW - Branch and bound KW - Time-dependent airplane routing KW - Diskrete Optimierung KW - Gemischt-ganzzahlige lineare Programmierung KW - Verfeinerung von Graphen KW - Zeitabhängige Flugroutenplanung KW - Tourenplanung von E-Fahrzeugen KW - Ganzzahlige Optimierung KW - Tourenplanung KW - Travelling-salesman-Problem KW - Branch-and-Bound-Methode Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61275 ER - TY - THES A1 - Mordhorst, Annegret T1 - Die Förderung erneuerbarer Energien durch die RL 2009/28/EG und ihre Weiterentwicklung : Perspektiven für kleine Akteure T1 - Promotion of renewable energies by Directive 2009/28/EG and its further development : perspectives for small players N2 - Ziel der Arbeit war es, die Perspektiven für Erneuerbare-Energien-Anlagen kleiner Akteure wie Prosumenten unter dem neuen Rechtsrahmen zur Förderung erneuerbarer Energien zu untersuchen und einen Ausblick zu geben, wie die rechtlichen Rahmenbedingungen im deutschen Fördersystem, konkret mit dem EEG, umgesetzt werden können. Das erste Kapitel befasst sich mit den wichtigsten EU-Rechtsvorschriften im Bereich der erneuerbaren Energien. Massnahmen sowohl auf der Primar- als auch auf der Sekundarstufe waren in diesem Zusammenhang wichtig. Auf der Primärebene, d. Oh Dokumenth. auf der Ebene des EU-Vertrags, spielt der Energieartikel des Artikels 194 AEUV eine zentrale Rolle. Der sekundäre Rechtsrahmen für die Förderung von Energie aus erneuerbaren Quellen besteht im Wesentlichen aus der Richtlinie 2009/28/EG und der Richtlinie zur Förderung von Energie aus erneuerbaren Quellen, die am 21. Dezember 2018 in Kraft getreten sind. In diesem Kapitel erfolgt eine Untersuchung der Unterschiede zwischen den wichtigsten Richtlinien aus dem Jahr 2009 und der Neufassung der Richtlinie aus dem Jahr 2018. Dazu gehörten insb. die Bereiche Eigenversorgung und erneuerbare Energiegemeinschaften. Im weiteren Verlauf der Arbeiten wurden die europäischen Vorgaben zur Eigenversorgung von Strom aus erneuerbaren Energien sowie die Bestimmungen für Erneuerbare-Energien-Gemeinden mit den deutschen Vorgaben des Erneuerbare-Energien-Gesetzes in der Fassung 2021 verglichen. Der Vergleich zeigte, dass die deutschen Anforderungen weitgehend den europäischen entsprechen, dass es aber noch einige Unterschiede gibt, die vom deutschen Gesetzgeber noch umgesetzt werden müssen, damit die kleinen Akteure das vom europäischen Gesetzgeber eingeräumte Potenzial voll ausschöpfen können. Zusätzlich zu diesen Kernpunkten wurden folgende Fragen angesprochen. Wie sollte Energie aus erneuerbaren Quellen gefördert werden? Wird die Einspeisungspriorität weiterhin bestehen, und wenn ja, unter welchen Bedingungen? Wie werden Erneuerbare-Energien-Anlagen zukünftig im Engpassmanagement behandelt und wie werden die Verwaltungsverfahren für die Genehmigung von Erneuerbare-Energien-Projekten gestaltet? Auch diese Fragestellungen wurden durch einen Vergleich mit den aktuellen Anforderungen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes vertieft und kamen zu dem Ergebnis, dass die deutschen Anforderungen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes den europäischen Anforderungen entsprechen. Die Arbeit endete mit einer Exkursion. Der rechtliche Hintergrund des EU-weit verbindlichen Ziels für den Anteil erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch von 32 Umschalttaste % bis 2030 wurde näher untersucht. N2 - The aim of this paper was to investigate the perspectives for renewable energy plants of small players, such as prosumers,. under the new legal framework for the promotion of energy from renewable sources and to provide an outlook on how the legal framework can be implemented in the German funding system, specifically with the EEG. The first chapter deals with key EU legislative measures in the field of renewable energy. Measures at both primary and secondary level were important in this respect. At the primary level, i. e. the EU Treaty level, the energy article of Article 194 TFEU plays a central role. The secondary legal framework for the promotion of energy from renewable sources consists mainly of Directive 2009/28/EC and the Directive on the Promotion of Energy from Renewable Sources, which entered into force on 21 December 2018. In this chapter, an examination of the Differences between the major directives of 2009 and the recast directive of 2018, that for the first time European requirements to promote the needs of small players have been included. This included the areas of self-sufficiency and renewable energy communities. In the further course of the work, the European requirements for self-supply of electricity from renewable energies as well as the provisions for renewable energy communities were compared with the German requirements of the Renewable Energy Act in the version 2021. The comparison showed that the German requirements are largely in line with the European ones, but that there are still some differences which still need to be implemented by the German legislator in order for the small players to be able to make full use of the potential granted by the European legislator. In addition to these key points, the following questions were addressed. How should energy from renewable sources be promoted? Will feed-in priority continue to exist and, if so, under what conditions? How will renewable energy installations be treated in the future in congestion management and how will the administrative procedures for the approval of renewable energy projects be designed? These questions were also examined in greater detail by comparing them with the current requirements of the German Renewable Energy Act and arriving at the conclusion that the German requirements of the Renewable Energy Act are in line with European requirements. The work ended with an excursion. It examined in more detail the legal background of the EU-wide binding target for the share of renewable energy in gross final energy consumption of 32% by 2030. KW - Erneuerbare Energien KW - Renewable energies KW - Energiekompetenz KW - Energy authority KW - Mitgliedsstaaten KW - Member state KW - Europäische Union KW - Energierecht KW - Energiepolitik KW - Elektrizitätsmarkt KW - Prosumerismus Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61478 ER - TY - THES A1 - Veleski, Mitko T1 - A cross-layer framework for adaptive processor-based systems regarding error resilience and power efficiency T1 - Ein schichtenübergreifender Ansatz für adaptive prozessorbasierte Systeme hinsichtlich Fehlerresilienz und Leistungseffizienz N2 - This dissertation proposes a cross-layer framework able to synergistically optimize resilience and power consumption of processor-based systems. It is composed of three building blocks: SWIELD multimodal flip-flop (FF), System Operation Management Unit (SOMU) and Framework Function Library (FFL). Implementation of the building blocks is performed at circuit, architecture and software layer of the system stack respectively. The SWIELD FF can be configured to operate as a regular flip-flop or as an enhanced flip-flop for protection against timing/radiation-induced faults. It is necessary to perform replacement of selected timing-critical flip-flops in a system with SWIELD FFs during design time. When the system is active, the SWIELD FFs operation mode is dynamically managed by the SOMU controller according to the current requirements. Finally, the FFL contains a set of software procedures that greatly simplify framework utilization. By relying on the framework, a system can intelligently interchange techniques such as Adaptive Voltage/Frequency Scaling, selective Triple Modular Redundancy and clock gating during operation. Additionally, a simple and convenient strategy for integration of the framework in processor-based systems is also presented. A key feature of the proposed strategy is to determine the number of SWIELD FFs to be inserted in a system. Using this strategy, the framework was successfully embedded in instances of both single- and multicore systems. Various experiments were conducted to evaluate the framework influence on the target systems with respect to resilience and power consumption. At expense of about 1% area overhead, the framework is able to preserve performance and to reduce power consumption up to 15%, depending on the number of SWIELD FFs in the system. Furthermore, it was also shown that under certain conditions, the framework can provide failure-free system operation. N2 - In dieser Dissertation wird ein schichtenübergreifendes Framework vorgeschlagen, das in der Lage ist, die Resilienz und den Stromverbrauch von prozessorbasierten Systemen synergetisch zu optimieren. Es setzt sich aus drei Bausteinen zusammen: SWIELD Multimodal Flip-Flop (FF), System Operation Management Unit (SOMU) und Framework Function Library (FFL). Die Implementierung der Bausteine erfolgt jeweils auf der Schaltkreis-, Architektur- und Softwareebene. Das SWIELD FF kann so konfiguriert werden, dass es als normales Flipflop oder als erweitertes Flipflop zum Schutz vor zeit- und strahlungsbedingten Fehlern arbeitet. Während der Entwurfszeit müssen ausgewählte zeitkritische Flipflops im System durch SWIELD FFs ersetzt werden. Wenn das System aktiv ist, wird der Betriebsmodus der SWIELD FFs vom SOMU-Controller entsprechend den aktuellen Anforderungen dynamisch verwaltet. Schließlich enthält das FFL eine Reihe von Softwareverfahren, die die Nutzung des Frameworks erheblich vereinfachen. Durch den Einsatz des Frameworks kann das System Techniken wie Adaptive Voltage/Frequency Scaling, selektive Triple Modular Redundancy und Clock Gating während des Betriebs intelligent austauschen. Außerdem wird eine einfache und komfortable Strategie zur Integration des Frameworks in prozessorbasierte Systeme vorgestellt. Eine wesentliche Eigenschaft der vorgeschlagenen Strategie besteht darin, die Anzahl der SWIELD FFs zu bestimmen, die in das System eingefügt werden sollen. Mit dieser Strategie wurde das Framework erfolgreich in Instanzen von Single- und Multicore-Systemen integriert. Es wurden verschiedene Experimente durchgeführt, um den Einfluss des Frameworks auf die Zielsysteme im Hinblick auf Resilienz und Stromverbrauch zu bewerten. Auf Kosten von ca. 1% Flächen-Overhead ist das Framework in der Lage, die Verarbeitungsleistung zu erhalten und den Stromverbrauch, abhängig von der Anzahl der SWIELD FFs im System bis 15% zu reduzieren. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass das Framework unter bestimmten Bedingungen einen ausfallfreien Systembetrieb gewährleisten kann. KW - Processor KW - Cross-layer KW - Power KW - Resilience KW - Prozessoren KW - Energieeffizienz KW - Leistungseffizienz KW - Fehlerresilienz KW - Prozessor KW - Modell KW - Energieeffizienz KW - Fehlertoleranz Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61450 ER - TY - THES A1 - Kuprat, Mark Sebastian T1 - The potential of renewable energy sources and integrated energy in the ENTSO-E : a techno-economic potential analysis within an energy balance assessment T1 - Das Potential der erneuerbaren Energien und integrierter Energiesysteme im Verband der Europäischen Übertragungsnetzbetreiber - ENTSO-E : eine techno-ökonomische Potentialanalyse im Rahmen einer energiebilanziellen Bewertung N2 - This analysis aims at the investigation of the techno-economic RES potentials and to minimize GHG emissions in the ENTSO-E. The ENTSO-E represents one of the world’s largest economic regions with a GDP of 19,835 billion US dollar (23%) and a primary energy consumption of 29,705 TWh (18%). ENTSO-E is coined with high degrees of fossil energy dependencies (49.9%) from third-party countries and contributes 3,517 Mt CO2eq (9%) to global GHG emissions. The Primary Sources onshore wind, offshore wind, utility-scale PV, and CSP techno-economic potentials are assessed via GIS-based georeferenced spatial analysis. Solar rooftop potentials are calculated based on a per capita approach. The Secondary Sources bioenergy, hydropower, geothermal, and hydrokinetic energy potentials are approximated based on meta-analysis. Primary and Secondary Sources potentials are input into the IES linear optimization model to simulate an energy system with high shares of RES and PTX. It is found that RES-based primary energy production potentials account for 13,492 TWh and energy dependency could be reduced by 6,482 TWh to 20.5%. Compared to the base year 1990, the direct GHG emission reduction amounts to 3,246 Mt CO2eq (70.7%). This reduction does not correspond with the EU reduction target of 80–95%. Hence, RES-based fuel imports, such as synthetic fuels and hydrogen, from third-party countries become necessary, to substitute fossil fuels and reduce domestic emissions. Additional GHG reduction potentials are suspected in the indirect emission sectors agriculture and waste management. In reference to the Sankey methodology, the analysis entails comprehensive energy flow balances for the ENTSO-E 2016 and 2050 energy systems. The ENTSO-E member countries exhibit heterogeneous properties regarding RES potentials, GHG emissions, and energy dependencies, and, hence, must be assessed individually. Integrated energy systems with high shares of RES and PTX represent a promising means to decrease direct energy use and non-energy use emissions as well as energy dependencies significantly. N2 - Die vorliegende Arbeit zielt auf die Untersuchung der techno-ökonomischen Potentiale der erneuerbaren Energien und die Minimierung der Treibhausgasemissionen im Verband der Europäischen Übertragungsnetzbetreiber (ENTSO-E) ab. Mit einem BIP von 19.835 Milliarden US-Dollar (23%) und einem Primärenergieverbrauch von 29.705 TWh (18%) repräsentiert ENTSO-E eine der größten Wirtschaftsregionen der Welt. ENTSO-E ist dabei durch eine hohe Energieimportabhängigkeit von fossilen Energieträgern (49,9%) aus Drittländern geprägt und trägt 3.517 Mt CO2eq (9%) zu den globalen Treibhausgasemissionen bei. Die techno-ökonomischen Potentiale der Primärquellen Onshore-Wind, Offshore-Wind, PV und CSP wurden mittels GIS-basierter und georeferenzierter Analyse ermittelt. Die Potentiale von Solardächern wurden auf der Grundlage eines Pro-Kopf-Ansatzes berechnet. Die Potentiale der Sekundärquellen Bioenergie, Wasserkraft, Geothermie und Hydrokinetik wurden auf der Grundlage einer Meta-Analyse ermittelt. Die Potentiale der Primärquellen und Sekundärquellen wurden anschließend als Input für das lineare IES-Optimierungsmodell genutzt, um ein Energiesystem mit einem hohen Anteil an erneuerbaren Energien und PTX zu simulieren. Es wurde festgestellt, dass sich das Potential der Primärquellen auf 13.492 TWh beläuft und die Energieimportabhängigkeit um 6.482 TWh auf 20,5% reduziert werden konnte. Im Vergleich zum Basisjahr 1990 umfasst die Reduzierung der Treibhausgasemissionen 3.246 Mt CO2eq (70,7%). Diese Verringerung entspricht nicht dem EU-Reduktionsziel von 80-95%. Daher werden auf erneuerbaren Energieträgern basierende Kraftstoffimporte, wie bspw. synthetische Kraftstoffe und Wasserstoff, aus Drittländern erforderlich, um die fossilen Kraftstoffimporte zu ersetzen und die inländischen Emissionen zu verringern. Zusätzliche Treibhausgasminderungspotentiale werden in den indirekten Emissionssektoren Landwirtschaft und Abfallwirtschaft vermutet. In Anlehnung an die Sankey-Methodik beinhaltet die Arbeit umfassende Energieflussbilanzen für die ENTSO-E Energiesysteme 2016 und 2050. Die ENTSO-E Mitgliedsländer weisen dabei heterogene Eigenschaften in Bezug auf die spezifischen EE-Potentiale, THG-Emissionen und Energieimportabhängigkeiten auf und müssen daher individuell bewertet werden. Als Ergebnis stellen integrierte Energiesysteme mit einem hohen Anteil an erneuerbaren Energien und PTX ein vielversprechendes Mittel dar, um die energetischen und nichtenergetischen Emissionen sowie die Energieimportabhängigkeiten signifikant zu verringern. KW - ENTSO-E KW - RES KW - PTX KW - GIS KW - GAMS KW - EE-Potentiale KW - Sektorenkopplung KW - Europa KW - Energiebilanzen KW - Sankey KW - Europa KW - Energiebilanz KW - Erneuerbare Energien KW - Übertragungsnetz Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61397 ER - TY - THES A1 - Engelhorn, Thorsten T1 - On the value of the wind’s infeed and the costs of capacity build-up : a bottom-up modelling for the German market T1 - Über den Marktwert der Windeinspeisung und die Kosten des Kapazitätsausbaus : eine Bottom-up-Modellierung für den deutschen Markt N2 - In this dissertation, I present three research articles on the economics of wind energy in Germany. The first two chapters primarily assess onshore wind energy’s empirical value in the wholesale market. The third chapter discusses the efficiency of the German wind support scheme. In the first chapter, a database on German onshore wind turbines installed was created by using a general method to fill incomplete stock data. By using the database and highly granular wind speed data, hourly infeed and annual market values of around 25,700 wind turbines in Germany from 2005 to 2015 were calculated, and its drivers – infeed-price-correlation and standard deviation of infeed – analysed. Further, the spread in market values on turbine level was shown, regional differences quantified and the effect of turbine age on market values discussed. Turbines in central Germany had, on average, lower market values than turbines in the north, south or west of Germany. Modern turbines reached higher market values than older turbines. The second chapter on wind turbines’ market values covers the period until 2019. This analysis confirmed that market values were highly diverse on turbine level. Further, it explained why the market value of a single turbine matters in the market premium model. In this context, the magnitude of the outperformance of technologically advanced turbines was assessed. Last, the effect of inter-annual weather variability on wholesale electricity prices and market values was quantified, using 19 different years of winds speeds and infeed data. In the third chapter, it was analysed whether the German wind support scheme incentivised a cost-minimal capacity build-up. Two cost-minimal benchmark scenarios were developed and compared to the historical capacity build-up between 1995 and 2015. The costs of the benchmark scenarios were significantly lower than those of the historical build-up. The benchmark cost reduction largely stemmed from greater efficiency in terms of using better wind sites. It was further shown that a spatially concentrated capacity-build up, as induced in the benchmarks, is beneficial from a consumer’s point of view. N2 - In dieser Dissertation präsentiere ich drei Forschungsartikel mit ökonomischen Fragestellungen zur Windenergie an Land in Deutschland. Die ersten beiden Kapitel behandeln vornehmlich den empirischen Marktwert von Windenergieanlagen im Großhandelsmarkt. Das dritte Kapitel diskutiert die Effizienz des deutschen Windfördersystems. Im ersten Kapitel wurde eine Datenbank mit allen in Deutschland errichteten Windenergieanlagen an Land aufgebaut. Dabei wurde eine allgemeine Methode angewandt, um unvollständige Marktdaten zum Anlagenbestand zu füllen. Mit Hilfe der Datenbank und hochaufgelöster Windgeschwindigkeitsdaten wurden die stündlichen Einspeisungen und jährlichen Marktwerte von rund 25 700 deutschen Windenergieanlagen der Jahre 2005 bis 2015 berechnet, sowie deren Treiber – die Korrelation zwischen Einspeisung und Großhandelspreis und die Standardabweichung der Einspeisung – analysiert. Daneben wurde die Streuung der Marktwerte auf Turbinenebene aufgezeigt, regionale Unterschiede quantifiziert und der Einfluss des Windenergieanlagenalters auf die Marktwerte diskutiert. Anlagen in Mitteldeutschland wiesen im Durchschnitt niedrigere Marktwerte als Anlagen im Norden, Süden oder Westen Deutschlands auf. Moderne Anlagen erzielten höhere Marktwerte als ältere. Das zweite Kapitel zu Windmarktwerten untersucht die Zeit bis ins Jahr 2019. Die Analyse bestätigte die hohe Streuung der Marktwerte auf Anlagenebene. Weiter wurde aufgezeigt, weshalb Marktwerte im Marktprämienmodell für Windenergieanlagen einen Unterschied machen. In diesem Zusammenhang wurde quantifiziert, in welchem Ausmaß technologisch fortschrittliche Anlagen weniger fortschrittlichen überlegen sind. Zuletzt wurde der Einfluss des jährlich schwankenden Wetters auf Strompreise am Großhandelsmarkt und Windmarktwerten quantifiziert; dies geschah durch die Anwendung von 19 unterschiedlichen Jahren stündlicher Windgeschwindigkeits- und Einspeisedaten. Im dritten Kapitel wurde untersucht, ob das deutsche Windfördersystem einen kostenminimalen Kapazitätsaufbau anreizte. Dazu wurden zwei kostenminimale Benchmark-Szenarien entwickelt und zur historischen Entwicklung der Jahre 1995 bis 2015 verglichen. Hierbei zeigte sich, dass die Kosten der Benchmark-Szenarien deutlich geringer waren als in der Historie. Dieser Kostenvorteil stammte größtenteils von einer höheren Effizienz im Sinne einer stärkeren Nutzung ertragreicher Windstandorte. Des Weiteren wurde gezeigt, dass ein räumlich konzentrierter Kapazitätsaufbau, wie in den Benchmark-Szenarien induziert, auch aus Konsumentensicht vorteilhaft ist. KW - Onshore wind power KW - Direct marketing KW - Market value KW - Cost minimisation KW - Efficiency KW - Windenergie an Land KW - Direktvermarktung KW - Marktwert KW - Kostenminimierung KW - Effizienz KW - Windenergie KW - Kostenoptimierung KW - Marktwert Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61221 ER - TY - THES A1 - Löffler, Sven T1 - Optimierung und Regularisierung von Constraint Satisfaction-Problemen (CSPs) T1 - Optimization and regularization of constraint satisfaction problems (CSPs) N2 - Mit Hilfe der Constraint-Programmierung können komplexe, häufig NP-vollständige Probleme, wie zum Beispiel Graphfärbungs-, Optimierungs-, Konfigurations- sowie Schichtplanungs-, Raum- und Zeitplanungsprobleme modelliert und gelöst werden. Im Vordergrund der Constraint-Programmierung steht dabei die deklarative Modellierung, also eine Beschreibung des eigentlichen Problems und nicht dessen Lösungsvorgangs. Während es Aufgabe des Entwicklers ist, das Problem zu modellieren, wird die Lösung einem separat implementierten Solver (Löser) überlassen. Im Idealfall löst dieser Solver das Problem, unabhängig von der konkreten Modellierung, immer schnellstmöglich. In der Praxis kann von diesem Idealfall in der Regel nicht ausgegangen werden und somit hat die Art und Weise der Modellierung ein und desselben Problems und dessen Remodellierung teilweise einen erheblichen Einfluss auf die Lösungsgeschwindigkeit. Bisher bestehende Remodellierungsverfahren transformieren entweder Constraint-Probleme im Ganzen (zum Beispiel beim Umwandeln in SAT- oder binäre Constraint-Probleme) oder erfordern eine präzise Angabe und Steuerung seitens des Nutzers der Constraint-Programmierung (zum Beispiel bei der Tabularisierung). Während die erste Variante in der Regel nur bei sehr speziellen Problemen zu einer Beschleunigung des Lösungsvorganges führt, benötigt die zweite Variante vom Constraint-Modellierer zusätzliches Expertenwissen über das Lösungsverfahren des verwendeten Solvers. Die bisherigen Verfahren erlauben somit keine (voll)-automatisierte Transformation von Constraint-Problemen, bei der Transformationen nur durchgeführt werden, wenn diese auch zu einer Beschleunigung führen. Für das dieser Arbeit übergeordnete Ziel der automatisierten Optimierung von Constraint-Problemen mittels Remodellierung, ohne dass dafür zusätzliches Expertenwissen notwendig ist, werden ausreichend viele verschiedene, gute und gut untersuchte Remodellierungen benötigt. In dieser Arbeit werden daher sowohl bestehende Verfahren für die Transformation von Constraint-Problemen weiterentwickelt, als auch völlig neue entworfen und deren Korrektheit nachgewiesen. Die in dieser Arbeit entwickelten Transformationen werden bezüglich ihrer beschleunigenden Wirkung auf Constraint-Probleme untersucht. Anhand von generierten und von realen Praxisbeispielen wird die Wirksamkeit der Transformationen evaluiert und es werden Schlussfolgerungen darüber gezogen, wann welche Substituierungen besonders vielversprechend sind. N2 - Constraint programming allows modeling and solving complex, often NP-complete problems, such as graph coloring, optimization, configuration, shift and room planning, and scheduling problems. The focus of constraint programming is declarative modeling, i.e. describing the problem rather than how to solve it. While it is up to the user to model the problem, its solution is left to a separately implemented solver. In a perfect declarative world, this solver always solves the problem as quickly as possible, regardless of its concrete modeling. Unfortunately, this is often not the case and the different ways one and the same problem can be modeled and remodeled can have a significant influence on its solution speed. Already existing remodeling procedures transform either the whole constraint problem (i.e. transformations into SAT- or binary constraint problems) or are applied only when the modeler explicitly controls the optimization process (i.e. by tabulation). While the first method improves the solution speed only for very specific problems, the second method requires a great deal of expert knowledge on the part of the modeler regarding the solution processes of a constraint problem. Therefore, the existing methods do not provide a fully automated transformation of constraint problems, in which transformations are only carried out if they also lead to an acceleration. For the higher goal of automatic optimization of constraint problems with remodeling methods without the necessity of extra expert knowledge, many different, well performing and well researched transformation methods are necessary. In this dissertation, existing methods for such model optimizations will be developed further and completely new ones will be designed, and their correctness proven. The transformations developed in the process of this dissertation will be investigated regarding their accelerating effect on constraint problems. Using both generated and real practical examples, the effectiveness of the transformations will be evaluated, and conclusions will be drawn at which time which substitutions are particularly promising. KW - Constraint Satisfaction-Problem KW - Constraint satisfaction problem KW - Optimierung KW - Optimization KW - Regularisierung KW - Regularization KW - CSP KW - SAT KW - Constraint-Erfüllung KW - Regularisierung KW - Optimierung Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61490 ER - TY - RPRT A1 - Villanueva, Monica T1 - Abgrenzung und Schnittstellen beruflicher und wissenschaftlicher Weiterbildung T1 - Delimiting and interfaces of professional and scientific continuing education N2 - Unkompliziertes und schnelles Suchen und Finden der passenden Weiterbildung über eine Plattform kann zur digitalen Verstärkung der beruflichen Weiterbildung dienen. Auf die Konzeption und Gestaltung so einer Plattform zielt der vom Bundesinstitut für Berufsbildung organisierte und über die Nationale Weiterbildungsstrategie des Bundesministeriums für Bildung und Forschung geförderten Innovationswettbewerb INVITE ab (Ertl, 2021). Das Projekt „Expand+ER WB³“ als Teil des Innovationswettbewerbs INVITE zielt darauf ab, innovative Zugänge zu digitalen Lernangeboten auf der Basis der Weiterbildungsdatenbank Berlin-Brandenburg (WDB-Suchportal) zu schaffen. Die Datenbank wird von der Wirtschaftsförderung des Landes Brandenburg und der Europublic GmbH betrieben. Um Weiterbildung gezielt anbieten zu können, sind im Rahmen des Expand+ER WB³-Projekts berufliche und wissenschaftliche Weiterbildung abzugrenzen und die Schnittstellen zwischen beiden zu identifizieren. N2 - The identifying of the right continuing education via a platform with simple and fast searching and finding can serve to the digitally strengthening of vocational training. The INVITE innovation competition organized by the Federal Institute for Vocational Education and Training and funded by the National Continuing Education Strategy of the Federal Ministry of Education and Research aims at the conception and design of such a platform. The project “Expand+ER WB3” as part of the innovation competition INVITE aims to create innovative access to digital learning opportunities based on the database for continuing education Berlin-Brandenburg (WDB search portal). In order to offer continuing education in a targeted manner, the Expand+ER WB3 project has to define and delimit vocational and scientific continuing education and identify the mutually interfaces. KW - Weiterbildung KW - EXPAND+ER WB³ KW - Continuing education KW - Berufliche Fortbildung KW - Wissenschaftliche Weiterbildung KW - Datenbank Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61286 ER - TY - THES A1 - Bergmann, Max T1 - A machine learning approach for churn prediction within the social network Jodel T1 - Ein Machine-Learning-Ansatz zur Vorhersage der Abwanderung von Nutzern am Beispiel des Sozialen Netzwerkes Jodel N2 - Within the last decades, the number of social networks is growing fast. The competition of retaining the customers to grow their platform and increase their profitability is rising. That is why companies need to detect possible churners to retain these. The problem of predicting the users’ lifetime, churning users, and the reasons for churning can be tackled by using machine learning. The goal of this bachelor thesis is to build machine learning models to predict user churn and the user lifetime within the social network Jodel, a location-based anonymous messaging application for Android and iOS. To get the best possible prediction results, we have started with extensive literature research, whose approaches we have tested and added to a machine learning pipeline to build predictive models. With these models, we have investigated the performance after different observation time windows and have finally compared the strongest models to detect similarities and understand the insights to learn their behaviour. The results of this thesis are machine learning models for a selected representative set of communities varying in size within the Kingdom of Saudi Arabia and a country model leveraging all data. These models are used for a regression task by predicting the lifetime of a user and a multi-label classification of a user into six different churn classes. Additionally, we have also given models for a binary classification, where the model will predict if the user will churn within a given time or not. These models have shown general strong predictive power, which is shrinking when limiting the observation time window. Especially the binary classification yielded high accuracy of over 99%. The best models have been used for predicting user churn within other communities to detect communities with possible similar behaviour. These similarities then have been determined by features’ importance, where the most important features have got fed back into empirics. This has shown statistically significant differences between user groups with a different active time but as of today no clear trends were visible that had led us to define the communities’ behaviours. Since the competition of social networks is still growing, the retaining of users will stay a core marketing strategy, which will need to be tackled by machine learning and artificial intelligence. The created models could be useful for predicting churning users within the platform Jodel to detect these customers that will churn within a given time. Researches did not focus much on anonymous and location-based messaging. That is why the results of this thesis on the anonymous messaging application Jodel opens a variety of possible tasks for the future in this context. N2 - In den letzten Jahrzehnten ist die Zahl der sozialen Netzwerke schnell gewachsen. Der Wettbewerb um die Bindung der Kunden, um die Plattform zu vergrößern und die Rentabilität zu steigern, nimmt zu. Aus diesem Grund müssen Unternehmen mögliche Abwanderer erkennen, um diese zu binden. Das Problem der Vorhersage der Nutzerlebensdauer, der abwandernden Nutzer und der Gründe für die Abwanderung kann mit Hilfe von maschinellem Lernen angegangen werden. Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, maschinelle Lernmodelle zur Vorhersage der Nutzerabwanderung und der Nutzerlebensdauer innerhalb des sozialen Netzwerks Jodel, einer ortsbezogenen anonymen Messaging-Anwendung für Android und iOS, zu erstellen. Um die bestmöglichen Vorhersageergebnisse zu erhalten, haben wir mit einer umfangreichen Literaturrecherche begonnen, deren Ansätze wir getestet und zu einer maschinellen Lernpipeline hinzugefügt haben, um Vorhersagemodelle zu erstellen. Mit diesen Modellen haben wir die Leistung nach verschiedenen Beobachtungszeitfenstern untersucht und schließlich die stärksten Modelle verglichen. Die Ergebnisse dieser Arbeit sind maschinelle Lernmodelle für eine ausgewählte repräsentative Gruppe von Gemeinden unterschiedlicher Größe im Königreich Saudi-Arabien und ein Ländermodell, das alle Daten nutzt. Diese Modelle werden für eine Regressionsaufgabe verwendet, bei der die Lebensdauer eines Benutzers vorhergesagt wird, sowie für eine Multi-Label-Klassifizierung eines Benutzers in sechs verschiedene Abwanderungsklassen. Darüber hinaus haben wir auch Modelle für eine binäre Klassifizierung erstellt, bei der das Modell vorhersagt, ob der Nutzer innerhalb einer bestimmten Zeit abwandert oder nicht. Diese Modelle haben eine allgemein starke Vorhersagekraft gezeigt, die mit der Einschränkung des Beobachtungszeitfensters abnimmt. Insbesondere die binäre Klassifizierung ergab eine hohe Genauigkeit von über 99 %. Die besten Modelle wurden für die Vorhersage der Nutzerabwanderung in anderen Gemeinschaften verwendet, um Gemeinschaften mit möglicherweise ähnlichem Verhalten zu ermitteln. Diese Ähnlichkeiten wurden dann anhand der Wichtigkeit der Merkmale bestimmt, wobei die wichtigsten Merkmale in die Empirie zurückgeführt wurden. Dies hat statistisch signifikante Unterschiede zwischen Nutzergruppen mit unterschiedlicher Aktivitätszeit gezeigt, jedoch ohne klare Trends zur Definition von Verhaltensweisen der Gemeinschaften. Da die Konkurrenz unter den sozialen Netzwerken weiterwächst, wird die Bindung von Nutzern eine zentrale Marketingstrategie bleiben, die durch maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz angegangen werden muss. Die erstellten Modelle könnten für die Vorhersage von abwandernden Nutzern innerhalb der Plattform Jodel nützlich sein, um die Kunden zu erkennen, die innerhalb einer bestimmten Zeit abwandern werden. KW - Machine learning KW - Churn prediction KW - Neural networks KW - Python KW - Feature engineering KW - Maschinelles Lernen KW - Online-Community KW - Prognose KW - Maschinelles Lernen KW - Abwanderungsvorhersage KW - Neuronale Netze KW - Klassifizierungsbäume KW - Regressionsbäume Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60878 ER - TY - CHAP A1 - Wendland, David A1 - Gielen, Mark T1 - The design and construction of the vaults in Notre-Dame in Paris and the development of medieval vaulting and stereotomy : surveys, analyses and experiments T1 - Entwurf und Konstruktion der Gewölbe in Notre-Dame in Paris und die Entwicklung von mittelalterlichem Gewölbebau und Stereotomie : Bauuntersuchungen, Analysen und Experimente N2 - Among the many innovative church constructions in the Île-de-France during the twelfth century that immediately followed the ground-breaking new building of the abbey church of Saint-Denis, the high vaults in the cathedral of Notre-Dame in Paris mark a turning point – both in sheer dimensions and in their quality of execution as stone constructions. On the other hand, some solutions in design and construction that can be observed in these vaults remain unique within the dynamic development of Gothic vaulting in the great cathedrals built in the following years. On closer view it turns out that the general design of the vault as well as its construction details are hardly understood until now, mainly because they have been overlooked in a unifying perspective on Gothic architecture coined by the idealistic view of the Gothic Revival in the nineteenth century. Further, the particular relation between vault design and stereotomy needs to be clarified, and its significance needs to be understood. N2 - Innerhalb der zahlreichen innovativen Kirchenbauten, die während des 12. Jahrhunderts in der Île-de-France in unmittelbarer Nachfolge der wegweisenden Neubauten an der Abteikirche von Saint-Denis entstanden, stellen die Hochschiffgewölbe der Kathedrale von Notre-Dame in Paris einen Wendepunkt dar – sowohl in den schieren Abmessungen, als auch in ihrer herausragenden Qualität als Werksteinkonstruktion. Zugleich lassen sich in diesen Gewölben einige Lösungen in Entwurf und Konstruktion beobachten, die innerhalb der dynamischen Entwicklung des gotischen Gewölbebaus in den Kathedralen, die in den Folgejahren errichtet wurden, singulär bleiben. Bei näherer Betrachtung erweist sich, dass der Gesamtentwurf dieser Gewölbe wie auch die konstruktiven Details bis heute kaum verstanden sind – vor allem, weil sie in der durch den idealisierenden Blick des Gothic Revival im 19. Jahrhundert geprägten vereinheitlichenden Sicht auf die gotische Architektur übersehen wurden. Ferner bedarf die besondere Beziehung zwischen Gewölbeentwurf und Stereotomie der Klärung und ihre Bedeutung eines näheren Verständnisses. KW - Vault KW - Medieval architecture KW - Gothic KW - Notre-Dame de Paris KW - Speyer Cathedral KW - Gewölbe KW - Mittelalterliche Architektur KW - Gotik KW - Dom zu Speyer KW - Notre-Dame (Paris) KW - Kirchenbau KW - Gewölbe KW - Gotik Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-6060 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,28 (10.11.2022) N2 - Bekanntmachung: Aufhebung der Studiengänge - Dependable Systems (PhD) - eBusiness (B. Sc.) - eBusiness (M. Sc.) - Elektrotechnik (B. Eng.) - Informations- und Medientechnik (B. Sc.) - Kultur und Technik (B. A.) - Landnutzung und Wasserbewirtschaftung (M. Sc.) - Maschinenbau (B. Eng.) - Physik (M. Sc.) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 28 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61433 ER - TY - THES A1 - Mahmoodinezhad, Ali T1 - Atomic layer deposition and characterization of metal oxide thin films T1 - Atomlagenabscheidung und Charakterisierung von Metalloxid-Dünnfilmen N2 - This thesis describes low temperature growth of wide band gap metal oxide thin films deposited by thermal (T-) and plasma-enhanced (PE-) atomic layer deposition (ALD) techniques in which high quality materials are grown with atomic level precision. Metal oxides are extensively investigated due to their exceptional physical and chemical properties, including relatively wide band gap, high dielectric constant and high thermal stability. This variety of properties results in a wide range of different applications. Thin films of indium oxide (InOx), gallium oxide (GaOx), zinc oxide (ZnOx), and quaternary InOx/GaOx/ZnOx (IGZO), in addition to the well-known aluminum oxide (AlOx), and the catalyst cerium oxide (CeOx), have proven to be superior candidates for many applications; from microelectronics and optoelectronics to gas sensor devices. The demanding requirements of low-temperature deposition processes for thermal sensitive substrates, which include high layer homogeneity and conformality over large areas, makes ALD a pioneer deposition technique. Although many oxides have been grown by TALD and PEALD, the deposition of wide band gap oxides at low temperatures are rarely reported and/or being investigated. In this work, the deposition method of the individual binary oxide films and combining the respective binary processes into the developed super-cycle growth of quaternary compound have been investigated at relatively low-temperatures by TALD and PEALD. Besides, the growth characteristics and chemical properties of the deposited films were evaluated by in-situ and ex-situ characterization techniques such as spectroscopic ellipsometry (SE) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), where the influence of ALD process parameters on the growth mechanism and films composition are discussed in detail for any potential applications. N2 - Diese Dissertation beschreibt das Tieftemperaturwachstum von Metalloxid-Dünnfilmen mit breiter Bandlücke, die durch thermische (T-) und plasmaunterstützte (PE-) Atomlagenabscheidungstechniken (ALD) abgeschieden werden, bei denen hochwertige Materialien mit atomarer Präzision aufgewachsen werden. Metalloxide werden aufgrund ihrer außergewöhnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften, einschließlich einer relativ großen Bandlücke, einer hohen Dielektrizitätskonstante und einer hohen thermischen Stabilität, ausführlich untersucht. Aus dieser Vielfalt an Eigenschaften ergibt sich ein breites Spektrum an unterschiedlichen Anwendungen. Dünnfilme aus Indiumoxid (InOx), Galliumoxid (GaOx), Zinkoxid (ZnOx) und quaternärem InOx/GaOx/ZnOx (IGZO), zusätzlich zu dem wohlbekannten Aluminiumoxid (AlOx) und dem Katalysator Ceroxid (CeOx), haben sich für viele Anwendungen als ausgezeichnete Kandidaten erwiesen; von der Mikroelektronik und Optoelektronik bis hin zu Gassensorgeräten. Die anspruchsvollen Anforderungen von Niedertemperatur-Abscheidungsprozessen für thermisch empfindliche Substrate, zu denen eine hohe Schichthomogenität und -konformität über große Flächen gehören, machen ALD zu einer bahnbrechenden Abscheidungstechnik. Obwohl viele Oxide durch TALD und PEALD gezüchtet wurden, wird die Abscheidung von Oxiden mit breiter Bandlücke bei niedrigen Temperaturen selten berichtet oder untersucht. In dieser Arbeit wurden das Abscheidungsverfahren der einzelnen binären Oxidfilme und die Kombination der jeweiligen binären Prozesse zu dem entwickelten Superzyklus-Wachstum der quaternären Verbindung bei relativ niedrigen Temperaturen durch TALD und PEALD untersucht. Außerdem wurden die Wachstumseigenschaften und chemischen Eigenschaften der abgeschiedenen Filme durch In-situ- und Ex-situ-Charakterisierungstechniken wie spektroskopische Ellipsometrie (SE) und Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) bewertet. Dabei wurde der Einfluss von ALD-Prozessparametern auf den Wachstumsmechanismus und der Filmzusammensetzung im Detail für mögliche Anwendungen diskutiert. KW - Thermal atomic layer deposition KW - Plasma-enhanced atomic layer deposition KW - Indium gallium zinc oxide KW - Aluminum oxide KW - Cerium oxide KW - Thermische Atomlagenabscheidung KW - Plasmaunterstützte Atomlagenabscheidung KW - IGZO KW - AlOx KW - CeOx KW - Tieftemperatur KW - Atomlagenabscheidung KW - Beschichtung KW - Metallschicht KW - Dünne Schicht KW - Aluminiumoxide KW - Ceroxide KW - Indiumoxide Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61343 ER - TY - THES A1 - Stieber, Anke ED - Fügenschuh, Armin T1 - The multiple traveling salesperson problem with moving targets T1 - Das multiple Handlungsreisendenproblem mit beweglichen Zielen N2 - Military installations and objects in out-of-area missions, e.g., an air base or a field camp, must be protected from incoming hostile rockets, artillery or mortar fire. Lasers as directed energy weapons are able to destroy those targets within seconds. Generally, the laser is assigned to a target, that applies the smallest movement of its direction unit to aim at it. The goal is to minimize the damage and thus, to destroy all incoming targets. We model the problem as a multiple traveling salesperson problem with moving targets, where the salespersons correspond to the lasers. The targets move over time on continuous trajectories. Additionally, each target is given a visibility time window. We investigate if exact methods are able to solve real-world instances in reasonable time. On that account, we address the problem from two sides, offline and online. One essential aspect studied in this work is to find an appropriate formulation to model the time requirements. We present five different modeling approaches, where the time aspect is handled in different ways: discrete, continuous, directly or via sub-problems. Our randomly generated test instances consider 6 to 20 targets and 1 to 6 salespersons. Computational experiments with linear and non-linear trajectories are performed. The best model can solve instances up to 10 targets within 3 seconds. For online experiments the two familiar strategies REPLAN and IGNORE are adapted to our problem. Another important aspect of this work is our contribution to competitive analysis, a method to evaluate the quality of online algorithms. Here, we restrict the problem considered so far to one salesperson and address the online moving targets traveling salesperson problem on the real line. We prove a lower bound for the competitive ratio regarding this problem. Then, we develop an online algorithm and present its competitive ratio with the corresponding proof. The competitive ratio depends on the speed ratio of salespersons and targets and outperforms a comparable online algorithm from the literature for certain speed ratios. The theoretical results obtained for the online moving target traveling salesperson problem on the real line are new in this research area. N2 - Bei militärischen Operationen und Auslandseinsätzen ist es notwendig, die verwendete Infrastruktur sowie militärische Objekte, wie beispielsweise Militärflugplätze oder Feldlager vor feindlichem Beschuss zu schützen. Laserwaffen können diese feindlichen Geschosse (Ziele) in Sekundenschnelle neutralisieren. Zur Abwehr eines Zieles wird derjenige Laser ausgewählt, der die Zerstörung des Zieles mit geringster Bewegung der Strahlführungseinheit ermöglicht. Es sollen möglichst alle Ziele eliminiert werden. In der vorliegenden Arbeit wird diese Anwendung als multiples Handlungsreisendenproblem mit beweglichen Zielen beschrieben, wobei die Laser als Verfolger fungieren, welche die Ziele in bestimmten Zeitfenstern besuchen müssen. Die Ziele bewegen sich kontinuierlich über der Zeit auf sogenannten Trajektorien (Flugbahnen). Der Fokus der Arbeit liegt darauf, zu untersuchen, ob exakte Verfahren in der Lage sind, reale Instanzen adäquat schnell zu lösen. Dazu betrachten wir das Problem zuerst offline und anschließend online. Ein zentraler Aspekt dieser Arbeit ist es, den Zeitaspekt geeignet zu modellieren. In diesem Zusammenhang werden fünf verschiedene Modelle vorgestellt, die zum einen auf einer diskreten oder kontinuierlichen Zeitrepräsentation basieren und zum anderen die Zeitzulässigkeit direkt oder über Unterprogramme realisieren. Die zufällig generierten Testinstanzen berücksichtigen 6 bis 20 Ziele und 1 bis 6 Verfolger. Das beste Modell löst offline-Instanzen mit bis zu 10 Zielen im Schnitt innerhalb von 3 Sekunden. Die Tests berücksichtigen sowohl lineare als auch nicht-lineare Trajektorien. Für die Online-Experimente werden bekannte Update-Strategien (REPLAN, IGNORE) adaptiert. Ein weiterer wichtiger Teil dieser Arbeit ist der Beitrag zur Kompetitivitätsanalyse, einer Methode zur Bewertung von Online-Algorithmen. Dazu beschränken wir uns auf einen Verfolger und betrachten das Online-Traveling-Salesperson-Problem mit sich bewegenden Zielen auf der reellen Zahlengeraden. Zu diesem Problem wird eine untere Schranke für den Kompetitivitätsfaktor angegeben. Außerdem präsentiert diese Arbeit einen Online-Algorithmus und den Beweis seines Kompetitivitätsfaktors. Dieser ist abhängig vom Geschwindigkeitsverhältnis von Verfolger und Zielen und für bestimmte Geschwindigkeitsverhältnisse besser als der eines vergleichbaren Online-Algorithmus aus der Literatur. Die erzielten theoretischen Resultate zum Online-Handlungsreisendenproblem mit beweglichen Zielen auf der reellen Zahlengeraden stellen neue Ergebnisse in diesem Bereich dar. T3 - Cottbus Mathematical Preprints - 26, 2022 KW - Multiple traveling salesperson problem KW - Moving targets KW - Modeling of time KW - Online algorithms KW - Competitive analysis KW - Multiples Handlungsreisendenproblem KW - Bewegliche Ziele KW - Modellierung von Zeit KW - Online-Algorithmen KW - Kompetitivitätsanalyse KW - Competitive analysis KW - Travelling-salesman-Problem Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61104 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,27 (03.11.2022) N2 - Tenure-Track-Ordnung für Tenure-Track-Professuren (Assistant und Associate Professuren) der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus–Senftenberg vom 10. Juni 2021 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 27 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61372 ER - TY - THES A1 - Eyb, Simona von T1 - The future is a shared country : an application of the collaborative economic model in heritage tourism T1 - Die Zukunft ist ein gemeinsames Land : die mögliche Anwendung eines kollaborativen Wirtschaftsmodells für den Welterbe-Tourismus N2 - This thesis contributes to the understanding of the collaborative economic model and its applicability in the development of heritage tourism in rural areas. It does so by examining the conceptual and operational attractiveness of the collaborative economy and by proposing a new collaborative model for tourism development. The first part of the research provides a broad theoretical contextualisation of the collaborative economic model. The main assumption is that the duality between individual and collective values lies at the core of all social interactions, and is essential in understanding the conceptual appeal of the collaborative model. The study draws upon concepts and paradigms from a wide range of academic disciplines to frame this assumption: moral philosophy, religion, history, national and political narratives, neuroscience, evolutionary biology, psychology, anthropology and World Heritage discourses. It continues with an analysis of this duality within various theoretical models in the history of Western political economy, and argues that the search for an ideal model of economic policy represented a constant balancing act between individualist or collective goals. The thesis further investigates this duality at the microeconomic level, in relation to specific aspects of economic behaviour: motivation, interaction, ownership, and modes of consumption. The research continues to examine the key characteristics of the collaborative economy, as an emerging model that challenges the structures of the dominant market economy. It demonstrates how the collaborative economy provides an ingenious manner to reconcile individual interests with a sense of community and cooperative action, developing a narrative that rehabilitates the social nature of economic activities. The second part of the thesis investigates the operational attractiveness of a potential collaborative tourism model. It explores the perspectives of both the providers (hosts) and the consumers (tourists) of travel experiences. With the help of data collected from a survey conducted at four selected locations in Romania (Hrabusna, Breaza de Sus) and India (Bhavikeri, Gokarn), the study identifies a high level of acceptance from potential hosts towards a small-scale collaborative tourism model. Similarly, data collected from an online survey offers valuable insights into the tourists’ acceptance of a collaborative tourism model and the functional aspects of its implementation. Finally, the thesis proposes a new collaborative model for small-scale heritage tourism in rural areas – sharitage. The findings of this research provide a good basis for the elaboration of new socio-economic practices that would generate development opportunities and transparent benefits for vulnerable communities in rural areas, respond to the growing tourist demand for immersive, locally contextualised travel experiences, and contribute to the safeguarding of traditional knowledge and practices. N2 - Diese Dissertation leistet einen Beitrag zum Verständnis des kollaborativen Wirtschaftsmodells und seiner Anwendung für die Entwicklung des Kulturerbe-Tourismus im ländlichen Raum. Der erste Teil der Forschungsarbeit stellt eine breite theoretische Kontextualisierung des kollaborativen Wirtschaftsmodells dar. Die Leithypothese lautet, dass die Dualität zwischen individuellen und kollektiven Werten die Grundlage aller sozialen Interaktionen und ein wesentlicher Aspekt der konzeptionellen Anziehungskraft des kollaborativen Modells ist. Die Studie berücksichtigt Konzepte und Paradigmen zahlreicher akademischer Disziplinen, um diese Hypothese zu unterstützen: Moralphilosophie, Religion, Geschichte, nationale und politische Narrativen, Neurowissenschaft, Evolutionsbiologie, Psychologie, Anthropologie und Welterbe-Diskurse. Weiterhin erfolgt eine Analyse dieser Dualität im Rahmen verschiedener theoretischer Modelle in der Geschichte der westlichen politischen Ökonomie. Das Hauptargument ist, dass die Suche nach dem optimalen Modell für Wirtschaftspolitik einen permanenten Balanceakt zwischen individualistischen und kollektiven Zielen darstellte. Die Arbeit erforscht, inwiefern diese Dualität auch auf mikroökonomischer Ebene identifizierbar ist, mit Bezug auf verschiedene für das wirtschaftliche Verhalten relevante Aspekte. Die Forschungsarbeit untersucht weiterhin die zentralen Elemente der kollaborativen Wirtschaft, die die Strukturen der dominanten Marktwirtschaft herausfordert. Die Studie zeigt, wie die kollaborative Wirtschaft kreative Rahmenbedingungen schafft, um individuelle Interessen mit Kooperation und einem Gemeinschaftsgefühl zu vereinbaren und wie sie ein besonderes Narrativ entwickelt, das die soziale Natur von wirtschaftlichen Aktivitäten hervorbringt. Der zweite Teil der Dissertation untersucht die operative Attraktivität eines potenziellen kollaborativen Tourismus-Modells. Dies bezieht sich sowohl auf die Perspektiven der Anbieter (Gastgeber) als auch auf die der Konsumenten (Touristen) der Reiseerlebnisse. Basierend auf Daten, die an je zwei ausgewählten Orten in Rumänien (Hrabusna, Breaza de Sus) und Indien (Bhavikeri, Gokarn) sowie in einer Online-Umfrage erhobenen wurden, weist die Studie eine hohe Akzeptanz der potenziellen Gastgeber und Touristen für ein kollaboratives Tourismus-Modell nach. Schließlich beschreibt die Forschungsarbeit ein neues kollaboratives Model für die Entwicklung von Kulturtourismus auf lokaler Ebene im ländlichen Raum – Sharitage. Die Erkenntnisse dieser Forschungsarbeit bieten eine gute Basis für die Ausarbeitung neuer sozioökonomischer Praktiken, die Entwicklungsmöglichkeiten und transparente Vorteile für schutzbedürftige Gemeinschaften in ländlichen Gebieten generieren, der wachsenden Nachfrage auf Seiten der Touristen für immersive, lokal kontextualisierte Reiseerlebnisse entgegenkommen und zum Schutz traditionellen Wissens und traditioneller Praktiken beitragen könnte. KW - World heritage KW - Heritage tourism KW - Collaborative economy KW - History of economic models KW - Individual and collective values KW - Welterbe KW - Kulturtourismus KW - Kollaborative Wirtschaft KW - Wirtschaftsgeschichte KW - Individuelle und kollektive Werte KW - Ländlicher Raum KW - Wert KW - Sharing Economy KW - Wirtschaft KW - Geschichte KW - Welterbe KW - Bildungstourismus Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61300 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,26 (28.10.2022) N2 - Satzung zum Schutz vor Diskriminierung an der BTU Cottbus–Senftenberg vom 28. Oktober 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 26 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61329 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,25 (28.10.2022) N2 - Beitragsordnung der Studierendenschaft der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus–Senftenberg für das Sommersemester 2022 und Wintersemester 2022/2023 vom 18. Oktober 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 25 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61317 ER - TY - THES A1 - Biereigel, Stefan T1 - Radiation-tolerant all-digital clock generators for high energy physics T1 - Strahlungstolerante digitale Taktgeneratorschaltungen für Anwendungen in der Hochenergiephysik N2 - The main focus of the presented research is the development and experimental study of radiation-tolerant clock generation circuits intended for applications in high energy physics (HEP). Clock synthesis and the synchronization of systems on the scale of large experimental detectors is an important aspect of their successful implementation and a necessity for achieving their anticipated performance. Developments in this area to increase radiation tolerance and performance are motivated by emerging requirements for clock generation and distribution. The thesis reviews the requirements of existing and emerging systems with regards to radiation-tolerant clock generation. To characterize clock generation circuits and adequately assess their conformity with the identified requirements in radiation tests, a number of methods and instrumentation setups are developed and characterized. The presented approaches combine aspects of digital programmable logic, analog circuit design and and digital signal processing concepts. To address design challenges in deep submicron CMOS nodes, the design of radiation-tolerant all-digital PLL and CDR circuits is explored in this thesis. These circuits promise opportunities to improve the radiation tolerance of clock generators, and hence this thesis devises the design of a radiation-tolerant ADPLL/CDR circuit compatible with requirements of high energy physics (HEP) electronics. Using radiation testing, the sensitivity of the circuits is studied and mitigation strategies for identified limitations are discussed. Three such ADPLL/CDR circuits are developed and tested in the form of macro blocks targeting applications in frontend ASICs for high energy physics. The circuits demonstrate jitter performance, power efficiency and radiation tolerance comparable to or better than currently used conventional PLL circuits. As a final aspect, the improved testing instrumentation and methodology developed within this thesis is applied to uncover a previously unrecognized radiation sensitivity in a conventional, radiation-hardened clock generator circuit. An integrated planar on-chip inductor is experimentally identified as responsible for this sensitivity. Irradiation tests are performed to study and characterize the nature of this sensitivity. The results suggest that energy deposition, likely within dielectric materials surrounding the inductor wiring, alters the inductor's terminal impedance. This stimulates frequency errors with long recovery times in the oscillator. The manifestation of this effect in HEP radiation environments is studied using proton irradiation, where a mitigation strategy is experimentally validated. A reduction of the impact of this sensitivity is demonstrated. To help conclusively identifying the underlying mechanism responsible for the sensitivity within the inductor itself, further research opportunities are suggested. N2 - Die vorgelegte Dissertation befasst sich mit der Entwicklung und der experimentellen Untersuchung strahlungstoleranter und hochzuverlässiger Takterzeugungsschaltungen für Anwendungen in der Hochenergiephysik. Die Sychronisation von Komponenten und Systemen im Maßstab großer Detektorexperimente mithilfe solcher Schaltungen ist von zentraler Bedeutung für deren erfolgreiche Implementierung und das Erreichen der spezifizierten Leistungsparameter. Die Konzeption von aktuellen sowie zukünftigen Detektorgenerationen erfordern das Erreichen von zunehmend strikteren Anforderungen an Takterzeugung und -verteilung. Im ersten Teil der Arbeit werden drei komplementäre Methoden und Instrumentationskonzepte für Charakterisierungs- und Qualifikationsaufgaben solcher Schaltungen vorgestellt, um die Einhaltung der durch die Anwendung gegebenen Anforderungen in Strahlungstests zu uberprüfen. Die dazu verfolgten Ansätze kombinieren Aspekte aus den Bereichen flexibel programmierbarer Logikschaltungen, analoger Schaltungsentwicklung und digitaler Signalverarbeitung. Eine der größten Herausforderungen für analoge integrierte Schaltungen in hochintegrierten CMOS-Prozesstechnologien stellt deren aggressive Reduzierung der Versorgungsspannung dar. Als Ansatz zur Bewältigung dieser und weiterer Herausforderungen beschäftigt sich diese Arbeit als zweiten Schwerpunkt mit der Entwicklung von strahlungstoleranten, vollständig digital implementierten Phasenregelschleifen (engl. all-digital PLL) für Anwendungen in Beschleunigerexperimenten. Die digitale Umsetzung traditionell mit analogen Schaltungen implementierter Funktionalität ermöglicht das Verfolgen von neuen, vielversprechenden Ansätzen zur Strahlungshärtung von Takterzeugungsschaltungen. Als letzten Aspekt beschäftigt sich die Arbeit mit einer neuartigen Klasse von transienten Strahlungseffekten in Takterzeugungsschaltungen. Der erstmalige Nachweis sowie das Erkennen der praktischen Relevanz dieses Strahlungseffektes für Systeme mit hohen Genauigkeitsanforderungen wurde dabei erst durch die im ersten Teil der Arbeit durchgeführte Entwicklung verbesserter Messverfahren ermöglicht. On-Chip-Induktivitäten wurden hierbei als strahlungsempfindliche Schaltungskomponente innerhalb eines LC-Oszillators identifiziert. Mithilfe von Experimenten an Laser- und Schwerionenbeschleunigeranlagen wurden Untersuchungen zur Charakterisierung dieses Strahlungseffektes durchgeführt. Mithilfe dieser konnte gezeigt werden, dass die Deposition von Energie innerhalb der empfindlichen Komponente zu einer temporären Änderung ihrer Impedanz führt, was die Schwingfrequenz des untersuchten Oszillators messbar beeinflusst. Abschließend werden zu diesem Themenschwerpunkt weitere zu untersuchende Aspekte herausgearbeitet, mithile derer eine vollständige Erklärung des beobachteten Strahlungseffektes und der ihm zu Grunde liegenden Mechanismen im Bereich der Halbleiterphysik angestrebt wird. KW - All-digital KW - Phase-locked loop KW - Clock-data recovery KW - High-energy physics KW - Integrated circuit KW - Phasenregelschleife KW - Hochenergiephysik KW - Datenrückgewinnung KW - Integrierte Schaltungstechnik KW - Zuverlässigkeit KW - Hochenergiephysik KW - Integrierte Schaltung KW - Taktrückgewinnung KW - Phasenregelkreis KW - Zuverlässigkeit Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60886 ER - TY - GEN A1 - Grünwald, Sebastian A1 - Schulze, Laura A1 - Voigt, Sebastian A1 - Zlatic, Katarina T1 - Strukturförderung in der Lausitz : explorative Datenanalyse zur räumlichen Verteilung der EU-Hilfen T1 - Structural Support in Lusatia : spatial allocation of European Development Funds through explorative data analysis N2 - Die explorative Datenanalyse befasst sich mit der Ausschüttung der europäischen Strukturfonds EFRE und ESF in der brandenburgischen Lausitz in der Förderperiode 2014-2020. Ferner wird untersucht, ob sich die Fördermaßnahmen der beiden EU-Strukturfonds räumlich mit dem Zentrale-Orte-System der Landesentwicklung in der Lausitz decken. N2 - The explorative data analysis deals with the distribution of the European Structural Funds ERDF and ESF in Brandenburg's Lusatia in the funding period 2014-2020. It also examines whether the funding from the European Structural Funds spatially coincides with the central place theory of regional development in Lusatia. KW - Lausitz KW - EFRE KW - ESF KW - Strukturförderung KW - Regionalentwicklung KW - Data analysis KW - Spatial research KW - R-Studio KW - Funding policy KW - Lusatia KW - Lausitz KW - Strukturpolitik KW - Regionalentwicklung KW - Europäischer Fonds für regionale Entwicklung KW - Europäische Kommission KW - Europäischer Sozialfonds Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-55590 ER - TY - THES A1 - Frimpong, Bernard Fosu T1 - Analysis of the relationship between spatial urban expansion and temperature utilising remote sensing and GIS techniques in the Accra and Kumasi Metropolises in Ghana T1 - Analyse des Zusammenhangs zwischen räumlicher, urbaner Ausdehnung und der Temperatur mit Hilfe von Fernerkundungs- und GIS-Techniken in den Metropolen Accra und Kumasi in Ghana N2 - Accra and Kumasi are the two major cities in Ghana. Spatial urban expansion has been experienced in transforming different non-urban Land Use Land Cover (LULC) types into urban/built-up areas with a potential direct relationship to temperature rise in the cities. Thus, this dissertation aims to establish the relationship between urban spatial expansion and temperature in Accra and Kumasi metropolis. Multi-source datasets such as remote sensing images, different GIS vector layers, reference maps and historical temperature datasets were used for this retrospective study. This research was grouped under three components: environmental science, environmental technology, as well as environmental management and planning. From the environmental science component, LULC maps were produced for different years to assess the trend of temporal change in the various LULC classes in the two metropolises. Remote sensing indices and land surface temperature were retrieved from the remote sensing images to determine their correlations. Temperature time series was analysed by calculating temperature indices and determining temporal trends to reveal changes in air temperature to detect urban warming and its impacts. From the environmental technology, the novel random forest algorithm was utilised to classify the satellite images of both cities since previous works have utilised other traditional classifiers. The satellite imageries were used for point-based estimation of temperature to determine Urban Heat Islands (UHIs) hotspots. For environmental management and planning, spatial urban expansion techniques were utilised to ascertain trends in urban/built-up areas, especially in both cities' sub-metropolitan zones. For prescient purposes, future LULC modelling was implemented to provide insights into the proportions of the various LULC changes in 2025. The analysis identified two salient findings: increased urban/built-up areas at the expense of agricultural and forestlands throughout the study period and the positive correlation between spatial urban expansion and temperature. This indicated warming up of urban temperature in both cities. The major findings in this dissertation provided evidence of how integrated datasets and research techniques can be utilised for LULC changes to determine the relationship between spatial urban expansion and temperature at local scales. Institutions such as metropolitan assemblies and policymakers may adopt the concepts demonstrated in this work to rapidly assess urban environments and investigate the relationship between spatial urban expansion and temperature. N2 - Accra und Kumasi sind die beiden größten Städte in Ghana. Die räumliche Ausbreitung des urbanen Siedlungsgebiets der Städte durch die Transformation von Flächen mit nicht-urbanen Landnutzungs-/Landbedeckungsarten in urbane, bebaute Flächen hat einen möglichen direkten Zusammenhang zu der Temperaturerhöhung in beiden Städten. Diese Dissertation zielt deshalb auf die Ermittlung dieser Beziehung zwischen der urbanen Expansion und den Temperaturen in den städtischen Großräumen Accra and Kumasi. Für diese retrospektive Studie wurden umfangreiche Datensätze aus verschiedenen Quellen wie Fernerkundungsbilder, GIS-Vektordatensätze, Referenzkarten und historische Temperaturmessungen verwendet. Die Forschungsarbeit berücksichtigt drei Aspekte, die die Arbeit in drei Komponenten strukturiert: umweltrelevante wissenschaftliche, technologische und verwaltungs-/-planerische Komponenten. In der umweltwissenschaftlichen Komponente wurden Landnutzungs-/Landbedeckungs- (land use / land cover LULC) Karten für verschiedene Jahre für beide Städte erstellt, um den zeitlichen Veränderungstrend zu beurteilen. Fernerkundungsindices und Landoberflächentemperaturen wurden aus Satellitenbildern ermittelt, um ihren Zusammenhang zu bestimmen. Aus Temperaturzeitreihen wurden relevante Kennwerte und zeitliche Trends zum Aufzeigen der Temperaturveränderungen und Nachweis der Stadterwärmung ermittelt. Als technologische, neuartige Forschungskomponente wurde das Random-Forest-Verfahren genutzt, um die Satellitenbilder beider Städte zu klassifizieren. Dies erfolgte in bisherigen Arbeiten bisher nur mit traditionellen Klassifizierungsverfahren. Die Satellitenbilder wurden für die punktuellen Abschätzung von Temperaturen zur Bestimmung von städtischen Wärmeinseln (Urban Heat Islands UHI) ausgewertet. Für die Umweltmanagement- / Umweltplanungskomponente wurden Techniken zur Beschreibung der urbanen Expansion genutzt, um Trends in der bebauten Fläche in den verschiedenen Stadtbezirken zu ermitteln und daraus mögliche LULC Veränderungen bis zum Jahr 2025 zu modellieren. Die Auswertung ergab zwei wesentliche Erkenntnisse: die Zunahme der bebautes/urbanes Flächen zu Lasten von landwirtschaftlichen oder mit Wald bedeckten Flächen und eine positive Korrelation zwischen der Ausweitung der urbanen Flächen und der Temperatur. Letzteres indiziert das Ansteigen der Temperaturen in beiden Städten und damit eine weitere Erwärmung der Städte. Eine wesentliche Erkenntnis der Dissertation ist die Eignung der verwendeten Datensätze und eingesetzte Techniken für die Ermittlung der LULC Veränderungen zur Abschätzung des Zusammenhangs zwischen urbaner Expansion und Anstieg von Temperatoren auf lokaler Skala. Institutionen wie Stadtverwaltungen und -vertretungen und politische Entscheidungsträger können die in dieser Arbeit entwickelten Konzepte anpassen und nutzen, um die urbanen Veränderungen und den Zusammenhang zwischen urbaner Expansion und urbaner Erwärmung zu untersuchen. KW - Spatial urban expansion KW - Temperature KW - Land Use Land Cover KW - Remote sensing KW - GIS KW - Urbane Expansion KW - Temperatur KW - Landnutzung KW - Landbedeckung KW - Fernerkundung KW - Ghana KW - Landnutzung KW - Großstadt KW - Temperatur KW - Fernerkundung KW - Geoinformationssystem Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60730 ER - TY - THES A1 - Schade, Johannes T1 - Staatliches Innovationsmanagement am Beispiel der Projektförderung : Strategie der Forschungs- und Innovationsförderung in Deutschland T1 - State innovation management exemplary for project funding : strategy for research and innovation funding in Germany N2 - Der Begriff des staatlichen Innovationsmanagements wird im deutschsprachigen Raum verwandt, jedoch in einem sehr eingeschränkten Verständnis. Um dieses Verständnis zu erweitern, werden in dieser Arbeit die wirtschaftliche und staatliche Sichtweise auf Innovationsstrategien und deren Management zusammengeführt. Dies erfolgt besonders mit der Anwendung eines Ansatzes zur Strategiebetrachtung, der Balanced Scorecard (BSC), für die staatliche Innovationsstrategie in Deutschland. Diese Strategie, die Hightech-Strategie (HTS) mit dem Bereich der Forschungs- und Innovationsförderung (FIF) steht dabei im Fokus der Arbeit. Es erfolgt außerdem eine Einbettung der FIF in die europäische und deutsche Forschungs- und Innovationspolitik (FIP) als Kontext des staatlichen Handelns. Die HTS als zentrale Strategie in der deutschen FIP wird in der zeitlichen und inhaltlichen Entwicklung beschrieben und die relevanten Instrumente der deutschen FIF dargestellt. Die Projektförderung als das flexibelste Instrument der FIF in Deutschland wird dann vertiefend erläutert und analysiert. Damit werden die operative und strategische Betrachtungsebene in der FIF beispielhaft verbunden, um den Aspekt eines Innovationsmanagements im staatlichen Kontext zu betonen. Die verschiedenen Sichtweisen auf die FIP und deren Bedeutung für Deutschland werden vor allem für den bisherigen Zeitraum der HTS beschrieben. Das deutsche Forschungs- und Innovationssystem wird als Gegenstand der FIP und der HTS skizziert und eine Einbettung in den internationalen Kontext vorgenommen. Weiterhin werden die begrifflichen Zusammenhänge der deutschen FIP weiterentwickelt, um eine Systematisierung der Förderaktivitäten auf Bundesebene vornehmen zu können. Besonders die Aspekte der FIF werden dabei berücksichtigt und mit eigenen Untersuchungen zu den Förderaktivitäten des Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ergänzt. Im Fokus der Auswertung steht dabei die Projektförderung des BMBF und die dazugehörigen Fördermaßnahmen. Die Förderaktivitäten der Bundesregierung (BUND) für Forschung und Innovation verfügen sowohl über eine thematische als auch eine strukturelle Vielfalt im untersuchten Zeitraum. Unterschiedliche Verfahren kommen in der FIF zum Einsatz, die sich seit Beginn der HTS weiter differenziert haben. Die staatliche Sichtweise auf die FIP wird dann durch die Anwendung der BSC für die HTS um eine wirtschaftswissenschaftliche Sichtweise erweitert. Demnach ist die Anwendung der BSC für die HTS der BUND rückwirkend möglich und eine spezifische Zielsystematik der FIP, im Kontext von vier ausgewählten Perspektiven, ist entwickelt worden. Dabei konnte eine hohe Vielfalt an Zielen in der HTS identifiziert und auch spezifisch für die FIF zusammengestellt werden. Es wurde außerdem deutlich, dass eine strategische Zielsetzung in der FIF wesentlich für die operative Umsetzung der FIP in konkreten Maßnahmen der Projektförderung ist. N2 - The term state innovation management is used in German-speaking countries, but in a very limited understanding. In order to broaden this understanding, this work brings together the economic and state perspectives on innovation strategies and their management. This is done in particular with the application of an approach to strategy analysis, the Balanced Scorecard (BSC), for the state innovation strategy in Germany. This strategy, the High-Tech Strategy (HTS) with the area of research and innovation funding (FIF), is the focus of the work. The FIF is also embedded in European and German research and innovation policy (FIP) as a context of state action. The HTS as a central strategy in the German FIP is described in the temporal and content development and the relevant instruments of the German FIF are presented. Project funding as the FIF's most flexible instrument in Germany is then explained and analyzed in more detail. In this way, the operational and strategic level of consideration in the FIF is combined in an exemplary manner in order to emphasize the aspect of innovation management in the state context. The different perspectives on the FIP and its significance for Germany are described above all for the previous period of the HTS. The German research and innovation system is outlined as the subject of the FIP and the HTS and embedded in the international context. Furthermore, the conceptual terms of the German FIP will be further developed in order to be able to systematize the funding activities at the federal level. In particular, the aspects of the FIF are taken into account and supplemented with own studies on the funding activities of the Federal Ministry of Education and Research (BMBF). The evaluation focuses on BMBF project funding and the associated funding measures. The funding activities of the Federal Government (BUND) for research and innovation have both a thematic and a structural diversity in the period under investigation. Different procedures are used in the FIF, which have become more differentiated since the beginning of HTS. The state view of the FIP is then extended by the application of the BSC for the HTS by an economic view. Accordingly, the application of the BSC for the HTS of the BUND is possible retroactively and a specific target system of the FIP, in the context of four selected perspectives, has been developed. A high variety of goals in the HTS could be identified and also put together specifically for the FIF. It also became clear that a strategic objective in the FIF is essential for the operational implementation of the FIP in concrete measures of project funding. KW - Forschungspolitik KW - Innovationspolitik KW - Projektförderung KW - Scorecard KW - Innovationsmanagement KW - Research policy KW - Innovation policy KW - Project funding KW - Innovation management KW - Deutschland KW - Innovationsmanagement KW - Öffentliche Förderung KW - Forschung und Entwicklung KW - Balanced Scorecard Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61124 ER - TY - RPRT A1 - Loof, Tanja A1 - Thomas, Sören ED - Herzberg, Heidrun ED - Spallek, Jacob T1 - MTLA im Spannungsfeld zwischen Ausbildungs- und Berufsrealität am Beispiel der Molekularbiologie : eine Triangulationsstudie T1 - MTLA in the field of tension between educational and professional reality using the example of molecular biology : a triangulation study N2 - Der Beruf der Medizinisch-technischen Laboratoriumsassistent*innen (MTLA) unterliegt schon immer einer starken, am Fortschritt der biomedizinischen Forschung orientierten, Progression. Aktuell werden immer mehr klassische Analysen durch molekularbiologische Methoden ergänzt bzw. ersetzt. Dies bringt eine starke Erhöhung der Sensitivität und Spezifität mit sich. Zudem ermöglichen diese Methoden einen schnelleren und gezielteren Therapiestart, was einen starken Effekt auf die Patient*innensicherheit hat. In den der MTLA-Ausbildung zugrunde liegenden Ordnungsmitteln sind molekularbiologische Inhalte derzeit jedoch nicht verortet. Ziel dieser Forschungsarbeit war es, eine vermutete Diskrepanz zwischen Ausbildungs- und Berufsrealität in Bezug auf molekularbiologische Methoden empirisch zu belegen und deren Effekte auf berufstätige MTLA in ihrem Tätigkeitsfeld aufzudecken. Methodisch wurde hier triangulativ vorgegangen, in dem zunächst problemzentrierte, leitfadengestützte Expert*innen-Interviews geführt wurden. Nach deren Auswertung auf Basis der Grounded Theory flossen die Ergebnisse in die Erstellung eines Online-Fragebogens ein. Dieser richtete sich an berufstätige MTLA, die ihren Abschluss in Deutschland absolviert haben. Durch die Verschränkung der Methoden konnte einerseits sehr deutlich eine hohe Relevanz molekularbiologischer Techniken, mit einem Anteil von etwa einem Drittel aller laboratoriumsmedizinischen Analysen, gezeigt werden. Zugleich wurde offengelegt, dass auch aktuell noch eine inadäquate molekularbiologische Ausbildung der berufstätigen MTLA stattfindet. Es konnte gezeigt werden, dass heute immerhin etwa 97% aller Absolvent*innen molekularbiologische Inhalte während ihrer Ausbildung vermittelt bekommen. Allerdings beträgt der Anteil nur knapp 1,6% der laut MTLA-Ausbildungs- und Prüfungsverordnung für technische Assistenten in der Medizin (MTLA-AprV) geforderten 3170 Unterrichtsstunden. Nach dem Konzept der „Institutionen“ von Berger und Luckmann ist dies de facto auf die zugrunde liegenden starren und nicht mehr der Berufsrealität entsprechenden Ordnungsmittel zurückzuführen. Die defizitäre MTLA-Ausbildung wird durch die Handelnden auf informellem Weg überbrückt. So erlangen die MTLA ihr molekularbiologisches Wissen und die zugehörigen Kompetenzen derzeit über Kolleg*innen, das Selbststudium, über weiterführende Studien und Weiterbildungen, um in der Berufsrealität handlungsfähig zu bleiben. Dieser Prozess ist ein deutliches Indiz für eine aktuell stattfindende Professionalisierung. Auf Grundlage dieser Studie wird eine weitreichende Novellierung der MTLA-Ausbildung und der zugrunde liegenden Ordnungsmittel empfohlen. Vorausgehend sollte dringend eine längst überfällige, umfassende Berufsfeldanalyse stattfinden. Nur ein derartiger Novellierungsprozess kann zu einer Sicherung der Profession beitragen, auf deren Handeln 70% aller ärztlichen Diagnosen beruhen. N2 - The Medical-technical laboratory assistants (MTLA) occupation has always been subject to a strong progression based on the evolution of biomedical research. More and more classic analyzes are currently being supplemented or replaced by molecular biological methods. This leads to a strong increase in sensitivity and specificity. In addition, these methods enable a faster and more accurate start of therapy, which has a remarkable effect on patient safety. However, molecular biological content is currently not located in the regulatory means on which the MTLA training is based. The aim of this research work was to empirically prove a suspected discrepancy between training and occupational reality in relation to molecular biological methods and to uncover their effects on working MTLA in their field of activity. In terms of methodology, a triangulative approach was used, in which initially guide-based, problem-centered expert interviews were conducted. After the interview-analyzes, based on the Grounded Theory, the results were incorporated into the creation of an online questionnaire. This was aimed at working MTLA, who graduated in Germany. Firstly, by interlinking the methods, a high relevance of molecular biological techniques was shown, with a share of about a third of all laboratory medical analyzes. At the same time, it was disclosed that the molecular biological training of the working MTLA is still inadequate. It could be shown that around 97% of all graduates today receive molecular biological content during their training. However, the share is just under 1.6% of the 3170 teaching hours required by the Ausbildungs- und Prüfungsverordnung für technische Assistenten in der Medizin (MTLA-AprV). According to the concept of the “Institutions” by Berger and Luckmann, this is de facto due to the underlying rigid means of organization that no longer correspond to occupational reality. The deficient MTLA training is, at the present time, bridged by the actors in an informal way. For example, the MTLA currently acquire their molecular biology knowledge and related competences through colleagues, self-study, further studies and supplementary training in order to remain able to act in the occupational reality. This process is a clear indication of the currently ongoing professionalization. On the basis of this study, a comprehensive amendment of the MTLA training and the underlying means of organization are recommended. Beforehand, a long overdue, profound occupational field analysis should urgently take place. Only such an amendment process can contribute to securing the profession, on whose actions 70% of all medical diagnoses are made. T3 - Schriftenreihe des Instituts für Gesundheit - 3 KW - MTLA-Ausbildung KW - Molekularbiologie KW - Berufsrealität KW - Professionalisierung KW - MTLA training KW - Molecular biology KW - Professional reality KW - Professionalization KW - Grounded theory KW - Grounded Theory KW - Medizinisch-technischer Laboratoriumsassistent KW - Molekularbiologie KW - Professionalisierung KW - Triangulation KW - Medical assistants KW - Molecular biology KW - Professionalization Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-56827 SN - 978-3-940471-68-0 ER - TY - THES A1 - Groher, Wolfgang T1 - Digitalisierung in FuE-schwachen KMU : ein IT-gestützter Ansatz zur Steigerung der Innovationsleistung T1 - Digitalization in R&D-weak SMEs : an IT-supported approach to increasing innovation performance N2 - In der frühen Phase des Innovationsprozesses, dem Front-End of Innovation (FEI), stehen Unternehmen vor der Herausforderung, eine stetig wachsende Menge an Informationen in immer kürzerer Zeit zu evaluieren, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Entweder investieren sie einen beträchtlichen Zeitaufwand in eine strukturierte Daten- und Informationsanalyse mit der Gefahr eines zu späten Markteintritts, oder sie folgen ihrer Intuition, mit der Gefahr nicht die Kunden- und Markterwartungen zu treffen. Beide Szenarien stellen ein beträchtliches Risiko für den Fortbestand eines Unternehmens dar, insbesondere wenn dieses keine Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten betreibt und somit kein formaler Innovationsprozess etabliert ist. Die vorliegende Arbeit greift dieses Dilemma auf und entwickelt, basierend auf dem Design-Science-Research-Ansatz, ein IT-gestütztes Bewertungsmodell. Dieses ermöglicht datenbasierte Entscheidungen abgestimmt auf die von einem Unternehmen verfolgte Innovationsstrategie. Als Datenbasis werden Patente, wissenschaftliche Veröffentlichungen, Messeneuheiten, Informationen zu Start-ups, sowie Produkt- und Dienstleistungsverzeichnisse berücksichtigt. Eingabegrößen für das Bewertungsmodell sind die Beschreibung eines Innovations-Suchfeldes, sowie die im Unternehmen vorhandenen Kernkompetenzen. Mithilfe semantischer Informationsextraktion, Latent Semantic Analysis (LSA) und Fuzzy-Logik werden die drei Indikatoren Marktreife (Entwicklungsstand), Marktorientierung (Ausrichtung auf Kunden-/ Markterwartungen) und Anschlussfähigkeit (Übereinstimmung mit den im Unternehmen vorhandenen Kernkompetenzen) für ein Innovations-Suchfeld bestimmt. Mithilfe dieser Indikatoren lassen sich alternative Innovations-Suchfelder bewerten und vergleichen und das für das Unternehmen attraktivste und aussichtsreichste bestimmen. Der entwickelte Prototyp wird abschließend mit Hilfe von Fokusgruppen für die Branchen Technischer Handel und Verkehr/ Logistik validiert. Die Validierung zeigt, dass der Ansatz in der Praxis geeignet ist, die Entscheidungsfindung im FEI zu unterstützen und eine transparente Bewertung von Innovations-Suchfeldern ohne spezifisches Domänenwissen vorzunehmen. Möglich wird dies, da das Bewertungsmodell keine Vorstrukturierung eines Innovations-Suchfeldes, beispielsweise durch Ontologien als Eingangsgröße, voraussetzt. Durch die Einbeziehung der relevanten Informationsquellen von Beginn an lassen sich Rücksprünge vermeiden und Zeitvorteile realisieren, was die Leistung im Innovationsprozess erhöht. Somit wird die Grundlage für einen durchgängigen, integrierten Innovationsprozess gelegt, der auch das frühe FEI miteinschließt. N2 - In the early phase of the innovation process, the front-end of innovation (FEI), companies are faced with the challenge of evaluating a constantly growing amount of information in an ever shorter time in order to remain competitive. They either invest a considerable amount of time in a structured data and information analysis with the risk of entering the market too late, or they follow their intuition with the risk of not meeting customer and market expectations. Both scenarios represent a significant risk for the continued existence of a company, especially if it does not conduct any research and development activities and therefore no formal innovation process is established. This dissertation takes up this dilemma and develops an IT-supported evaluation model based on the design science research approach. It enables data-based decisions tailored to the innovation strategy pursued by a company. Patents, scientific publications, trade fair innovations, information on start-ups, as well as product and service directories are taken into account for the database. Input variables for the evaluation model are the description of an innovation search field and the core competencies available in the company. With the help of semantic information extraction, latent semantic analysis (LSA) and fuzzy logic, the three indicators market maturity (development status), market orientation (alignment with customer/market expectations) and connectivity (correspondence with the core competencies available in the company) are determined for an innovation search field. With the help of these indicators, alternative innovation search fields can be evaluated and compared and the most attractive and promising one for the company can be determined. The developed prototype is then validated with the help of focus groups for the sectors technical trade and transport/logistics. The validation shows that the approach is suitable in practice to support decision-making in the FEI and to carry out a transparent evaluation of innovation search fields without specific domain knowledge. This is possible because the evaluation model does not require any pre-structuring of an innovation search field, for example by using ontologies. By including the relevant sources of information right from the start, regressions can be avoided and time saved, which increases performance in the innovation process. This lays the foundation for a continuous, integrated innovation process that also includes the early FEI. KW - FEI KW - Design-Science-Research KW - LSA KW - Bewertungsmodell KW - Innovations-Suchfeld KW - Front-end of innovation KW - Design science research KW - Latent semantic analysis KW - Evaluation model KW - Innovation search field KW - Klein- und Mittelbetrieb KW - Innovation KW - Digitalisierung Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61062 ER - TY - THES A1 - Marko, Jonas T1 - Optimalsteuerungsprobleme mit Totalvariation T1 - Optimal control problems with total variation N2 - Ganzzahlige Optimalsteuerungsprobleme haben eine Vielzahl an Anwendungen, beispielsweise in der Formoptimierung, im Energiemanagement von Gebäuden oder in Netzwerk-Transport Problemen. Ziel ist es, ein System so zu steuern, dass eine bestimmte Größe minimiert oder maximiert wird, wie etwa dessen Energieverbrauch. Oft ist es aber auch von Interesse, gewisse qualitative Eigenschaften für die Steuerungsfunktion selbst zu erhalten. In diesem Sinne wurde in der Arbeit die Totalvariation genauer untersucht, welche ein Maß dafür darstellt, wie stark eine Funktion variiert, also grob gesprochen etwas über deren Änderungsverhalten aussagt. Eine Bestrafung starker Variationen in der Steuerung soll zu Lösungen führen, die in der Praxis einfacher zu realisieren sind. Ein solches Vorgehen hat aber auch weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten in der mathematischen Modellierung, beispielsweise kann für viele Probleme die Existenz einer Optimallösung garantiert werden, wenn man die Totalvariation als Regularisierungsterm verwendet. Die Masterarbeit untersucht eine allgemeine Problemklasse an solchen Optimierungsproblemen. Neben dem Nachweis der Existenz einer Lösung wurde die Zielfunktion auf Differenzierbarkeit untersucht und die Erkenntnisse genutzt, um einen Lösungsalgorithmus, basierend auf dem Proximalgradientenverfahren sowie dem Bellmanschen Optimalitätsprinzip, zu konstruieren. Nach dem Nachweis einiger Konvergenzeigenschaften für vom Algorithmus konstruierte Folgen wurde dieser an zwei Probleminstanzen getestet. Nur für ein Problem konnten zufriedenstellende Lösungen berechnet werden. Allerdings ist es möglich, die Ideen des Verfahrens auf andere, vielversprechende Algorithmen zu übertragen. N2 - Optimal control problems have an abundance of applications, for example in shape optimization, in energy management of buildings or in network transport problems. The goal is to control a system in a way that a certain value is minimized or maximized, as for instance its energy consumption. Often, it is also desirable to obtain certain qualitative properties for the control function itself. In this sense, we investigate the total variation, which measures how much a function varies, roughly speaking it indicates a functions change behaviour. Penalizing large variations in the control should lead to solutions that are easier to implement in practice. However, such a procedure also has other advantages and possible applications in mathematical modelling; the existence of an optimal solution for example can be guaranteed for many problems if the total variation is used as a regularization term. The master thesis investigates a general problem class of such optimization problems. In addition to proving the existence of a solution, the objective function was examined for differentiability and the findings were used to construct a solution algorithm based on the proximal gradient method and Bellman's optimality principle. After proving some convergence properties for sequences constructed by the algorithm, it was tested on two problem instances. Satisfactory solutions could only be calculated for one problem. However, it is possible to transfer the ideas of the method to other promising algorithms. KW - Optimale Steuerung KW - Totalvariation KW - Total variation KW - Optimal control KW - Optimale Kontrolle KW - Funktion von beschränkter Variation Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60717 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,24 (06.10.2022) N2 - Zweite Änderungssatzung der Grundordnung für die Brandenburgische Technische Universität Cottbus–Senftenberg (GO BTU) vom 21. Oktober 2021 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 24 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61134 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,23 (05.10.2022) N2 - Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizintechnik vom 04. Oktober 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 23 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61098 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,22 (05.10.2022) N2 - Neufassung der fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Bauingenieurwesen vom 04. Oktober 2022 (s. dazu 1. Änderungssatzung, AMbl. 20/2023) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 22 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61084 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,21 (30.09.2022) N2 - Neufassung der fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik vom 29. September 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 21 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60973 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,20 (30.09.2022) N2 - Neufassung der fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Architektur (M. Sc.) vom 29. September 2022 (s. dazu 1. Änderungssatzung, AMbl. 19/2023) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 20 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60966 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,19 (30.09.2022) N2 - Neufassung der fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Architektur vom 29. September 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 19 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60944 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,18 (30.09.2022) N2 - Zweite Änderungssatzung vom 30.September 2022 zur Allgemeinen Prüfungs- und Studienordnung für Master-Studiengänge (RahmenO-MA) vom 12. September 2016 (AMbl. 14/2016) i. d. F. der Ersten Änderungssatzung vom 26. Januar 2021 (AMbl. 02/2021 vom 27. Januar 2021) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 18 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60932 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,17 (30.09.2022) N2 - Zweite Änderungssatzung vom 30.September 2022 zur Allgemeinen Prüfungs- und Studienordnung für Bachelor-Studiengänge (RahmenO-BA) vom 12. September 2016 (AMbl. 13/2016) i. d. F. der Ersten Änderungssatzung vom 26. Januar 2021 (AMbl. 01/2021 vom 27. Januar 2021) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 17 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60921 ER - TY - CHAP A1 - Schmitt, Rebecca Erika T1 - Geometric design and construction of a Late Baroque brick vault : Kilian Ignaz Dientzenhofer’s Benedictine Church of the Holy Cross and St. Hedwig at Legnickie Pole T1 - Geometrischer Entwurf und Konstruktion eines spätbarocken Backsteingewölbes : Kilian Ignaz Dientzenhofers Benediktinerkirche Heiliges Kreuz und St. Hedwig in Legnickie Pole N2 - This paper investigates the case study of Kilian Ignaz Dientzenhofer’s church of St. Hedwig in the Polish region of Silesia. The building, a popular pilgrimage church, is known in the history of art and architecture as a Late Baroque jewel with a curious design and famous frescoes. While the shape of the building and its vault has led to different interpretations in the past, its geometry has not yet been analysed on a reliable basis. Moreover, the construction of the brick vault has not yet been subject to scientific research. In order to investigate these aspects, a 3D laser scan of the vault’s extrados and intrados was utilised as the primary source. The 3D model generated from the scan not only enabled the detailed description of structural ribs, brick patterns and construction details on the extrados, but also made a geometrical analysis using reverse geometric engineering possible. The results show a geometric design of the vault surfaces as well as double-curved arches based on simple plane circle segments. This clear geometric definition of the vault is associated with a remarkable simplicity of construction method and centering. In the context of other vault designs by members of the Dientzenhofer professional circle of master builders and architects, the vault of St. Hedwig can be seen as both a continuation and an improvement in terms of geometric design and construction details. N2 - In diesem Beitrag wird die Fallstudie der Kirche St. Hedwig von Kilian Ignaz Dientzenhofer in der polnischen Region Schlesien untersucht. Das Gebäude, eine beliebte Wallfahrtskirche, ist in der Kunst- und Architekturgeschichte als ein spätbarockes Juwel mit einer eigenartigen Formgebung und berühmten Fresken bekannt. Während die Form des Gebäudes und seines Gewölbes in der Vergangenheit zu verschiedenen Interpretationen geführt hat, wurde seine Geometrie bisher noch nicht auf zuverlässiger Grundlage analysiert. Auch die Konstruktion des Ziegelgewölbes ist noch nicht wissenschaftlich erforscht worden. Um diese Aspekte zu untersuchen, wurde ein 3D-Laserscan des Intrados und Extrados des Gewölbes als primäre Quelle herangezogen. Das aus dem Scan generierte 3D-Modell ermöglichte nicht nur die detaillierte Beschreibung von strukturellen Rippen, Backsteinverbänden und Konstruktionsdetails am Gewölbeextrados, sondern auch eine geometrische Analyse mittels Reverse Geometric Engineering. Die Ergebnisse zeigen einen geometrischen Entwurf der Gewölbeflächen sowie der doppelt gekrümmten Bögen, der auf einfachen ebenen Kreissegmenten basiert. Diese klare geometrische Definition des Gewölbes ist mit einer bemerkenswerten Einfachheit der Konstruktionsmethoden und Lehrgerüste verbunden. Im Kontext anderer Gewölbeentwürfe aus dem Umkreis der Baumeister- und Architektenfamilie Dientzenhofer kann das Gewölbe von St. Hedwig sowohl als Fortführung als auch als Verbesserung in Bezug auf geometrischen Entwurf und Konstruktionsdetails gesehen werden. KW - Kilian Ignaz Dientzenhofer KW - Legnickie Pole KW - Geometric design KW - Construction KW - Vault KW - Geometrischer Entwurf KW - Konstruktion KW - Gewölbe KW - Dientzenhofer KW - Kilian Ignaz KW - Wahlstatt (Liegnitz) KW - Kirchenbau KW - Gewölbe KW - Dreidimensionale Rekonstruktion KW - Geometrie Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5905 ER - TY - CHAP A1 - Schmitt, Rebecca Erika A1 - Wendland, David T1 - The geometric design of the “Guarinesque” vaults in Banz and Vierzehnheiligen in relation to the treatises of stereotomy T1 - Der geometrische Entwurf der "Guarinesken" Gewölbe in Banz und Vierzehnheiligen in Beziehung zu den Traktaten der Stereotomie N2 - Johann Dientzenhofer’s Banz Abbey Church (1710-1718) and Balthasar Neumann’s church of Vierzehnheiligen (1743-1772), both located in Upper Franconia (Germany), are characterised by their masonry vaults, sequences of oval domes separated by double-curved arches. This Late Baroque architecture has been called “Guarinesque”; however, the conceptual connection between the vaults and Guarino Guarini’s architecture remains to be thoroughly investigated. This paper resumes the discussion about the geometric definitions of these vaults using the modern methods of geometric analysis and reverse geometrical engineering, based on 3D laser scanning. The analysis of these scans reveals a design process based on plane circle segments and ovals, while more complex geometric procedures are not necessary to describe the vaults. Further, the relationship between these designs and the procedures of geometric design described in the treatises of stereotomy since the 16th century can be shown. On this background, the relation to Guarini’s Architettura Civile (1737) is discussed. N2 - Die Klosterkirche von Banz (1710-1718) von Johann Dientzenhofer und die Kirche Vierzehnheiligen (1743-1772) von Balthasar Neumann, beide in Oberfranken (Deutschland) gelegen, zeichnen sich durch ihre gemauerten Gewölbe aus, Abfolgen von ovalen Kuppeln, die durch doppelt gekrümmte Bögen getrennt sind. Diese spätbarocke Architektur ist als "guarinesk" bezeichnet worden; der konzeptionelle Zusammenhang zwischen den Gewölben und der Architektur Guarino Guarinis ist jedoch noch nicht eingehend untersucht worden. In diesem Beitrag wird die Diskussion über die geometrischen Definitionen dieser Gewölbe mit Hilfe der modernen Methoden der geometrischen Analyse und des Reverse Geometrical Engineering auf der Grundlage von 3D-Laserscans wieder aufgenommen. Die Analyse dieser Scans zeigt einen Entwurfsprozess, der auf ebenen Kreissegmenten und Ovalen beruht, während komplexere geometrische Verfahren zur Beschreibung der Gewölbe nicht erforderlich sind. Darüber hinaus kann die Verwandtschaft zwischen diesen Entwürfen und den in den Abhandlungen der Stereotomie seit dem 16. Jahrhundert beschriebenen geometrischen Entwurfsverfahren aufgezeigt werden. Vor diesem Hintergrund wird auch die Beziehung zu Guarinis Architettura Civile (1737) erörtert. KW - Balthasar Neumann KW - Johann Dientzenhofer KW - Vierzehnheiligen KW - Banz KW - Vault KW - Gewölbe KW - Klosterkirche Banz (Bad Staffelstein) KW - Wallfahrtskirche Vierzehnheiligen (Staffelstein) KW - Kirchenbau KW - Gewölbe KW - Dreidimensionale Rekonstruktion KW - Geometrie Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5904 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,16 (14.09.2022) N2 - Satzung für die Durchführung des Orientierungsstudiums vom 13. September 2022 (Ersetzt AMbl 04/2017) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 16 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60610 ER - TY - CHAP ED - Schwarz, Harald ED - Janik, Przemysław ED - Gono, Radomir ED - Lehmann, Dirk T1 - 21st EEEIC International Conference on Environment and Electrical Engineering – Student Edition : Wrocław - Ostrava - Cottbus, June 2022 N2 - In the time of increased awareness about the environment problems by the public opinion and also intensive international efforts to reduce emissions of greenhouse gases, as well increase of the generation of electrical energy to facilitate industrial growth, the conference offers broad contribution towards achieving the goals of diversification and sustainable development. Focus of the student conference is to promote the discussion of views from scientists and students from Wroclaw University of Technology, Technical University of Ostrava and Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg. The conference is a unique teaching session motivating the students to write science related papers, prepare presentations and discus future developments. It is a formal part of the curriculum offered as an elective module, accompanied by a technical excursion. KW - Energiequalität KW - Energieressourcen KW - Energietechnik KW - Energiewende KW - Umweltmanagement KW - Energy resources KW - Energy system transformation KW - Environmental management KW - Power quality KW - Elektrische Energie KW - Energietechnik KW - Energievorrat KW - Umweltbezogenes Management Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59982 SN - 978-3-940471-71-0 ER - TY - THES A1 - Akhtar, Fatima T1 - Graphene synthesis under Si-CMOS compatible conditions T1 - Graphen-Synthese unter Si-CMOS-kompatiblen Bedingungen N2 - Due to the unique electronic band structure, graphene has opened the great potential to extend the functionality of a large variety of graphene-based devices in health and environment, energy storage, or various microelectronic applications, to mention a few. At this point, the implementation of graphene into Silicon (Si) semiconductor technology is strongly dependent on several key challenges. Among them, high-quality and wafer-scale graphene synthesis on CMOS compatible substrates is of the highest importance. Though large-area graphene can be achieved on substrates like copper, platinum, silicon carbide, or single-crystal Ni, however, high growth temperatures, unavailability of large scale, or contamination issues are the main drawbacks of their usage. In this PhD work, 8-inch scale graphene synthesis is attempted on alternative substrates such as epitaxial Germanium on Si and polycrystalline Nickel on Si. To achieve the growth of the highest quality of graphene, this work focuses on the investigations of various nucleation and growth mechanisms, substrate–graphene interfaces, effects of different substrate orientations, and detailed microscopic and macroscopic characterization of the grown films. Finally, it should also be stressed that the experiments in this work were carried out in a standard BiCMOS pilot-line, making this study unique, as its results might directly pave the way to further graphene integration and graphene-based device prototyping in mainstream Si technologies. N2 - Durch seine einzigartige Bandstruktur hat Graphen ein großes Feld zur Erweiterung der Funktionalität graphenbasierter Bauelemente im Gesundheitswesens und der Umwelttechnologie, zur Speicherung von Energie, für neue Verbundstoffe und für mikroelektronischen Anwendungen, um nur Einige zu nennen, eröffnet. Gerade der Einsatz von Graphen in der siliziumbasierten Halbleitertechnologie hängt stark von einigen wesentlichen Voraussetzungen ab. Darunter ist die hohe Qualität der Abscheidung von Graphen auf CMOS-kompatiblen Substraten von größter Wichtigkeit und bisher noch nicht gelöst. Obwohl hochqualitatives Graphen auf Substraten wie Kupfer, Platin, Siliziumcarbid oder einkristallinem Nickel hergestellt werden kann, sind hohe Wachstumstemperaturen, großflächige Beschichtung oder Kontaminationen Hinderungsgründe für deren Einsatz. In der Promotionsarbeit wird die Graphenabscheidung auf alternative 200mm Substrate, wie einkristallinem Germanium auf Silizium und polykristallines Nickel auf Silizium untersucht. Um die beste Wachstumsqualität von Graphen zu erreichen, ist der Fokus dieser Arbeit auf verschiedene Nukleations- und Wachstumsmechanismen, auf Graphen-Substrat wechselwirkungen, Effekte verschiedener Substratorientierung sowie detaillierter mikroskopischer und makroskopischer Charakterisierung der gewachsenen Schicht gerichtet. Abschließend sollte erwähnt werden, dass diese Experimente in einer Standardpilotlinie (BiCMOS) durchgeführt wurden, um mit den Ergebnissen dieser Arbeit den Weg zur Graphenintegration und zu graphenbasierten prototypischen Bauelementen in die industrielle Silizium-technologie zu ebnen. KW - Graphene KW - Chemical vapor deposition KW - Growth KW - Oxidation KW - Germanium KW - Nickel KW - Graphen KW - CVD KW - Wachstum KW - Oxidation KW - Graphen KW - Keimbildung KW - Wachstum KW - CVD-Verfahren KW - Nickel KW - Germanium Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59270 ER - TY - BOOK A1 - Doe, Jonathan Bill ED - Schwarz, Astrid T1 - Archaeology of wetland commons : Anlo adaptive management of Keta Lagoon T1 - Archäologie von Feuchtgebieten in Gemeineigentum : Anlos adaptives Management der Keta-Lagune N2 - Wetlands have gained tremendous importance since the 1970s, both in scientific discussion and in government policy discourse. The Ramsar Convention provided some clarity in definitions of wetlands and their natural and social significance. However, the current scientific understanding of wetlands was constructed in the centers of knowledge production in the West. One of the consequences has been that local knowledge of wetlands has been obscured or ignored altogether. This research uses methods of historical archaeology, ethnography, and archival work to explore the Anlo's local knowledge of wetlands in Ghana. Anlo local knowledge includes unique forms of wetland ownership arrangements, appropriate management approaches, and so-called atsidza are used as epistemic tools. Bryan Norton's conceptual framework of adaptive management gives an important role to local experimentation and is therefore seen as a key tool for sustainable management. Adaptive management is understood as anlo-style consensus-building management to appropriately incorporate local knowledge and western science into wetland management. The concept of adaptive management is modified accordingly to integrate postcolonial studies of knowledge production and thus can also contribute to the critical analysis of the integration of local knowledge, which has tended to be underestimated or even ignored in postcolonial theories. N2 - Feuchtgebiete haben seit den 1970er Jahren sowohl in der wissenschaftlichen Diskussion als auch im politischen Diskurs der Regierungen enorm an Bedeutung gewonnen. Die Ramsar-Konvention sorgte für eine gewisse Klarheit bei den Definitionen von Feuchtgebieten und deren natürliche und gesellschaftliche Bedeutung. Das derzeitige wissenschaftliche Verständnis von Feuchtgebieten wurde jedoch in den Zentren der Wissensproduktion im Westen konstruiert. Eine der Folgen war und ist, dass das lokale Wissen über Feuchtgebiete verdeckt oder völlig ignoriert wird. Diese Forschungsarbeit verwendet Methoden der historischen Archäologie, der Ethnographie und Archivarbeit, um das lokale Wissen der Anlo über Feuchtgebiete in Ghana zu erforschen. Das lokale Wissen der Anlo umfasst einzigartige Formen von Eigentumsregelungen für Feuchtgebiete, entsprechende Managementansätze und sogenannte Atsidza werden als epistemische Werkzeuge eingesetzt. Bryan Nortons konzeptioneller Rahmen des adaptiven Managements räumt lokalen Experimenten eine wichtige Rolle ein und wird daher als zentrales Instrument für nachhaltiges Management angesehen. Das adaptive Management wird verstanden als ein Management zur Konsensbildung im Anlo-Stil, um lokales Wissen und westliche Wissenschaft angemessen in das Feuchtgebietsmanagement einzubinden. Das Konzept vom adaptiven Management wird entsprechend verändert, dass es postkoloniale Studien über die Wissensproduktion integriert und damit auch einen Beitrag leisten kann zur kritischen Analyse der Integration von lokalem Wissen, das in postkolonialen Theorien bisher eher unterschätzt oder sogar ignoriert wurde. T3 - Research Series CultEnviroTech - Epistemic Cultures of Technology and Environment (Wissenskulturen Technik und Umwelt) - 2 KW - Anlo KW - Ramsa Convention KW - Adaptive Management KW - Consensus Building KW - Commons KW - Anlo KW - Ramsa-Konvention KW - Adaptives Management KW - Konsensbildung KW - Commons KW - Ghana KW - Feuchtgebiet KW - Ramsar-Konvention. - 1971 Februar 02 KW - Risikomanagement KW - Konsens KW - Ahlo Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58303 SN - 2749-151X ER - TY - BOOK A1 - Vasconi, Nicole ED - Schwarz, Astrid T1 - Sharing authorities : participatory museum exhibitions with local communities T1 - Kompetenzverteilung : kooperative Museumsaustellungen mit ortsansässigen Gemeinden N2 - This Master’s thesis research investigates how and if sharing authority is happening through a participatory exhibit, specifically by critically analyzing the Community Altar (CA) exhibit at Denver Botanic Gardens (DBG) from 2018. This case was selected partly due to the proliferation of Día de los Muertos exhibits and related celebrations occurring in museums steadily since the 1970s, particularly in a United States context. The context of working with this intangible cultural heritage practice brings up interesting questions in light of intensifying discussions in museum management surrounding equity and sharing authority. Furthermore, methods for examining how to share authority—particularly through participatory exhibit design with local communities and cultural heritage—remain lightly explored from theoretical perspectives. Through a qualitative content analysis, this research assesses results from exhibit planning documents and in-person interviews with CA participants and DBG staff members. Ultimately, this research suggests that in order to initiate sharing authority between CA exhibit participants and DBG, empowerment through “transformative participation” needs to occur (White, 1996). The planning structure of the CA exhibit should empower involved community members and DBG staff to co-produce exhibit elements in a co-creative way. A discussion around what empowerment means is offered in the end of the study, including that DBG staff can further support Community Altars participants in utilizing lived experience(s) as curatorial authority. N2 - In dieser Masterarbeit wird untersucht, ob und wie geteilte Autorität durch eine partizipative Ausstellung gefördert wird. In einer kritischen Analyse wird die Ausstellung Community Altar (CA) in Denver Botanic Gardens (DBG) von 2018 untersucht. Diese Ausstellung ist als Fallbeispiel besonders geeignet, da es seit den 1970er Jahren vermehrt Día de los Muertos-Ausstellungen und damit verbundene Feiern in US Museen gibt. Im Museumsmanagement werden zunehmend Fragen zur Partizipation und Wissensautorität im Zusammenhang des immateriellen Kulturerbes aufgeworfen. Auch Methoden zur Untersuchung der Frage, wie Autorität überhaupt geteilt werden kann - insbesondere durch partizipative Ausstellungsgestaltung mit lokalen Gemeinschaften und kulturellem Erbe - sind aus theoretischer Perspektive noch wenig erforscht. Mittels einer qualitativen Inhaltsanalyse werden in dieser Studie die Ergebnisse der Untersuchung von Dokumenten zur Ausstellungsplanung und von persönlichen Interviews mit Teilnehmern der CA und Mitarbeitern der DBG ausgewertet. Ein Ergebnis der Untersuchung ist, dass die geteilte Autorität zwischen den Teilnehmern der CA-Ausstellung und der DBG durch "transformative Partizipation" (White, 1996) organisiert werden muss, um ein Empowerment zu erreichen. Die Planungsstruktur der CA-Ausstellung sollte den beteiligten Gemeindemitgliedern und den DBG-Mitarbeitern die Möglichkeit geben, die Ausstellungselemente in ko-kreativer Weise mitzugestalten. Abschließend wird erörtert, was Empowerment bedeuten kann, indem etwa DBG-Mitarbeiter die Teilnehmer der Community Altars dabei unterstützen, gelebte Erfahrung(en) als kuratorische Autorität zu nutzen. T3 - Research Series CultEnviroTech - Epistemic Cultures of Technology and Environment (Wissenskulturen Technik und Umwelt) - 1 KW - Museums KW - Participation KW - Sharing authority KW - Community engagement KW - Cultural Heritage KW - Museen KW - Partizipation KW - Geteilte Autorität KW - Engagement der Gemeinschaft KW - Kulturelles Erbe KW - Kulturerbe KW - Ausstellung KW - Gemeinde KW - Teilhabe KW - Kooperation KW - Museum Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58313 SN - 2749-151X ER - TY - BOOK A1 - Döring, Sarah Elisabeth ED - Schwarz, Astrid T1 - Der Spaziergang als Werkzeug der Wissenschaft T1 - Strolling as a research tool N2 - Die Arbeit analysiert die „Spaziergangswissenschaft“ Lucius Burckhardts und entwickelt eigene, niedrigschwellige Spazierkonzepte für die Anwendung in der Lehre. Der Ansatz Burckhardts wird vorgestellt und um die Rezeption von Bertram Weisshaar ergänzt. Weiterhin wird die Methode des „Walkshops“, einer mehrtägigen Gruppenwanderung zur Erarbeitung eines vorher festgelegten Themengebiets, vorgestellt sowie die wesentlichen didaktisch-methodischen Eckpunkte bei der Durchführung eines Spaziergangs oder Walkshops im Rahmen der Lehre herausgearbeitet. Es wurden "simple:walks", einfache Spazierübungen mit unterschiedlichen Zielstellungen, entwickelt. Eine der Übungen wurde mit Testpersonen erprobt. Die Ergebnisse werden dargestellt und ausgewertet. N2 - This thesis analyzes Lucius Burckhardt’s “Spaziergangswissenschaft” (strollology) and suggests low-threshold walking concepts for application in teaching (“simple:walks”). Burckhardt’s approach was widely received and the concept expanded in different fields of scientific and artistic research (e.g. Bertram Weisshaar). In addition, the study discusses the “walkshop” method, which suggests to consider walking, thinking and discussing as interacting agencies capable of deliberating a given topic more productively. The essential didactic and methodological key points for the walkshop are interpreted through the perspective of teaching. The “simple:walks” for instance consist of simple walking exercises having different objectives, one of the exercises was directly tested and evaluated. T3 - Research Series CultEnviroTech - Epistemic Cultures of Technology and Environment (Wissenskulturen Technik und Umwelt) - 3 KW - Spaziergangswissenschaft KW - Promenadologie KW - Walkshop KW - Didaktik KW - Methoden KW - Strollology KW - Walkshop KW - Methodology KW - Didactics KW - Teaching KW - Burckhardt, Lucius KW - Promenadologie KW - Didaktik Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58353 SN - 2749-151X ER - TY - THES A1 - Berger, Judith Tanja T1 - Eastnor Castle, Herefordshire N2 - In der europäischen Baukultur stehen Schlösser, Burgen und Country Houses für politische und soziale Macht. Die Gestaltung sowie Funktion dieser Bauten und deren Umgestaltung lassen Schlüsse über die jeweiligen Bauherren und Architekten zu, so dass spezifische und allgemeine Ansprüche der Gesellschaft für die jeweiligen Zeitschichten verdeutlicht werden. Heute ist das Sichern des Fortbestehens dieser meist denkmalgeschützten Bauten in Zeiten von staatlichen Mittelkürzungen und des Klimawandels schwierig. Für diese Ausgangssituation ist ein autarkes Denkmal, das sein Bestehen aus sich selbst heraus sichert, ohne seiner Substanz zu schaden, der wertvollste Lösungsansatz. Ein solches Beispiel wird in der Dissertation in seiner Gesamtheit analysiert. Anhand der Auswertung verschiedener Quellen wird betrachtet, in welchen Schritten die Eigenständigkeit von Eastnor Castle, Herefordshire, entstand. Die Basis für die Analyse beschreibt der Denkmalwert des Country House, der sich aus einer baugeschichtlichen Untersuchung und architekturhistorischen Einordnung ergibt. Den historischen Wert erhält das von Historic England als Grade I eingestufte Baudenkmal aus den mannigfaltigen Zeugnissen der Familien Cocks, Somers und Somers-Cocks, die diesen Bau über mehrere Jahrhunderte prägen. Darüber hinaus stellt Eastnor Castle ein frühes Werk des Architekten Robert Smirke dar, der im Verlauf seiner Karriere viele architektonisch einflussreiche Bauten entwirft. Ferner besitzt Eastnor Castle einen künstlerischen Wert, da es als kompletter Neubau der Regency Ära durchgängig im Norman Style entworfen und aus Bauten wie Lowther Castle, Cumbria, und Warwick Castle, Warwickshire, entwickelt wird. Ähnliche Country Houses als reine Ausprägung dieser Baustilrichtung existieren nur wenige wie beispielsweise Penrhyn Castle, Gwynedd. Eastnor Castle besitzt ferner Raum- und Mobiliargestaltungen im Norman Style sowie das sehr gut erhaltene Interieur des Gothic Drawing Room, welches A.W.N. Pugin am Ende seiner Architekturkarriere entwirft. Diese Raumgestaltung ist eines seiner am besten erhaltenen Interieurs, das gestalterisch für die internationale Architekturbewegung des Puginism steht. Darüber hinaus besitzt Eastnor Castle eine technikgeschichtliche Bedeutung, da Robert Smirke einerseits neue Baumaterialen wie Eisenträger verwendet und es andererseits in einem neuen Bauablauf errichtet. Außerdem prägen Eastnor Castle und sein Vorgängerbau Castle Ditch die Region der Malvern Hills nachhaltig. In einem zweiten Schritt untersucht die Arbeit die heutige Nutzung des Denkmals und wertet sie aus. Eine wichtige Rolle hierbei spielt das bestehende Funktionsdreieck aus Wohnhaus, Denkmal und Event-Stätte. Das Ausbalancieren dieses Dreiecks hat oberste Priorität und bildet die Grundlage für das autarke Fortbestehen des Denkmals. Einzelne Erkenntnisse dieser Untersuchung können schließlich als Resultate der Arbeit verallgemeinert und übertragen werden. N2 - Castles and country houses represent political and social power in European building culture. Their design, function and transformation enable conclusions about the owners as well as their architects, leading to conclusions about specific and general expectations of society during a time period. Today the continued existence of these mostly listed buildings in times of funding cuts and climate change is difficult. For this initial situation a self-supporting monument, which secures its survival on its own, is the most valuable solution approach. Such an example is analysed as a whole in the dissertation. The evaluation of different sources shows, how the independence of Eastnor Castle, Herefordshire, developed. The basis of this analysis are the different monumental values of the country house, which arise out of the study of the building’s history and its architectural classification. The grade I listed monument gains its historical value from diverse testimonials of the Cocks, Somers and Somers-Cocks families, who have shaped the building during several centuries. Further Eastnor Castle is an early work of the architect Robert Smirke, who designed several architectonically influential buildings during his career. In addition, the country house has an artistical value, since it was designed as a new building during the regency era in a consistent Norman style and was developed from Lowther Castle, Cumbria, as well as Warwick Castle, Warwickshire. Only a few country houses exist as pure display of this building style as for example Penrhyn Castle, Gwynedd. Additionally, Eastnor Castle has interior decorations and furniture in the Norman style along with the very well retained interior of the gothic drawing room, which was designed by A.W.N. Pugin near the end of his career. This room is one of his best obtained interiors, which represents the international architectural movement of puginism. Further Eastnor Castle has a value of technological history, since Smirke firstly used materials like iron girders and secondly builds the country house in a new construction procedure. Next to these values Eastnor Castle and its predecessor Castle Ditch influence the region of the Malvern Hills in a sustainable manner by visual axes and pathways. In a second step the dissertation continues to analyse the country houses utilization. An important aspect is described by a triangle created by its functions of residence, monument and venue. The equilibration of this triangle has first priority and provides the basis for the self-supporting and substance sustaining existence of the monument. Lastly individual aspects of this study are generalized and conveyed to other historic monuments. KW - Eastnor Castle KW - Landhaus KW - Denkmalpflege KW - Robert Smirke KW - Country house KW - Regency style KW - Heritage conservation KW - Smirke, Robert KW - Herefordshire KW - Landhaus KW - Denkmalpflege KW - Innenarchitektur KW - Mehrzwecknutzung Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60162 ER - TY - THES A1 - Bacher, Christian T1 - On the influence of electrohydrodynamically induced turbulence on momentum, heat and mass transport in electrostatic precipitators T1 - Zum Einfluss elektrohydrodynamisch induzierter Turbulenz auf den Impuls-, Wärme- und Stofftransport im Elektroabscheider N2 - Electrostatic precipitators (ESPs) belong to the most efficient devices for control of particle emissions in the process industry and environmental technologies in general. The operating principle of ESPs, relying on particle precipitation by electrical charging, leads to an enhanced turbulent motion by electrohydrodynamic (EHD) effects within the gaseous working fluid passing through the ESP. This enhanced turbulence is generally considered detrimental to the separation efficiency, because the additional shear forces acting on the collection electrodes promote re-entrainment of already precipitated particles. Further, the enhanced turbulent cross mixing diminishes the transport of charged particles by electric forces directed towards the collection electrodes. In other industrial applications however, many process units that are based on heat or mass transport would benefit from enhanced turbulent mixing. These include heat exchangers for energy recuperation or evaporation and absorption units such as flue gas scrubbers. A combination of these with an ESP possibly allows for versatile new applications in the process industry. The motivation of this thesis is to study the effects of electrohydrodynamically generated motions onto the turbulent cross mixing within gaseous flows over a wide parameter space including variations in geometry and operating conditions. In order to do so, the influence of EHD effects on the three major transport properties, i.e. thermal energy, mass and momentum, were experimentally investigated. Based on analogies caused by similar transport mechanisms, the experimental results were compared despite different methods being used. In order to help with the comparison a simplified eddy viscosity model is applied. The study for each transport property was conducted with a different setup of a tube type ESP. These setups include axial and radial pressure drop measurements to quantify the momentum transport, a self-built local heat transfer sensor to determine heat transfer coefficients and a wetted wall-column to study the enhancement of mass transport phenomena. Experiments on momentum and heat transport include a large variation of different geometries and operating variables such as discharge electrode design, tube diameter, flow velocity, as well as magnitude and polarity of operating voltage. In addition, selected measurements with aerosol particles were conducted, to gain additional insights on the effects of EHD induced turbulence generation by particle bound space charge compared to ion bound space charge in clean gas flows. The results do not only provide transport coefficients for the hands-on application by plant designers, but also feature numerous experimental data that can be used as reference values for ongoing research in the numerical simulation of electrohydrodynamically enhanced flow and therefore significantly increase the available amount of data provided by current literature. N2 - Im Rahmen der Maßnahmen zur Eindämmung der Luftverschmutzung sind Elektroabscheider als eines der effektivsten Systeme zur Minderung von Feinstaubemissionen im industriellen Umfeld bekannt. Charakteristisch für den Betrieb von Elektroabscheidern ist das Auftreten elektrohydrodynamischer (EHD) Strömungen, welche die Turbulenz des gasförmigen Trägermediums der Partikeln weiter anfachen. Aus emissionstechnischer Sicht handelt es sich dabei um einen unerwünschten Nebeneffekt, da Scherkräfte, verursacht durch die zusätzliche Turbulenz in der Gasströmung, auf die bereits abgeschiedenen Partikeln auf der Niederschlagselektrode wirken und zu deren Wiedereintrag in die Gasströmung führen. Zudem wirkt die turbulente Quervermischung dem Partikeldrift der geladenen Teilchen in Richtung der Sammelelektrode entgegen. Andere Komponenten der Prozessindustrie hingegen würden von einer erhöhten Turbulenz in der Gasphase profitieren, insbesondere dann, wenn ihr Funktionsprinzip auf Wärme- und Stoffübertragung basiert. Dies beinhaltet neben Wärmeübertragern zur Energierückgewinnung oder Verdampfungszwecken auch Wäscher zur Schadgasabsorption. Damit steht ein großes Potential zur Anwendung des elektrohydrodynamisch verstärkten Wärme- und Stofftransports in der Prozessindustrie zur Verfügung. Das Ziel dieser Arbeit ist es deshalb, die Auswirkungen von EHD-Effekten auf die turbulente Quervermischung in einem Rohr-Elektroabscheider, unter Variation verschiedener Geometrien und Betriebsparameter zu untersuchen. Dazu zählen unterschiedliche Rohrdurchmesser und Sprühelektrodenformen, sowie die Abdeckung eines großen Arbeitsbereichs von Betriebsspannungen beider Polaritäten bei drei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten. Bei ausgewählten Versuchen erfolgt außerdem noch die Zugabe eines stark beladenen Aerosols. Die Wahl der Rohr-Elektroabscheidergeometrie erlaubt es auf Basis der Rotationssymmetrie theoretische Betrachtungen gegebenenfalls zu vereinfachen, wenn experimentelle Untersuchungen durch diese gestützt werden sollen. Die turbulente Quervermischung wird anhand ihres Einfluss auf die drei Haupttransportgrößen, thermische Energie, Masse und Impuls, jeweils auf Basis unterschiedlicher Methoden, charakterisiert. Dies erlaubt einerseits die Validierung der Ergebnisse durch den Vergleich zwischen den Methoden, beispielsweise, wenn bestimmte Transportanalogien zutreffen, andererseits erlaubt es Rückschlüsse auf Besonderheiten der jeweiligen Transportgleichungen, falls Unterschiede zwischen den Transportgleichungen überwiegen. Zum Vergleich wird unter anderem das vereinfachte Modell der Eddy-Viskosität herangezogen. Die Ergebnisse beinhalten dabei neben den experimentell bestimmten Transportkoeffizienten und turbulenten Diffusionskoeffzienten, welche sich zur direkten Anwendung im Anlagenbau eignen, auch eine Vielzahl experimenteller Messdaten, welche als Referenzwerte für numerische Studien herangezogen werden. KW - Electrohydrodynamics KW - Electrostatic precipitation KW - Heat and mass transfer intensification KW - Elektrohydrodynamik KW - Elektroabscheider KW - Verbesserung des Wärme- und Stofftransports KW - Elektrofilter KW - Elektrohydrodynamik KW - Numerische Strömungssimulation Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59948 ER - TY - THES A1 - Scharf, Elisabeth T1 - Sustainable Finance in der mittelständischen Unternehmensfinanzierung Deutschlands : ein zusätzlicher Bestandteil in der Finanzierungsstrategie : eine empirische Analyse T1 - Sustainable finance in Germany's SME financing : an additional component in the financing strategy : an empirical analysis N2 - Die deutsche Wirtschaft und ihre international anerkannten Qualitätsstandards sind insbesondere von einer hohen Anzahl an kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) geprägt. Diese Unternehmen sind gekennzeichnet von hoher Spezialisierung, traditionsreichen Unternehmensgeschichten mit familiärem Hintergrund und einer regionalen Verwurzelung, aber ebenso auch von begrenzten Ressourcen, limitierter Infrastrukturanbindung, Fachkräftemangel sowie Nachfolgeproblemen. Vor dem Hintergrund der stetig voranschreitenden internationalen Nachhaltigkeitstransformation, die sowohl auf gesellschaftlicher, finanzieller als auch regulatorischer Ebene stattfindet, wird diese Unternehmensgruppe vor große Herausforderungen gestellt. Dennoch liegen hinsichtlich der KMU-Unternehmensgruppe nur begrenzt wissenschaftliche Arbeiten vor, die sich empirisch mit der Integration von nachhaltigen Finanzierungsformen und -zwecken auseinandergesetzt haben. Der vorliegende wissenschaftliche Beitrag ging unter Durchführung einer theoretischen Literaturrecherche und einer empirischen Unternehmensbefragung von 100 deutschen KMU der Frage nach, inwiefern Hemmnisse hinsichtlich der Integration nachhaltiger Finanzierungsformen und -zwecke bestehen. Des Weiteren wurde untersucht inwiefern die Integrationsbereitschaft in Zusammenhang mit charakteristischen Unternehmensmerkmalen wie u. a. der Unternehmensgröße und dem Alter der Unternehmensführung bzw. Ausprägungsmerkmalen von nachhaltigen Finanzierungsformen wie u. a. deren Verständlichkeit und finanzielle Rentabilität stehen. Im Rahmen der empirischen Untersuchung wurden deskriptive Auswertungsformen, Korrelationsanalysen sowie die multiple lineare Regression angewendet. Es konnte festgestellt werden, dass hinsichtlich der Unternehmensmerkmale ausschließlich das Alter der Unternehmensführung und die Bedeutung des öffentlichen Unternehmensimages signifikant in einem Zusammenhang mit der Integrationsbereitschaft standen. Ausprägungsmerkmale nachhaltiger Finanzierungsformen konnten hingegen kaum in Zusammenhang mit der Integrationsbereitschaft gesetzt werden, was vermutlich auf den bisher eher gering ausgeprägten diesbezüglichen Kenntnis- und Erfahrungsstand in den Unternehmen zurückgeführt werden kann. Anhand dieser Ergebnissen kann abgeleitet werden, dass in der aktuellen Situation besonders niederschwellige Beratungs- und Informationsangebote sowie eine politische Dialogkultur, die sich an den individuellen Rahmenbedingungen von KMU orientieren, förderlich sein können, um den Wissensstand und die Integrationsbereitschaft auszubauen. Ebenso könnten die gezielte Ansprache durch Finanzpartner sowie wirtschaftliche Anreize in Verbindung mit nachhaltigen Finanzierungsformen und -zwecken dazu führen, dass das Thema stärker in den Unternehmensfokus gerückt werden kann. N2 - The German economy and its internationally recognized quality standards are characterized in particular by a high number of small and medium-sized enterprises (SMEs). These companies are hallmarked by a high degree of specialization, company histories rich in tradition with a family background and regional roots, but also by limited resources, limited infrastructure connections, a lack of skilled workers and succession problems. Against the backdrop of the steadily advancing international sustainability transformation, which is taking place at the societal, financial and regulatory levels, this group of companies is faced with major challenges. Nevertheless, with regard to the SME enterprise group, there is limited academic work that has empirically addressed the integration of sustainable financing forms and purposes. The present scientific article investigated the extent to which barriers exist with regard to the integration of sustainable forms and purposes of financing by conducting a theoretical literature review and an empirical company survey of 100 German SMEs. Furthermore, it was investigated to what extent the willingness to integrate is related to characteristic company features such as the size of the company and the age of the company management or characteristics of sustainable forms of financing such as their comprehensibility and financial profitability. Descriptive analysis, correlation analysis and multiple linear regression were used in the empirical study. It was found that, with regard to company characteristics, only the age of the company's management and the importance of the company's public image were significantly related to the willingness to integrate. The characteristics of sustainable forms of financing, on the other hand, could hardly be linked to the willingness to integrate, which can presumably be attributed to the rather low level of knowledge and experience in this area in the companies. Based on these results, it can be concluded that, in the current situation, particularly low-threshold consulting and information services as well as a political culture of dialog oriented toward the individual framework conditions of SMEs can be conducive to expanding the level of knowledge and willingness to integrate. Likewise, targeted approaches by financial partners and economic incentives in conjunction with sustainable forms and purposes of financing could lead to the topic being brought more strongly into the corporate focus. KW - Nachhaltigkeit KW - ESG KW - Sustainable finance KW - Corporate finance KW - Mittelstandsfinanzierung KW - KMU-Finanzierung KW - Sustainability KW - SME KW - Nachhaltige Finanzierung KW - Kleine und mittlere Unternehmen KW - Klein- und Mittelbetrieb KW - Finanzierung KW - Corporate Finance KW - Finanzmanagement KW - Nachhaltigkeit Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60184 ER - TY - THES A1 - Riepin, Iegor T1 - Modeling challenges of modern energy markets : studies on uncertainty, complexity, and constant change T1 - Modellierung der Herausforderungen moderner Energiemärkte : Studien zu Unsicherheit, Komplexität und konstantem Wandel N2 - This dissertation is a compilation of four self-contained research articles that focus on selected subjects in the field of energy economics. The first article focuses on the competitiveness of offshore wind in mature markets. In this work, we harmonise auction results based on the auction design features. We show that offshore wind power generation can be considered commercially competitive in mature markets without subsidy. Furthermore, once auction results are harmonised, we observe similar expected revenue streams of wind farms across countries. This finding means that different auction designs can fairly reflect the actual costs of developing wind farms and thus translate cost reductions into lower bids. The second article explores the impacts of uncertainty in integrated electricity and gas system optimization models. We address the trade-off that the energy research community faces on a daily basis, i.e., whether to neglect uncertainty when constructing an energy system model and accept a suboptimal solution or to incorporate uncertainty and increase model complexity. Our research aims to bring a systematic understanding of which parametric uncertainties most substantially affect long-term planning decisions in energy system models. In the third article, we focus on seasonal flexibility in the European natural gas market. We develop a market optimization model to simulate the operation of the gas market over a long period. This allows us to explore structural trends in market development, which are driven by changing supply and demand fundamentals. Our work contributes to the methodological question of how to measure the contributions of different flexibility options. Finally, the fourth article investigates the value of Projects of Common Interest—gas infrastructure projects supported by EU public funds—in maintaining gas system resilience amid cold-winter demand spikes and supply shortages. For this purpose, we develop the first application of adaptive robust optimization to gas infrastructure expansion planning. The model endogenously identifies the unfortunate realizations of unknown parameters and suggests the optimal investments strategies to address them. We find that (i) robust solutions point to consistent preferences for specific infrastructure projects, (ii) the real-world construction efforts have been focused on the most promising projects, and (iii) most projects are unlikely to be realized without financial support. N2 - Diese Dissertation ist eine Zusammenstellung von vier in sich selbständigen Forschungsartikeln, die sich auf ausgewählte Themen aus dem Bereich der Energiewirtschaft konzentrieren. Der erste Forschungsartikel betrachtet die Wettbewerbsfähigkeit der Offshore-Windenergie in entwickelten Märkten. In dieser Arbeit harmonisieren wir Auktionsergebnisse auf der Grundlage von Auktionsdesignmerkmalen. Wir zeigen, dass die Offshore-Windenergieerzeugung in entwickelten Märkten ohne Subventionen als wettbewerbsfähig angesehen werden kann. Sobald die Auktionsergebnisse harmonisiert sind, stellen wir fest, dass die erwarteten Erlösströme von Windparks in allen Ländern ähnlich sind. Dies bedeutet, dass unterschiedliche Auktionsdesigns die tatsächlichen Kosten für die Entwicklung von Windparks widerspiegeln und somit Kostensenkungen in niedrigere Gebote umgesetzt werden können. Der zweite Forschungsartikel untersucht die Auswirkungen der Unsicherheit in integrierten Optimierungsmodellen für Strom- und Gassysteme. Wir befassen uns mit einem Kompromiss, mit dem die Energieforschungsgemeinschaft täglich konfrontiert ist, d. h. mit der Frage, ob man die Unsicherheit bei der Erstellung eines Energiesystemmodells vernachlässigen und eine suboptimale Lösung akzeptieren soll oder die Unsicherheit einbezieht und dadurch die Modellkomplexität erhöht. Unsere Forschung zielt darauf ab, ein systematisches Verständnis dafür zu schaffen, welche parametrischen Ungewissheiten langfristige Planungsentscheidungen in Energiesystemmodellen am stärksten beeinflussen. Im dritten Forschungsartikel konzentrieren wir uns auf die saisonale Flexibilität auf dem europäischen Erdgasmarkt. Wir entwickeln ein Optimierungsmodell, um die Funktionsweise des Gasmarktes über einen langen Zeitraum zu simulieren. Dadurch können wir strukturelle Trends in der Marktentwicklung untersuchen, die durch sich ändernde fundamentale Strukturen von Angebot und Nachfrage bestimmt werden. Unsere Arbeit leistet einen Beitrag zur methodischen Frage, wie die Beiträge verschiedener Flexibilitätsoptionen gemessen werden können. Schließlich untersucht der vierte Forschungsartikel den Wert von Projekten von gemeinsamem Interesse—Gasinfrastrukturprojekte, die mit öffentlichen EU-Mitteln gefördert werden—für die Erhaltung der Leistungsfähigkeit des Gassystems in Zeiten von Nachfragespitzen in kalten Winterzeiten und Versorgungsengpässen. Zu diesem Zweck entwickeln wir die erste Anwendung der adaptiven robusten Optimierung auf die Planung des Ausbaus der Gasinfrastruktur. Das Modell bestimmt endogen schlimmstmögliche Realisierungen unbekannter Parameter und schlägt optimale Investitionsstrategien vor, um diese zu berücksichtigen. Wir stellen fest, dass (i) robuste Lösungen auf konsistente Präferenzen für bestimmte Infrastrukturprojekte hindeuten, (ii) die realen Baumaßnahmen sich auf die vielversprechendsten Projekte konzentriert haben und (iii) die meisten Projekte ohne finanzielle Unterstützung kaum zu realisieren wären. KW - Energy modelling KW - Energy systems KW - Stochastic programming KW - Uncertainty KW - Energiemodellierung KW - Energiesysteme KW - Stochastische Programmierung KW - Unsicherheit KW - Energieversorgung KW - Energiemarkt KW - Stochastisches Modell Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59762 ER - TY - THES A1 - Konstantinidis, Aris T1 - Konzeptfindung und strukturmechanische Optimierung von Anbindungsstrukturen für Planetengetriebe in Flugtriebwerken T1 - Concept development and structural optimization for mounting structures of planetary gear boxes in aero engines N2 - Kernziel der Arbeit ist es, einen Beitrag zur Konzeptfindung und zur strukturmechanischen Optimierung von Anbindungsstrukturen für Planetengetriebe in Flugtriebwerken zu leisten. Hierzu wurde ein auf CAD-Geometrien basierender Optimierungsprozess geschaffen und auf verschiedene Problemstellungen angewendet. Die Arbeit gliedert sich in sechs Kapitel, in denen ein Verständnis für die Notwendigkeit und die Problemstellung vermittelt werden soll. Die Einleitung beschreibt Entwicklungstendenzen für Triebwerke in der zivilen Luftfahrt und die Gründe für den Einsatz von Planetengetrieben. Da die hier entwickelten Methoden die Konzeptfindung und somit die Produktentwicklung unterstützen sollen, wird skizziert, an welcher Stelle des Produktentwicklungsprozesses die Methoden am besten einzusetzen sind. Das zweite und dritte Kapitel sind der Strukturoptimierung gewidmet. Zunächst werden die Grundlagen Optimierung und wichtige Ansätze erläutert. Anschließend werden die üblichen Verfahren zur Strukturoptimierung mithilfe von finiten Elemente-Netzen vorgestellt. Folgend werden zwei Sonderfälle betrachtet, die Optimierung von flexiblen Bauteilen und von mehreren Bauteilen im Verbund. Beides stellt eine besondere Herausforderung dar und wird in den späteren Fallstudien aufgegriffen. Im dritten Kapitel wird der alternative, auf CAD-Geometrien basierende Ansatz zur Strukturoptimierung vorgestellt. Abschließend werden die Methoden anhand von akademischen Beispielen validiert. Das vierte Kapitel befasst sich mit Antwortflächenverfahren. Sie sind ein gängiges Mittel, um Optimierungsprozesse zu beschleunigen. Hierzu werden zunächst die wichtigsten Grundlagen zur nötigen Versuchsplanung erläutert und die drei gängigsten Ansätze diskutiert. Auf der Grundlage eines Vergleichs dieser Verfahren wird ein geeigneter Ansatz ausgewählt. Im fünften Kapitel werden fünf Fallstudien aufgeführt. Jede davon greift eine praxisnahe Problemstellung auf und demonstriert die Herangehensweise und die Möglichkeiten und Grenzen eines auf CAD-Geometrien basierten Ansatzes zur Strukturoptimierung. Das erste, zweite und fünfte Fallbeispiel beziehen sich auf die im zweiten Kapitel genannten Sonderfälle. Im dritten Fallbeispiel wird eine Optimierung der Systemeigenfrequenz durchgeführt, die es nötig macht, eine Brücke von der Einzelkomponente zu einem aus reduzierten Matrizen bestehenden Systemmodell zu schlagen. Im vierten Fallbeispiel werden die im vierten Kapitel beschriebenen Antwortflächenverfahren eingesetzt, um die reduzierte Matrix einer Einzelkomponente für ein Systemmodell auf der Basis der Geometrieparameter vorherzusagen. Abschließend fasst das sechste Kapitel die Ergebnisse zusammen. Die gezeigten Ansätze sind sehr gut geeignet, um flexible Strukturen zu finden. Die Systemoptimierung und Prozessbeschleunigung konnten erfolgreich durchgeführt werden und haben zu signifikanten Verbesserungen geführt. Abschließend wird das Vorgehen im Vergleich zu anderen Lösungsmöglichkeiten bewertet. N2 - The main target of the thesis is to contribute to concept development strategies and structural optimization of mounting structures of planetary gear boxes in aero engines. For this, an optimization process has been created and applied on several different problem constellations, which uses CAD-geometries. The thesis is structured in six chapters. Within these the need for an optimization and the problems connected therewith are discussed. The introduction showcases the major development tendencies for aero engines in civil applications and the reasoning behind the use of planetary gear boxes. Since the evolved methods support concept and therefore also product development, it is explained in which part of the development process they can be used best. The second and third chapter focus on structural optimization. They explain the fundamentals of mathematical optimization and the most common approaches. Afterwards the most common approaches of structural optimization, using finite element meshes, are explained. The end of the second chapter addresses two special cases, considering flexible structures and multiple adjacent components, which are particularly challenging and addressed in the case studies later. In the third chapter an alternative approach for structural optimization is shown, which is based on CAD-geometries. Finally, the methods are validated using academic examples. The fourth chapter deals with response surface techniques. They are a common instrument to accelerate optimization processes. Initially the fundamentals of design experiments are explained, and three established response surface techniques are shown and discussed. Based on a performed benchmarking comparison the most promising technique for task has been chosen, which in this case are radial basis functions. The fifth chapter consists of five case studies. Each of them addresses a practical engineering problem and demonstrates the approach, possibilities and limitations of a CAD-geometry based structural optimization strategy. The first, second and fifth case study follow up on the special problem cases mentioned. In the third case study a system eigenfrequency optimization is performed, which requires creating a bridge from the individual component towards a system model consisting of reduced matrices. The fourth case study applies the response surface techniques to predict the reduced matrices of single components based on geometry parameters. The reduced matrices are then used for a larger system model. Finally, the sixth chapter summarizes the results. The developed approaches are well suited for finding flexible structures. The system optimization and process acceleration has been performed successfully and lead to significant improvements. However, the shown approach has been assessed and compared to alternative solutions. KW - Strukturoptimierung KW - Geometriebasierte Optimierung KW - Konzeptfindung KW - Planetengetriebe KW - Flugtriebwerke KW - Structural optimization KW - Geometry-based optimization KW - Concept development KW - Planetary gear box KW - Aero engines KW - Flugtriebwerk KW - Planetengetriebe KW - Strukturoptimierung Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60141 ER - TY - BOOK A1 - Hirtler, Markus T1 - Entwicklung einer hybriden Prozesskombination aus partiellem Schmieden und additiver Fertigung zur flexiblen Herstellung von Aluminiumbauteilen T1 - Development of a hybrid process combination of partial forging and additive manufacturing for the flexible production of aluminum components N2 - Effiziente Fertigungssysteme sind wichtiger denn je, um die steigenden Klimaauflagen und die damit verbundenen Anforderungen an die Ressourceneffizienz erfüllen zu können. Klassische Fertigungsverfahren haben dabei den Nachteil, dass diese entweder mit einem hohen Ressourcenverbrauch verbunden sind oder Produktvarianten nicht wirtschaftlich herstellen können. Zwar können additive Fertigungsverfahren wie Selective Laser Melting (SLM), Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) oder Laserpulverauftragschweißen (LPA) durch ihre hohe Flexibilität dieses Problem teilweise beheben, aber bei großvolumigen Bauteilen oder größeren Stückzahlen sind diese Verfahren mit langen Prozesszeiten verbunden und weisen damit eine geringe Produktivität auf. Dahingegen können hybride Fertigungsverfahren bestehend aus einer Kombination aus einem werkzeuggebundenen Prozess (z. B. Schmieden) und einem werkzeuglosen Verfahren (z. B. Auftragschweißen) eine effiziente Lösung darstellen. Die Herausforderungen sind dabei, die Wechselwirkungen der Fertigungsverfahren zu untersuchen und die Teilprozesse aufeinander abzustimmen. Ziel war es, die negativen Auswirkungen einer Wärmeeinbringung und deren Effekte auf die Mikrostruktur sowie die daraus resultierende Härte und Festigkeit aufzuzeigen. Des Weiteren wurde die Prozessreihenfolge untersucht, mit der eine optimale Festigkeit erreicht werden kann. Anhand von Beispielen wurden anschließend Richtlinien und Strategien für das Hybridverfahren abgeleitet. So konnte gezeigt werden, dass durch das Hybridverfahren der Werkstoffeinsatz mit bis zu 53,2 % gegenüber der reinen Zerspanung gesenkt werden kann. Die Prozesszeit liegt mit 4,4 bzw. 2,4 h deutlich unter der eines rein additiven Prozesses, was auf eine konkurrenzfähige Wirtschaftlichkeit hindeutet. N2 - Efficient manufacturing systems are more important than ever in order to meet the increasing climate requirements and the associated demands on resource efficiency. Classical manufacturing processes have the disadvantage that they are either associated with high resource consumption. In addition, another disadvantage is that product variants cannot be produced economically. Although additive manufacturing processes such as selective laser melting (SLM), wire arc additive manufacturing (WAAM) or laser powder cladding (LPA) can partly solve this problem due to their high flexibility, but these processes are associated with long process times for large-volume components or larger quantities and cause low productivity as a result. In contrast, hybrid manufacturing processes consisting of a combination of a tool-based process (e. g. forging) and a tool-free process (e. g. cladding) can be an efficient solution. Here, the challenges are to investigate the interactions of these manufacturing processes and to coordinate the sub-processes. The aim was to show the negative effects of heat input, its effects on the microstructure, the resulting hardness, and the resulting strength. Furthermore, the process sequence was investigated with which an optimum strength can be achieved. On the base of examples, guidelines and strategies for the hybrid process were then investigated. It was shown that the hybrid process can reduce the material input by up to 53.2 % compared to pure machining. The process time of 4.4 h respectively 2.4 h is significantly less than that of a purely additive process, which indicates competitive economic efficiency. KW - Prozesskombination KW - Hybride Fertigung KW - Additive Fertigung KW - Partielles Schmieden KW - Ressourceneffizienz KW - Process combination KW - Hybrid manufacturing KW - Additive manufacturing KW - Partial forging KW - Resource efficiency KW - Rapid Prototyping KW - Schmieden KW - Selektives Laserschmelzen KW - Partielles Schmieden KW - Prozesskombination Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60064 ER - TY - CHAP A1 - Deutschmann, Björn A1 - Giese, Malte A1 - Jacob, Arne F. A1 - Lofti, Nima A1 - Gerfers, Friedel A1 - Vehring, Sönke A1 - Böck, Georg T1 - PolyData/DataRace : polymer-integrated CMOS-based high-speed communication systems at W-band T1 - PolyData/DataRace : ein Polymer-integriertes CMOS-basiertes Hochgeschwindigkeits-Kommunikations-System im W-Band T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - PolyData KW - DataRace KW - W-band KW - W-Band KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5917 SP - 397 EP - 444 ER - TY - CHAP A1 - Büchner, Steffen A1 - Nolte, Jörg A1 - Hasani, Alireza A1 - Kraemer, Rolf A1 - Lopacinsiki, Lukasz T1 - End2End100 : communication protocol processing for ultra high data rates T1 - End2End100 : Kommunikations-Protokoll–Prozessierung für ultrahohe Datenraten T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - End2End100 KW - Communication protocol processing KW - Kommunikations-Protokoll–Prozessierung KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5916 SP - 359 EP - 396 ER - TY - CHAP A1 - Bhutani, A. A1 - Boes, F. A1 - Goettel, B. A1 - Schaefer, J. A1 - Eisenbeis, J. A1 - Zwick, T. A1 - Malz, Stefan A1 - Rodriguez Vazquez, Pedro A1 - Grzyb, Janusz A1 - Pfeiffer, Ulrich T1 - Real100G.RF : a fully integrated, multi-purpose radio front-end for wireless 100 Gbps T1 - Real100G.RF : eine vollständig integrierte, vielseitig anwendbare Funkeingangsstufe für Funk bei 100 Gbps T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - Real100G.RF KW - Fully integrated KW - Multi-purpose radio front-end KW - Vollständig integriert KW - Vielseitig anwendbare Funkeingangsstufe KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5915 SP - 295 EP - 354 ER - TY - CHAP A1 - Javed, Abdul Rehman A1 - Scheytt, J. Christoph A1 - Bamidi, Eswara Rao A1 - Kallfass, Ingmar A1 - Krishnegowda, Karthik A1 - Kraemer, Rolf T1 - Real100G.COM T1 - Real100G.COM T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - Real100G.COM KW - PSSS KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5914 SP - 231 EP - 293 ER - TY - CHAP A1 - Scheytt, J. Christoph A1 - Javed, Abdul Rehman A1 - Bhutani, Akanksha A1 - Zwick, Thomas A1 - Kallfass, Ingmar A1 - Bamidi, Eswara Rao A1 - Krishnegowda, Karthik A1 - Kraemer, Rolf T1 - Real100G : ultrabroadband wireless communication at high mm-wave frequencies T1 - Real100G : Ultrabreitband-drahtlos-Kommunikation im hohen Mm-Wellen-Bereich T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - Real100G KW - Ultrabroadband wireless communication KW - Ultrabreitband-drahtlos-Kommunikation KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5913 SP - 213 EP - 230 ER - TY - CHAP A1 - Johannsen, Nils L. A1 - Hoeher, Peter A. A1 - Peitzmeier, Nikolai A1 - Manteuffel, Dirk T1 - M4 : multi-mode massive MIMO T1 - M4 : Multi-Mode-massiv-MIMO T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - M4 KW - Multi-mode massive MIMO KW - Multi-Mode-massiv-MIMO KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5912 SP - 167 EP - 212 ER - TY - CHAP A1 - Song, Xiaohang A1 - Rave, Wolfgang A1 - Fettweis, Gerhard A1 - Hälsig, Tim A1 - Lankl, Berthold A1 - Cvetkovski, Darko A1 - Grass, Eckhard T1 - MaximumMIMO : millimeter wave line-of-sight spatial multiplexing T1 - MaximumMIMO : Millimeter-Wellen mit direktem (LOS) Raum-Multiplexing T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - Wireless KW - 100 Gbps KW - Drahtlos KW - Millimeter wave KW - Line-of-sight spatial multiplexing KW - MaximumMIMO KW - Millimeter-Welle KW - LOS-Raum-Multiplexing KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5911 SP - 139 EP - 166 ER - TY - CHAP A1 - Testa, Paolo Valerio A1 - Carta, Corrado A1 - Ellinger, Frank A1 - Klein, Bernhard A1 - Hahnel, Ronny A1 - Plettemeier, Dirk T1 - DAAB : on-chip integrated distributed amplifier and antenna systems in locally-backside-etched SiGe BiCMOS for receivers with ultra-large bandwidth T1 - DAAB : on-Chip-integrierte verteilte Verstärker- und Antennen-Systeme mit Lokaler-Rückseiten-Ätztechnologie SiGe BiCMOS für Empfänger mit ultrabreiter Bandbreite T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - DAAB KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5910 SP - 109 EP - 138 ER - TY - CHAP A1 - Steeg, Matthias A1 - Tebart, Jonas A1 - Dülme, Sebastian A1 - Stöhr, Andreas A1 - Exner, Florian A1 - Czylwik, Andreas A1 - Alissa, Mai A1 - Kaiser, Thomas T1 - Tera50+ : sub-mm-wave 100 Gbit/s fiber-wireless transmission system T1 - Tera50+ : Sub-mm-Wellen-100-Gbit/s-Glasfaser-Funk-Übertragungssystem T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - Tera50+ KW - Fiber-wireless transmission system KW - Glasfaser-Funk-Übertragungssystem KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5909 SP - 75 EP - 108 ER - TY - CHAP A1 - Carlowitz, Christian A1 - Vossiek, Martin A1 - Girg, T. A1 - Dietz, M. A1 - Schrotz, A.-M. A1 - Maiwald, T. A1 - Hagelauer, A. A1 - Weigel, R. A1 - Ghaleb, Hatem A1 - Carta, Corrado A1 - Ellinger, Frank A1 - Du, Xuan-Quang A1 - Grözing, Markus A1 - Berroth, Manfred T1 - SPARS : simultaneous phase and amplitude regenerative sampling T1 - SPARS : simultanes Phasen- und Amplituden-regenerativ-Sampling T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - Simultaneous phase sampling KW - Amplitude regenerative sampling KW - Amplituden-regenerativ-Sampling KW - Simultanes Phasen-Sampling KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5908 SP - 37 EP - 74 ER - TY - CHAP A1 - Ascheid, Gerd A1 - Wang, Gaojian A1 - Birke, Sebastian A1 - Wehn, Norbert A1 - Herrmann, Matthias A1 - Wang, Yanlu A1 - Hanay, Oner A1 - Bayram, Erkan A1 - Negra, Renato T1 - LP100 : optimization of 100 Gb/s short range wireless transceivers under processing energy constraints T1 - LP100 : Optimierung eines 100-Gb/s-Kurzreichweiten-Funk-Transceivers unter Prozess-Energie-Bedingungen T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - Short range wireless transceiver KW - Kurzreichweiten-Funk-Transceiver KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5906 SP - 1 EP - 35 ER - TY - CHAP A1 - Kraemer, Rolf ED - Kraemer, Rolf ED - Scholz, Stefan T1 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 : preface, contents, list of tables, list of figures, bibliography T1 - Vorwort, Inhaltsverzeichnis, Tabellenverzeichnis, Abbildungsverzeichnis, Literaturverzeichnis T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - SPP-1655 KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-57167 ER - TY - CHAP A1 - Rueda-Escobedo, Juan G. A1 - Moreno, Jaime A. A1 - Schiffer, Johannes T1 - Finite-time estimation of time-varying frequency signals in low-inertia power systems N2 - The ongoing and unprecedented transformation of power systems leads to a reduction in the number of conventional power plants, which are the classical actuators of the grid. In addition, this development results in a decreasing system inertia, which is expected to yield faster frequency dynamics. Therefore power-electronics-interfaced units have to take over system control tasks and, in particular, frequency control. For this purpose, accurate and fast estimation algorithms for time-varying frequency signals are needed. Motivated by this fact, we propose a time-varying parameter estimator and a tuning criterion, which for sufficiently small initial estimation errors allows to reconstruct the time-varying frequency signal of a symmetric three-phase waveform in finite time. The proposed estimator is derived by using a time-varying version of the super twisting algorithm and its performance is illustrated via numerical examples. N2 - Die aktuelle und noch nie dagewesene Transformation der Energiesysteme führt derzeit zu einer Verringerung der Anzahl der konventionellen Kraftwerke, die die klassischen Stellglieder des Netzes sind. Darüber hinaus führt diese Entwicklung zu einer abnehmenden Systemträgheit, die eine schnellere Frequenzdynamik erwarten lässt. Daher müssen leistungselektronische Einheiten Aufgaben der Systemsteuerung und insbesondere der Frequenzregelung übernehmen. Zu diesem Zweck werden genaue und schnelle Schätzalgorithmen für zeitlich variierende Frequenzsignale benötigt. Aus diesem Grund schlagen wir einen Schätzalgorithmus für zeitvariable Parameter und ein Abstimmungskriterium vor, welcher es bei hinreichend kleinen anfänglichen Schätzfehlern ermöglicht, das zeitvariable Frequenzsignal einer symmetrischen dreiphasigen Wellenform in endlicher Zeit zu rekonstruieren. Der vorgeschlagene Schätzalgorithmus wird unter Verwendung einer zeitvariablen Version des Super-Twisting-Algorithmus abgeleitet und seine Leistungsfähigkeit anhand von numerischen Beispielen illustriert. T2 - Schätzung von zeitlich veränderlichen Frequenzsignalen in Energiesystemen mit geringer Massenträgheit KW - Distributed power generation KW - Frequency control KW - Parameter estimation KW - Power plants KW - Power system control KW - Frequenzsignale KW - Massenträgheit KW - Systemsteuerung KW - Transformation KW - Frequenzdynamik KW - Energieversorgung KW - Frequenzstabilität Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5988 SP - 2108 EP - 2114 ER - TY - JOUR A1 - Krishna, Ajay A1 - Schiffer, Johannes A1 - Raisch, Jörg T1 - Distributed secondary frequency control in microgrids : robustness and steady-state performance in the presence of clock drifts T1 - Verteilte Sekundärfrequenzregelung in Mikronetzen : Robustheit und stationäre Leistung in Anwesenheit von Taktdifferenzen N2 - Microgrids are distributed systems with high share of inverter-interfaced renewable energy sources where stable and reliable system operation is realized by suitably controlling the inverters. In this work, we focus on secondary frequency control, which is an important ancillary service provided by the inverters. In the literature on secondary frequency control, the effect of clock drifts has often been neglected. However, clock drifts are practically unavoidable parameter uncertainties in inverter-based microgrids and we show that the most commonly employed distributed secondary frequency controllers exhibit performance deteriorations when taking clock drifts explicitly into consideration. Motivated by this, we propose a novel alternative control law called generalized distributed averaging integral (GDAI) control, which achieves the secondary control objectives of steady-state accurate frequency restoration and proportional power sharing in the presence of clock drifts. In addition, we derive a sufficient tuning criterion in the form of a set of linear matrix inequalities (LMIs) which guarantees robust stability of the closed-loop equilibrium point in the presence of uncertain clock drifts. Finally, our analysis is validated extensively via simulation with comprehensive comparisons to other related distributed control approaches. N2 - Mikronetze sind dezentrale Systeme mit einem hohen Anteil an erneuerbaren Energiequellen, bei denen ein stabiler und zuverlässiger Systembetrieb durch eine geeignete Regelung der Wechselrichter erreicht wird. In dieser Arbeit konzentrieren wir uns auf die sekundäre Frequenzregelung, die eine wichtige Zusatzfunktion der Wechselrichter darstellt. In der Literatur zur Sekundärfrequenzregelung wurde die Auswirkung von Taktdifferenzen oft vernachlässigt. Taktdifferenzen sind jedoch praktisch unvermeidbare Parameterunsicherheiten in umrichterbasierten Mikronetzen, und wir zeigen, dass die am häufigsten eingesetzten verteilten Sekundärfrequenzregler Leistungseinbußen aufweisen, wenn Taktdifferenzen explizit berücksichtigt werden. Aus diesem Grund schlagen wir ein neuartiges, alternatives Regelungsgesetz vor, das als verallgemeinertes verteiltes Mittelwertintegral (GDAI) bezeichnet wird und die sekundären Regelungsziele der genauen Frequenzwiederherstellung im stationären Zustand und der proportionalen Leistungsaufteilung in Anwesenheit von Taktdifferenzen erreicht. Darüber hinaus leiten wir ein hinreichendes Entwurfskriterium der Reglerverstärkungsfaktoren in Form einer Reihe von linearen Matrixungleichungen (LMIs) ab, welches robuste Stabilität des Gleichgewichtspunktes im geschlossenen Regelkreis bei unsicheren Taktschwankungen garantiert. Abschließend wird unsere Analyse durch Simulationen und umfassende Vergleiche mit anderen verwandten dezentralen Regelungsansätzen umfassend validiert. KW - Microgrids KW - Distributed control KW - Consensus algorithms KW - Power systems KW - Secondary frequency control KW - Sekundärfrequenzregelung KW - Mikronetze KW - Robustheit KW - Taktdifferenzen KW - Wechselrichter KW - Microgrid KW - Wechselrichter KW - Taktfrequenz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5969 ER - TY - THES A1 - Nguyen, Qui Lam T1 - Tool path planning for wire-arc additive manufacturing processes T1 - Bahnplanung für additive Fertigungsverfahren mit dem Drahtlichtbogen N2 - Among variants of AM technology, wire-arc additive manufacturing (WAAM) process suitably produces bulky metal parts with a medium complexity. Although WAAM shows a great potential, this process has not been fully explored, and it is therefore a worthwhile subject to further investigate. This monograph engages with tool path planning for the WAAM process and existing problems in WAAM are subsequently addressed, as following: The existing overlapping models yield an uneven surface due to the inner beads overlapping with two neighbor beads while the outers have only a one-sided overlap. New mathematical models are established to obtain optimal distances between adjacent weld beads and to make surfaces more even. Lightweight structures have high strength as compared to their weight. Producing these structures by WAAM results in imperfections because of uneven weld beads - an inevitable phenomenon when starting a new track. A new tool path strategy to produce lightweight structures is developed using contour patterns, which transforms any arbitrary geometry into that of a continuous path. Unfortunately, voids are formed at junctions when using contour patterns. An adaptive correction using machine learning is then developed to overcome this defect. Large overhangs and inclined features are out of reach of WAAM when operating in the x-y plane in Cartesian system. This limits the ability of the WAAM process. To overcome that, each overhang feature should be welded with a distinct direction. This approach is realized within the robot based WAAM process. Establishing the kinematics of the FANUC robot arm and the positioner helps compute the new coordinates, the angular displacements of the positioner, and the orientation of the torch. The proposed strategy is examined through the construction of an overhang part. The capabilities of the multi-axis deposition are extended by constructing curved thin-walled structures. Irregular thickness layers are deposited by controlling the travel speed, resulting in a different deposition rate. The curved thin-walled structures can be properly fabricated by combining a multi-axis deposition with non-uniform thickness layers. Bonding quality as well as geometric accuracy are also to be investigated. To ensure geometric accuracy, a compensation strategy is developed. The performance of the proposed algorithm is validated on different geometries. This monograph will conclude with a summary of this work’s main achievements and contributions as well as outlooks on future research. N2 - Unter den Varianten der AM-Technologie eignet sich das WAAM-Verfahren (Wire-Arc Additive Manufacturing) zur Herstellung sperriger Metallteile mittlerer Komplexität. Obwohl WAAM ein großes Potenzial aufweist, ist dieses Verfahren noch nicht vollständig erforscht und daher ein lohnendes Thema für weitere Untersuchungen. Diese Monografie befasst sich mit der Werkzeugbahnplanung für das WAAM-Verfahren und geht anschließend auf die bestehenden Probleme im WAAM-Verfahren ein, wie folgt: Die bestehenden Überlappungsmodelle ergeben eine ungleichmäßige Oberfläche, da sich die inneren Sicken mit zwei benachbarten Sicken überlappen, während die äußeren nur eine einseitige Überlappung aufweisen. Es werden neue mathematische Modelle aufgestellt, um optimale Abstände zwischen benachbarten Schweißraupen zu erhalten und die Oberflächen gleichmäßiger zu gestalten. Leichte Strukturen haben eine hohe Festigkeit im Vergleich zu ihrem Gewicht. Die Herstellung dieser Strukturen mittels WAAM führt zu Unvollkommenheiten aufgrund ungleichmäßiger Schweißraupen - ein unvermeidliches Phänomen beim Anfahren einer neuen Strecke. Zur Herstellung von Leichtbaustrukturen wird eine neue Werkzeugbahnstrategie entwickelt, die Konturenmuster verwendet und jede beliebige Geometrie in eine kontinuierliche Bahn umwandelt. Leider bilden sich bei der Verwendung von Konturmustern Hohlräume an den Verbindungsstellen. Um diesen Fehler zu beheben, wird eine adaptive Korrektur mit Hilfe von maschinellem Lernen entwickelt. Große Überhänge und schräge Merkmale sind für WAAM unerreichbar, wenn es in der x-y-Ebene im kartesischen System arbeitet. Dies schränkt die Möglichkeiten des WAAM-Prozesses ein. Um dies zu überwinden, sollte jedes überhängende Merkmal mit einer bestimmten Richtung geschweißt werden. Dieser Ansatz wird mit dem robotergestützten WAAM-Verfahren umgesetzt. Die Ermittlung der Kinematik des FANUC-Roboterarms und des Positionierers hilft bei der Berechnung der neuen Koordinaten, der Winkelverschiebungen des Positionierers und der Ausrichtung des Brenners. Die vorgeschlagene Strategie wird anhand der Konstruktion eines Überhangteils untersucht. Die Möglichkeiten der mehrachsigen Abscheidung werden durch die Konstruktion von gekrümmten dünnwandigen Strukturen erweitert. Unregelmäßig dicke Schichten werden durch Steuerung der Fahrgeschwindigkeit abgeschieden, was zu einer unterschiedlichen Abscheiderate führt. Die gekrümmten dünnwandigen Strukturen können durch die Kombination einer mehrachsigen Abscheidung mit ungleichmäßig dicken Schichten richtig hergestellt werden. Die Qualität der Verklebung und die geometrische Genauigkeit sollen ebenfalls untersucht werden. Um die geometrische Genauigkeit zu gewährleisten, wird eine Kompensationsstrategie entwickelt. Die Leistung des vorgeschlagenen Algorithmus wird an verschiedenen Geometrien validiert. Der letzte Teil fasst die wichtigsten Ergebnisse und Beiträge dieser Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschung. KW - Wire-arc additive manufacturing KW - Lightweight structures KW - Curve thin-walled structures KW - Multi-bead overlapping models KW - Lichtbogenadditive Fertigung KW - Leichte Strukturen KW - Gekrümmte dünnwandige Strukturen KW - Überlappende Modelle KW - Rapid Prototyping KW - Dünne Schale KW - Lichtbogen KW - Überlappung Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59827 ER - TY - THES A1 - Laroussi, Arwa T1 - Self-assembled monolayer based on 1,3-dimercaptopropan-2-ol : preparation, characterization and applications in electrochemical chemosensors T1 - Selbstorganisierende Monoschicht auf Basis von 1,3-Dimercaptopropan-2-ol : Herstellung, Charakterisierung und Anwendungen in elektrochemischen Chemosensoren N2 - Die vorliegende Arbeit hatte die Entwicklung eines neuen biochemischen Sensors basierend auf einer Goldoberfläche mit genau definierten strukturellen Nano-Motiven zum Ziel. Dafür wurde das neue Ankermolekül 1,3-Dimercaptopropan-2-ol synthetisiert. Aufgrund seiner symmetrischen Struktur mit 2 Thiol-Gruppen bildet es auf der Goldoberfläche eine sehr stabile selbstanordnende Monoschicht (self-assembled monolayer SAM) aus. Die Monoschichten aus 1,3-Dimercaptopropan-2-ol wurden mit zyklischer Voltammetrie, Impedanzspektrometrie, Röntgenfotoelektronenspektroskopie (XPS), Kinetik der Kapazität und Kontaktwinkelmessungen untersucht. Die Struktur der SAM wird von den Adsorptionsbedingungen bestimmt. Die vergleichende Untersuchung der Desorption der SAM zeigt, dass sich die Stabilität der SAM erhöht, wenn die Moleküle zum größten Teil über beide Thiol-Gruppen gebunden sind. Auf dieser Monoschicht wurde elektrochemisch aktives p-Benzochinon immobilisiert. Das 1,3- Dimercaptopropan-2-ol diente als Ankermolekül, 3-Mercaptopropionsäure fungierte als Abstandshalter (spacer) und 1,4-Benzochinon als Kopfgruppe. Die Oberflächenkonzentration des p-Benzochinons betrug 2.5 ± 0.2×10-10 mol•cm⁻². Das entspricht einer Funktionalisierung von 65 ± 5% SAM-Molekülen. Die aufgebaute Schicht kann für die elektrisch adressierbare Immobilisierung von Biomolekülen oder die Entwicklung elektrokatalytischer Sensoren eingesetzt werden. Die SAM mit endständigem Benzochinon wurde als Sensor zur quantitativen Detektion von Wasserstoffperoxid eingesetzt. Die Sensorcharakterisierung erfolgte mit zyklischer Voltammetrie im Potenzial-Bereich von –0.6 V bis +0.9 V als auch jeweils nur im anodischen oder kathodischen Bereich. Die Ergebnisse weisen auf eine oxidative elektrochemische Zersetzung des Wasserstoffperoxids bei einem Potenzial von ca. +0.4 V mit Sauerstoffbildung hin, während bei kathodischen Potenzialen eine Reduktion des gebildeten Sauerstoffs als auch des Wasserstoffperoxids stattfindet. Die Verminderung des Oxidationspotenzials für Wasserstoffperoxid an der Benzochinon-beschichteten Goldelektrode im Vergleich mit dem identischen Schichtaufbau ohne Benzochinon deutet auf einen elektrokatalytischen Effekt dieses Moleküls bei der oxidativen Zersetzung von Wasserstoffperoxid. Die analytische Bewertung der Sensor-Leistungsfähigkeit erfolgte im voltammetrischen als auch im amperometrischen Modus. Im Konzentrationsbereich von 0.1 mM bis 2.5 mM Wasserstoffperoxid verläuft die Sensor-Antwort linear, die untere Nachweisgrenze liegt bei ca. 4 µM Wasserstoffperoxid. Der amperometrische Chemosensor zeigt in Gegenwart typischer Stör-Substanzen wie Ascorbinsäure, Harnsäure oder Glukose eine gute Selektivität. Die hohe Empfindlichkeit legt nahe, dieses System nicht nur als Wasserstoffperoxid-Sensor einzusetzen, sondern auch als Transduktor für Biosensoren mit immobilisierten Oxidoreduktasen, wie z.B. als Glukose-Biosensor mit Glukoseoxidase. N2 - The present work aimed to develop a new biochemical sensor based on a gold surface with well-defined structural nano-motifs. The new anchor molecule 1,3-dimercaptopropan-2-ol was synthesized for this purpose. Due to its symmetrical structure with two thiol groups, it forms a very stable self-assembled monolayer (SAM) on the gold surface. The monolayers of 1,3-dimercaptopropan-2-ol were studied by cyclic voltammetry, impedance spectrometry, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), kinetics of capacitance and contact angle measurements. The structure of the SAM is determined by the adsorption conditions. The comparative study of the desorption of SAM shows that the stability of SAM increases when the molecules are mostly bound through both thiol groups. The electrochemically active p-benzoquinone was immobilized on this monolayer. The 1,3- dimercaptopropan-2-ol served as an anchor molecule, 3-mercaptopropionic acid acted as a spacer, and 1,4-benzoquinone as a head group. The surface concentration of p-benzoquinone was 2.5 ± 0.2×10-10 mol•cm⁻². This corresponds to a functionalization of 65 ± 5% SAM molecules. The assembled layer can be used for electrically addressable immobilization of biomolecules or development of electrocatalytic sensors. The SAM with terminal benzoquinone was used as a sensor for the quantitative detection of hydrogen peroxide. The sensor characterization was performed with cyclic voltammetry in the potential range from -0.6 V to +0.9 V as well as in the anodic or cathodic range only. The results indicate an oxidative electrochemical decomposition of the hydrogen peroxide at a potential of about +0.4 V with oxygen formation, while at cathodic potentials a reduction of the formed oxygen as well as of the hydrogen peroxide takes place. The reduction of the oxidation potential for hydrogen peroxide at the benzoquinone-coated gold electrode compared with the identical layer structure without benzoquinone indicates an electrocatalytic effect of this molecule in the oxidative decomposition of hydrogen peroxide. The analytical evaluation of the sensor performance was performed in voltammetric as well as in amperometric mode. In the concentration range from 0.1 to 2.5 mM of hydrogen peroxide, the sensor response is linear, with a lower limit of detection of approximately 4 µM. The amperometric chemosensor shows good selectivity in the presence of typical interfering substances such as ascorbic acid, uric acid or glucose. The high sensitivity suggests that this system should not only be used as a hydrogen peroxide sensor, but also as a transducer for biosensors with immobilized oxidoreductases, such as a glucose biosensor with glucose oxidase. KW - Benzochinon KW - Elektrochemisch aktive Schicht KW - Elektrokatalytische Oxidation KW - Wasserstoffperoxid KW - Benzoquinone KW - Electrochemically active layer KW - Electrocatalytic oxidation KW - Hydrogen peroxide KW - Biosensor KW - Chinone KW - Dithiolverbindungen KW - Bioelektrochemie KW - Elektrochemische Oxidation KW - Selbst organisierendes System Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60041 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,15 (18.08.2022) N2 - Rahmenordnung im Bereich der wissenschaftlichen Weiterbildung der BTU Cottbus–Senftenberg vom 16. August 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 15 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60131 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,14 (17.08.2022) N2 - 1. Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Künstliche Intelligenz Technologie vom 15. August 2022 2. Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Künstliche Intelligenz Technologie vom 15. August 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 14 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60126 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,13 (17.08.2022) N2 - 1. Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Künstliche Intelligenz vom 15. August 2022 2. Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Artificial Intelligence vom 15. August 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 13 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60118 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,12 (15.08.2022) N2 - Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Bau- und Kunstgeschichte vom 12. August 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 12 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60096 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,11 (15.08.2022) N2 - Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Digitale Gesellschaft vom 12. August 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 11 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60089 ER - TY - THES A1 - Lange, Felix T1 - MBE growth and investigation of Si, Ge, and SiₓGe₁₋ₓ nanowires T1 - MBE Wachstum und Untersuchung von Si, Ge und SiₓGe₁₋ₓ Nanodrähten N2 - Within this work, the growth of out-of-plane Si and SiᵪGe₁₋ᵪ and in-plane Ge nanowire have been investigated. For this purpose, nanowires have been grown ccording to the vapor-liquid-solid mechanism by means of molecular beam epitaxy with Au as metallic solvent on Si(111) and nano-structured Si(001)/SiO₂ substrates. Each stage from surface preparation to final nanowire growth has been examined in order to determine relevant parameters which influence the nucleation process nanowire elongation. Particular attention has been given to describe the variation of Au droplet size distribution on Si(111) to evaluate the subsequent nanowire growth and to obtain optimal growth conditions for an site-selective nucleation on the nano-structured substrates. Due to increased surface diffusion velocity with raising temperature, the droplet diameter distribution shifts from a positive skewed distribution with a high fraction of smaller droplets to a negative skewed distribution with a high fraction of larger droplets. The temperature dependency of the most probable droplet diameter and the number of Au droplets per area has been determined, which can be applied to predict the resulting nanowire diameters. The out-of-plane Si and SiᵪGe₁₋ᵪ on Si(111) predominantly grow along the surface normal, exhibiting the characteristic sawtooth-like sidewall faceting. During the nanowire formation, the Au surface diffusion velocity increased and causes an increase of the most frequently observed diameter. Furthermore, the total number of droplets/nanowires decreases by a constant factor due to an increase of the contact angle during Si/Ge deposition. The specific diameter range for an possible nanowire formation is reduced by the incorporation of Ge into SiᵪGe₁₋ᵪ nanowires. To obtain a regular and uniform nanowire growth, a nano-structured substrate consisting of Si(001) terminated pillars surrounded by a SiO₂ matrix has been utilized. The initial growth of Ge nanowire starting from Si-Au droplets with SiᵪGe₁₋ᵪ nucleation from ternary alloy is discussed from a thermodynamic point of view and a model based on the Si-Ge-Au ternary phase diagram has been developed to predict the SiᵪGe₁₋ᵪ concentration gradient in the nanowire base. The fully relaxed in-plane Ge nanowires occur within one of the four distinct in-plane ⟨110⟩ directions and nanowires are mainly bounded by two 55° inclined {111} facets and a less pronounced planar (001) top facet. High-resolution scanning X-ray diffraction microscopy reveals a slightly tilted growth of individual nanowires with respect to each other, causing an abrupt change in the orientation at junction points of interconnected nanowires. N2 - Die vorliegende Arbeit umfasst die Untersuchung des Wachstums von out-of-plane Si und SiᵪGe₁₋ᵪ Nanodrähten sowie von in-plane Ge Nanodrähten. Hierfür wurden die Nanodrähte nach dem VLS-Mechanismus unter Verwendung von Au als metallisches Lösungsmittel auf Si(111) und nanostrukturierten Si(001)/SiO₂ durchgeführt. Die einzelnen Schritte von der Oberflächenpräparation bis zum endgültigen Nanodrahtwachstum wurden betrachtet, um relevante Parameter zu bestimmen, welche die Bildung von Nukleationskeimen und Nanodrähte beeinflussen. Besonderes Aufmerksamkeit wurde der Beschreibung der Variation der Tropfengrößen-verteilung auf Si(111) gegeben, um das nachfolgende Nanodrahtwachstum zu evaluieren und optimale Wachstumsbedingungen für eine ortsselektive Keimbildung auf den nanostrukturierten Substraten zu erhalten. Aufgrund der erhöhten Au-Oberflächendiffusion mit steigender Temperatur verschiebt sich die Verteilung der Tröpfchendurchmesser von einer rechtsschiefen Verteilung zu einer linksschiefen Verteilung. Es wurde die Temperaturabhängigkeit des Tropfendurchmessers und die Tropfenanzahl ermittelt, die zur Vorhersage der resultierenden Nanodraht-Durchmesser verwendet werden kann. Das Wachstum der Si und SiᵪGe₁₋ᵪ Nanodrähte auf Si(111) wachsen überwiegend entlang der Oberflächenormale und zeigen die charakteristische Seitenwandfacettierung. Während der Nanodrahtbildung nimmt die Au Oberflächendiffusion zu und bewirkt eine Änderung der Durchmesserverteilung. Darüber hinaus nimmt die Gesamtzahl der Tröpfchen/Nanodrähte durch eine Vergrößerung des Kontaktwinkels während der Si/Ge-Abscheidung um einen konstanten Faktor ab. Der spezifische Durchmesserbereich für eine mögliche Nanodrahtbildung wird durch die Einlagerung von Ge in SiᵪGe₁₋ᵪ Nanodrähte reduziert. Um ein einheitliches Nanodrahtwachstum zu erzielen, wurde ein nanostrukturiertes Substrat verwendet, das aus Si(001)-terminiertes Säulen umgeben von einer SiO₂-Matrix besteht. Das anfängliche Wachstum der Ge-Nanodrähte ausgehend von Si-Au-Tropfen mit SiᵪGe₁₋ᵪ Übergang aus der ternären Zusammensetzung wird aus thermodynamischer Sicht diskutiert, und es wurde ein Modell auf der Grundlage des ternären Si-Ge-Au-Phasendiagramms entwickelt, um den SiᵪGe₁₋ᵪ Konzentrationsgradienten in der Nanodraht-Basis zu prognostizieren. Die vollständig entspannten Ge-Nanodrähte entstehen entlang einer der vier verschiedenen inplane ⟨110⟩ Richtungen und die Nanodrähte sind hauptsächlich durch zwei 55° geneigte {111}-Facetten mit planarer (001) Top-Facette begrenzt. Hochauflösende Röntgenbeugungsmikroskopie offenbart ein leicht verkipptes Wachstum der einzelnen Nanodrähte zueinander, was zu einer abrupten Änderung der Orientierung an Verbindungspunkten miteinander verbundener Nanodrähte führt. KW - MBE KW - Silicon KW - Germanium KW - Nanowires KW - Epitaxy KW - MBE KW - Silizium KW - Germanium KW - Nanodrähte KW - Epitaxie KW - Nanodraht KW - Molekularstrahlepitaxie KW - Germanium KW - Silicium KW - Tropfengrößebestimmung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-57510 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,10 (09.08.2022) N2 - Aussetzung der Anwendung des § 16 Abs. 2 und Abs. 3 der Immatrikulationsordnung vom 22. Januar 2020 (AMbl. 01/2020) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 10 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-60029 ER - TY - THES A1 - Bendig, Martin T1 - Ein modellbasierter Beitrag zur räumlichen und zeitlichen Analyse von Sektorenkopplungspotenzialen im transformierten Energieversorgungssystem T1 - A model based contribution to spatial and temporal analysis of potentials for sector coupling in transformed energy supply systems N2 - Das deutsche Energieversorgungssystem soll bis zum Jahr 2050 umfassend transformiert werden. Auch wenn es auf dem Pfad zur vollständigen Dekarbonisierung der Energieversorgung noch eine Vielzahl technischer Herausforderungen gibt, ist davon auszugehen, dass an der politischen Ambition einer treibhausgasneutralen Energieversorgung bis spätestens zum Jahr 2045 festgehalten wird. Klimaschutz ist jedoch nur eine Dimension im Spannungsfeld Energiewende. Es gilt, Ökologie, Wirtschaftlichkeit, technische Realisierbarkeit und Versorgungssicherheit sowie gesellschaftliche Aspekte in Einklang zu bringen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, einen wissenschaftlichen Beitrag zur Untersuchung eines durch erneuerbare Energieanlagen dominierten Energieversorgungssystems im Jahr 2050 zu leisten. Die Einspeisung elektrischer Energie aus Wind- und Photovoltaikanlagen unterliegt jedoch hohen Fluktuationen. Aus diesem Grund sind im zukünftigen Energieversorgungssystem hohe temporäre Energieüberschüsse und -defizite zu erwarten. Eine mögliche Lösung könnte hierfür die Sektorenkopplung darstellen. Die vollständige Kopplung dieser Sektoren würde es ermöglichen, hohe Energieüberschüsse sinnvoll zu verwenden oder auftretende Energiedefizite auszugleichen. Bedingt durch die fluktuierende EE-Einspeisung sind die Potenziale zur Nutzung von überschüssiger elektrischer Energie in anderen Energie- und Wirtschaftssektoren im Zeitverlauf jedoch nicht konstant. Aus diesem Grund erscheint es sinnvoll, die Diskussion über Sektorenkopplungspotenziale auf zeitlich und räumlich aufgelöste Untersuchungen zu stützen. Ohne die Prognose und Modellierung von zeitlich und räumlich hoch aufgelösten Einspeise- und Lastzeitreihen ist es nicht möglich, zielführende Aussagen über Sektorenkopplungspotenziale und eine bedarfsgerechte Energiebereitstellung im zukünftigen Energieversorgungssystem zu treffen. Zur Quantifizierung und Prognose zukünftiger Sektorenkopplungspotenziale wurde im Rahmen dieser Dissertation ein vielseitig einsetzbares Energiemodell entwickelt und detailliert vorgestellt. Hierbei handelt es sich um eine modular aufgebaute, Microsoft Excel-basierte Lösung in Verbindung mit Visual Basic for Applications. So ist es möglich, das Modell auf jedem modernen Windowssystem ohne weitere Software zu verwenden. Das Energiemodell wurde anschließend auf eine geeignete Modellregion für das Jahr 2050 angewendet. Im Energiemodell werden elektrische Erzeugungs- und Lastzeitreihen in stündlicher Auflösung für bis zu 200 Modellknoten (räumliche Auflösung) ermittelt, miteinander verrechnet und auf mehreren Modellebenen aggregiert. Am Beispiel der gewählten Modellregion konnten so die Sektorenkopplungspotenziale im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse umfangreich diskutiert werden. Damit war es möglich, die Forschungsfragen dieser Dissertation detailliert zu beantworten. N2 - Until the year 2050, the German energy supply system shall be transformed comprehensively. Along the path to completely decarbonized energy and economic sectors lie many technical challenges. Nevertheless, it is to be expected, that the German government will continue to pursue its ambition to reach a greenhouse gas-neutral energy supply system by the year 2045 at the latest. However, climate protection is but one aspect of the German Energiewende. It is imperative to reconcile ecology, profitability, technical feasibility, security of supply as well as social aspects. This dissertation aims to provide a scientific contribution to analysing an energy supply system in 2050, that is dominated by renewable energy plants. However, power generation and therefore energy infeed from wind and solar energy systems is subject to high levels of fluctuation. For this reason, temporary energy deficits and surpluses are to be expected. Sector coupling could provide a possible solution to this problem. By energetically coupling the energy and economic sectors, energy surpluses in one sector can be used to supply the energy demand in other sectors. However, due to the fluctuating energy infeed from wind turbines and photovoltaic systems, these sector coupling potentials are also not temporally constant and subject to fluctuations. Therefore, it seems reasonable to analyse and discuss sector coupling potentials with high temporal and spatial resolution. Without modelling and forecasting spatially and temporally resolved time series for energy infeed and demand, it is not possible to make well-founded statements about future sector coupling potentials and a needs-based energy supply. As part of this dissertation, in order to quantify and forecast future sector coupling potentials, a versatile energy system model was developed and described in detail. The model was structured modularly and implemented in Microsoft Excel in conjunction with Visual Basic for Applications. Thereby, it is possible to run the model on any regular Windows operating system without the need for specialized hard or software. In addition, the energy model was used to analyse a suitable model region for the year 2050. The energy model was used to quantify and forecast energy infeed and demand with hourly resolution for up to 200 model nodes (spatial resolution). These time series were then offset against each other and aggregated at different model levels. Using the model region as an example, sector coupling potentials for the year 2050 could be discussed in detail as part of a sensitivity analysis. Thereby, it was possible to answer the research questions of this dissertation. KW - Sektorenkopplung KW - Energieversorgungssystem KW - Energiesystemmodellierung KW - Sector coupling KW - Energy supply system KW - Energy system modelling KW - Energieversorgung KW - Sektorkopplung Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59749 ER - TY - THES A1 - Zarrin Ghalam, Sepideh T1 - Urban change and continuity through the frame of Historic Urban Landscape (HUL) approach : the case of historic city of Isfahan T1 - Isfahan : städtischer Wandel und Kontinuität aus dem Blick der historischen Stadtlandschaft (HUL) N2 - The dissertation at hand employs the concept of Historic Urban Landscape (HUL) for understanding the process of urban change and continuity within the context of the historic city of Isfahan and further investigates its application as an analytic tool for guiding urban conservation and development procedures. With regard to the inefficiency of urban conservation approaches in Isfahan during the last three decades, this study aims at identifying context-based problems and potentials that would lead to conceptualising a new framework. Therefore, drawing on the 2011 UNESCO Recommendation, the notion of HUL is hereby explored and a preliminary framework is provided for analysing the urban intervention cases within the historic core of Isfahan. N2 - Die vorliegende Dissertation verwendet das Konzept der Historischen Stadtlandschaft (HUL), um den Prozess des städtischen Wandels und der Kontinuität im Kontext der historischen Stadt Isfahan zu verstehen, und untersucht darüber hinaus seine Anwendung als analytisches Instrument zur Steuerung städtischer Erhaltungs- und Entwicklungsverfahren. Angesichts der Ineffizienz der Ansätze zur Stadterhaltung in Isfahan in den letzten drei Jahrzehnten zielt diese Studie darauf ab, kontextbezogene Probleme und Potenziale zu identifizieren, die zur Konzeption eines neuen Rahmens führen würden. Auf der Grundlage der UNESCO-Recommendation von 2011 wird der Begriff HUL untersucht und ein vorläufiger Rahmen für die Analyse der städtischen Interventionsfälle im historischen Kern von Isfahan geschaffen. KW - Integrity KW - Community participation KW - Atiq square KW - Chaharbagh KW - Historic-cultural-natural axis of Isfahan KW - Historische Stadtlandschaft KW - Integrität KW - Iran KW - Isfahan KW - Altstadt KW - Stadtlandschaft KW - Stadtentwicklung KW - Stadtsanierung KW - Geschichte Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59570 ER - TY - THES A1 - Uhlig, Sebastian T1 - Silizium-basierte Mikropumpen mit dem lateralen nanoskopischen elektrostatischen Antrieb T1 - Silicon-based micropumps with the lateral nanoscopic electrostatic drive N2 - In dieser Arbeit werden neuartige Mikropumpen auf Siliziumbasis vom Typ oszillierende-Verdrängerpumpe mit einem in der Chipebene operierenden elektrostatischen Antrieb entwickelt, gefertigt und messtechnisch charakterisiert. Der Antriebsmechanismus ist aus einer am Fraunhofer IPMS entwickelten Klasse von Mikroaktoren, bekannt als nanoskopisch elektrostatischer Antrieb (NED) aufgebaut. Zum Einsatz kommen erstmals beidseitig eingespannte laterale NED-Balkenaktoren, primär entwickelt und optimiert für den quasi-statischen Betrieb. Eingebettet in einem Verbund aus drei Siliziumwafern und in Verbindung mit in der Ebene operierenden passiven Klappenventilen, konnte ein regelbarer Fluss in Luft als gasförmiges sowie in Novec7100 als flüssiges Fördermedium nachgewiesen werden. Die Entwicklung der Mikropumpen bildet einen Schwerpunkt dieser Arbeit und ist in zwei Abschnitte unterteilt. Eingangs werden Effekte, welche den Betrieb der NED-Balkenaktoren limitieren untersucht sowie Schlüsselparameter und deren Auswirkung identifziert. Basierend auf der Wahl der Fördermedien und den sich daraus ableitenden elektrotechnischen Randbedingungen wurde die Steuerspannung in Luft auf 400 V festgelegt und per Optimierungsverfahren ein Aktordesignpunkt bestimmt. Der zweite Entwicklungsschwerpunkt beinhaltet den Entwurf und die Modellbildung der Mikropumpen mit dem bestimmten Aktordesignpunkt. Hier wurde ein modularer Ansatz zum Aufbau der Pumpe eruiert. Mit sogenannten "Basis-Pumpeinheiten" werden verschiedene Konfigurationen realisiert, was zu unterschiedlichen Pumpeigenschaften führt. Diese beinhalten unter anderem serielle Anordnungen von NED-Aktoren und Basiseinheiten sowie die parallele Stapelung der Balkenaktoren. Damit unterscheidet sich der laterale Pumpenansatz in seiner Konfigurierbarkeit grundlegend zu klassischen Mikromembranpumpen. Die Etablierung einer Herstellungstechnologie mit stabilem Fertigungsprozess führte zur erfolgreichen monolithischen Herstellung von Pumpenchips im Scheibenverbund. Der Prozess ist CMOS-kompatibel und beinhaltet verschiedene Technologiemodule. In der fluidischen Bauteilcharakterisierung wurden je nach Anzahl der gestapelten NEDAktoren maximale Flussraten von 6.63 µL/min, 22.85 µL/min, 63.75 µL/min, 72.92 µL/min in Novec7100 gemessen, für jeweils 2, 4, 8, 16 parallele NED-Aktoren entsprechend. Die erreichten Gegendrücke sind dabei 2.79 kPa, 6.88 kPa, 20.55 kPa, 29.61 kPa. Typische Antriebsfrequenzen der Mikropumpen liegen im Kilohertz-Bereich, was sich auf den hohen Miniaturisierungsgrad und die damit verbundenen mechanischen Steiffigkeit der NED-Aktoren zurückführen lässt. Die Gegenüberstellung der experimentell bestimmten Kennlinien mit Simulationsdaten aus dem entwickelten Modell der Pumpe, bestätigen das auf dem NED-Effekt beruhende Pumpprinzip. N2 - In this work, novel silicon-based micropumps of the reciprocating-displacement pump type with an electrostatic drive operating in the chip plane are designed, fabricated, and characterized. The drive mechanism is constructed from a class of microactuators developed at Fraunhofer Institute for Photonic Microsystem, known as nanoscopic electrostatic drive (NED). For the first time, lateral NED beam actuators are used, which are primarily developed and optimized for quasi-static operation. Embedded in a composite of three silicon wafers and in conjunction with passive flap valves, which also operate in-plane, it was possible to demonstrate controllable flow in air as a gaseous and in Novec7100 as a liquid pumping medium. The development of the micropumps is divided into two main areas. First, effects limiting the operation of the NED beam actuators are investigated and key parameters and their impact are identified. Based on the choice of pumping media and the resulting electrical boundary conditions, the control voltage in air was set to 400 V and an actuator design point was determined using an optimization procedure. The second development focus involves the design and modeling of the micropumps with the specific actuator design point. Here, a modular approach to the pump design was investigated. So-called "basic pumping units" are used to realize various configurations, resulting in different pump characteristics. These include serial arrangements of NED actuators and base units as well as parallel stacking of beam actuators. Thus, the lateral pump approach differs fundamentally from classical micromembrane pumps in its configurability. The establishment of a fabrication technology with a stable manufacturing process led to the successful monolithic fabrication of pump chips in a waferbatch. The process is CMOScompatible and incorporates several technology modules. In the fluidic device characterization, maximum flow rates of 6.63 µL/min, 22.85 µL/min, 63.75 µL/min, 72.92 µL/min in Novec7100 were measured depending on the number of stacked NED actuators, for 2, 4, 8, 16 parallel NED actuators respectively. The obtained back pressures are 2.79 kPa, 6.88 kPa, 20.55 kPa, 29.61 kPa. Typical drive frequencies of the micropumps are in the kilohertz range, which can be attributed to the high degree of miniaturization and the associated mechanical stiffness of the NED actuators. The comparison of the experimentally determined characteristic curves with simulation data from the developed model of the pump, confirm the electromechanical pumping principle based on the NED-effect. KW - Micropump KW - Silicone KW - Silicium KW - Mikrosystemtechnik KW - Halbleiter KW - Physik KW - Mikrofluidik KW - Siliciumhalbleiter KW - Mikropumpe KW - Mikrofluidik KW - Mikrosystemtechnik KW - Semiconductor Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59523 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,8 (22.06.2022) N2 - Habilitationsordnung der Fakultät 3 – Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme vom 15. Juni 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 8 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59473 ER - TY - CHAP A1 - Kopkow, Christian ED - Kopkow, Christian T1 - 5. Forschungssymposium Physiotherapie : Abstractband T1 - Abstracts from the 5. Research Symposium Physical Therapy N2 - "Forschung fördern, Lehre entwickeln, Versorgung stärken - für die Zukunft der Physiotherapie" war das Motto des 5. Forschungssymposiums Physiotherapie, welches durch die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) und die Deutsche Gesellschaft für Physiotherapiewissenschaft e. V. (DGPTW) am 26. und 27.11.2021 veranstaltet wurde. Im Abstractband des 5. Forschungssymposiums Physiotherapie sind die Abstracts der eingereichten und beim 5. Forschungssymposiums Physiotherapie präsentierten Beiträge veröffentlicht. Zudem sind die veranstalteten Workshops zusammenfassend dargestellt. N2 - All abstracts from accepted workshops and presentations from the 5. Research Symposium Physical Therapy. T3 - Schriftenreihe des Instituts für Gesundheit - 5 KW - Therapiewissenschaften KW - Physiotherapie KW - Physical therapie KW - Physikalische Therapie KW - Physiotherapie KW - Symposium KW - Therapy science KW - Entwicklung Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59235 N1 - Beiträge in deutscher oder englischer Sprache ER - TY - THES A1 - Shoushtarian Mofrad, Ashkan T1 - Evaluating bending and translational behavior of sandwich panels at ambient and elevated temperatures T1 - Bewertung des Biege- und Translationsverhaltens von Sandwichelementen bei Raumtemperatur und erhöhten Temperaturen N2 - Steel cladding structures such as sandwich panels can replace bracing systems to provide further stability to individual structural members such as beams and columns. Previous researches studied the stabilizing effects of sandwich panels on the whole structure at ambient temperatures. It was shown that considerable savings could be achieved in the case of using steel cladding systems. In the STABFI (Steel Cladding Systems for Stabilisation of Steel Buildings in Fire) project, the primary objective was to study the stabilizing behavior of cladding systems in the fire. The current thesis is a part of the STABFI project focusing on the bending and translational stiffness of sandwich panels at ambient and elevated temperatures. The thesis consists of two separate parts, the bending and translational performance of sandwich panels at ambient and elevated temperatures. Sandwich panels are typically composites of two thin steel sheets and a core of higher thickness and lower density. They are valued for their excellent thermal properties. This research employs two different materials, including mineral wool (MW) and Polyisocyanurate (PIR), as a core. In the first part of the thesis, the bending tests carried out in Prague are described. The experimental results are presented in the first phase of this part. A finite element (FE) model is developed to validate simulations with experimental results, and then a comprehensive parametric study is carried out. During the parametric study, different factors such as panel thickness, width, span, the thickness of steel sheets, and the fire's influence on panels' mechanical behavior are investigated. Moreover, the analytical solutions obtained from Eurocodes (EN 14509, 2013) at ambient temperature are employed to predict the bending stiffness values. The analytical solutions are then developed to apply at elevated temperatures by incorporating the reduction factors into the equations. Eventually, the accuracy of suggested analytical equations is compared with numerical results. In the second part of the thesis, after presenting the translational tests which also conducted in Prague and validation of FE models, an extensive parametric study on the decisive factors such as the steel sheet thicknesses, screw diameters and temperature effects on the sandwich panel connections behavior is performed. The parametric study shows how each parameter affects the shear resistance and stiffness of sandwich panel connections. Furthermore, the deterioration of shear performance at elevated temperatures is evaluated. The analytical solutions achieved from the ECCS manual are used to estimate the shear stiffness and resistance of connections at ambient temperatures. At elevated temperatures, the equations are developed to anticipate the abovementioned values in the fire case. Finally, the safety and accuracy of proposed analytical solutions are assessed. N2 - Stahlverkleidungskonstruktionen wie Sandwichelemente können Aussteifungssysteme ersetzen, um einzelnen Bauteilen wie Trägern und Stützen zusätzliche Stabilität zu verleihen. Frühere Forschungen untersuchten die stabilisierende Wirkung von Sandwichelementen auf die gesamte Struktur bei Raumtemperaturen. Es wurde gezeigt, dass bei der Verwendung von Stahlverkleidungssystemen erhebliche Einsparungen erzielt werden können. Im Projekt STABFI (Steel Cladding Systems for Stabilisation of Steel Buildings in Fire) war das primäre Ziel die Untersuchung des stabilisierenden Verhaltens von Bekleidungssystemen im Brandfall. Die vorliegende Arbeit ist ein Teil des STABFI-Projekts und beschäftigt sich mit der Biege- und Translationssteifigkeit von Sandwichpaneelen bei Raum- und erhöhten Temperaturen. Die Arbeit besteht aus zwei separaten Teilen, dem Biege- und dem Translationsverhalten von Sandwichpaneelen bei Umgebungs- und erhöhter Temperatur. Im ersten Teil der Arbeit werden die in Prag durchgeführten Biegeversuche beschrieben. Die experimentellen Ergebnisse werden in der ersten Phase dieses Teils vorgestellt. Ein Finite-Elemente-Modell (FE) wird entwickelt, um die Simulationen mit den experimentellen Ergebnissen zu validieren, danach wird eine umfassende parametrische Studie durchgeführt. Während der parametrischen Studie werden verschiedene Faktoren wie Plattendicke, Breite, Spannweite, die Dicke der Stahlbleche und der Einfluss des Feuers auf das mechanische Verhalten der Platten untersucht. Außerdem werden die analytischen Lösungen aus den Eurocodes (EN 14509, 2013) bei Umgebungstemperatur verwendet, um die Biegesteifigkeitswerte vorherzusagen. Die analytischen Lösungen werden dann für die Anwendung bei erhöhten Temperaturen entwickelt, indem die Reduktionsfaktoren in die Gleichungen aufgenommen werden. Schließlich wird die Genauigkeit der vorgeschlagenen analytischen Gleichungen mit numerischen Ergebnissen verglichen. Im zweiten Teil der Arbeit wird nach der Vorstellung der ebenfalls in Prag Translationsversuche und der Validierung der FE-Modelle eine umfangreiche parametrische Studie zu den entscheidenden Faktoren wie den Stahlblechdicken, Schraubendurchmessern und Temperatureffekten auf das Verhalten der Sandwichelementverbindungen durchgeführt. Die parametrische Studie zeigt, wie sich die einzelnen Parameter auf die Scherfestigkeit und Steifigkeit von Sandwichelementverbindungen auswirken. Darüber hinaus wird die Verschlechterung des Scherverhaltens bei erhöhten Temperaturen bewertet. Die analytischen Lösungen aus dem ECCS-Handbuch werden verwendet, um die Schersteifigkeit und den Widerstand der Verbindungen bei Raumtemperaturen abzuschätzen. Bei erhöhten Temperaturen werden die Gleichungen entwickelt, um die oben genannten Werte für den Brandfall zu antizipieren. Abschließend werden die Sicherheit und Genauigkeit der vorgeschlagenen analytischen Lösungen bewertet. T3 - Schriftenreihe Stahlbau - 20 KW - Sandwich panels KW - Finite element method KW - Fire KW - Resistance KW - Stiffness KW - Sandwichelemente KW - Finite-Elemente-Modell KW - Feuer KW - Widerstand KW - Steifigkeit KW - Sandwichbauweise KW - Stahl KW - Finite-Elemente-Methode KW - Steifigkeit KW - Biegung KW - Thermische Belastung Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59410 SN - 1611-5023 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,7 (22.06.2022) N2 - Erste Änderungssatzung zur Promotionsordnung der Fakultät 1 – MINT- Mathematik, Informatik, Physik, Elektro- und Informationstechnik vom 15. Juni 2022 (ergänzt AMbl 02/2018) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 7 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59469 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,9 (22.06.2022) N2 - Richtlinie zur Erhebung und Verwendung von Gemeinkosten an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus–Senftenberg (BTU) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 9 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59481 ER - TY - THES A1 - Reipsch, Sebastian T1 - Schützenhäuser in Thüringen : Untersuchungen zur historischen Entwicklung einer Bauaufgabe T1 - Clubhouses of Thuringia : research on the historical development of an architectural task N2 - Weit mehr als der waffentechnische Fortschritt oder bedeutende Ereignisse wie die Gründung des Deutschen Schützenbundes, waren es die von außen an die Schützengesellschaften herangetragenen gesellschaftlichen Umbrüche, von denen entscheidende Impulse auf die Entwicklung der Bauaufgabe „Schützenhaus“ ausgegangen sind. Schützenhäuser stellen aufgrund ihrer seit Jahrhunderten nachweisbaren Geschichte und gesellschaftlichen Bedeutung einen maßgeblichen Bestandteil unseres baukulturellen Erbes dar. Der bisher kaum über das Einzelobjekt hinausgehend betrachteten Bauaufgabe kommt dabei eine zentrale baugeschichtliche, gesellschaftliche, kulturhistorische und soziologische Bedeutung zu. Hierfür durchliefen die Schützenhäuser seit ihrem Aufkommen im 14./15. Jh. eine Entwicklung, die in ihrer Radikalität für kaum eine andere Bauaufgabe nachweisbar ist. Blieb zunächst eine tiefgreifende Weiterentwicklung der Schützenhäuser über Jahrhunderte sowohl konzeptionell als auch architektonisch aus, waren es vor allem die Veränderungen innerhalb des Bürgertums ab dem 18. Jh., die über die Schützengesellschaften maßgeblichen Einfluss auf die Entwicklung der Bauaufgabe ausübten. Dabei brachte die Bauaufgabe seit ihrer Entstehung bis in das 20. Jh. vier voneinander abzugrenzende Generationen hervor. Jede reflektiert dabei unmittelbar auf die allgemein gesellschaftlichen sowie die schützengesellschaftlichen Rahmenbedingungen der jeweiligen Zeit. Vor diesem Hintergrund definieren die charakteristischen Schützenhäuser der dritten Generation im 19. Jh. den architektonischen und sinnbildprägenden Höhepunkt der Bauaufgabe. Sie waren gebauter Ausdruck einer neuen Geselligkeitsform und bürgerlichen Entfaltung. Das zunehmend verbreitete Phänomen der „passiven Schützen“, also Mitgliedern einer Schützengesellschaft, die ausschließlich am gesellschaftlichen Leben derselben teilnahmen, den Festsaal nutzen durften und den Schießübungen fernblieben, war wesentlicher Ausdruck dessen. Das Promotionsvorhaben verfolgt das Ziel, die historische Entwicklung der Bauaufgabe „Schützenhaus“ auf der Grundlage von Einzelfallbetrachtungen herzuleiten und interpretierend darzustellen. Dies soll als Voraussetzung dienen, die Bauaufgabe zu charakterisieren und in einem sowohl gesellschaftlichen als auch architektonischen Kontext zu verorten. N2 - Far more than the advances in weapon technology or significant events such as the founding of the German Shooting Association, it was the social upheavals brought to the shooting societies from outside that provided decisive impetus for the development of the building task „clubhouse“ (Schützenhaus). Due to their history and social importance, which can be traced back centuries, clubhouses represent a significant part of our architectural heritage. The building task, which has so far hardly been considered beyond the individual object, is of central architectural, social, cultural-historical and sociological importance. For this purpose, since their appearance in the 14th/15th century clubhouses went through a development, whose radical nature can hardly be traced back to any other building task. While there was initially no fundamental further development of the clubhouses over centuries, both conceptually and architecturally, it was above all the changes within the bourgeoisie from the 18th century that exerted a significant influence on the development of the building task via the shooting societies. From the time it was created until the 20th century, the building task generated four separate generations. Each reflects directly on the general social and shooting society framework of the respective time. Against this background, the characteristic clubhouses of the third generation in the 19th century define the architectural and emblematic highlight of the building task. They were built expressions of a new form of sociability and civic development. The increasingly widespread phenomenon of passive shooters, i.e. members of a shooting society who only took part in the social life of the same, were allowed to use the ballroom and stayed away from the target practice, was an essential expression of this. The PhD project pursues the goal of deriving and interpreting the historical development of the building task clubhouse on the basis of individual case studies. This should serve as a prerequisite for characterizing the building task and locating it in a social as well as architectural context. KW - Schützenhaus KW - Thüringen KW - Schützengesellschaft KW - Schützenfest KW - Schützenbund KW - Clubhouse KW - Thuringia KW - Fair featuring shooting matches KW - Shooting society KW - German Shooting Association KW - Deutscher Schützenbund KW - Deutschland KW - Thüringen KW - Kulturgebäude KW - Architektur KW - Schießsport KW - Schützenfest KW - Geschichte Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59229 ER - TY - GEN ED - Weidner, Silke ED - Ribbeck-Lampel, Juliane T1 - Innenstadt und Stadtraum : Funktions-und Nutzungsanalysen öffentlicher Räume in der Cottbuser Innenstadt aus Akteurs- und Nutzerperspektive T1 - Central urban spaces : functional and use analyses of central public spaces in Cottbus from a stakeholder and user perspective N2 - Die vorliegende Publikation präsentiert Ergebnisse von 53 Studierenden des Bachelorstudiengangs Städtebau und Stadtplanung aus dem Modul „Stadtmanagement 1, Vermittlung von Planung, Wohnungswirtschaft (SPB3)“ im Wintersemester 2021/2022 am Fachgebiet Stadtmanagement der BTU Cottbus-Senftenberg. Im Modul erlangen die Studierenden grundlegendes Wissen über Planungsprozesse, Instrumente und Akteure der Stadt- und Regionalplanung, mit besonderem Schwerpunkt auf den Inhalten des Stadtmanagements. Dabei kommt der praktischen Übertragung und Anwendung der Vorlesungsinhalte im Rahmen von begleitenden Übungen eine besondere Bedeutung zu. Im noch immer von der Corona-Pandemie geprägten Wintersemester 2021/2022 wurden die öffentlichen Räume und städtischen Plätze der Cottbuser Innenstadt als Untersuchungsräume ausgewählt und von den Studierenden in Bezug auf ihre Charakteristika und aktuelle Inanspruchnahme analysiert. N2 - This publication presents the results of the course “Urban Management 1, Planning Education, Housing Management (SPB3)”, which in the winter semester 2021/2022 involved 53 Bachelor’s students of urban design and planning at BTU Cottbus-Senftenberg. This course conveys basic knowledge about planning processes, instruments and actors engaged in urban and regional planning, with the focus on urban management. A particular emphasis is put on the practical transfer and application of taught contents in tutorials and exercises. In the winter semester of 2021/2022 public spaces and urban squares in Cottbus’s city centre served as a study area for the analysis of the characteristics and use of urban spaces which were still marked by the pandemic. T3 - Stadtmanagement – Akteure, Prozesse, Instrumente - 9 KW - Stadtmanagement KW - Partizipation KW - Innenstadt KW - Öffentliche Räume KW - Akteure KW - Cottbus KW - Öffentlicher Raum KW - Strategisches Management KW - Pandemie KW - Benutzung KW - Innenstadt KW - Urban management KW - Participation KW - Downtown KW - Urban public spaces KW - Stakeholders Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58262 SN - 2702-6892 ER - TY - GEN ED - Viderman, Tihomir ED - Weidner, Silke T1 - Die Neue Leipzig-Charta und die Stadt nach der Pandemie : langfristig denken in Zeiten von zunehmenden Unsicherheiten? T1 - The New Leipzig Charter and the city after pandemic : long-term thinking in times of increasing uncertainties? N2 - Die vorliegende Publikation stellt die Ergebnisse von neun Studierendenarbeiten aus dem Mastermodul „Prozess und Steuerung“ zusammen, welches im Wintersemester 2021 am Fachgebiet Stadtmanagement der BTU Cottbus-Senftenberg angeboten wurde. Unter der Deutschen EU-Ratspräsidentschaft wurde Ende November 2020 die Neue Leipzig-Charta als politisches und strategisches Dokument der Stadtentwicklung verabschiedet. Der Fokus liegt auf der transformativen Kraft handlungsfähiger Städte und fordert eine integrierte Stadtentwicklung, die dem Gemeinwohl verpflichtet ist. Zeitgleich stehen unter Covid-19 Präventionsmaßnahmen Akteur*innen und Instrumente der Stadtplanung einer wachsenden Diskrepanz zwischen normativen Konzepten einer Stadt und den nüchternen Alltagserfahrungen des urbanen Lebens gegenüber. In diesem Mastermodul untersuchten die Studierenden, welche Bedeutung und Auswirkungen die neuen Bedingungen und Alltagserfahrungen auf die Stadtplanung haben, außerdem inwieweit die Neue Leipzig-Charta diese Zustände adressiert. Ihre Arbeiten werfen ein verändertes Licht auf stadtplanerische Prinzipien und Konzepte, und diskutieren, was das langfristige strategische Denken in Zeiten von zunehmenden Unsicherheiten machen kann. N2 - This publication compiles the results of research that nine Master’s students carried out in the winter semester 2021 within the course „Urban Management“ at BTU Cottbus-Senftenberg. In 2020, under Germany’s Presidency of the EU Council, a policy framework strategic document for urban development in Europe, titled the New Leipzig Charter, was adopted. The document highlights the transformative power of cities, putting the focus on their capacity for action and commitment to the provision of services and infrastructures for the common good. At the same time, planning and design face a growing disconnect between such normative conceptualizations of a city and the sober everyday experiences of urban life under Covid-19 prevention measures. In this course the students explored the meanings and implications of these new everyday experiences and connected structural conditions for urban planning; and ask to what extent the New Leipzig Charter addresses these matters of concern. Their work sheds a new light on normative planning principles and concepts, while reflecting on the meaning and role of long-term strategic thinking in the times of increasing uncertainty. T3 - Stadtmanagement – Akteure, Prozesse, Instrumente - 8 KW - Stadtmanagement KW - Europäische Stadtpolitik KW - Neue Leipzig-Charta KW - Resilienz KW - Covid-19-Pandemie KW - Leipzig-Charta zur nachhaltigen europäischen Stadt KW - Stadtentwicklung KW - Stadtplanung KW - Strategisches Management KW - Pandemie KW - Urban management KW - Leipzig Charter KW - European urban policy KW - Resilience KW - Covid 19 pandemic Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58255 SN - 2702-6892 ER - TY - GEN ED - Viderman, Tihomir ED - Weidner, Silke T1 - Auf den Spuren von Urbanität T1 - Remainders of urbanity N2 - Die vorliegende Publikation präsentiert die Ergebnisse des Mastermoduls „Beteiligungsprozesse in der Stadt- und Regionalplanung“ aus dem Sommersemester 2020 am Fachgebiet Stadtmanagement der BTU Cottbus-Senftenberg. Das Mastermodul, das von Tihomir Viderman und Silke Weidner betreut wurde, besuchten 18 Masterstudierende der Stadtplanung. Als am Anfang des Semesters die Begegnungsräume und das öffentliche Leben durch COVID-19-Präventionsmaßnahmen massiv eingeschränkt wurden, stellte die neue Situation für Planer*innen und Architekt*innen eine einzigartige Gelegenheit dar: Wir konnten erforschen wie unser Alltag - ähnlich wie bei jedem anderen partizipativen Ansatz - durch eine Reihe von Grenzen, Regeln sowie unseren persönlichen Erfahrungen und Fähigkeiten geprägt ist und wie wir diesen entsprechend gestalten. Die Studierenden untersuchten Räume des öffentlichen Alltagslebens, die vorübergehend ihre Verwendung, ihren Zweck und damit ihre ursprüngliche Bedeutung verloren hatten. Ausgehend von diesen Einblicken entwickelten sie eine eigene Position zu ihren multisensorischen Wahrnehmungen von Unsicherheiten der Teilhabe am städtischen Leben unter den Covid-19-Rahmenbedingungen. Anhand der vielfältigen Erkenntnisse und persönlichen Reflexionen zur Urbanität im Zustand der neuen Normalität wurde ein gemeinsames Positionspapier zur Stadtentwicklung im Rahmen der COVID-19 Präventionsmaßnahmen und möglichen oder gewünschten Zukunftsaussichten verfasst. Die teilnehmenden Studierenden haben ein digitales partizipatives Verfahren konzipiert und durchgeführt, um sich über die einzelnen Ansichten auszutauschen und eine gemeinsame Position zum städtischen Leben auszuhandeln. Die Dokumentation dieses Prozesses gibt einen Einblick in die Vielfalt der Praktiken und Verfahren der Beteiligung und thematisiert gleichzeitig die Ambivalenzen, Unsicherheiten und unterschiedlichen Intensitäten der Beteiligung in einem notwendigerweise digitalen Umfeld. N2 - This publication presents the results of the master module “Participation processes in town and regional planning” in the summer term 2020. The module, which involved 18 urban planning master’s students, was offered by Tihomir Viderman and Silke Weidner at the Chair of Urban Management, BTU Cottbus-Senftenberg. As COVID-19 prevention measures restricted spaces of encounter and public life, the new situation presented a unique opportunity for planners and architects: We were able to experience how our daily lives - similar to any other participatory approach - are structured across and conditioned by a set of boundaries, rules, and personal experiences and abilities. Based on multi-sensory explorations of areas of everyday public life that have temporarily lost their use, purpose, and thus their original meaning, each student developed an informed position on the condition of the new ordinary. Taking their perceptions, insights and personal reflections on urbanity under COVID-19 prevention measures as a point of departure, the students further conceived and carried out a participatory process, to develop a shared position paper of the students of BTU on urban development under the pandemic and possible or wishedfor futures. The documentation of this process provides an insight into the diverse nature of practices and procedures of participation, while addressing ambivalences and uncertainties of participation in a digital environment. T3 - Stadtmanagement – Akteure, Prozesse, Instrumente - 6 KW - Stadtmanagement KW - Städtische Teilhabe KW - Partizipation KW - Öffentliche Räume KW - Covid-19-Pandemie KW - Stadtplanung KW - Öffentlicher Raum KW - Strategisches Management KW - Urbanität KW - Pandemie KW - Bürgerbeteiligung KW - Urban management KW - Participation KW - Urban public spaces KW - Collective body KW - Covid 19 pandemic Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58245 SN - 2702-6892 ER - TY - THES A1 - Fleischmann, Manfred T1 - A novel technique to improve the spurious-free dynamic range of digital spectrum monitoring receivers T1 - Ein neuartiges Verfahren zur Verbesserung des störungsfreien Dynamikbereiches von digitalen Spektrum-Monitoring Empfängern N2 - This dissertation presents a novel technique for enhancing the spurious-free dynamic range of radio monitoring receivers with a bandwidth of several gigahertz. The improvement is based on suppressing the discrete spurious signals that occur at higher drive levels in the output spectrum of the required broadband analog-to-digital converter. The achievable improvement of the spurious-free dynamic range is typically more than 20 dB, allowing better, gap-free monitoring of wide frequency ranges. The attenuation of the spurious signals is achieved by a unique combination of two separate analog-to-digital converters working in parallel and subsequent digital signal processing. The developed solution is not limited to broadband radio monitoring receivers but can generally suppress certain types of spurious signals generated during analog-to-digital conversion. N2 - In dieser Dissertation wird eine neuartige Technik zur Verbesserung des störungsfreien Dynamikbereichs von Funküberwachungsempfängern mit einer Bandbreite von mehreren Gigahertz vorgestellt. Die Verbesserung basiert auf der Unterdrückung der diskreten Störsignale, die bei höherer Aussteuerung im Ausgangsspektrum des benötigten, breitbandigen Analog-digital-Wandlers auftreten. Die erzielbare Verbesserung des störungsfreien Dynamikbereiches beträgt typischerweise mehr als 20 dB und ermöglicht damit eine bessere, lückenlose Überwachung großer Frequenzbereiche. Die Unterdrückung der Störsignale wird durch eine spezielle Anordnung von zwei parallel arbeitenden Analog-digital-Wandlern und anschließender digitaler Signalverarbeitung erreicht. Die entwickelte Lösung ist nicht auf breitbandige Funkempfänger beschränkt, sondern kann generell bestimmte, bei einer Analog-digital-Wandlung erzeugte Störsignale unterdrücken. KW - Broadband receiver KW - Spurious signals KW - Analog-to-digital converter KW - Spurious-free dynamic range KW - Digital signal processing KW - Breitbandempfänger KW - Störsignale KW - Analog-digital-Wandler KW - Störungsfreier Dynamikbereich KW - Digitale Signalverarbeitung KW - Analog-Digital-Umsetzer KW - Breitbandempfänger KW - Digitale Signalverarbeitung KW - Störsignal Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58984 ER - TY - THES A1 - Zell, Sascha T1 - Agentenbasierte Modellierung und Simulation der Rettungskette : eine Fallstudie in der Lausitz T1 - Agent based modelling and simulation of the rescue chain N2 - A functioning prehospital Emergency Medical Service (EMS) system is of special importance for society and subject to many new challenges of present time. Socioeconomic change and technical progress affect existing systems and force responsibles to adopt new approaches for performance optimization. Therefore this work provides a literature review on different EMS planning problems and presents an agent-based simulation approach to model the rescue chain of a region specific EMS system. Underlying data from urban region Cottbus, Brandenburg, Germany is used to parameterize and verify the model. Using a geographic information system (GIS), the model generates emergency calls according to population density with a time dependent rate and displays different key figures for evaluation of system performance. A graphical interface including operation and statistics monitoring was designed to lay the foundation for practical application. N2 - Ein funktionierender Rettungsdienst ist für die Gesellschaft von zentraler Bedeutung, da in medizinischen Notsituationen die Gesundheit eines Verunfallten von der Qualität der praäklinischen medizinischen Versorgung abhängt. Dabei steht man vor immer neuen Herausforderungen des sozioökonomischen Wandels und technischen Fortschritts, die neue Ansätze zur Systemoptimierung erfordern. Diese Arbeit beinhaltet eine Literaturübersicht über Planungsprobleme, sowie eine Klassifizierung von Emergency Medical Service (EMS) Systemen. Ein agentenbasiertes Simulationsmodell für ein notarztbasiertes EMS-System wird vorgestellt und auf die Rettungskette eines städtischen Gebietes Cottbus, Brandenburg, Deutschland angewandt. Die Parametrisierung des Modells erfolgt durch zugrundeliegende Einsatzdaten, dabei wird ein Geoinformationssystem (GIS) genutzt, Notrufe über die Bevölkerungsdichte mit einer zeitabhängigen Rate generiert und statistische Kenngrößen des Systems ausgewertet. Das in AnyLogic implementierte Simulationsmodell enthält eine graphische Nutzeroberfläche, in der Einsatzdetails und Statistiken als Grundlage für Anwendungen in der Praxis angezeigt werden. T3 - Cottbus Mathematical Preprints - 25, 2022 KW - Emergency medical service system KW - Agent-based simulation KW - Rescue chain KW - Rettungsdienst KW - Rettungskette KW - Agentenbasiertes Simulationsmodell KW - Cottbus KW - Rettungswesen KW - Geoinformationssystem KW - Simulation Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58731 ER - TY - THES A1 - Werger, Tabea T1 - Instandhaltungsprogramm - NH90 : ein ganzzahliger Ansatz zur Optimierung des Instandhaltungsprogramms eines militärischen Luftfahrzeugs T1 - Maintenance programme - NH90 : an integer approach for optimizing the maintenance program of a military aircraft N2 - Die vorliegende Arbeit untersucht die Instandhaltungsplanung eines militärischen Luftfahrzeugs. Das Ziel ist die Eingliederung aller Instandhaltungsaufgaben des Luftfahrzeugs in Wartungsintervalle, die durch das aktuelle Instandhaltungsprogramm festgelegt sind. Dieses besteht aus bereits gemäß ihrer Frist paketierten Instandhaltungsaufgaben und aus nicht zugeordneten Aufgaben, welche im Folgenden betrachtet werden. Gegenstand der Untersuchung sind die Arbeitsdauer und die Frist der Instandhaltungsaufgaben. Die nicht paketierten Instandhaltungsaufgaben sollen so zugeordnet werden, dass der Arbeitsaufwand und die verlorenen Tage, die durch das Vorziehen von Instandhaltungsaufgaben entstehen, auf ein Minimum reduziert werden. Dafür wird ein multikriterielles, ganzzahliges Optimierungsmodell entwickelt. Zum Lösen wird der Solver IBM ILOG CPLEX Optimization Studio (V 20.1.0.0) verwendet. In der Auswertung wird zusätzlich zu den Ergebnissen der Optimierung die Auswirkung von aggregierten und disaggregierten Formulierungen untersucht sowie der Effekt von Veränderungen der Aggressivität von Schnittebenenverfahren. N2 - The following work examines the maintenance planning of a military aircraft. The goal is the integration of all maintenance tasks of the aircraft into maintenance intervals, which are defined by the current maintenance program. The totality of the maintenance tasks consists of the already packaged tasks and those yet to be assigned. The considered factors for the assignment are the working time and the deadline of the tasks. The unpackaged maintenance tasks are to be assigned such that the workload and the lost days caused by early execution of maintenance tasks are reduced to a minimum. For this purpose a multiobjective integer optimization model was developed. The solver IBM ILOG CPLEX Optimization Studio (V 20.1.0.0) was used for solving. In addition to the general results of the optimization approach, the disparities of aggregated and disaggregated formulations were studied. Further, the consequences of altering the aggressiveness of cutting plane methods were analysed. T3 - Cottbus Mathematical Preprints - 24, 2022 KW - Gemischt-ganzzahlige Optimierung KW - Hubschrauber KW - Instandhaltung KW - Planung KW - Schnittebenenverfahren KW - Mixed-integer optimization KW - Helicopter KW - Maintenance KW - Planning KW - Cutting plane method KW - Gemischt-ganzzahlige Optimierung KW - Schnittebenenverfahren KW - Instandhaltungsplanung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58724 ER - TY - THES A1 - Amanpour, Saman T1 - A cellular approach to optimize the integration of renewable generation into distribution networks T1 - Ein zellularer Ansatz zur Optimierung der Integration regenerativer Erzeugungen in Verteilnetzen N2 - The steady growth of the renewable-based technologies in the last twenty years has changed the character of the power systems significantly. Until today, there are more than 112 GW installed photovoltaic and wind parks in Germany and around 90% of the installed renewable generators are integrated into distribution networks. As a result, distribution networks are often facing congestion problems and more investments are needed for the required network development plans. The political decisions in Germany for increasing the share of renewables in electricity consumption up to 65% until 2030 and the nuclear phase out until 2022 and further shutdowns of the coal power plants raised serious concerns about the reliability of power supply and feasibility of the transition plan. The present dissertation has a look over the recent developments and offers a methodology for reduction of the resulted costs from further integration of renewable generators into the distribution networks. The suggested methodology is based on a cellular approach and helps also to postpone the unnecessary costly network expansions. Furthermore, it helps to integrate the renewable generators in an optimized way which has an added value to move towards the defined sustainability goals. The proposed methodology has two steps. The first step is made up of the cellular approach and grey wolf optimization in MATLAB environment. In this step, the optimal combination of technologies for fulfillment of the defined goals are found out. The second step consists of the quasi dynamic simulations in PowerFactory environment. In this step, the suggested results from MATLAB optimization are investigated in semi-real situations. With the quasidynamic simulations, it is checked whether the results are tolerable from the point of view of network operation and whether it is possible to facilitate the network operation with certain strategies. N2 - Das stetige Wachstum der auf erneuerbaren Energien basierenden Technologien in den letzten zwanzig Jahren hat den Charakter der Stromsysteme erheblich verändert. Bis heute sind in Deutschland mehr als 112 GW an Photovoltaik- und Windkraftanlagen installiert und rund 90% der installierten erneuerbaren Erzeugungsanlagen sind in die Verteilnetze integriert. Infolgedessen sind die Verteilnetze häufig mit Netzengpässen konfrontiert und es sind mehr Investitionen für die erforderlichen Netzausbaupläne nötig. Die politischen Entscheidungen in Deutschland, den Anteil der erneuerbaren Energien am Stromverbrauch bis 2030 auf 65 % zu erhöhen, den Ausstieg aus der Kernenergie bis 2022 zu vollziehen und weitere Kohlekraftwerke abzuschalten, gaben Anlass zu ernsthaften Bedenken hinsichtlich der Sicherheit der Stromversorgung und der Realisierbarkeit des Übergangsplans der deutschen Energiewende. Die vorliegende Dissertation wirft einen Blick auf die jüngsten Entwicklungen der Stromnetze und bietet eine Methodik zur Reduzierung der Kosten, die durch die weitere Integration erneuerbarer Erzeugungsanlagen in die Verteilnetze entstehen. Die vorgeschlagene Methodik basiert auf einem zellularen Ansatz und verschiebt den unnötigen kostspieligen Ausbau der Stromnetze in die Zukunft. Darüber hinaus hilft sie, die erneuerbaren Erzeugungsanlagen auf eine optimierte Weise in die Stromnetze zu integrieren, was einen Mehrwert für die Erreichung der definierten Nachhaltigkeitsziele darstellt. Die vorgeschlagene Methodik in dieser Dissertation besteht aus zwei Schritten. Der erste Schritt besteht aus dem zellulären Ansatz und der Grey Wolf Optimierung in der MATLAB-Umgebung. In diesem Schritt wird die optimale Kombination von der auf erneuerbaren Energien basierenden Technologien zur Erfüllung der definierten Ziele ermittelt. Der zweite Schritt besteht aus den quasi-dynamischen Simulationen in der PowerFactory-Umgebung. In diesem Schritt werden die vorgeschlagenen Ergebnisse aus der MATLAB-Optimierung in semi-realen Situationen untersucht. Mit der quasi-dynamischen Simulationen wird überprüft, ob die Ergebnisse aus Sicht des Netzbetriebs tolerierbar sind und ob man mit bestimmten Strategien den Netzbetrieb erleichtern kann. KW - Cellular approach KW - Optimization KW - Renewable energy KW - Generation KW - Distribution networks KW - Zellularer Ansatz KW - Optimierung KW - Erneuerbare Energien KW - Erzeugung KW - Verteilnetze KW - Verteilungsnetz KW - Erneuerbare Energien KW - Elektrizitätserzeugung KW - Übertragungsnetz KW - Netzstabilität (Elektrische Energietechnik) Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59009 ER - TY - THES A1 - Kreuz, Sebastian T1 - Five studies on recent topics in energy economics T1 - Fünf Studien zu aktuellen Themen der Energiewirtschaft N2 - In this dissertation, I present five articles regarding two relevant discussions within the field of energy economics: First, three papers discuss the German energy transition and in particular the increasing shares of renewable energies, its cost, benefits and respective challenges to its realization. Second, two papers discuss potential asymmetric pricing in the retail fuel sector in Germany, realizing an analysis with significantly improved data sets compared to earlier studies to answer more specific research questions. The first three articles focus on the reconstruction of the German energy market into a low-carbon emission setting, especially by utilizing renewable energies. First, the analysis concentrates on the developing energy policy-related goals and the energy economic status-quo, such as the functioning of the system of feed-in tariffs within the market for renewable energies and its general effects on costs. Second, the study deals more deeply and with a quantitative emphasis on the roll-out of renewable energies in Germany and especially its economic effects, such as costs and benefits for energy consumers. Results showed that until 2030, German electricity consumers will pay around €2011 200 billion for RES installations built before the end of 2011. Third, related to the public opinion on the energy transition process, the dissertation unfolded challenges and misconceptions and offers implications for an improved communication approach. The analysis showed by the use of qualitative, semi-structured, in-depth expert interviews that despite the alleged clarity of goals, about two dozen questioned German energy stakeholders have very diverse reasons for the energy transition. The results indicated that one crucial reason is climate protection while a second one is energy autarchy. However, the heterogeneity of goals and conflicting objectives can lead to social tensions and mistrust, which can be appropriately addressed with specific communication methods (e.g. infographics). The last two articles focus on econometric analyses regarding potential asymmetric pricing within the German retail fuel sector. In particular, the two papers examine the potential existence of Rockets and Feathers, i.e. higher adjustment speeds of retail fuel prices after oil price increases compared to oil price decreases. The dissertation analyzed a tremendous amount of data regarding retail diesel prices from two databases, compiled and processed by the author. The analysis proved with the help of Error Correction Models (following Engle/Granger) that e.g. specific major brands of retail fuel station as well as the local competitive environment influence the probability of Rockets and Feathers. Additionally, the analysis revealed that the nature of Rockets and Feathers is not static over time, i.e. the magnitude of the effect has dynamics across different time periods and consumer behavior can be seen as one reason for the phenomenon of asymmetric pricing. N2 - In der vorliegenden Dissertation werden fünf Artikel in Bezug auf zwei Bereiche der Energieökonomik vorgestellt. Zum einen beschäftigen sich drei Artikel mit der deutschen Energiewende, vor allem mit dem Ausbau erneuerbarer Energien, den damit verbundenen Kosten sowie Herausforderungen einer erfolgreichen Umsetzung der Transformation. Zum anderen beschäftigen sich zwei Artikel mit der Untersuchung von asymmetrischer Preissetzung im deutschen Dieselmarkt. Die ersten drei Artikel fokussieren auf den Umbau des deutschen Energiemarktes hin zu einem Markt mit vermehrtem Einsatz erneuerbarer Energien. Die Analyse beschäftigt sich erstens mit den sich verändernden politischen Zielen als auch mit dem regulativen Status Quo, wie z. B. der Funktionsweise des Systems der Einspeisetarife für erneuerbare Energien. Zweitens wurde der Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland mittels einer quantitativen Kostenanalyse ökonomisch bewertet. Hierbei wurden die Kosten für Energiekonsumenten quantifiziert. Die Ergebnisse zeigten, dass für erneuerbare Anlagen, welche bis zum Ende des Jahres 2011 installiert wurden, ca. 200 Mrd. €2011 bis zum Jahr 2030 bezahlt werden. Drittens zeigt die Arbeit Herausforderungen und Missverständnisse in Bezug auf die Energiewende. Durch die Auswertung von qualitativen, halbstrukturierten und vertiefenden Experteninterviews konnten Ansätze und Schlussfolgerungen präsentiert werden, welche einer verbesserten Vermittlung der Energiewende dienen. Die Analyse zeigte, dass trotz der scheinbaren Klarheit der Ziele der Energiewende, zwei Dutzend befragte Stakeholder unterschiedliche Beweggründe für die Umsetzung der Transformation vorlegen. Eine wichtige Motivation ist hierbei der Klimaschutz, eine zweite das Thema Energieautarkie (Energieunabhängigkeit). Die Heterogenität von Zielen und entsprechende Zielkonflikte können zu gesellschaftlichen Spannungen und Misstrauen führen, denen mit spezifischen Methoden (z. B. Infografiken) entsprechend begegnet werden kann. Die letzten zwei Artikel widmen sich einer ökonometrischen Analyse in Bezug auf die potentielle asymmetrische Preissetzung im deutschen Dieselmarkt. Die Untersuchungen beschäftigen sich speziell mit der möglichen Existenz des Preisphänomens Rockets and Feathers, d. h. einer höheren Geschwindigkeit der Preisanpassung von Kraftstoffen nach Ölpreisanstiegen im Vergleich zu Ölpreissenkungen. Genutzt wurden zwei umfangreiche Datensätze, die durch den Autor aufbereitet wurden. Die Analyse zeigte mithilfe der Anwendung von asymmetrischen Fehlerkorrekturmodellen nach Engle/Granger, dass u. a. spezifische Marken von Tankstellen und die lokale Wettbewerbsintensität die Wahrscheinlichkeit von Rockets and Feathers beeinflussen. Des Weiteren wurde gezeigt, dass die Existenz von Rockets and Feathers nicht statisch ist, sondern sich über die Zeit verändert und Konsumentenverhalten für einen Teil der Preisasymmetrien eine Rolle spielen können. KW - Cost-benefit analysis KW - Energy transition KW - Communication KW - Asymmetric pricing KW - Rockets and feathers KW - Kosten-Nutzen-Analyse KW - Energiewende KW - Kommunikation KW - Vermittlung KW - Asymmetrische Preissetzung KW - Energiemarkt KW - Energiewende KW - Dieselkraftstoff KW - Preisbildung KW - Kosten-Nutzen-Analyse Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58638 ER - TY - THES A1 - Segabinazzi Ferreira, Raphael T1 - Run-time redundancy management of processor functional units for mixed-critical scenarios T1 - Laufzeit-Redundanzmanagement von Prozessor-Funktionseinheiten für gemischtkritische Szenarien N2 - Since electronics started to scale down, a growing concern about the reliability of these electronic devices has emerged. At the same time, the increased demand for high performance within the safety- and mixed-critical domains, such as the aerospace and automotive industry, motivated a shift from previous consolidated and mature technology to the new cutting edge devices with smaller feature sizes. Therefore, there is a need to improve the fault tolerance of these high-end devices so that minimum failure rates can be obeyed. Although redundancy has been a great solution for these problems, their drawbacks such as power and area overheads must be watched carefully, so that per-unit price does not extrapolate affordable limits, and the redundancy does not add more sources of error than it improves the fault tolerance. This thesis proposes an approach for run-time management of redundancy among the processor internal Functional Units (FUs) within mixed-critical scenarios, tackling the compensation of the trade-offs between fault-tolerance, power consumption, hardware usage (ageing), and hardware area (cost). With these objectives in mind, this thesis presents a concept for a dynamic processor architecture capable to enable and disable redundancy of FUs on-demand, and a software mechanism for criticality-aware management of these units for mixed-critical processes within an Operating System (OS). For this purpose, a processor design was extended with a few additional instructions that enabled different replication schemes in the processor at run-time. Furthermore, a compatible Real-Time Operating System (RTOS) is also extended to enable the desired criticality-aware management of units. Evaluating the implemented test platform when the extended processor was running bare-metal code, the latency to shift between different replication schemes was of only one instructions cycle. Furthermore, when the processor was running the adapted RTOS, the run-time overhead over the latency to switch between processes remained below 2.5%. Meanwhile, resulting from the processor extensions, the hardware overhead remained smaller than standard full core replication schemes such as core lock-step approaches. Regarding fault tolerance, the expected failure rate of the FUs module decreased by approximately 80% when its FUs were configured with Triple Modular Redundancy (TMR). Furthermore, when considering the whole area of the processor core, its respective failure rate decreased by about 15% when configured these units with the same triplication scheme. Finally, it is also presented that the run-time management of FUs was likewise able to decrease the power consumption and hardware ageing for the proposed mixed-critical scenario. After all, we can say that the concept can increase fault tolerance on-demand of a processor design with moderately low hardware overhead, while it also minimises the power consumption and hardware usage (ageing) for its intended mixed-critical scenario. N2 - Seit die Elektronik immer kleiner wird, ist eine wachsende Besorgnis über die Zuverlässigkeit dieser elektronischen Geräte entstanden. Gleichzeitig motivierte die gestiegene Nachfrage nach hoher Leistung in sicherheits- und gemischt kritischen Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt und Automobilindustrie zu einer Umstellung von früher konsolidierter und ausgereifter Technologie auf die neuen Spitzengeräte mit kleineren Strukturgrößen. Daher muss die Fehlertoleranz dieser High-End-Geräte verbessert werden, damit minimale Ausfallraten eingehalten werden können. Obwohl Redundanz eine großartige Lösung für diese Probleme ist, müssen ihre Nachteile wie Energie- und Flächen-Overhead sorgfältig beobachtet werden, damit der Preis pro Einheit nicht erschwingliche Grenzen extrapoliert und die Redundanz nicht mehr Fehlerquellen hinzufügt, als sie verbessert Fehlertoleranz. Vor diesem Hintergrund stellt diese Arbeit ein Konzept für eine dynamische Prozessorarchitektur vor, die in der Lage ist, die Redundanz von Funktionseinheiten (“Functional Units”, FUs) bei Bedarf zu aktivieren und zu deaktivieren, sowie einen Softwaremechanismus zur kritikalitätsbewussten Verwaltung dieser Einheiten für gemischt kritische Prozesse innerhalb eines Betriebssystems (“Operating System”, OS). Dazu wurde ein Prozessordesign um einige zusätzliche Anweisungen erweitert, die zur Laufzeit unterschiedliche Replikationsschemata im Prozessor ermöglichen. Darüber hinaus wird auch ein kompatibles Echtzeit-Betriebssystem (“Real-Time Operating System”, RTOS) erweitert, um die gewünschte kritikalitätsbewusste Verwaltung von Einheiten zu ermöglichen. Die Rekonfiguration des Prozessors erfordert nur einen Befehlszyklus, der gesamte zusätzliche overhead für den Prozesswechsel beträgt weniger als 2,5%. In der Zwischenzeit blieb der Hardware-Overhead aufgrund der Prozessorerweiterungen kleiner als bei standardmäßigen vollständigen Kernreplikationsschemata, wie z. B. Core-Lock-Step-Ansätzen. In Bezug auf die Fehlertoleranz verringerte sich die erwartete Ausfallrate des FU-Moduls um etwa 80%, wenn es mit Dreifacher Modularer Redundanz (“Triple Modular Redundancy”, TMR) konfiguriert wurde. Darüber hinaus verringerte sich bei Betrachtung der gesamten Fläche des Prozessorkerns die jeweilige Ausfallrate um etwa 15%, wenn die Einheiten mit demselben Verdreifachungsschema konfiguriert wurden. Abschließend wird auch dargestellt, dass das Laufzeitmanagement von FUs den Stromverbrauch und die Hardwarealterung für das vorgeschlagene gemischt-kritische Szenario ebenfalls verringern konnte. Schließlich können wir sagen, dass das Konzept die Fehlertoleranz eines Prozessordesigns mit mäßig niedrigem Hardware-Overhead bei Bedarf erhöhen kann, während es auch den Stromverbrauch und die Hardwarenutzung (Alterung) für das beabsichtigte gemischt-kritische Szenario minimiert. KW - Mixed-critical scenario KW - Redundancy KW - Fault-tolerance KW - Run-time KW - Fehlertoleranz KW - Redundanz KW - Funktionseinheit KW - Mikroprozessor KW - Laufzeit KW - Gemischtkritische Szenarien KW - Laufzeit KW - Redundanz Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58886 ER - TY - THES A1 - Priebe, Nsesheye Susan T1 - Influence of calcination conditions and varying compositions on the reactivity and performance of brick clays as supplementary cementitious materials T1 - Der Einfluss von Kalzinierungsbedingungen und verschiedenen Zusammensetzungen auf die Reaktivität und Eigenschaften von Ziegeltonen verwendet als Zusatzstoffe in Beton N2 - Calcined clays as supplementary cementitious materials (SCMs) have been identified and credited to be a viable solution in mitigating the CO₂ emissions related to cement production and consumption. Calcined clays range from a variety of different clay types based on an assortment of varying minerals and compositions. While extensive data is available on kaolinitic clays (based on the 1:1 clay type), other clays such as brick clays (based on the 2:1 clay type) are currently understudied, although such clays are largely more available than the kaolinitic clays. The aim of this thesis is to draw attention to the varying compositions present in two selected brick clays in Germany and elaborate on how such compositions affect their suitability to be used as SCMs in blended cement systems. The novelty of this thesis explains the relationship between the reactivity of the bricks to their varying compositions and their suitability for their employment as SCMs. This was based on their chemical and physical transformations in the calcination temperature range 650–900 or 950 °C, and the performance of the calcined brick clays in blended cement systems measured by their heat evolution, strength development and durability-related properties. The results of their performance were compared to two kaolinitic clays with varying compositions. While the kaolinitic clays generally exhibited the best performance as SCMs, the brick clay with a lower Fe₂O₃ content showed promising results similar to the kaolinitic clays when an optimum calcination temperature is applied and when substituted at a moderate cement substitution rate. Thus, this finding promoted further efforts made to improve the reactivity of the brick clay by producing a mixed clay composed of 50 % brick clay (with Fe₂O₃ content) and 50 % kaolinitic clay. The mixed clay was compared to the two individual brick clays and one kaolinitic clay, whereby optimum calcination conditions were performed in large-scale simulating an industrial-scale production of SCMs. All calcined clays exhibited pozzolanic reactivity, with the performance of the brick clays inferior to the kaolinitic clay, however, the mixed clay performed very similar to the kaolinitic clay. At a similar degree of hydration compared to plain Portland cement, the good performance of the mixed clays was especially evident in the strength development and improved chloride penetration resistance, which was caused by a refinement in the pore structure in the cementitious systems. Moreover, it was deduced that not only the high surface area, but also, the solubility of Si and Al ions in the resulting calcinate of the mixed clays plays a significant role when calcined at ~600–700 °C, which points to viable options for optimal employment of brick clays in cementitious systems. N2 - Die bei der Zementproduktion freigesetzte CO₂-Menge und die daraus resultierenden Folgen für das Klima machen die Entwicklung von Zementersatzstoffen mit geringerem CO₂-Fußabdruck erforderlich. Als besonders vielversprechend haben sich dabei die kalzinierten Tone erwiesen. Bei diesen handelt es sich um komplexe Systeme, bestehend aus einer Vielzahl verschiedener Tonminerale in variierender Konzentration und Zusammensetzung. Während für kaolinitische Tone (basierend auf 1:1 Tonmineralarten) bereits umfangreiche Daten gesammelt werden konnten, ist der Kenntnisstand zu anderen Tonarten z.B. Ziegeltonen (basierend auf 2:1 Tonmineralarten) derzeit noch unzureichend. Besonders vor dem Hintergrund der erheblich größeren Verfügbarkeit dieser Tonarten stellt dies einen erheblichen Nachteil dar. Ziel dieser Arbeit ist es, anhand zweier Ziegeltone aus Deutschland, aufzuzeigen welche Auswirkung die unterschiedliche Zusammensetzung der Tone sowohl auf die Reaktivität als auch auf den Einsatz als Zementersatzstoffen in Mischzementsystemen hat. Entsprechende Änderungen in der Zusammensetzung der kalzinierten Tone wurden durch die Variation der Kalzinierungstemperatur im Temperaturbereich zwischen 650 °C und 900 °C bzw. 950 °C und den folglich unterschiedlich ablaufenden chemischen und physikalischen Umwandlungsprozessen der Tonminerale erreicht. Die Leistungsfähigkeit dieser Systeme wurde anhand der Wärme- und Festigkeitsentwicklung sowie den Dauerhaftigkeitseigenschaften bewertet. Als Referenzsysteme dienten zwei 1:1 Tone mit unterschiedlicher Zusammensetzung. Die bei den 1:1 Tonen erzielten Reaktivitäten waren im Vergleich zu den Ziegeltonen zwar höher, aber bei entsprechender Kalzinierungstemperatur und moderater Zementersatzrate konnten auch bei den Ziegeltonen vielversprechende Ergebnisse erzielt werden. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden in einem weiteren Schritt Mischtone, bestehend aus kaolinitischem Ton und Ziegelton mit geringerem Fe₂O₃ Gehalt (50:50), untersucht. Zur Bewertung wurden die zuvor untersuchten Ziegeltone und ein 1:1 Ton herangezogen. Bei allen kalzinierten Tonen konnte die pozzolanische Reaktion nachgewiesen werden, wobei der Ziegelton die geringsten und die 1:1 Tone die höchsten Werte lieferte. Das Mischtonsysteme sind leistungstechnisch bei den 1:1 Tonen einzuordnen. Die strukturverfeinernde Wirkung des Mischtons beim Einsatz als Zementersatz in Portlandzementsystemen führte sowohl bei der Festigkeitsentwicklung als auch beim Chlorideindringwiderstand zu einer Leistungssteigerung. Zudem konnte gezeigt werden, dass nicht nur die große spezifische Oberfläche, sondern auch die hohe Löslichkeit der Si- und Al-Ionen in den Kalzinaten der bei ~600-700 °C kalzinierten Mischtone einen großen Einfluss hat und den Einsatz der Ziegeltone in zementären Systemen begünstigt. Die Möglichkeit zur Herstellung von Zementersatzstoffen im industriellen Maßstab konnte durch Versuche im Großmaßstab ebenfalls nachgewiesen werden. KW - Brick clay KW - Calcined clay KW - Illite KW - Blended cement KW - Hydration KW - Ziegelton KW - Kalzinierten Tone KW - Zement KW - Ersatzstoff KW - Tonerdezement KW - Illit KW - Verkalkung KW - Temperaturverhalten KW - Betonfestigkeit Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58816 ER - TY - THES A1 - Richter, Lorenz T1 - Solving high-dimensional PDEs, approximation of path space measures and importance sampling of diffusions T1 - Lösen hochdimensionaler PDEs, Approximation von Pfadmaßen und Importance Sampling von Diffusionsprozessen N2 - Motivated by computing functionals of high-dimensional, potentially metastable diffusion processes, this thesis studies robustness issues appearing in the numerical approximation of expectation values and their gradients. A major challenge being high variances of corresponding estimators, we investigate importance sampling of stochastic processes for improving statistical properties and provide novel nonasymptotic bounds on the relative error of corresponding estimators depending on deviations from optimality. Numerical strategies that aim to come close to those optimal sampling strategies can be encompassed in the framework of path space measures, and minimizing suitable divergences between those measures suggests a variational formulation that can be addressed in the spirit of machine learning. A key observation is that while several natural choices of divergences have the same unique minimizer, their finite sample properties differ vastly. We provide the novel log-variance divergence, which turns out to have favorable robustness properties that we investigate theoretically and apply in the context of path space measures as well as in the context of densities, for instance offering promising applications in Bayesian variational inference. Aiming for optimal importance sampling of diffusions is (more or less) equivalent to solving Hamilton-Jacobi- Bellman PDEs and it turns out that our numerical methods can be equally applied for the approximation of rather general high-dimensional semi-linear PDEs. Motivated by stochastic representations of elliptic and parabolic boundary value problems we refine variational methods based on backward SDEs and provide the novel diffusion loss, which can be related to other state-of-the-art attempts, while offering certain numerical advantages. N2 - Motiviert durch das Berechnen von Funktionalen hochdimensionaler stochastischer Prozesse, untersucht diese Dissertation Robustheitseigenschaften, die in der numerischen Approximation von Erwartungswerten sowie deren Gradienten mittels der Monte-Carlo-Methode auftreten. Hierbei fokussieren wir unsere Analyse auf das Importance Sampling als eine populäre Methode der Varianzreduktion. Wir entwickeln neuartige nicht-asymptotische Schranken für den relativen Fehler von Importance-Sampling-Schätzern in Abhängigkeit von Abweichungen von der optimalen Lösung – zunächst in einem abstrakten Sinne. Schließlich betrachten wir insbesondere hochdimensionale, möglicherweise metastabile stochastische Prozesse – dies korrespondiert zu Importance Sampling im so genannten Pfadraum, wofür wir zusätzliche Formeln für den relativen Fehler der Schätzer entwickeln. Strategien für ein möglichst optimales Importance Sampling von Diffusionsprozessen korrespondieren zu stochastischen Optimalsteuerungsproblemen. Inspiriert von diesem Zusammenhang entwickeln wir einen einheitlichen Rahmen aus der Perspektive von Pfadmaßen, welcher neue numerische Verfahren motiviert. Insbesondere legt er die Minimierung geeigneter Divergenzen zwischen diesen Maßen in Form einer Variationsformulierung nahe, welche im Sinne des Machine Learnings gelöst werden kann. Hierbei ist es eine zentrale Erkenntnis, dass verschiedene Divergenzen zwar denselben eindeutigen Minimierer haben, sich aber hinsichtlich ihrer statistischen Eigenschaften stark unterscheiden können, etwa in Abhängigkeit der Dimension oder bezüglich möglicher Fluktuationen in der Nähe der optimalen Lösung. Im Zuge dessen schlagen wir die neuartige Log-Varianz-Divergenz vor, welche vorteilhafte Robustheitseigenschaften mit sich bringt, die wir durch theoretische Analyse und zahlreiche numerische Beispiele belegen können. Als eine zusätzliche Anwendung dieser Divergenz für Dichten betrachten wir die Bayes’sche variationelle Inferenz. Dies führt zu einem verbesserten Gradientenschätzer, welcher sowohl theoretisch als auch in numerischen Experimenten seinem naiven Gegenpart deutlich überlegen ist. Das Streben nach optimalem Importance Sampling von Diffusionsprozessen ist (mehr oder weniger) äquivalent zum Lösen von Hamilton-Jacobi-Bellman-PDEs, und es stellt sich heraus, dass unsere entwickelten numerischen Methoden gleichermaßen für die Approximation bestimmter allgemeinerer hochdimensionaler semi-linearer PDEs angewendet werden können. Motiviert durch stochastische Darstellungen von elliptischen und parabolischen Randwertproblemen entwickeln wir darauf aufbauend bestimmte variationelle Methoden weiter, die auf rückwärts-SDEs basieren, und schlagen den neuartigen diffusion loss vor, welcher gegenüber den alternativen Methoden einige numerische Vorteile mit sich bringt. KW - Approximation of high dimensional PDEs KW - Stochastic optimal control KW - Importance sampling KW - Machine learning KW - Robustness KW - Approximation hochdimensionaler PDEs KW - Stochastische optimale Steuerung KW - Importance Sampling KW - Machine Learning KW - Robustheit KW - Sequenzielle Monte-Carlo-Methode KW - Stochastisches Modell KW - Maschinelles Lernen KW - Stochastische optimale Kontrolle Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58647 ER - TY - THES A1 - Hasani, Alireza T1 - High-throughput QC-LDPC codes for next-generation wireless communication systems T1 - QC-LDPC-Codes mit hohem Durchsatz für drahtlose Kommunikationssysteme der nächsten Generation N2 - Wireless communication has become an indispensable part of our life and the demand for achieving higher throughput with lower energy consumption is ever growing. The ambitious throughput of 100 Gb/s and beyond is now becoming a modest goal thanks to comprehensive advances in transmission technologies and protocols. One important aspect of these advances is with regard to channel coding methods and the ability to detect and correct errors at the receiver. Computations needed by such methods become generally more complicated as they become more powerful in their performance. This imposes a great challenge for researchers attempting to devise practical methods for encoding and decoding Forward-error Correction (FEC) techniques tailored for high-throughput scenarios. In this work we focus on high-throughput Quasi-Cyclic LDPC (QC-LDPC) codes, as they have been selected as one of the main FEC techniques for the two major next generation wireless technologies, namely Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) and 5G. Our target is to develop complete encoding and decoding design for these codes in order to reach the throughput of 100 Gb/s with affordable power consumption. Toward this goal, we investigate first the appropriate encoder design for these codes which can be used at such high data-rate with reasonably low power consumption. Then we propose several novel ideas for improving the decoding performance and complexity of QC-LDPC codes. The proposed novel ideas collectively facilitate a decoder able to run at 50 Gb/s with less than 12 pJ/b energy consumption for a Latin squares QC-LDPC code. All the proposed methods are practical and implementable and their effectiveness are showcased by either Field Programmable Gate Array (FPGA) or Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) synthesis. N2 - Drahtlose Kommunikation ist zu einem unverzichtbaren Bestandteil unseres Lebens geworden, und der Anspruch an einen höheren Durchsatz mit geringerem Energieverbrauch wächst ständig. Der ehrgeizige Durchsatz von 100 Gbit/s und mehr wird dank umfassender Fortschritte bei den Übertragungstechnologien und protokollen zu einem bescheidenen Ziel. Ein wichtiger Aspekt dieser Fortschritte betrifft die Kanalcodierungsverfahren und die Fähigkeit, Fehler am Empfänger zu erkennen und zu korrigieren. Berechnungen, die von solchen Methoden benötigt werden, werden im Allgemeinen komplizierter, da sie in ihrer Leistung leistungsfähiger werden. Dies ist eine große Herausforderung für Forscher, die versuchen, praktische Methoden zum Codieren und Decodieren von FEC Techniken zu entwickeln, die auf Szenarien mit hohem Durchsatz zugeschnitten sind. In dieser Arbeit konzentrieren wir uns auf QC-LDPC Codes mit hohem Durchsatz, da diese als eine der wichtigsten FEC Techniken für die beiden wichtigsten drahtlosen Technologien der nächsten Generation ausgewählt wurden, nämlich Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) und 5G. Unser Ziel ist es, ein vollständiges Codierungs- und Decodierungsdesign für diese Codes zu entwickeln, um den Durchsatz von 100 Gbit/s bei erschwinglichem Stromverbrauch zu erreichen. Um dieses Ziel zu erreichen, untersuchen wir zunächst das geeignete Encoderdesign für diese Codes, das mit einer so hohen Datenrate bei relativ geringem Stromverbrauch verwendet werden kann. Anschließend schlagen wir einige neuartige Ideen zur Verbesserung der Decodierungsleistung und Komplexität von QC-LDPC Codes vor. Die vorgeschlagenen neuen Ideen ermöglichen gemeinsam einen Decoder, der mit 100 Gbit/s und einem Energieverbrauch von weniger als 1 pJ/b für einen Latin Squares QC LDPC Code betrieben werden kann. Alle vorgeschlagenen Methoden sind praktisch und implementierbar, und ihre Wirksamkeit wird entweder durch FPGA oder ASIC Synthese demonstriert. KW - LDPC decoding KW - High-throughput decoding KW - Belief propagation KW - LDPC-Decodierung KW - Decodierung mit hohem Durchsatz KW - Glaubensverbreitung KW - Datenfunknetz KW - Kanalcodierung KW - Low-Density-Parity-Check-Code KW - Vorwärtsfehlerkorrektur Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58194 ER - TY - THES A1 - Adesipo, Adegbite Adeleke T1 - Practical approach to reclamation of post-mining sites T1 - Praktischer Ansatz zur Rekultivierung von Bergbaufolgelandschaften N2 - In order to integrate necessary interdisciplinary complexity, sustainability, defined targets and endpoints for reclamation progress, the objective of this research is to advance reclamation knowledge on (i) international scale and (ii) national scale, taking Nigeria as an example. On the international scale (i), a systematic reclamation threshold scale for assessing, evaluating, documenting, and monitoring reclamation progress was developed. The threshold stages begin from the initial state I0 down to degraded state D0 (depending on the type of mining). Reclamation starts with soil reconstruction R-2 up to revegetation R-1 (red zones) to reach minimum threshold R0 (amber zone). Beyond R0 are the green zones R1, R2, and R3 representing soil/abiotic condition, biological and improved threshold respectively. Adaptation of the threshold model to degraded ecosystems in national and international laws is recommended. On the national scale with Nigeria (ii), endowed with over 34 solid minerals and abundant crude oil, findings show that almost all mine sites are below the minimum threshold scale R0. The sites are adversely affected by Artisanal and Small Scale Mining (ASM), whereby, contamination and soil lithology disturbances are the state-of-the-art discussions. However, bioremediation (phytoremediation) is the most feasible remediation technique. Therefore, for the crude oil contaminated sites, this study highlights typical cogitation for large in-situ implementation and potential species for remediation. For the mineral resources, gold mining was the typical example. As a practical approach, experimental areas on an abandoned mining site (Site 1), an active mining site (Site 2) and an undisturbed vegetation site (Control) in southwestern Nigeria were mapped out to represent its mining and farming activities. On the sites, (a) the impacts of the ASM activities on the floristic association were assessed. (b) the potential of 2D Electrical Resistivity Tomography (ERT) was explored to characterize the horizontal and vertical landscape homogeneity of the mine sites, and lastly, (c) the study identified native high-accumulating plants growing on the sites that can be employed for phytoremediation. Thus, the results show that (a) the floristic association of the mine sites have been stressed and disturbed. (b) the resistivity structure of the sites shows that ASM has greatly impaired the lithological status of the sites. (c) out of the 9 considered species, Crinum jagus has the highest accumulation factor of 8.71, 37.47, 1.08 and 29.38 for Pb, Cd, Fe and Cu respectively. It is a recommendable novel plant in the tropics. However, future studies must verify its hyperaccumulator potentials, identify other high accumulating species and develop effective approaches and policies to curb ASM activities and enhance remediation in Nigeria. N2 - Um die notwendige interdisziplinäre Komplexität, Nachhaltigkeit, definierte Ziele und Endpunkte für den Rekultivierungsfortschritt zu integrieren, besteht das Ziel dieser Forschung darin, das Wissen über die Rekultivierung auf (i) internationaler Ebene und (ii) nationaler Ebene am Beispiel Nigerias zu erweitern. Auf internationaler Ebene (i) wurde eine systematische Schwellenwertskala für die Bewertung, Evaluierung, Dokumentation und Überwachung des Rekultivierungsfortschritts entwickelt. Die Schwellenwerte beginnen mit dem Ausgangszustand I0 und reichen bis zum degradierten Zustand D0 (je nach Art des Bergbaus). Die Rekultivierung beginnt mit der Bodensanierung R-2 bis zur Begrünung R-1 (rote Zonen), um die Mindestschwelle R0 (gelbe Zone) zu erreichen. Jenseits von R0 befinden sich die grünen Zonen R1, R2 und R3, die den Boden/abiotischen Zustand, die biologische und die verbesserte Schwelle darstellen. Es wird empfohlen, das Schwellenwertmodell an degradierte Ökosysteme in nationalen und internationalen Gesetzen anzupassen. Auf nationaler Ebene, d. h. in Nigeria (ii), liegen die meisten Standorte unterhalb des Mindestschwellenwerts R0, wobei die Kontamination und die Störung der Bodenlithologie durch den handwerklichen Bergbau und den Kleinbergbau (ASM) den Stand der Diskussion darstellen. Die Bioremediation (Phytosanierung) ist jedoch die praktikabelste Sanierungsmethode. Daher werden in dieser Studie für die mit Erdöl kontaminierten Standorte typische Überlegungen für eine großflächige In-situ-Umsetzung und potenzielle Arten für die Sanierung aufgezeigt. Bei den Bodenschätzen war der Goldbergbau das typische Beispiel. Als praktischer Ansatz wurden Versuchsflächen in einem stillgelegten Bergbaugebiet (Ort 1), einem aktiven Bergbaugebiet (Ort 2) und einem ungestörten Vegetationsgebiet (Kontrolle) im Südwesten Nigerias kartiert, um die dortigen Bergbau- und Landwirtschaftstätigkeiten darzustellen. An diesen Standorten wurden (a) die Auswirkungen der ASM-Aktivitäten auf die floristische Assoziation bewertet. (b) wurde das Potenzial der 2D-Tomographie des elektrischen Widerstands (ERT) untersucht, um die horizontale und vertikale Landschaftshomogenität der Minenstandorte zu charakterisieren, und schließlich (c) identifizierte die Studie einheimische Pflanzen mit hoher Akkumulation, die auf den Standorten wachsen und für die Phytosanierung eingesetzt werden können. Die Ergebnisse zeigen, dass (a) die floristische Zusammensetzung der Grubenstandorte gestresst und gestört ist. (b) die Widerstandsstruktur der Standorte zeigt, dass der ASM den lithologischen Zustand der Standorte stark beeinträchtigt hat. (c) Von den neun betrachteten Arten weist Crinum jagus den höchsten Akkumulationsfaktor. Sie ist eine empfehlenswerte neue Pflanze in den Tropen. Zukünftige Studien müssen jedoch ihr Hyperakkumulationspotenzial verifizieren und wirksame Ansätze und Strategien entwickeln, um die ASM-Aktivitäten einzudämmen und die Sanierung in Nigeria zu verbessern. KW - Ecological indicators KW - Functional species KW - Dendroremediation KW - Geophysical techniques KW - Crinum jagus KW - Ökologische Indikatoren KW - Funktionelle Arten KW - Dendrosanierung KW - Geophysikalische Techniken KW - Crinum jagus KW - Nigeria KW - Rekultivierung KW - Bergbaunachfolgelandschaft KW - Phytoremediation Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58719 ER - TY - THES A1 - Chodak, Jacek T1 - Spike - a tool for reproducible simulation experiments T1 - Spike - ein Werkzeug für reproduzierbare Simulationsexperimente N2 - Reproducibility of simulation experiments is still a significant challenge and has attracted considerable attention in recent years. One cause of this situation is bad habits of the scientific community. Many results are published without data or source code, and only a textual description of the simulation set-up is provided. Other causes are: no complete simulation set-up, no proper output data analysis and inconsistency of published data, which makes it impossible to compare results. The progress of computational modelling, amount of data and complexity of models requires designing experiments in such a way that ensures reproducibility. A textual description does not provide all the needed details. A computer code is more reliable than a textual description. It is the precise specification that describes a simulation configuration, model, etc. When computer code, data, models and all parameters are provided, the simulation results become reproducible. The main goal of this thesis is to develop a tool that ensures reproducibility and efficient execution of simulation experiments, often involving many individual simulation runs. The tool should support a wide range of application scenarios, where the typical scenario is simulation of biochemical reaction networks, which are represented as (coloured) Petri nets interpreted in the stochastic, continuous or hybrid paradigm. The model to be simulated can be given in various formats, including SBML. The result is a command line tool called Spike, which can be used for various scenarios, including benchmarking, simulation of adaptive models and parameter optimization. It builds on a human-readable configuration script SPC, supporting the efficient specification of multiple model configurations as well as multiple simulator configurations in a single configuration file. N2 - Die Reproduzierbarkeit von Simulationsexperimenten ist nach wie vor eine große Herausforderung und hat in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit bekommen. Eine Ursache für diese Situation sind schlechte Gewohnheiten der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Aus irgendwelchen Gründen werden viele Ergebnisse ohne Daten und Quellcode veröffentlicht und es wird nur eine textliche Beschreibung des Simulationsaufbaus gegeben. Andere Ursachen sind: kein ordnungsgemäßer Simulationsaufbau, keine ordnungsgemäße Analyse der Ausgabedaten und Inkonsistenz der veröffentlichten Daten (was einen Vergleich der Ergebnisse unmöglich macht). Der Fortschritt der computergestützten Modellierung, die Datenmenge und die Komplexität der Modelle erfordern es, Experimente so zu gestalten, dass die Reproduzierbarkeit gewährleistet ist. Eine textliche Beschreibung liefert nicht alle Details. Ein Computercode ist zuverlässiger als eine Textbeschreibung. Es bedarf einer genauen Spezifikation einer Simulationskonfiguration, eines Modells usw. Durch die Bereitstellung von Computercode, Daten, Modellen und allen Parametern werden die Ergebnisse einer Simulation reproduzierbar. Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, ein Werkzeug zu entwickeln, das die Reproduzierbarkeit und effiziente Durchführung von Simulationsexperimenten, die oft viele einzelne Simulationsläufe umfassen, gewährleistet. Das Werkzeug soll vielfältige Anwendungsszenarien unterstützen, wobei das typische Szenario die Simulation biochemischer Reaktionsnetzwerke ist, die als (farbige) Petri Netze dargestellt werden, die im stochastischen, kontinuierlichen oder hybriden Paradigma interpretiert werden. Das zu simulierende Modell kann in verschiedenen Formaten, einschließlich SBML, vorliegen. Das Ergebnis ist ein Kommandozeilenwerkzeug namens Spike, das in verschiedenen Anwendungsfällen eingesetzt werden kann, darunter Benchmarking, Simulation adaptiver Modelle und Parameteroptimierung. Es basiert auf einem für Menschen lesbaren Konfigurationsskript SPC und unterstützt die effiziente Spezifikation mehrerer Modellkonfigurationen sowie mehrerer Simulator-Konfigurationen in einer einzigen Konfigurationsdatei. KW - Petri nets KW - Parallel simulation KW - Parameter scanning KW - Reproducibility KW - Simulation of adaptive models KW - Petri Netze KW - Parallelsimulation KW - Parameterscannen KW - Reproduzierbarkeit KW - Simulation von adaptiven Modellen KW - Gefärbtes Petri-Netz KW - Simulation KW - Reproduzierbarkeit Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58509 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,6 (30.03.2022) N2 - Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Wirtschaftsrecht für Technologieunternehmen vom 29. März 2022 (ergänzt AMbl. 14/2020) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 6 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58705 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,5 (30.03.2022) N2 - Habilitationsordnung der Fakultät für Gesundheitswissenschaften in Gründung, gemeinsame Fakultät der Universität Potsdam, der Medizinischen Hochschule Brandenburg Theodor Fontane und der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg vom 29. März 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 5 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58699 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,4 (30.03.2022) N2 - Ordnung für das Studienvorbereitungsprogramm "Brücke zum Studium – erfolgreicher Studieneinstieg für internationale Studierende in Deutschlands Hauptstadtregion Brandenburg" (BzS) an der BTU Cottbus–Senftenberg vom 29. März 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 4 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58684 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,3 (30.03.2022) N2 - Spezielle Ordnung des PhD-Programms Power Engineering vom 29. März 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 3 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58671 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,2 (30.03.2022) N2 - - Erste Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Elektrotechnik (M. Eng.) mit fachhochschulischem Studienprofil vom 29. März 2022 - Lesefassung: Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Elektrotechnik (M. Eng.) mit fachhochschulischem Studienprofil vom 04. Oktober 2018 i. d. F. der Ersten Än-derungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Elektrotechnik (M. Eng.) mit fachhochschulischem Studienprofil vom 29. März 2022 (ergänzt AMbl. 23/2018) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 2 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58662 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2022,1 (30.03.2022) N2 - Spezielle Ordnung des PhD-Programms "Cognitive and Dependable Systems"(PhDO-CDS) vom 29. März 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2022, H. 1 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58650 ER - TY - THES A1 - Götter, Johanna Friederike T1 - Mahafaly pastoralists between structure and agency : development, institutional change and adaptation in South-West Madagascar T1 - Mahafaly Pastoralisten zwischen Struktur und Agency : Entwicklung, institutioneller Wandel und Anpassung in Südwest-Madagaskar N2 - It is well known that the development and adaptation capacities of rural communities in the developing world largely depend on the flexibility of the communities’ ‘social structure’ (the community as a norm-group itself, together with its ‘institutions’ as the legal, moral and ideological framework). ‘Structures’ that have been identified by research as being crucial for rural livelihoods are found to be specific non-market security structures that are based on concepts of solidarity, reciprocity, and kinship. It is also widely acknowledged that ‘agency’ (understood as the decision-making and action-taking of individuals, including their aims to influence others) also plays a role. However, very little is known about how the interplay between ‘structure’ and ‘agency’ shapes institutional change and adaptation. Specifically, proper analytical frameworks for analyzing this interplay are missing. This dissertation aims to contribute to our understanding of development and adaptation capacities of rural communities against the backdrop of current mechanisms of social security and their evolution, to the interplay of different factors in such processes of institutional change, and the relationship between structure and agency, as well as to the required development of appropriate analytical frameworks. Empirical research was conducted on the Mahafaly Plateau in South-West Madagascar with three detailed micro-studies on cases of change, analyzing them through the lens of Contemporary Classical Institutional Economics and the Framework for Modeling Institutional Change (Ensminger 1992), then proposing suggestions on how to improve the framework. The cases reveal that indeed ‘agency’ is an important factor shaping institutional change on the local or regional level. Institutional change is found to be both driven by collective action as well as evolutionary mechanisms. Importantly, agency is influencing both of these mechanisms. The results may be transferred to other rural societies of the developing world that also base the enforcement of their formal institutions on orality, ideologically value personal freedom and procedural liberty, and show a high diversity of institutions of all kinds. For such societies, the results suggest that the societal environment on the one hand favors adaptation on the level of individuals or small groups and allows these actions to evolutionary change institutions. On the other hand, adaptation based on designed institutional change and collective action is difficult to plan and execute. The framework applied to the cases is shown to be suitable as it allows us to shed light on changes in institutions including ideology as a result of the interplay between individual actors and their behavior, changes in external factors such as relative prices, the constellations of actors, and their bargaining power. By modifying the framework by adding ‘agency’ as one of the core elements, the analysis becomes even more comprehensive. N2 - Es ist bekannt, dass die Entwicklungs- und Anpassungskapazitäten ländlicher Gemeinschaften in Entwicklungsländern stark von der Flexibilität ihrer ‚sozialen Struktur‘ abhängig sind, d.h. der Gemeinschaft als Norm-Gruppe und ihrer ‚Institutionen‘, d.h. ihres legalen, moralischen und ideologischen Rahmens aus nationalen und lokalen Regeln, sozialen Normen, geteilten mentalen Modelle, Perzeptionen und Ideologien. Als elementar für ländliche Livelihoods angesehen werden die spezifischen nicht-markt-basierten Sicherheits-Strukturen, basierend auf Konzepten von Solidarität, Reziprozität und Verwandtschaft. Auch ist bestätigt, dass auch ‚Agency‘ eine wichtige Rolle spielt, verstanden hier als das Entscheidungen-Treffen und Handeln von Individuen, mit dem Ziel der Einflussnahme. Die Dissertation möchte einen Beitrag zum Verständnis der Entwicklungs- und Anpassungsfähigkeit ländlicher Gemeinden vor dem Hintergrund sozialer Sicherheit und ihrer Entwicklung leisten, sowie des faktoriellen Zusammenspiels in solchem institutionellen Wandel, einschließlich der Beziehung zwischen „Struktur“ und „Agency“, sowie der Entwicklung geeigneter Frameworks. Empirische Forschung wird in Form von drei detaillierten Mikro-Fallstudien auf dem Mahafaly-Plateau im Südwesten Madagaskars durchgeführt und durch die Linse der zeitgenössischen klassischen Institutionenökonomie und des Framework for Modeling Institutional Change (Ensminger 1992) analysiert. Die Fallstudien zeigen, dass „Agency“ ein wichtiger Faktor ist, der den institutionellen Wandel auf lokaler oder regionaler Ebene prägt. Institutioneller Wandel wird hier sowohl durch kollektives Handeln als auch durch evolutionäre Mechanismen angetrieben, und „Agency“ beeinflusst beide Mechanismen des Wandels. Die Ergebnisse können auf andere ländliche Gemeinschaften in Entwicklungsländern übertragen werden, die ebenfalls die Durchsetzung ihrer formalen Institutionen auf das mündliche Wort gründen, persönliche Autonomie und Verfahrensfreiheit ideologisch hoch schätzen und eine hohe Vielfalt an Institutionen aller Art aufweisen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass in solchen Gemeinschaften auf der einen Seite das gesellschaftliche Umfeld eine Anpassung auf der Ebene von Individuen oder kleinen Gruppen begünstigt und deren Aktionen leicht zu evolutionärem institutionellen Wandel führen. Andererseits sind Anpassungen für die es einen geplanten instutionellem Wandel und kollektives Handeln benötigt schwer umzusetzen. Das für die Analyse der Fallstudien verwendete Framework for Modeling Institutional Change erweist sich als geeignet, da es uns erlaubt Veränderungen in Institutionen, einschließlich Ideologien, zu beleuchten, und als Zusammenspiel zwischen individuellen Akteuren und ihrem Verhalten, Veränderungen externer Faktoren wie relativen Preisen, den Konstellationen der Akteure und ihrer Verhandlungsmacht. Das Hinzufügen von „Agency" zu den Kernelementen des Frameworks erlaubt eine noch umfassendere Analyse. KW - Institutional change KW - Institutions KW - Social change KW - Madagascar KW - Agency KW - Institutioneller Wandel KW - Institutionen KW - Sozialer Wandel KW - Madagaskar KW - Anpassung KW - Madagascar KW - Ländliche Entwicklung KW - Institutionenökonomie KW - Sozioökonomischer Wandel Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-57600 ER - TY - THES A1 - Assaf, George T1 - Fuzzy coloured Petri nets for modelling biological systems with uncertain kinetic parameters T1 - Fuzzy-farbige Petri-Netze für die Modellierung biologischer Systeme mit unsicheren kinetischen Parametern N2 - Over the last twenty years, Petri nets have been increasingly adopted for modelling and simulating biological systems, as they offer an intuitive and graphical approach for this purpose. Their usability convenience comes from the fact that they offer many types of elements to describe systems in a qualitative and quantitative way. Coloured Petri nets are particularly useful to model systems with repeated components in a compact fashion. Our tool Snoopy for modelling and simulating Petri nets is one of the most well-known tools supporting a family of related Petri net classes comprising stochastic, continuous and hybrid Petri nets, and covering uncoloured and coloured Petri nets alike. However, kinetic information of a biological system, i.e. kinetic parameters may be uncertain, due to many reasons, e.g. environmental factors. Besides, coloured Petri nets as they were previously supported in Snoopy suffered from some inconsistencies. Due to these inconsistencies, exploring the model behaviour using different sizes (scaleability) was not feasible. Both challenges call for a new and more powerful approach integrating the modelling of uncertainties together with modelling features supporting repeated structures in a compact and scalable way. This thesis comprises two major contributions: Firstly, we introduce the definition and present the simulation algorithm for both uncoloured and coloured fuzzy Petri nets, by extending the existing quantitative uncoloured and coloured Petri nets in Snoopy. This includes discretising the uncertain kinetic parameters to crisp values by using sampling strategies. Secondly, we harmonise coloured Petri nets in Snoopy with their uncoloured counterparts and we extend the Snoopy’s coloured Petri nets by all the features, which are supported by the coloured abstract net description language - an exchange format of coloured Petri nets in our PetriNuts tool family. By performing fuzzy simulation, one can obtain two kinds of output: fuzzy bands of each output variable and their corresponding timed-membership functions. Each fuzzy band describes the uncertainties associated with the input, whereas membership functions give more accurate information about the associated uncertainties. The most important features that we obtain by harmonising coloured Petri nets are to develop scaleable models, by defining scaling factors as constants and unifying the usage of coloured Petri nets with the other tools in our PetriNuts tool family. N2 - In den letzten zwanzig Jahren wurden Petri-Netze zunehmend für die Modellierung und Simulation von biologischen Systemen eingesetzt. Sie bieten dafür sowohl eine qualitative als auch quantitative Modellierungsmethode an. Farbige Petri-Netze sind nützlich für die Modellierung von Systemen mit sich wiederholenden Komponenten. Snoopy ist eines der bekanntesten Werkzeuge, das eine Familie von Petri-Netzen unterstützt, darunter sowohl ungefärbte als auch gefärbte stochastische, kontinuierliche und hybride Petri-Netze. In dieser Dissertation werden zwei Themen behandelt. Einerseits können Biologische Systeme aus vielen Gründen unbestimmt sein, zum Beispiel aus Umweltgründen, anderereseits hatten farbige Petri-Netze in Snoopy Inkonsistenzen, die den Bau skalierbarer Modelle verhindern. Die Ergebnisse der Fuzzy-Simulation sind sowohl das Fuzzy-Band jeder interessierenden Variablen als auch zeitliche Zugehörigkeitsfunktionen für jede Variable, damit man die Unsicherheiten erforschen kann, die mit der Eingabe verbunden sind. Durch die Harmonisierung von farbigen Petri-Netzen können wir skalierbare Modelle konstruieren und dann das Verhalten des Modells mit verschiedenen Größen des vorliegenden Modells untersuchen. KW - Uncertain biological systems KW - Petri nets KW - Fuzzy logic KW - Colouring fuzziness KW - Software harmonisation KW - Unbestimmte Systembiologie KW - Modellierung KW - Petri-Netze KW - Software Hamonisierung KW - Simulation KW - Gefärbtes Petri-Netz KW - Systembiologie KW - Fuzzy-Logik Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58516 ER -