TY - RPRT A1 - Bestle, Dieter A1 - Lockan, Michael A1 - Hartwig, Lennard A1 - Martin, Ivo T1 - Q3D Optimierung vielstufiger Verdichter in der Vorauslegung und Robuste multidisziplinäre Schaufelauslegung T1 - Q3D optimization of multi-stage compressors during the predesign phase and robust multi-disciplinary blade design N2 - Abschlusssachbericht zum AG Turbo Verbundforschungsprojekt COOREFLEX-turbo, Teilprojekt 1.3.6 In der industriellen Praxis beginnt die Entwicklung eines neuen Verdichters aufgrund der hohen Systemkomplexität stationärer Gasturbinen typischerweise mit einfachen, eindimensional mittelnden Modellen, mit denen bereits grundsätzliche Festlegungen getroffen werden können, und setzt sich über zweidimensionale Strömungsbetrachtungen fort bis hin zu dreidimensionalen CFD- und FE-Rechnungen. Dies erfordert den Einsatz unterschiedlicher Experten aus verschiedenen Disziplinen der Aerodynamik, Strukturdynamik und Konstruktion, und ist verbunden mit einem hohen Aufwand an manuellem Datenaustausch zwischen den einzelnen Analyseprogrammen sowie einer Abstimmung zwischen den unterschiedlichen Auslegungszielen. Ziel des Forschungsvorhabens war daher die Automatisierung des multidisziplinären und bislang manuell und sequenziell ausgeführten Entwicklungsprozesses für den Verdichter einer stationären Gasturbine beim Industriepartner Alstom. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden die bereits in vorangegangenen Forschungsprojekten entwickelten Prozesse für die Auslegung von Flugtriebwerken auf die höhere Stufenanzahl von stationären Gasturbinen angepasst und entsprechend erweitert. Für die multidisziplinäre Optimierung von Verdichterschaufeln wurde zunächst ein geeignetes Geometriemodell definiert, welches aerodynamischen und strukturellen Anforderungen Rechnung trägt. Für die aerodynamische Bewertung der Verdichterschaufeln konnte die Q3D Auswertung um eine 3D-CFD Analyse ergänzt werden. Zur strukturdynamischen Analyse wurde ein Verfahren zur automatisierten Identifikation von Eigenformen entwickelt, um Eigenform-abhängige Bewertungen durchführen zu können. Durch die Implementierung von Datenbanken in der Verbindung mit Antwortflächenverfahren konnten die strukturellen und aerodynamischen Auswertungen in hohem Maße parallelisiert und ein effizienter, generischer multidisziplinärer Optimierungsprozess entworfen werden. N2 - Due to the high complexity of stationary gas turbine systems, the development of a new compressor in the industrial application typically starts with simple, one-dimensional averaging models, that can be used to determine basic properties, followed by the examination of two-dimensional flow, and finally fully three-dimensional CFD- and FE-calculations. This requires commitment of different experts from the fields of aerodynamics, structural dynamics as well as construction and requires large efforts when manually exchanging data between the different analysis codes and negotiating between the different design goals. Therefore, the goal of this research project was to automate the previously manually and sequentially executed multi-disciplinary design process for the compressor of a stationary gas turbine in cooperation with industry partner Alstom. In the course of this research project, previously developed processes for the design of aero engines could be adapted and extended for the larger number of stages in a stationary gas turbines. For the multi-disciplinary optimization of compressor blades, a suitable geometry model was defined initially, which can account for aerodynamic as well as structural requirements. For the aerodynamic assessment of the compressor blade, the Q3D evaluation could be complemented by a full 3D-CFD analysis. For the structural analysis, a method for automated identification of eigenmodes was developed, in order to carry out eigenmode-specific assessments. By implementing data bases in connection with response surface models, the structural and aerodynamic evaluations could be parallelized to a large degree and an efficient, generic multi-disciplinary optimization process could be developed. KW - Multidisziplinäre Optimierung KW - Antwortflächenverfahren KW - Aerodynamische Verdichterauslegung KW - Klassifizierung KW - Automatische Modenerkennung KW - Multi-disciplinary optimization KW - Response surface methods KW - Aerodynamic compressor design KW - Classification KW - Automated mode detection KW - Gasturbine KW - Verdichter KW - Aerodynamik KW - Optimierung Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-42225 SN - 978-3-940471-30-7 ER - TY - THES A1 - Beyer, Dirk T1 - Formale Verifikation von Realzeit-Systemen mittels Cottbus Timed Automata N2 - Die Konstruktion eingebetteter Systeme, die starke Realzeit-Anforderungen zu erfüllen haben, wird in den verschiedensten Anwendungsbereichen immer bedeutsamer, z. B. in der Medizin, der Transporttechnik oder der Produktionsautomatisierung. Formale Methoden unterstützen die fehlerarme Entwicklung solcher Systeme, weil sie auf einer präzisen mathematischen Grundlage aufbauen. Der Autor entwickelt einen geeigneten Modellierungsformalismus und effiziente Verifikationsverfahren für den Einsatz einer formalen Methode. Durch die Einführung eines Modulkonzepts wird die Modellierung auch großer Realzeit-Systeme systematisch unterstützt. Für die Verifikation werden effiziente BDD-basierte Algorithmen verwendet, wobei auch das Problem des Findens guter BDD-Variablenordnungen gelöst wird. Es werden sowohl Erreichbarkeitsanalyse als auch Verfeinerungsanalyse unterstützt. Die Praktikabilität der Ansätze zur Modellierung und Verifikation werden in verschiedenen Fallstudien aus den Bereichen der reaktiven Systeme und der Kommunikationsprotokolle demonstriert. N2 - The construction of embedded systems which have to fulfill hard real-time requirements is becoming more and more important in various application areas, e. g. in medicine, in transport technology, or in production automation. Formal methods support the development of faultless systems because they use a precise mathematical basis. The author developed a suitable modelling formalism and efficient verification methods to enable the application of a formal method. Due to the module concept introduced in the thesis, the modelling of large systems is supported systematically. For the verification efficient BDD-based algorithms are used, and the problem of finding good BDD variable orderings is solved. Reachability analysis as well as refinement checking are provided. The practicability of the approaches for modelling and verification is demonstrated by presenting various case studies from the application areas of reactive systems and protocol engineering. KW - Verteiltes System KW - Verifikation Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000258 ER - TY - THES A1 - Beyers, Lydia T1 - Landesgesetzliche PV-Pflichten für Bestandsbauten : Rechtsvergleich, behördliche Herausforderungen und Handlungsempfehlungen T1 - Solar mandate for existing buildings under federal state law : legal comparison, regulatory challenges and recommendations for action N2 - Die Notwendigkeit drastischer klimaschutzwirksamer Maßnahmen erfordert eine baldige Energiewende. Reichen die freiwilligen Installationen von Photovoltaikanlagen (PV-Anlage) nicht aus, um die erforderlichen Zubauraten an erneuerbaren Energien zu erreichen, müssen auch Privatpersonen in die Pflicht genommen werden. Hierfür haben einige Bundesländer eine PV-Installationspflicht erlassen. Eine besondere Bedeutung liegt hierbei im Gebäudebestand. Dieser steht in einigen Bundesländern bereits bei einer Dachsanierung in der Verpflichtung, PV-Module zu installieren. Im Zuge der Fragestellung: „Inwieweit sind die landesgesetzlichen PV-Pflichten für Bestandsbauten in Bezug auf die behördliche Um- und Durchsetzung praxistauglich gestaltet?“ wurden Herausforderungen in der Überführung der PV-Pflicht in die Praxis untersucht. Mit Hilfe einer Rechtsvergleichung wurden die gesetzlichen Bestimmungen der Bundesländer Baden-Württemberg, Bayern, Berlin, Brandenburg, Bremen, Hamburg, Nordrhein-Westfalen und Schleswig-Holstein analysiert. Interviews mit Experten und Expertinnen aus den Bauaufsichtsbehörden gaben Rückschlüsse auf bestehende Missstände der behördlichen Um- und Durchsetzung. Die generierten Erkenntnisse wurden in Handlungsbedarfe und -empfehlungen für die Gesetzgeber der Länder übertragen. Die Untersuchung zeigt erhebliche Lücken in der gesetzlichen Klarheit und Umsetzbarkeit der Verpflichtungen. Eine Kontrolle der Einhaltung durch die zuständige Behörde ist auf Grund der Anlagenanforderungen und der einzureichenden Unterlagen nicht leistbar bzw. nicht möglich. In vielen Fällen sind Sanierungen verfahrensfrei, sodass die Baubehörden keine Kenntnis darüber erhalten. In Hamburg ist die behördliche Zuständigkeit zudem ungeklärt. Für eine wirksame PV-Pflicht muss die Durchführung daher möglichst unkompliziert und überprüfbar gestaltet werden. Eine Möglichkeit besteht in der Vereinfachung der Anlagenanforderung, etwa durch die Festlegung auf eine zu installierende Leistung der Anlage, was die Dimensionierung erleichtern würde. Die Einhaltung kann hier mit einfachen Nachweisen kontrolliert werden. Einen potenziell größeren Einfluss auf die Energiewende liegt in der Bemessung anhand der solargeeigneten Dachfläche. In Verbindung mit dem Online-Tool des Solardachkataster kann eine anteilige Belegung ermittelt und entsprechende Nachweise zur Vorlage bei der Behörde generiert werden. Nachweise könnten dann über eine digitale Schnittstelle eingereicht und behördlich kontrolliert werden. Eine unkomplizierte Umsetzung, kombiniert mit behördlichen Durchsetzungsmaßnahmen, könnte die Akzeptanz der Verpflichtung erhöhen und einen entscheidenden Beitrag zur Energiewende leisten. Die vorgeschlagenen Maßnahmen bieten hierbei einen konkreten Lösungsansatz, um die PV-Pflicht praxistauglicher zu gestalten und damit den Ausbau der erneuerbaren Energien im Gebäudebestand voranzutreiben. N2 - The need for drastic climate protection measures requires an early energy turnaround. If the voluntary installation of photovoltaic systems is not sufficient to achieve the required rates of renewable energy expansion, private individuals must also be made responsible. Some federal states have issued a photovoltaic installation obligation for this purpose. Existing buildings are of particular importance here. In some federal states, existing buildings are already obliged to install photovoltaic modules when their roofs are renovated. As part of the research question: ‘To what extent are the solar mandate for existing buildings under state law designed to be practical in terms of official implementation and enforcement?’, challenges in the transfer of the solar mandate into practice were analysed. With the help of a legal comparison, the legal provisions of the federal states of Baden-Württemberg, Bavaria, Berlin, Brandenburg, Bremen, Hamburg, North Rhine-Westphalia and Schleswig-Holstein were analysed. Interviews with experts from the building authority allowed conclusions to be drawn about existing shortcomings in official implementation and enforcement. The findings generated were translated into action requirements and recommendations for the legislators of the federal states. The investigation shows considerable gaps in the legal clarity and feasibility of the obligations. Due to the system requirements and the documents to be submitted, it is not feasible or possible for the responsible authorities to monitor compliance. In many cases, refurbishments are exempt from procedures so that the building authorities are not informed of them. In Hamburg, the responsibility for consultations is also unclear. For an effective solar mandate, implementation must therefore be as uncomplicated and verifiable as possible. One possibility is to simplify the system requirement, for example by specifying a system capacity to be installed, which would make dimensioning easier. Compliance can be checked here with simple verifications. A potentially greater influence on the energy transition lies in the dimensioning based on the solar-suitable roof area. In conjunction with the online tool of the solar energy register, a proportionate occupancy can be determined and corresponding evidence generated for submission to the authorities. Evidence could then be submitted via a digital interface and checked by the authorities. Straightforward implementation, combined with official enforcement measures, could increase acceptance of the mandate and make a decisive contribution to the energy transition. The proposed measures offer a concrete solution to make the solar mandate more practicable and thus promote the expansion of renewable energies in existing buildings. KW - Solarpflicht KW - Photovoltaikpflicht KW - Verwaltungsrecht und Vollzug KW - Energie- und Klimaschutzrecht KW - Kontrolldefizite KW - Energy and administrative law KW - Control deficit KW - Photovoltaic obligation KW - Solar mandate KW - Enforcement KW - Deutschland KW - Klimaschutzrecht KW - Energierecht KW - Fotovoltaikanlage KW - Rechtsvergleich KW - Bundesland KW - Verwaltungsrecht Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-71589 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 - 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 - RPRT A1 - Bilz, Ludwig T1 - Schulschließungen und digitaler Heimunterricht. Eine Sonderauswertung der HBSC-Studie Brandenburg 2018 („Health Behaviour in School-aged Children“) zu familiären Rahmenbedingungen im Auftrag des Ministeriums für Bildung, Jugend und Sport des Landes Brandenburg T1 - School closures and digital home schooling. A special data evaluation of the HBSC Study Brandenburg 2018 ("Health Behaviour in School-aged Children") on family conditions on behalf of the Ministry of Education, Youth and Sports of the State of Brandenburg N2 - Vor dem Hintergrund der aktuellen, durch die SARS-CoV-2-Pandemie bedingten, Schulschließungen informiert diese Sonderauswertung der HBSC-Studie im Auftrag des Ministeriums für Bildung, Jugend und Sport des Landes Brandenburg über Rahmenbedingungen für digital unterstützten Heimunterricht. Es werden Befragungsdaten zur familiären Unterstützung sowie zur Verfügbarkeit von Computern und Heimarbeitsplätzen bei SchülerInnen der Jahrgangsstufen 5, 7 und 9 in Brandenburg präsentiert. KW - HBSC KW - Brandenburg KW - Heimunterricht KW - Familiäre Unterstützung KW - Brandenburg KW - Studie KW - Homeschooling KW - Digitalisierung KW - Schule KW - Sperrung KW - SARS-CoV-2 KW - Brandenburg KW - HBSC KW - Family support KW - Home schooling Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-51695 ER - TY - RPRT A1 - Bilz, Ludwig A1 - Fischer, Saskia M. T1 - Kooperativer Interventionsansatz bei Mobbing im Schulkontext T1 - A cooperative approach to intervention in school bullying N2 - Vorgestellt wird ein Interventionsansatz für Mobbing in der Schule. Er beruht auf der Grundannahme, dass Mobbing an Schulen ein multifaktoriell bedingtes Phänomen mit Determinanten auf individueller, sozialer und kontextueller Ebene ist. Der Interventionsansatz ist durch eine ganzheitliche, kooperative Herangehensweise gekennzeichnet. Er beruht auf Forschungsbefunden zu Lehrerkompetenzen im Umgang mit Mobbing sowie zur Wirksamkeit spezifischer Interventionsstrategien. Wichtige Anregungen lieferten der No Blame Approach sowie weitere Interventionsprogramme und -empfehlungen. Beschrieben wird ein grundlegendes Vorgehen in fünf Teilschritten, das je nach Art des Mobbingfalls adaptiert werden kann. Variationen betreffen insbesondere das Ausmaß der notwendigen Kooperationen, den Einbezug externer psychosozialer Beratungsangebote sowie das Ausmaß der Konfrontation, mit der den mobbenden Lernenden begegnet wird. KW - Mobbing KW - Schule KW - Intervention KW - Lehrkräfte KW - Mobbing KW - Schule KW - Intervention KW - Bullying KW - School KW - Intervention KW - Teacher Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-48894 ER - TY - RPRT A1 - Binder, Julia A1 - Hettchen, Karolina A1 - Hopstock, Lars A1 - Kunert, Jens A1 - Maikämper, Moritz A1 - Noack, Anika A1 - Weidner, Silke A1 - Weyrauch, Bernhard A1 - Wille, Benjamin T1 - Anforderungen an Studienleistungen : eine Handreichung N2 - Die neu aufgelegte Handreichung des Instituts für Stadtplanung an der BTU Cottbus - Senftenberg steht den Studierenden als Ratgeber für wissenschaftliches Arbeiten zur Verfügung. Sie beinhaltet formale Anforderungen an schriftliche Studienleistungen wie Hausarbeiten, Bachelor- oder Masterarbeiten, Thesenpapiere, Essays, Exposés, Abstracts oder Lerntagebücher. Verschiedene Zitierstile, direkte und indirekte Zitation etc. werden ausführlich erläutert. Neben dem Zitieren von Rechtsvorschriften, Gerichtsentscheidungen und Internetquellen wird der Umgang mit Abbildungen und Karten detailliert dargestellt. KW - Handreichung wissenschaftliches Arbeiten KW - Forschungsdesign KW - Zitieren KW - Literaturverzeichnis KW - Institut für Stadtplanung KW - Wissenschaftliches Arbeiten KW - Wissenschaftliches Manuskript KW - Zitat Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-47221 ER - TY - THES A1 - Blasius, Erik T1 - Ein Beitrag zur Netzintegration von Elektrofahrzeugen als steuerbare Lasten und mobile Speicher durch einen Aggregator T1 - A contribution to the grid integration of electric vehicles as flexible loads and mobile storages through an aggregator N2 - Der stete Zuwachs des Erzeugungsleistungs- und Energieaufkommens aus erneuerbaren Energien (EE) wirkt sich immer deutlicher auf die elektrischen Energieversorgungsnetze aus. Die Folge: Hohe Leistungsgradienten der Erzeugung und kritische Auslastungsgrade der Übertragungs- und Verteilnetze. Räumlich verteilte Energiespeicher können helfen, die EE besser zu integrieren und resultierende negative Effekte zu egalisieren. Der durch die Bundesregierung proklamierte Entwicklungsplan der sog. Energiewende fordert eine deutliche Zunahme des Anteils der EE und der Elektromobilität. Diese auch zukünftig gewünschte Entwicklung könnte die gegenwärtig betriebenen Energieversorgungsnetze weiter stärker belasten. Die vorliegende Arbeit bietet einen möglichen Lösungsbeitrag der Elektrofahrzeuge als Speichertechnologie für die Bewältigung der Herausforderung der netzverträglichen Integration von EE und Elektromobilität. Hierzu wird ein Konzept zur Einbindung mobiler Speicher (Elektrofahrzeuge mit V2G-Fähigkeit) vorgestellt. Dieses Konzept wird in einem Reallabor an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg evaluiert. Insbesondere die Informations- und Kommunikationstechnologie zwischen Elektrofahrzeug, Ladesäule und einem Aggregator wird eingehend betrachtet, denn sie bildet einen Grundpfeiler der Nutzbarmachung mobiler Speicher. Hinsichtlich der eingesetzten prozessualen Intelligenz zur Bewältigung nötiger Verfahren und Methoden werden ein Lademanagementsystem für die Ladesäulen und ein Energiemanagementsystem für den Aggregator eingeführt. Beide lassen die externe Verwaltung der Prozesse durch einen Betreiber zu. Es folgt eine Untersuchung der empirischen Verfügbarkeit der Elektrofahrzeugflotte während eines mehrmonatigen Betrachtungszeitraumes. Die Auswertung und Analyse dieser Verfügbarkeit liefert konkrete Ergebnisse hinsichtlich einer Abschätzung zukünftiger Nutzungspotentiale eines mobilen Speichers. Abschließend werden zu erwartende Auswirkungen der Nutzung der mobilen Speicher auf die kalendarische sowie zyklische Alterung der Traktionsbatterie diskutiert. N2 - The constant growth of power generation and power supply capacities from renewable energies (EE) leads to more and more distinctive effects on the power system. The consequences are a high range of the level of efficiency concerning the generation and the critical degrees of utilization of the distribution and transmission network. Spatially distributed energy storage can be useful to integrate the EE even better and to equalize the resulting negative effects of the EE-facilities. The federal government proclaims and postulates in the so-called Energiewende a significant increase in EE and in electric mobility. Thus may strain the currently used electric energy networks even further. This paper offers a possible approach to solve the dilemma by using electrically powered vehicles as a storage technology in order to accomplish the challenge of a network-compatible integration of EE and electric mobility. Therefore, a concept will be presented to integrate mobile storage devices (electric vehicles with V2G-capability). This concept will be evaluated in a field laboratory at the BTU-Cottbus-Senftenberg. Especially the information and communication technology (ICT) between electric vehicle, charging station and aggregator will be thoroughly observed. The ICT generates the keystone in the utilization of mobile storages. Regarding the applied processual intelligence to accomplish necessary methods and techniques, a charging management system for charging stations and an energy management system for the aggregator will be introduced. Both of them allow the external administration of the processes through an operator. Continuing with an empirical analysis concerning the availability of the electric vehicle fleet during a period of several months. This survey provides precise results concerning the estimation of future utilization potentials of mobile storage devices. As a last point, there will be an examination of the anticipated effects relating to the usage of mobile storage considering the calendric and cyclic ageing. KW - Elektrofahrzeug KW - Aggregator KW - Netzintegration KW - Mobiler Speicher KW - Steuerbare Last KW - Electric vehicle KW - Aggregator KW - Grid integration KW - V2G KW - Flexible load KW - Elektrofahrzeug KW - Netzrückwirkung KW - Dezentrale Energiespeicherung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38594 ER - TY - THES A1 - Blasl, Martin T1 - Elektrooptisch induzierte Wellenleiter in paranematischen Flüssigkristallen T1 - Electro-optically induced waveguides in paranematic liquid crystals N2 - In dieser Arbeit wird die Entwicklung einer neuartigen fasergekoppelten Wellenleiterweiche beschrieben, womit erstmals das Anwendungspotential elektrooptisch induzierter Wellenleiter für komplexe faseroptische Anwendungen aufgezeigt wird. Die entwickelte Wellenleiterweiche kann das Licht einer Glasfaser auf zwei Glasfasern sowohl wechselseitig schalten als auch mit steuerbarem Leistungsverhältnis aufteilen. Hierzu wird das Prinzip elektrooptisch induzierter Wellenleiter genutzt. Bei diesem Prinzip entsteht in einer aus elektrooptischem Material bestehenden Schicht durch die lokale Brechzahländerung infolge eines elektrischen Feldes oberhalb einer Elektrode ein reversibler Wellenleiter. In den mittels Halbleitertechnologien gefertigten Wellenleiterstrukturen dient das flüssigkristalline Nematogen 5CB als elektrooptisches Material. Hierbei besitzt dessen paranematische Phase eine hohe Transmission über einen breiten Wellenlängenbereich, einen ausgeprägten elektrooptischen Kerr-Effekt und eine Relaxationszeitkonstante kleiner einer Mikrosekunde. Neben dem Kerr-Effekt treten in paranematischen Flüssigkristallen elektrooptische Effekte höherer Ordnung und ein für die Anwendung kritischer feldinduzierter nematisch-paranematischer Phasenübergang auf. In diesem Zusammenhang wird die Eignung paranematischer Flüssigkristalle hinsichtlich der Verwendung in elektrooptisch induzierten Wellenleitern mittels des im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Dünnschichtrefraktometers untersucht. N2 - The objective of this thesis is to develop a novel fibre coupled waveguide switch, whereby the potential of electro-optically induced waveguides for complex fibre-optic applications is demonstrated for the first time. The developed waveguide switch allows the switching of light from an optical input fibre to one of two optical output fibres, as well as variable power splitting. For this, the working principle of electro-optically induced waveguides is applied. In a layer made of an electro-optical material, the electrical field above an electrode causes an optical waveguide due to the locally increased refractive index. In the waveguide structures fabricated by means of semiconductor technologies, the nematogenic liquid crystal 5CB is used as electro-optic material, which provides a good transmission over a broad wavelength range, a huge electro-optical Kerr-effect and a response time below one microsecond. In addition to the electro-optical Kerr-effect in paranematic liquid crystals, higher-order electro-optical effects occur as well as the nematic-paranematic phase transition, which is critical for the application in the electro-optically induced waveguides. In this context, the applicability of paranematic liquid crystals is investigated by means of a thin film refractometer developed within the presented work. KW - Elektrooptik KW - Flüssigkristall KW - Paranematisch KW - Wellenleiter KW - Halbleitertechnologie KW - Electrooptics KW - Liquid crystal KW - Paranematic KW - Waveguide KW - Semiconductor technology KW - Elektrooptik KW - Flüssigkristall KW - Halbleitertechnologie KW - Lichtwellenleiter Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40845 ER - TY - THES A1 - Blasl, Martin T1 - Elektrooptisch induzierte Wellenleiter in paranematischen Flüssigkristallen T1 - Electro-optically induced waveguides in paranematic liquid crystals N2 - In dieser Arbeit wird die Entwicklung einer neuartigen fasergekoppelten Wellenleiterweiche beschrieben, womit erstmals das Anwendungspotential elektrooptisch induzierter Wellenleiter für komplexe faseroptische Anwendungen aufgezeigt wird. Die entwickelte Wellenleiterweiche kann das Licht einer Glasfaser auf zwei Glasfasern sowohl wechselseitig schalten als auch mit steuerbarem Leistungsverhältnis aufteilen. Hierzu wird das Prinzip elektrooptisch induzierter Wellenleiter genutzt. Bei diesem Prinzip entsteht in einer aus elektrooptischem Material bestehenden Schicht durch die lokale Brechzahländerung infolge eines elektrischen Feldes oberhalb einer Elektrode ein reversibler Wellenleiter. In den mittels Halbleitertechnologien gefertigten Wellenleiterstrukturen dient das flüssigkristalline Nematogen 5CB als elektrooptisches Material. Hierbei besitzt dessen paranematische Phase eine hohe Transmission über einen breiten Wellenlängenbereich, einen ausgeprägten elektrooptischen Kerr-Effekt und eine Relaxationszeitkonstante kleiner einer Mikrosekunde. Neben dem Kerr-Effekt treten in paranematischen Flüssigkristallen elektrooptische Effekte höherer Ordnung und ein für die Anwendung kritischer feldinduzierter nematisch-paranematischer Phasenübergang auf. In diesem Zusammenhang wird die Eignung paranematischer Flüssigkristalle hinsichtlich der Verwendung in elektrooptisch induzierten Wellenleitern mittels des im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Dünnschichtrefraktometers untersucht. N2 - The objective of this thesis is to develop a novel fibre coupled waveguide switch, whereby the potential of electro-optically induced waveguides for complex fibre-optic applications is demonstrated for the first time. The developed waveguide switch allows the switching of light from an optical input fibre to one of two optical output fibres, as well as variable power splitting. For this, the working principle of electro-optically induced waveguides is applied. In a layer made of an electro-optical material, the electrical field above an electrode causes an optical waveguide due to the locally increased refractive index. In the waveguide structures fabricated by means of semiconductor technologies, the nematogenic liquid crystal 5CB is used as electro-optic material, which provides a good transmission over a broad wavelength range, a huge electro-optical Kerr-effect and a response time below one microsecond. In addition to the electro-optical Kerr-effect in paranematic liquid crystals, higher-order electro-optical effects occur as well as the nematic-paranematic phase transition, which is critical for the application in the electro-optically induced waveguides. In this context, the applicability of paranematic liquid crystals is investigated by means of a thin film refractometer developed within the presented work. KW - Elektrooptik KW - Flüssigkristall KW - Paranematisch KW - Wellenleiter KW - Halbleitertechnologie KW - Electrooptics KW - Liquid crystal KW - Paranematic KW - Waveguide KW - Semiconductor technology KW - Elektrooptik KW - Flüssigkristall KW - Halbleitertechnologie KW - Lichtwellenleiter Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-42215 ER - TY - THES A1 - Bleicher, André T1 - Die Institutionalisierung eines organisationalen Feldes : das Beispiel der Elektrizitätswirtschaft T1 - The institutionalization of an organizational field : the case of the electricity industry N2 - In Übereinstimmung mit dem neoinstitutionalistischen Ansatz können Institutionen als verallgemeinerte Verfahren der Praxis definiert werden, deren Geltung innerhalb sozialer Systeme die größtmögliche nämlich allgemeine Ausdehnung zukommt und die im Zweifel so ausgelegt sind, dass nicht kampf- und kostenlos von ihnen abgewichen werden kann. In diesem Sinne regulieren Institutionen soziales Handeln; sie ermöglichen es jedoch auch erst. In neoinstitutionalistischen Untersuchungen wird folgerichtig auf die Bedeutung von Institutionen verwiesen und auch regelmäßig gezeigt, dass Institutionen entstehen oder entstanden sind. Allerdings geschieht dies in der Regel anhand eines Vergleichs der Situation zum Zeitpunkt A (vor der Institutionalisierung) und zum Zeitpunkt B (nach erfolgter Institutionalisierung). Auf diese Weise können zwar Unterschiede zwischen verschiedenen Zuständen aufgedeckt werden, allerdings mangelt es an Darstellungen, die erklären, wie Institutionen entstanden sind, wie verschiedene Institutionen sich aneinander anlagern oder einander verdrängen, kurz: Welche Prozesse der Entstehung, Veränderung und Auflösung von Institutionen zugrunde liegen. Institutionalisierungsprozesse stellen gleichsam einen bilden Fleck des neoinstitutionalistischen Ansatzes dar. Am Beispiel Elektrizitätswirtschaft werden in dieser Arbeit Institutionalisierungsprozesse untersucht. Besondere Aufmerksamkeit ist dabei auf die Basisinstitutionen der Elektrizitätswirtschaft gerichtet. Mit den Richtlinien für den „Bau großer Elektrizitätswerke“ veröffentlichte Georg Klingenberg (1913 und 1914) am Vorabend des ersten Weltkriegs das grundlegende elektrizitätswirtschaftliche Konzept des 20sten Jahrhunderts, ein Konzept, das im Jahrzehnt nach dem ersten Weltkrieg zum nahezu unangreifbaren Dogma wurde. Dieses Konzept beruhte zum einen auf der Idee der „Großkrafterzeugung“, die eine Stromerzeugung in Großkraftwerken, eine koordinierte Einsatzplanung der Primärenergieträger sowie die Optimierung des Kraftwerkseinsatzes  gestaffelt nach Grund-, Mittel- und Spitzenlastkraftwerken  vorsah. Zum anderen wurde die Idee der Stromerzeugung in Großkraftwerken ergänzt um die Idee der Übertragung der elektrischen Arbeit über weite Strecken mittels eines Hochspannungsnetzes sowie der angebots- und bedarfsausgleichenden ‚Verbundwirtschaft’. Damit wurde der Grundstein für eine Doktrin der ‚economies of scale’ gelegt, welche die Elektrizitätswirtschaft seither stärker prägen sollte, als alle anderen Wirtschaftsbereiche. Von diesem Befund ausgehend, wird dann aus neoinstitutionalistischer Sicht die Transformation der ostdeutschen Elektrizitätswirtschaft und in einem weiteren Schritt die Liberalisierung der Elektrizitätswirtschaft behandelt N2 - Drawing on neo-institutional theory we may define institutions as generalized codes of practice whose standing with social systems is endowed with the greatest possible, namely most general, outreach and which, in cases of where they are called into doubt, are so constituted that they cannot easily be deviated from without a struggle and without paying a price. In this sense institutions do not merely regulate social action; they are the forces which first enable it to happen. Neo-institutional studies accordingly emphasize the importance of institutions and routinely show that institutions are created or have been created. However, this usually is done in terms of a comparison between the situation at point A (the time before institutionalization) and point B (the time after institutionalization). Even though clear differences between various circumstances can be identified using this approach, there is a lack of consideration as to the means by which institutions are built and how different institutions supplant or interconnect with one another – in short of the processes underpinning the genesis, modification and dissolution of institutions. Institutionalization processes can be considered as a blind spot in the neo-institutional approach. To get a better grasp of the institutionalization processes at work here, we need to pay close attention on the basic institutions in the organissational field, Klingenburg’s directives for the “Construction of Major Power Plants” published on the eve of the First World War (1913 and 1914) set out a blueprint for the electricity industry in the 20th century, a blueprint that in the decades following the war reached the status of almost unassailable dogma. On the one hand his plan was based on the idea of “major electricity production” built on three key pillars: electricity production in large-scale utilities, co-ordinated planning for the primary energy carriers and optimization of power station output graded into base-load, medium-load and peak-load power stations. On the other the idea of generating electricity in large-scale power stations was complimented by the idea of transmitting electricity output over long distances via a high-voltage grid and by the idea of an “interconnected supply arrangement” that would balance demand and supply. Thus the cornerstone was laid for a doctrine of “economies of scale” that was set to exert a stronger influence on the power industry than on any other industry sector. Based on this historical background knowledge and applying further neo-institutional theory the liberalization-process as well as the transformation-process in the East-German electricity industry have been analysed. KW - Deutschland <Östliche Länder> KW - Elektrizitätswirtschaft KW - Institutionalisierung KW - Organisationales Feld KW - Energiewirtschaft KW - Organizational field KW - Energy industry Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-3447 ER - TY - THES A1 - Block, Alexander T1 - Unsicherheiten in Oberflächen- und Bodenparametern und ihre Auswirkungen auf die Ergebnisse regionaler Klimasimulationen T1 - Uncertainties of surface and soil parameters and their impacts on regional climate simulations N2 - In regionalen Klimamodellen wird die untere Randbedingung durch Bodenmodelle bereitgestellt. Diese beinhalten Modellformulierungen, die eine große Anzahl an Eingabeparametern benötigen. Die exakte Bestimmung dieser Parameter stellt ein Problem dar, da sie für ein großes Gebiet in hoher räumlicher und teilweise zeitlicher Auflösung erfolgen muss. Die unterschiedlichen Bestimmungsmethoden tragen dazu bei, dass für viele Oberflächen- und Bodenparameter nur ein möglicher Wertebereich angegeben werden kann. Die Auswirkungen dieser ungenauen Kenntnis der Parameter auf die Ergebnisse regionaler Klimasimulationen mit dem CLM wurden untersucht. Für den LAI, den Vegetationsbedeckungsgrad, die Wurzeltiefe, die Vegetationsalbedo, den Stomatawiderstand, die Bodenart und die Wärmeleitfähigkeit konnten Veränderungen der Modellergebnisse im Jahresmittel von 2-6 W/m^2 der Energiebilanzgrößen und 0,25 K der 2m-Temperatur nachgewiesen werden. Im Monatsmittel ergeben sich Veränderungen bis 20 W/m^2 für die turbulenten Wärmeflüsse und bis 1,5 K für die 2m-Temperatur. Es konnte gezeigt werden, dass die resultierenden Unsicherheiten in den Modellergebnissen dabei räumlich und zeitlich variieren und stark vom Bodenwassergehalt beeinflusst werden. Die Benutzung zweier neuer Parameterdatensätze führte in den Simulationen zu einer Erwärmung bis 0,5 K im Jahresmittel und konnte damit die gegenüber Beobachtungsdaten vorhandene Temperaturabweichung von 1,5 K des Modells reduzieren. N2 - The lower boundary conditions of regional climate models are provided by the soil model. In the parameterizations of the soil model a large number of input parameters is required. An accurate determination of these parameters is a problem since the parameters are needed in a high temporal and spatial resolution. The different measurement and estimation methods contribute to the fact that for many surface and soil parameters only a possible range of the values can be indicated. The impacts of this insufficient knowledge of the parameters on the results of regional climate simulations were examined with the CLM. For the LAI, the vegetation cover, the root depth, the vegetation albedo, the stomatal resistance, the soil type, and the thermal conductivity changes of annual mean values in the order of 2-6 W/m^2 for the energy balance terms and 0.25 K for the 2m-temperature could be proven. Monthly mean values were changed in the order of 20 W/m^2 for the turbulent heat fluxes and of 1.5 K for the 2m-temperature. It is shown that the resulting uncertainties in the model results vary thereby spatially and temporally and are strongly affected by the soil water content. The use of two new parameter data sets resulted in a warming in the simulations up to 0.5 K for the annual mean and reduced thereby the known temperature derivation of 1.5 K of the model in respect to observed data. KW - Klima / Modell KW - Boden KW - Energiebilanz KW - Regionale Klimamodelle KW - Bodenmodelle KW - Unsicherheiten KW - Regional climate simulation KW - Soil model KW - Uncertainties Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-3636 ER - TY - THES A1 - Blümel, Christian ED - Fügenschuh, Armin T1 - Verfahren für die Berechnung und Abschätzung der Tourenlänge des Handlungsreisendenproblems mit wenigen Orten N2 - Eines der am intensivsten untersuchten Probleme aus dem Bereich der Optimierung stellt das sogenannte Traveling Salesman Problem (TSP, in deutsch: Handlungsreisendenproblem) dar. Die Aufgabe hinter dem Handlungsreisendenproblem besteht darin, für eine gegebene Anzahl an Orten eine Route zu entwickeln, sodass die Gesamtlänge der Route minimal ist. Zudem darf kein Ort, bis auf den ersten, mehrmals besucht werden. Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist es, statistische Untersuchungen bezüglich der Tourlänge des TSP in Abhängig der Anzahl der besuchten Städte vorzunehmen, wobei der Fokus auf einer kleinen Anzahl von Städten liegt. Dazu wurde das Problem einerseits numerisch gelöst und die Verteilung der Lösungen analysiert. Für Teilaspekte wurden analytische Lösungen berechnet. N2 - One of the most intensively studied problems in the area of optimization is the so-called Traveling Salesman Problem (TSP). The task behind the traveling salesman problem is to develop a route for a given number of locations so that the total length of the Route is minimal. Also, no place, except the first one, can be visited several times. The present bachelor thesis aims to carry out statistical investigations regarding the tour length of the TSP in dependence on the number of visited cities, whereby the focus is on a small number of cities. On the one hand, the problem was solved numerically and the distribution of the solutions was analyzed. For some subproblems, analytic solutions were calculated. T3 - Cottbus Mathematical Preprints - 7, 2019 KW - Handlungsreisendenproblem KW - Gemischt-ganzzahlige lineare Optimierung KW - Modellierung KW - Statistik KW - Verteilungsfunktion KW - Distribution function KW - Traveling Salesman Problem KW - Statistics KW - Mixed-integer linear optimization KW - Modeling KW - Ganzzahlige lineare Optimierung KW - Travelling-salesman-Problem KW - Mathematische Modellierung KW - Verteilungsfunktion Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-50291 SN - 2627-6100 ER - TY - RPRT A1 - Bock, Estuardo Alpirez A1 - Dyka, Zoya T1 - Vulnerability assessment of an IHP ECC implementation N2 - Mathematically, cryptographic approaches are secure. This means that the time an attacker needs for finding the secret by brute forcing these approaches is about the time of the existence of our world. Practically, an algorithm implemented in hardware is a device that generates a lot of additional data during calculation. Its power consumption, electromagnetic radiation etc. can be measured, saved and analysed for the key extraction. Such attacks - the side channel analysis attacks (SCA attacks) - are significant threats when applying cryptographic algorithms. By taking the issue of physical attacks into consideration when implementing a cryptographic algorithm, it is possible to design an implementation that is resilient - at least to a certain extend - against side channel analyses. In this report, we give implementation details of the IHP accelerator for the elliptic curve point multiplication. We analysed the implemented algorithm ow and its power consumption using simulated power traces for the 130nm CMOS IHP technology. We made a horizontal power analysis attack using the difference-of-means test with the goal of finding potential SCA leakage sources, i.e. finding the operations in the algorithmic ow that are responsible for the correct extraction of the cryptographic key. KW - Elliptic curve cryptography KW - Side channel analysis KW - Power analysis KW - Difference of means test KW - Hardware KW - CMOS-Schaltung KW - Kryptologie Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-34908 ER - TY - THES A1 - Bodach, Ronny T1 - Die kriminalistische Fallbearbeitung als ganzheitlicher Ansatz zur Beschreibung und Bewältigung von Cybercrime-Delikten im behördlichen und unternehmerischen Umfeld durch Anwendung kriminalistischer Methoden der Fallanalyse, Versionsbildung und Untersuchungsplanung T1 - Criminal case processing as a holistic approach for describing and addressing cybercrime in both law enforcement and corporate environments through the application of forensic methods such as case analysis, hypothesis generation and investigation planning N2 - Die Statistik zu Cybercrime-Straftaten zeigt auch nach der Covid-19-Pandemie keine Abnahme. Die fortwährende Präsenz von IT-bezogenen Delikten im Bundeslagebild Cybercrime des Bundeskriminalamtes unterstreicht die anhaltende Bedeutung der Verfolgung von Cyber-Straftaten für die allgemeine Kriminalitätsbekämpfung. Die Verfolgung von Cybercrime ist entscheidend für die Sicherheit von Bürgern, Unternehmen und Institutionen in Deutschland. Die steigende Anzahl von Cybercrime-Delikten steht im Kontrast zu einer stagnierenden Aufklärungsquote. Dies erfordert neue Herangehensweisen bei der Bearbeitung dieser Delikte. Daher wurde in dieser Arbeit eine grundlegende Methode entwickelt, die den spezifischen Anforderungen von Cybercrime-Delikten gerecht wird. Um eine geeignete Methode für die Bearbeitung von Cybercrime-Delikten zu entwickeln, wurden nicht-behördliche Methoden zur Bewältigung von Sicherheitsvorfällen analysiert. Dazu gehören computerforensische Ablaufmodelle, Bedrohungsmodelle und Frameworks für IT-Ermittlungen. Gleichzeitig wurden kriminalistische Prozesse betrachtet, die in der Bewältigung kriminalpolizeilicher Lagen Anwendung finden. Dies umfasst Methoden der kriminalistischen Fallanalyse, Versions- und Hypothesenerstellung sowie Untersuchungsplanung, unterstützt durch Kriterienkataloge. Das Ziel dieser Arbeit stellt die Entwicklung einer geeigneten Methode für die kriminalpolizeiliche Untersuchung von Cybercrime-Delikten durch die Verschmelzung von Methoden der Sicherheitsvorfallbehandlung und der kriminalpolizeilichen Lagebewältigung dar. Das entstandene KFA-Prozessmodell ermöglicht die Bewertung und Analyse von Sachverhaltsinformationen anhand eines eigenen Kriterienkatalogs, bildet die Grundlage für Synthese und Untersuchungsplanung und wurde an realen Fallakten evaluiert. Zusätzlich wurde eine eigene Beschreibungssprache in Form der KFA-Taxonomie entwickelt, die die Einordnung, Beschreibung und Vergleichbarkeit von Cybercrime-Delikten ermöglicht. Abschließend befasst sich diese Arbeit mit der Umsetzung der theoretischen Grundlagen in Form von Lehrinhalten für die breite Nutzung in Ausbildungen im Bereich Cybercrime. Dazu wurden verschiedene Szenarien entwickelt, die die Anwendung des KFA-Prozessmodells, seines Kriterienkatalogs sowie die Umsetzung der KFA-Taxonomie anhand verschiedener Cybercrime-Delikte in praktischen Übungen demonstrieren. Das KFA-Prozessmodell richtet sich an Ermittler der Cybercrime-Kommissariate und -Dezernate der Kriminalpolizei. Es bietet eine strukturierte Methode für die kriminalpolizeiliche Arbeit, erläutert den kriminalistischen Hintergrund von Delikten und ist auch ohne Vorkenntnisse im Bereich der Kriminalistik anwendbar. Diese Arbeit ermöglicht zudem Unternehmensermittlern die Integration kriminalistischer Methoden in die Sicherheitsvorfallbehandlung und verbessert die Untersuchung von Cybercrime in Unternehmensbereichen. N2 - The statistical trend in cybercrime offenses remains persistent post-Covid-19, as evidenced by the Federal Criminal Police Office's Cybercrime situation report. Addressing these offenses is crucial for overall crime prevention. The prosecution of cybercrime is crucial for the safety of citizens, businesses, and institutions in Germany. The increasing number of cybercrime offenses contrasts with a stagnant clearance rate, necessitating new approaches to handling these crimes. Therefore, this work has developed a fundamental method that addresses the specific requirements of cybercrime offenses. To develop a suitable method for handling cybercrime offenses, non-governmental methods for managing security incidents were analyzed. This includes computer forensic process models, threat models, and frameworks for IT investigations. Concurrently, forensic processes used in handling criminal police situations were examined, encompassing methods of forensic case analysis, hypothesis formulation, and investigation planning, supported by criteria catalogs. The objective of this work is to develop a suitable method for the criminal police investigation of cybercrime offenses by merging methods of security incident handling and criminal police situation management. The resulting KFA process model allows the assessment and analysis of factual information based on its criteria catalog, forms the basis for synthesis and investigation planning, and was evaluated using real case files. Additionally, a proprietary description language in the form of the KFA taxonomy was developed, allowing the classification, description, and comparability of cybercrime offenses. Finally, this work addresses the implementation of the theoretical foundations in the form of training content for broad use in cybercrime education. Various scenarios were developed to demonstrate the application of the KFA process model, its criteria catalog, and the implementation of the KFA taxonomy through practical exercises involving different cybercrime offenses. The KFA process model is designed for investigators in cybercrime units and departments of criminal police. It provides a structured method for criminal police work, explains the forensic background of offenses, and is applicable even without prior knowledge in the field of criminology. Moreover, this work enables corporate investigators to integrate criminal investigation methods into security incident handling and enhances the investigation of cybercrime in corporate settings. KW - Cybercrime KW - Kriminalistik KW - Fallanalyse KW - Sicherheitsvorfallbehandlung KW - Fallarbeit KW - Case analysis KW - Criminology KW - Deutschland KW - Computerkriminalität KW - Kriminalistik KW - Kriminalfall KW - Ermittlung Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-65694 ER - TY - THES A1 - Bohn, Antje T1 - Hydrogeochemische Analyse und Modellierung von Lösungs- und Reaktionsprozessen im Salinar- und Deckgebirge am Staßfurter Sattel T1 - Hydrogeochemical analysis and modeling of solution and reaction processes in the salt formation and the covering layers of the Stassfurt salinar anticline N2 - Konvergenz- und lösungsbedingte Senkungsvorgänge an der Südwestflanke des Staßfurt-Egelner-Salzsattels beeinträchtigen nach Beendigung des aktiven Salzbergbaus die Stadtentwicklung und Flächennutzung im Stadtgebiet Staßfurt. Der Fokus der vorliegenden Arbeit war die Analyse der hydrochemischen Beschaffenheit von Wässern und Lösungen und der potentiellen Wechselwirkungen der im Gebirge zusitzenden Lösungen mit den verschiedenen Mineralphasen des Gebirges, insbesondere des lösungssensiblen Zechsteinsalinars, anhand von hydrochemischen Interpretationen zur Herkunft und Genese der Wässer und Lösungen sowie mit Hilfe von hydrogeochemischen Modellrechnungen. Das Untersuchungsgebiet Staßfurt gehört zum Salzlandkreis und liegt ca. 35 km südlich von Magdeburg. An dem Staßfurter Sattel, der das Stadtgebiet quert, entwickelt sich vor ca. 160 Jahren ein intensiver Salzbergbau, in dessem Zuge sich eine vielfältige Industrie ansiedelte. Die hydrogeologischen Verhältnisse im Untersuchungsgebiet sind durch einen Stockwerksaufbau charakterisiert, der drei wesentliche Grundwasserkomplexe (GWK) umfasst: GWK 1 (Porengrundwasserleiter des quartären und tertiären Lockergesteinsstockwerkes), GWK 2 (Kluft-Poren-, Kluft- und Karst-Grundwasserleiter des Deckgebirgsstockwerkes), und GWK 3 (Kluft-Karst-Grundwasserleiter des Salinargebirges). Der GWK 3 ist vom GWK 2 durch den Roten Salzton (sofern er nicht subrosiv oder bergmännisch gestört ist) und das Leinesteinsalz hydraulisch getrennt. Es existieren jedoch in Störungszonen und den Bergschadensgebieten Bereiche mit hydraulischen Verbindungen zwischen beiden Aquiferen. Einige hydrochemische Anomalien im Deckgebirge (erhöhte Magnesium-, Kalium und Bromidkonzentrationen) sind möglicherweise auf eine Migration von Lösungen aus dem GWK 3 in den Buntsandstein zurückzuführen. Über den Kainit- und Gipshut besteht eine unmittelbare Verbindung des GWK 3 zum Lockergestein und den Gewässern. Vermutlich handelt es sich beim GWK 3, einschließlich der ehemaligen Grubenbaue, um ein teilweise offenes und durchströmtes System, in dem in Tiefen unter ca. −25 bis −50 mNN hochkonzentrierte und schwere Lösungen aus dem GWK 3 ins Nebengebirge abfließen und über den Gipshut geringer konzentrierte Wässer nachströmen, die sich aufsättigen. Die Wässer im Deckgebirge sind hydrochemisch durch gelöstes NaCl und CaSO4 dominiert. Die Konzentrationen nehmen generell mit der Teufe zu. Im GWK 2 wird die Halit-Sättigung im Gipshut am Kontakt zum Salzspiegel erreicht, der sich im zentralen Sattelbereich (Kontakt zum Staßfurt-Steinsalz) in ca. 100 m Teufe befindet. Im bisher aufgeschlossenen Buntsandstein konnten keine NaCl-gesättigten Lösungen nachgewiesen werden. Im Gipshut treten erhöhte Anteile an Magnesium und Kalium in den Deckgebirgslösungen auf, die auf Kontakte zu den Lösungen des GWK 3 zurückzuführen sind. Im Unteren Buntsandstein wurden nur vereinzelt erhöhte Magnesium-, Kalium- und Bromid-Gehalte nachgewiesen, die z.T. auf Lösungsmigrationen zwischen Caprock und Buntsandstein, z.T. aber auf Migrationen aus dem tiefem Salinargebirge (Hauptanhydrit/Grubenbaue) in den Buntsandstein hinweisen und ein weiteres Indiz für ein zumindest teilweise offenes System im GWK 3 sind. Die Lösungen im GWK 3 sind bei NaCl-Sättigung durch hohe Magnesium-, Kalium- und Chloridgehalte geprägt, wobei mit der Teufe eine Zunahme der Mg-K-Cl-Komponente auf Kosten der Na-Cl-Komponente erfolgt. Hydrochemische Modellierungen zeigen, dass die Lösungen ab ca. −100 mNN Teufe die Sättigung an Sylvin und ab etwa −150 mNN Teufe die Sättigung bezüglich der primären Kali-Salze Carnallit und Kainit erreichen. Bis ca. −200 mNN treten im GWK 3 jedoch auch Mischungen mit Deckgebirgswässern auf, die noch nicht vollständig gesättigt sind. Die gegenüber den Kali-Salzen gesättigten Lösungen befinden sich hydrochemisch nahe der Paragenese Q mit annähernder Sättigung an Carnallit, Sylvin, Halit, Kainit bzw. vermutlich leichter Übersättigung an Kainit. Dieses stellt einen chemisch metastabilen Zustand gegenüber den unverritzten Bereichen des Kaliflözes Staßfurt dar. Die theoretisch mögliche Entwicklung der Lösungen zur Paragenese R (gesättigt an Halit, Carnallit, Kainit, Sylvin, Kieserit und Anhydrit) ist trotz des im Salinar vorhandenen Kieserites derzeit nicht zu beobachten. In Teufen oberhalb −200 mNN liegt das geschilderte, zumindest teilweise offene System vor und es besteht z.T. weiterhin Lösungspotential gegenüber dem Kaliflöz Staßfurt. Die Lösungsprozesse sind hier vor allem hydrodynamisch kontrolliert und vom Ausmaß der Migration von Deckgebirgslösungen in den GWK 3 (speziell das Kaliflöz Staßfurt) abhängig. Ein Teil der aktuellen Maxima der Oberflächensenkungen sind möglicherweise auf fortgesetzte Subrosion im Kaliflöz Staßfurt in diesem offenen System zurückzuführen. N2 - In the area of Stassfurt, Sachsen-Anhalt, Germany, active subsidence due to the convergence of mining cavities and leaching processes on the southeastern flank of the Stassfurt salinar anticline impairs the urban development and land use after the end of active salt mining. The focus of the present study was an analysis of the hydrochemical characteristics of water samples and solutions, and potential interactions of solutions with the different mineral phases of the various formations, especially the Zechstein formation which is sensitive to water inflow. Hydrochemical interpretations of the origin and genesis of the waters and solutions as well as hydrogeochemical modelling were employed. The study area belongs to the Salzlandkreis and is located about 35 km south of Magdeburg. About 160 years ago intensive salt mining at the Stassfurt salinar anticline, which runs below the city, has led to a development of a varied industry. The current land use and urban development is affected by a number of risks and environmental damage left by mining and industry. The hydrogeological conditions in the research area are characterized by three major aquifer complexes (AFC): AFC 1 (porous aquifer of the quaternary and tertiary loose rocks), AFC 2 (fractured porous aquifer, joint aquifer, and karst aquifer of the layers covering the salt structure), and AFC 3 (fractured karstified aquifer of the salt formation). AFC 3 is hydraulically separated from the AFC 2 by the Red Salt Clay (if it is not disturbed by mining or salt subrosion) and the Leine rock salt. However, in fault zones and mining damage areas, hydraulic contacts between the two aquifers exist. Some hydrochemical anomalies in the covering layers (increased magnesium, potassium and bromide concentrations) may be caused by migration of solutions from the AFC 3 in the Bunter Sandstone. A direct connection of the AFC 3 to the AFC 1 and surface waters via the kainite cap and the caprock is evident. Presumably AFC 3, including the mining cavities, is a partially open, flow-through system: between −25 and −50 m m.s.l., highly concentrated solutions with high density from the AFC 3 flow into the surrounding rocks. Less concentrated waters from the caprock enter the system and become saturated. The groundwater in the covering layers is hydrochemically dominated by dissolved NaCl and CaSO4. The concentrations generally increase with depth. In AFC 2 in the caprock at the top of the undissolved salt, which is located in about 100 m depth in the central saddle area (contact for Stassfurt rock salt), saturation of halite is reached. In the Bunter Sandstone saturated NaCl solutions could not be found so far. Levels of magnesium and potassium in the covering layers solutions are increased in the caprock which is a result of the contact with solutions of the AFC 3. In the Lower Bunter Sandstone elevated Mg, K and Br contents were only sporadically detected. These indicate solution migration between caprock and Bunter Sandstone, and migration from the deep salt structure (Main Anhydrite and former mining structures) into the Bunter Sandstone. This further supports the theory of an at least partially open system in the AFC 3. The solutions in the Zechstein formation/mining cavaties are characterized by high magnesium, potassium, and chloride contents when they are NaCl-saturated. With depth, the Mg-K-Cl component increases at the expense of the Na-Cl component. Hydrochemical modelling shows that the solutions in approx. −100 m m.s.l. reach saturation with respect to Sylvite, and in approx. −150 m m.s.l. to the primary potash salts Carnallite and Kainite. Additionally, down to approx. −200 m m.s.l. mixes with solutions from the covering layers, that are still not completely saturated, occur in the AFC 3. The oversaturated solutions of the potassium salts are hydrochemically close to the paragenesis Q with approximate saturation of carnallite, sylvite, halite, kainite and probably a slight supersaturation of kainite. This represents a chemically metastable state with respect to the undisturbed areas of potash seam K2. The theoretically possible development of solutions to paragenesis R (saturated with Halite, Carnallite, Kainite, Sylvite, Kieserite and anhydrite) is currently not observed, despite Kieserite being present in the salt rock. Above −200 m m.s.l., the previously described, at least partially open system exists and there is some further potential for dissolution of the potash seam Stassfurt. The solution processes here are mainly controlled by hydrodynamics and depend on the extent of migration of covering layer solutions into the AFC 3 (especially the potash seam Stassfurt). A part of the current maxima of the subsidence may be the result of continued salt subrosion processes in the potash seam Stassfurt in this open system. KW - Staßfurt KW - Salzbergbau KW - Paragenese KW - Löslichkeit KW - Hydrogeochemie KW - Staßfurter Salzsattel KW - Lösungsprozesse KW - Hydrogeochemische Modellierung KW - Salzbergbau KW - Paragenese Q KW - Stassfurt salinar anticline KW - Leaching processes KW - Hydrogeochemical modelling KW - Salt mining KW - Paragenesis Q Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-29602 ER - TY - BOOK A1 - Bohrer, Annerose A1 - Walter, Anja T1 - Die neue Pflegeausbildung gestalten : eine Handreichung für Praxisanleiterinnen und Praxisanleiter N2 - Mit Beginn des Jahres 2020 gibt es eine neue Pflegeausbildung mit dem Abschluss Pflegefachfrau bzw. Pflegefachmann, die die bisherigen Ausbildungen in der Altenpflege, Gesundheits- und Krankenpflege und Gesundheits- und Kinderkrankenpflege zusammenführt. Diese neue Ausbildung mit ihren neuen Rahmenlehrplänen und Rahmenausbildungsplänen stellt Lehrende an den verschiedenen Lernorten vor große Herausforderungen. Die von den Bundesländern Berlin und Brandenburg geförderten Projekte CurAP (EHB/Berlin) und Neksa (BTU/Brandenburg) unterstützen Schulen und Einrichtungen bei der curricularen Gestaltung. Die innerhalb dieser Projekte entstandene Handreichung richtet sich an Lehrende in der Praxis, die Auszubildende während der Praxisphasen in dem neuen Beruf anleiten. Die Handreichung zeigt auf, wie es gelingen kann, als Ausbildungsträger attraktiv zu sein, stellt grundlegende Forschungsergebnisse zum Lernen in der Pflegepraxis vor, beschreibt, in welcher Beziehung der Rahmenausbildungsplan, der betriebliche Ausbildungsplan und die individuelle Anleitung stehen, und führt aus, wie eine kompetenzorientierte Einschätzung von Leistungen in der Pflegepraxis erfolgen kann. Neben Informationen und gedanklichen Anregungen bietet die Handreichung viele konkrete Beispiele für die konkrete Umsetzung in der Anleitungspraxis. KW - Pflegeausbildung KW - Berufliche Handlungskompetenz KW - Lehrplan KW - Praxisanleitung KW - Pflegepraxis KW - Nursing education KW - Practical instructions KW - Curriculum KW - Vocational action competence KW - Nursing practice KW - Berufspädagogik KW - Berufspraxis KW - Handlungsorientiertes Lernen KW - Pflegeberuf KW - Pflegepersonal KW - CNE KW - Advanced Nursing Practice Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-51611 ER - TY - JOUR A1 - Bolton, Sharon C. A1 - Laaser, Knut T1 - The moral economy of solidarity : a longitudinal study of special needs teachers N2 - Based on a longitudinal study of a Pupil Referral Unit (PRU) in England for children excluded from mainstream schools and utilising a moral economy lens, this article explores how solidarity is created and maintained in a very particular community of teachers and learning support assistants (LSAs). A moral economy approach highlights the centrality of people’s moral norms and values for understanding the multi-layered dimensions of solidarity in organisations and how it changes in the context of transformations in the labour process. The article illustrates how teachers and LSAs rely on mutuality, underpinned by moral norms of justice, and values of care, dignity and recognition, to cope with physically and emotionally demanding work that is under-resourced and undervalued. The analysis reveals that solidarity is not only against unjust workplace regimes, but also for connectivity and a humanised labour process. KW - England KW - Moral economy KW - Inequality KW - Pupil Referral Unit KW - Schools KW - Solidarity KW - Sonderschule KW - Lehrerkollegium KW - Solidarität KW - Moral KW - Norm Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-52124 SN - 0950-0170 SN - 1469-8722 PB - SAGE Publications CY - London, England ER - TY - THES A1 - Bolz, Sebastian T1 - Eigenschaftsoptimierung und Prozessfensterbestimmung der γ-(TiAl)-Schmiedelegierung TNB-V4 T1 - Optimization of the properties and determination of the processing window for the γ-(TiAl)-alloy TNB-V4 N2 - Um das volle Eigenschaftspotential von Titanaluminiden auszuschöpfen, ist eine homogene und feinkörnige Mikrostruktur notwendig. Um diese zu erreichen, erweist sich Schmieden als ideal, da so eine Rekristallisation und damit Kornfeinung mit einer Formgebung kombiniert werden kann. Die aktuelle Legierungsentwicklung zielt mit β-stabilisierten Legierungen darauf ab, konventionelle Umformverfahren für die sonst schwer umformbaren γ-TiAl-Legierungen zu erschließen. Dadurch ließe sich eine für den industriellen Einsatz notwendige Kostenreduktion in der Herstellung von geschmiedeten Bauteilen auf Basis von Titanaluminiden erreichen. Aus diesem Grund wurden drei β-stabilsierte Legierungsvarianten gewählt und hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und Umformbarkeit mit TNB-V2, einer der Legierungen, die den Stand der Technik zu Beginn dieser Arbeit darstellt, verglichen. Als optimal, hinsichtlich der geforderten Eigenschaften, erwies sich die Legierung Ti-44,5Al-6,25Nb-0,8Mo-0,1B, welche im weiteren Verlauf des Projektes als TNB-V4 bezeichnet wird. Da die notwendigen Prozessparameter für die Umformung der jeweiligen Legierung angepasst werden müssen, wurde in der vorliegenden Arbeit ein entsprechendes Prozessfenster für TNB-V4 entwickelt. Die optimalen Parameter für eine Umformung sind eine Umformtemperatur im Bereich von 1210 - 1290 °C, eine Umformgeschwindigkeit von < 5∙10^(-3) s^(-1) und ein Umformgrad von φ>65 %. Die sehr hohen Umformtemperaturen und die Affinität zu Sauerstoff machen eine Schutzgasatmosphäre bzw. Vakuum während der Umformung unabdingbar. Aufbauend auf dem feinkörnigen Gefüge nach Umformung lässt sich das Gefüge durch gezieltes Wärmebehandeln hinsichtlich Phasenaufteilung und Gefügeaufbau in gewissen Grenzen den Erfordernissen anpassen. Als ideale Wärmebehandlungsparameter erwiesen sich ein Lösungsglühen bei 1270 °C für eine Stunde mit Luftabkühlung und anschließendes Auslagern bei 800 °C für sechs Stunden mit Ofenabkühlung. Anhand einer Bauteilschmiedung wurde gezeigt, dass das im Labormaßstab entwickelte Prozessfenster auch auf große Bauteile übertragen werden kann. Dies gilt allerdings nicht für die Wärmebehandlung, da die chemische Zusammensetzung der geschmiedeten Bauteile zu stark von den zuvor untersuchten Proben abwich. Um über mehrere Chargen hinweg die gleichen Eigenschaften gewährleisten zu können, müssen daher die Parameter individuell angepasst werden. N2 - To get the full potential out of TiAl alloys a homogeneous and fine grained microstructure is necessary. A forging step seems to be ideal because combines the generation of a fine grained microstructure by recrystallization with the forming of the blank. Through the stabilization of β-Phase the possibility exists to use conventional hot working procedures. That is sufficient to lower the production costs of parts in an industrial scale. With that background three β-stabilized alloys were chosen and their mechanical properties and deformation behaviour compared with the TNB-V2 alloy, an alloy out of the previous generation TiAl alloys. Ti-44,5Al-6,25Nb-0,8Mo-0,1B later named by TNB-V4 delivered the best relationship of properties. Since the hot working conditions have to be adapted for every TiAl alloy the conditions for TNB-V4 where determined in this work. That means that forging has to be conducted in the temperature range of 1210 - 1290 °C with a strain rate below < 5∙10^(-3) s^(-1) up to a strain of φ>65 % to achieve a more or less homogenous and fine grained microstructure. To prevent oxidation and embrittlement an inert gas atmosphere or vacuum is necessary. To fulfil the requirements on the mechanical properties the achieved fine grained microstructure can be optimized by a final heat treatment. The two step heat treatment consists of a solution annealing step at 1270 °C for one hour followed by air cooling and aging at 800 °C for 6 hours followed by furnace cooling. Finally the designed processing window and heat treatment was applied on an industrial scale forging. The gathered results showed that the processing window can be used to forge large parts. While the sensitivity on chemical composition for the forging step is low the heat treatment can’t be easily applied without exact knowledge of the chemical composition. To get almost the same mechanical properties out of different charges of parts it is necessary to adapt the parameters of the heat treatment on the individual chemical composition every charge. KW - Umformung KW - Titanaluminide KW - TNB-V4 KW - Kriechen KW - Mechanische Eigenschaften KW - Mechanical properties KW - Creep KW - TNB-V4 KW - Titaniumaluminides KW - Deformation KW - Titanaluminide KW - Kriechen KW - Umformen Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-35444 ER - TY - THES A1 - Bonhage, Alexander T1 - Effects of historical charcoal burning on soil landscapes in West Connecticut, USA T1 - Auswirkungen der historischen Köhlerei auf Bodenlandschaften in West Connecticut, USA N2 - The central theme of this thesis revolves around the impacts of historic charcoal burning on todays soils and soil landscapes in Connecticut, USA. The first chapter gives an overview of the state-of-research regarding the spatial distribution, morphology and chemical- as well as physical soil composition of so called relict charcoal hearth (RCH) landforms. RCHs can be described as unique soil microhabitats in the context of flora and fauna growth. The central research aim of the thesis is led by the question: How and to what extend does the historical charcoal industry control the distribution, development and properties of present day soils in Connecticut, USA? This thesis presents results from two field-campaigns in 2017 and 2018 where 52 RCH sites were surveyed and sampled in Litchfield County, Connecticut. The resulting dataset comprises of more than 1245 soil samples from 154 soil profiles and detailed stratigraphic and morphometrical information for all RCH sites. RCH landforms result in three distinct soils: charcoal rich horizons (Auh horizons), mineral soil horizons dividing multiple Auh horizons horizontally (Cu horizons) and buried former topsoil’s (Ahb horizons) or buried mineral soil horizons (Bwb horizons). Sites on flat terrain (< 4° slope) have mostly one Auh horizon, while sites on steeper terrain (> 4° slope) have mostly two, sometimes up to three Auh horizons. The total volume of sites on slopes is positively correlated to the local slope, i.e. it increases with larger steepness of the terrain. Compared to reference soils, RCH soils are enriched in total soil organic carbon and especially in pyrogenic carbon. Vertical gradients of organic carbon concentrations in Auh and Cu horizons suggest an enrichment of non-pyrogenic organic matter in the topsoil and a vertical translocation of highly aromatic carbon compounds into intermediate and buried soil horizons. Furthermore, Auh horizons have a lower bulk density, a higher crystallinity ratio (Fed/Fet) of pedogenic iron oxides and are enriched in exchangeable elements (Ca2+, Mg2+, Mn2+) as well as oxalate extractable manganese-oxides compared to reference soils. A deep-learning based automated mapping workflow called ARCHMAGE (Automated Relict Charcoal Hearth Mapping and Geospatial Exploration) was created to gain a continuous, state wide database of RCH sites locations and other relevant geospatial information. This database, in combination with calculation of site specifics RCH volumes and soil carbon stocks, showed that in regions with high RCH site densities, significant additions to local soil organic and especially pyrogenic carbon stocks are present. This effect is scale dependent, with a larger effect size on county scale and below (≤ 1:650,000). N2 - Das zentrale Thema dieser Dissertation ist es die Auswirkungen der historischen Holzkohleindustrie auf heutige Bodenlandschaften in Connecticut, USA zu analysieren. Das erste Kapitel gibt einen Überblick über den Stand der Forschung zur räumlichen Verteilung, Morphologie und chemischen sowie physischen Bodeneigenschaften von historischen Holzkohlemeilern (HKM). HKMs sind einzigartige Boden-Mikrohabitate im Kontext von Flora und Fauna beschrieben werden. Das zentrale Forschungsziel wird durch die Frage gesteuert: Wie und in welchem Ausmaß beeinflusst die historische Holzkohleindustrie die Verteilung, Entwicklung und Eigenschaften der heutigen Böden in Connecticut, USA? Hier werden Ergebnisse aus zwei Feldkampagnen im Jahr 2017 und 2018 präsentiert, bei denen 52 HKM Standorte in Litchfield County, Connecticut, morphologisch analysiert und beprobt wurden. Die resultierende Datenbank umfasst mehr als 1245 Bodenproben von 154 Bodenprofilen und detaillierte stratigraphische und morphometrische Informationen für alle HKM-Standorte. HKM führen zu drei unterschiedlichen Böden bzw. Bodenhorizonten: Technosole mit kohlereichen A Horizonten (Auh Horizonte), mineralische Horizonte, die mehrere Auh-Horizonte teilen (Cu Horizonte) sowie begrabene reliktische Oberböden (Ahb Horizonte) oder begrabene mineralische Horizonte (Bwb Horizonte). Standorte auf flachem Gelände (< 4° Hangneigung) haben in der Regel einen Auh-Horizont, während Standorte auf steilerem Gelände (> 4° Hangneigung) in der Regel zwei, seltener auch drei Auh-Horizonte aufweisen. Das Gesamtvolumen der Standorte auf Hängen ist positiv mit der lokalen Hangneigung korreliert, d.h. es nimmt mit stärkerer Hangneigung zu. HKM-Böden sind mit organischem Kohlenstoff angereichert, insbesondere mit pyrogenem Kohlenstoff. Vertikale Gradienten der organischen Kohlenstoffverteilungen in Auh und Cu Horizonten deuten auf eine Anreicherung von nicht-pyrogenem organischen Material in Oberböden und eine vertikale Translokation von aromatischen Kohlenstoffverbindungen in Cu und begrabene Bodenhorizonte hin. Verglichen mit Referenzböden haben Auh Horizonte eine niedrigere Rohdichte, ein höheres Kristallinitätsverhältnis (Fed/Fet) von pedogenen Eisenoxiden und sind an austauschbaren Kationen (Ca2+, Mg2+, Mn2+) sowie an oxalatlöslichen Manganoxiden angereichert. Ein auf Deep Learning basierter, automatisierter Kartierungsansatz namens ARCHMAGE (Automated Relict Charcoal Hearth Mapping and Geospatial Exploration) wurde entwicklelt, um eine kontinuierliche, landesweite Datenbank von HKM-Standorten in Kombination mit anderen relevanten geografischen Informationen zu erhalten. Diese Datenbank in Kombination mit der Berechnung von Standort-spezifischen HKM-Volumina und Kohlenstoffbeständen zeigt, dass in Regionen mit hoher HKM-Standortdichte signifikante Anreicherungen zu organischen und pyrogenen Kohlenstoffvorräten vorhanden sind. Dieser skalenabhängige Effekt ist größer auf der Landkreisskala und darunter (≤ 1:650.000). T3 - Geopedology and Landscape Development Research Series - 13 KW - Soil science KW - Geoarchaeology KW - Geomorphology KW - Bodenkunde KW - Geoarchäologie KW - Geomorphologie KW - Connecticut KW - Bodenkunde KW - Köhlerei KW - Meiler KW - Geoarchäologie Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-65652 SN - 2196-4122 ER - TY - THES A1 - Bonkarev, Maxim T1 - Concept analysis for High-Voltage Direct-Current circuit breakers for application in a network of HVDC transmission T1 - Konzeptanalyse für Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsschalter für die Anwendung in einem HGÜ Übertragungsnetz N2 - For several decades HVDC technology was used primarily for point-to-point bulk power transmission. Although multiterminal HVDC systems are very few in number, it is expected that multiple HVDC links may be interconnected into HVDC transmission grid. Since every meshed grid requires reliable protection solution, an HVDC circuit breaker must be developed and introduced. This thesis focuses on the performance evaluation of different HVDC circuit breaker concepts. The performance evaluation study is carried out by means of numerical simulations. The obtained quantitative results describe capabilities and limitations of different HVDC circuit breaker concepts as well as the reaction of HVDC network on switching operations. Different converter protection measures and in particular application of fault current limiter were considered, too. Based on the research findings, a number of recommendations for HVDC circuit breaker development are given and suggestions for further research activities are presented. N2 - Seit mehreren Jahrzehnten wurde die HGÜ-Technologie hauptsächlich für die Punkt-zu-Punkt Übertragung der großen Strommengen verwendet. Obwohl multiterminale HGÜ-Systeme nicht zahlreich vertreten sind, wird erwartet, dass mehrere HGÜ-Leitungen in HGÜ-Netz verbunden werden können. Da jedes vermaschte Stromnetz zuverlässige Schutzlösung erfordert, muss ein HGÜ-Leistungsschalter entwickelt und eingesetzt werden. Diese Doktorarbeit konzentriert sich auf die Leistungsbewertung der verschiedenen HGÜ-Leistungsschalterkonzepte. Die Leistungsbewertungsstudie wird durch numerische Simulationen durchgeführt. Die erhaltenen quantitativen Ergebnisse beschreiben Möglichkeiten und Grenzen der verschiedenen HGÜ-Leistungsschalterkonzepte sowie die Gegenwirkung des HGÜ-Netzwerkes auf Schaltvorgänge. Verschiedene Umrichter-Schutzmaßnahmen und insbesondere Anwendung der Strombegrenzer wurden auch untersucht. Auf Grundlage der Forschungsergebnisse werden eine Reihe von Empfehlungen für die Entwicklung des HGÜ-Leistungsschalters gegeben und Anregungen für weitere Forschungsaktivitäten vorgestellt. KW - Multi-terminal HVDC KW - HVDC circuit breaker KW - Fault protection methods KW - Network response KW - Simulation-based performance evaluation KW - Multiterminale HGÜ KW - HGÜ-Leistungsschalter KW - Fehlerschutzmethoden KW - Netzwerkreaktion KW - Simulationsbasierte Leistungsbewertung KW - Hochspannungsgleichstromübertragung KW - Vermaschtes Netz KW - Netzschutz KW - Leistungsschalter KW - Fehlererkennung Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-35459 ER - TY - THES A1 - Borokhovych, Yevgen T1 - High-speed data capturing components for Super Resolution Maximum Length Binary Sequence UWB Radar T1 - Schnelle Komponenten des Datenerfassungsblocks für ein Super Resolution Maximum Length Binary Sequence UWB Radar-System N2 - Within framework of UKoLoS project the new Super Resolution Maximum Length Binary Sequence UWB Radar (M-sequence radar) was developed. The radar consists of an M-sequence generator, transmitter front-end, receiver front-end, data capturing device and data processing blocks, whose design responsibilities were carried out by four institutions. In this thesis the design and measurements of the data capturing device components is described. Logically the data capturing device can be divided into three parts; a capturing part, realized with the high-speed analog-to-digital converter, a predictor, realized with the high-speed digital-to-analog converter and a subtraction amplifier, which in this particular work is integrated into the receiver front-end. The main challenge of the work is to implement the A/D converter, which works at full speed of the radar. Despite the radar architecture allows capturing data with undersampling, it leads to waste of transmitted energy. Therefore the ADC has to capture reflected signal with the full system clock rate of 10 GHz and should have a full Nyquist 5 GHz effective resolution bandwidth. Implementation of the conventional 4-bit full flash ADC with specified bandwidth is not possible in the IHP SiGe BiCMOS technology because some critical blocks, namely the reference network, can not achieve 5 GHz effective resolution bandwidth. To overcome this problem a new configuration of the differential reference network is proposed. The new reference network has a segmented, free configurable architecture. As extreme case it can be realized as a full parallel network and in such configuration the maximal bandwidth can be achieved. The proposed network was implemented in the A/D converter and measured. The bandwidth of the ADC with new network is several times higher than the bandwidth of the conventional ADC,while keeping power dissipation the same. Further the proposed network has possibility to equalize the bandwidth in each output node and in that way optimize overall power dissipation. The other advantage is the possibility of electronic calibration of separate voltage shift in the network. The second component of the data capturing device is the D/A converter, which is required to have the accuracy which corresponds to full accuracy of the data capturing device, better than 0.2% in our case. Measurements showed that error due to mismatch of the components was 10 times higher than required. To meet the accuracy specification an external off-line calibration of the DAC was implemented. Using calibration the predictor errors less than 0.15% were achieved. N2 - Im Rahmen des UKoLoS Projektes ist ein neues “Super Resolution Maximum Length Binary Sequence UWB Radar“-System (M-sequence radar) entwickelt worden. Das System besteht aus einem M-sequence-Generator, einer Sende- und einer Empfangsstruktur, einem Datenerfassungs- und einem Datenverarbeitungsblock. Die einzelnen Komponenten sind von vier verschiedenen Projektpartnern entwickelt worden. In dieser Arbeit wird der Entwicklungsprozess des Datenerfassungsblocks sowie die zugehörigen Messergebnisse vorgestellt. Der logische Aufbau des Datenerfassungsblocks lässt sich in zwei Teile gliedern. Der erste Teil dient der Datenerfassung und ist als schneller Analog-Digital-Wandler ausgeführt. Der zweite Teil hat die Funktion des Prädiktors. Dieser besteht aus einem schnellen Digital-Analog-Wandler und einer subtrahierenden Verstärkungseinheit. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt in der Implementierung eines Analog-Digital-Wandlers, der bei voller Taktfrequenz des Radar-Systems von 10 GHz arbeitet. Obwohl die Architektur des Radar-Systems eine Datenerfassung bei Unterabtastung erlaubt, führt dies zum partiellen Verlust der gesendeten Energie. Daher soll der Analog-Digital-Wandler der Datenerfassungseinheit bei einer Abtastrate arbeiten, die der Taktfrequenz des Radar-Systems entspricht. Die übliche Implementierung des Analog-Digital-Wandlers als 4-bit full flash ist technologiebedingt nicht realisierbar, da die spezifizierte Bandbreite von 5GHz für das Referenznetzwerk in der eingesetzten 0.25-μm SiGe BiCMOS Technologie nicht erreicht werden kann. Als Lösungsansatz wird eine neue Konfiguration für das differentielle Referenznetzwerk vorgeschlagen. Dieses Netzwerk weist eine segmentierte Architektur auf. Im Grenzfall kann es als voll paralleles Netzwerk implementiert werden. Die vorgeschlagene Topologie des Netzwerks wurde in dem Analog-Digital-Wandler des Datenerfassungsblocks angewendet. Die sich ergebende Bandbreite des so implementierten Analog-Digital-Wandlers ist bei gleichem Leistungsverbrauch höher als die Bandbreite eines Standard-Wandlers,. Das Schaltungsprinzip des eingesetzten Referenznetzwerks ermöglicht eine Angleichung der Bandbreite einzelner Segmente und somit die Optimierung des Leistungsverbrauchs. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit den Spannungsabfall für jedes Segment separat elektronisch Kalibrieren zu können. Der Digital-Analog-Wandler, der als Prädiktor zum Einsatz kommt, soll eine Genauigkeit haben, die der des gesamten Datenerfassungsblocks entspricht. In dem hier vorgestellten System bedeutet dies eine Abweichung von weniger als 0.2%. Die Messungen haben gezeigt, dass der Fehler um einen Faktor 10 höher ist als in den Spezifikationen gefordert wird. Um den Anforderungen gerecht zu werden, wurde eine externe Kalibrierung implementiert. Hierdurch konnte der Fehler auf 0.15% reduziert werden. KW - Analog-Digital-Umsetzer KW - Digital-Analog-Umsetzer KW - Analog-Digital-Wandler KW - Digital-Analog-Wandler KW - Folge-HalteVerstärker KW - M-Sequenz UWB-Radar KW - Analog-to-digital converter KW - Full flash KW - Track-and-hold amplifier KW - Reference network Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-24501 ER - TY - THES A1 - Bouchnak, Rihab T1 - Steuerung der Energieallokation in Cladoceren durch Futteralgen unterschiedlicher Qualität und unter Stressbedingungen T1 - Control of energy allocation in cladocera by algal food of varying quality and under stress conditions N2 - Viele biotische und abiotische Faktoren, wie die Nahrungsqualität und diverse chemische Stressoren, bestimmen die Lebensparameter von Cladoceren. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Effekte der unterschiedlichen Futteralgen (Pseudokirchneriella subcapitata, Monoraphidium minutum und Desmodesmus armatus) auf die Lebensparameter von vier Cladoceren-Arten (Daphnia magna, D. galeata, Moina macrocopa und M. micrura) in An- und Abwesenheit von chemischem Stress, ausgelöst durch den Huminstoff HuminFeed® (HF). Um die Effekte von HF auf D. magna zu ermitteln, wurden Lebenszyklusexperimente durchgeführt. In umweltrelevanten Konzentrationen wirkte HF lebensverlängernd, jedoch zeigten sich Verminderung in der Reproduktion. Die Ergebnisse wurden im Licht der Disposable Soma Theorie diskutiert. Es konnte keine Steuerung der Energieallokation durch HF und durch die Futteralgenqualität festgestellt werden. In einem Multigenerationsexperiment wurde der Einfluss von HF auf D. magna über drei Generationen hinweg betrachtet. Dabei bewirkte HF stets eine Verminderung der Reproduktion und eine Erhöhung der Lebensspanne. Die Ergebnisse des ersten Filialgenerationsversuchs F1 haben gezeigt, dass ein signifikanter Unterschied in der Fruchtbarkeit von Versuchstieren besteht, die in derselben Umwelt aufgewachsen sind (ohne HF), aber deren Mütter (P) unterschiedlichen Behandlungen ausgesetzt waren. Die Ergebnisse des zweiten Filialgenerationsversuchs F2 haben aber aufgezeigt, dass die Umwelt, in der die Parentalgeneration aufgewachsen ist, die Fruchtbarkeit der F2 Generation nicht nachhaltig beeinflusst. Es handelt sich vermutlich um Transgenerationseffekte (epigenetische Programmierung). In einem Langzeitexperiment wurden die Auswirkungen vom HF auf die Reproduktion und die Lebensspanne von D. galeata untersucht. Es zeigte sich, dass HF erneut eine Steigerung der Lebensdauer und eine Verringerung der Reproduktion bewirkt. Die Ergebnisse wurden im Licht der Disposable Soma Theorie diskutiert. Des Weiteren wurde der Einfluss von HF auf die Lebensparameter von M. macrocopa untersucht. Durch die Zugabe von HF bei Fütterung mit D. armatus wurde teilweise eine Verkürzung der Lebensspanne und eine Erhöhung der Nachkommenzahl hervorgerufen. Bei Fütterung mit P. subcapitata zeigte sich, dass HF keine signifikanten Effekte erzielte. Bei Fütterung mit M. minutum konnte in exponierten Ansätzen eine Verlängerung der Lebensspanne und Erhöhung der durchschnittlichen kumulativen Nachkommenzahl festgestellt werden. Hormonähnliche Effekte der Huminstoffe wurden in Betracht gezogen. Die unterschiedliche Antwort von M. macrocopa auf Huminstoffe bei verschiedenen Futteralgen kann darauf hindeuten, dass die Energieallokation in M. macrocopa bei HF-Exposition durch die Futteralgenqualität gesteuert wird. Ebenfalls wurde bei M. micrura festgestellt, dass die Energieallokation unter dem chemischen Stressor HF durch die Futteralgenqualität gesteuert wurde. So wurde gezeigt, dass HF einen (teilweise signifikant) negativen Einfluss sowohl auf die Lebensspanne als auch auf die Fruchtbarkeit hat, wenn die Versuchstiere mit P. subcapitata gefüttert wurden. Werden M. micrura hingegen mit M. minutum gefüttert, wirkte HF teilweise lebensverkürzend und ein Trend zur Erhöhung der Nachkommenzahl war sichtbar. Diese Arbeit gibt Hinweise darauf, dass zwischen den Zooplanktonarten Unterschiede hinsichtlich der Antwort auf chemischen Stress und des Bedarfs an einzelnen Futterqualitätsfaktoren bestehen. N2 - Many biotic and abiotic factors, like the food quality and several chemical stressors, determine the life parameters of Cladocera. This work focuses on the effects of different food algae (Pseudokirchneriella subcapitata, Monoraphidium minutum and Desmodesmus armatus) on life parameters of four cladocera species (Daphnia magna, D. galeata, Moina macrocopa and M. micrura) in absence and presence of chemical stress triggered by the humic substance HuminFeed® (HF). To determine the effects of HF on D. magna, life cycle experiments were conducted. HF prolonged the lifespan and decreased the reproduction in environmentally relevant concentrations. The results were discussed concerning the disposable soma theory. No control of the energy allocation by HF or by the algal food quality was observed. The influence of HF on D. magna was monitored across three generations in a multi-generation experiment. HF always reduced the reproduction and enhanced the lifespan. The results of the first filial generation F1 have shown that animals, which have risen in the same environment (without HF), but their mothers (P) were subjected to different treatments, vary in the fertility. However, the experiments with the second filial generation F2 have shown that the environment in which the parental generation has grown up, did not affect the fertility of the F2 generation strongly. Probably, it is a matter of trans-generational effects (epigenetic programming). In a long-term experiment, the effects of HF on reproduction and lifespan of D. galeata were analyzed. Again, it turned out that HF causes a decrease in the reproduction and an extension of the lifespan of D. galeata. The results were discussed concerning the disposable soma theory. Furthermore, the influence of HF on the life parameters of M. macrocopa was investigated. By adding HF and feeding with D. armatus, the lifespan is partially shortened and the number of offspring is increased. HF exposure had no effects when the animals were fed with P. subcapitata. But by the use of M. minutum, HF exposure leads to an extended lifespan and an increase of the average cumulative number of offspring. Hormone-like effects of humic substances were considered. The different response of M. macrocopa on humic substances using different algal food quality may indicate that the energy allocation in M. macrocopa during HF exposure is controlled by the quality of algal food. It was also found in M. micrura that the energy allocation is controlled by the chemical stress triggered by HF and the algal food quality. HF has adverse influence on both the lifespan as well as on the fertility when the animals were fed with P. subcapitata. When M. micrura was fed with M. minutum, HF has partially life-shortening activities and a trend to increase the number of offspring was observed. This work indicates that there are differences between the zooplankton species concerning the response on chemical stress and on the food quality. KW - Wasserflöhe KW - Algen KW - Futter KW - Lebensdauer KW - Futteralgen KW - Cladoceren KW - Huminstoffe KW - Stress KW - Algal food KW - Cladocera KW - Humic substance KW - Stress Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-22092 ER - TY - THES A1 - Braunisch, Dirk T1 - Multiagentensysteme im Bereich der rückführenden Logistik : Entwurf einer Systemarchitektur zur Steigerung der Prozesseffizienz durch dynamische Disposition der Sekundärrohstofflogistik T1 - Multi-agent systems in the back leading logistics : system architecture design to increase the process efficiency through dynamic disposition of secondary raw material logistics N2 - Der Bereich der rückführenden Logistik erhält durch die derzeitige und zukünftige Situation der Rohstoffentwicklung ein enormes Wachstumspotential. Das Wirtschaftswachstum vor allem in den BRIC-Nationen (Brasilien, Russland, Indien, China) hat zu einer erhöhten Rohstoffnachfrage geführt. Vor dem Hintergrund knapper und begrenzter Rohstoffvorkommen führt dieser Aspekt zu steigenden Rohstoffpreisen. Betroffen ist davon die Rohstoff verarbeitende Industrie wie die Energieerzeuger, Metall- und Elektroindustrie, Chemie-, Baustoff-, Textil-, Glas- oder Papierindustrie. Eine Möglichkeit, um auf diesen Trend zu reagieren, liegt in der Substitution der zu ihrer Produktion notwendigen Primärrohstoffe durch Sekundärrohstoffe. Für die Erzeugung von Sekundärrohstoffen werden Rückstände benötigt. Die Rückstände fließen in Form von Altprodukten und Reststoffen aus dem Wirtschaftskreislauf in das System der Rückführungslogistik zurück und stehen den Sekundärrohstoffproduzenten zur Verfügung. Der Rückfluss von Rückständen unterliegt verschiedenen Einflüssen wie beispielsweise dem Gebrauchs- und Rückgabeverhalten der Konsumenten. Der zeitliche Anfall und Zustrom, die Art und Menge sowie der qualitätsmäßige Zustand von Rückständen wird dadurch stark beeinflusst. Die Sekundärrohstoffproduzenten stehen somit einer unsicheren quantitativen und qualitativen Materialverfügbarkeit gegenüber. Diese Unsicherheiten wirken sich negativ auf die Produktions- und Dispositionssysteme aus. Um die Auswirkungen auf stabile Produktionsprozesse zu minimieren, bedarf es kurzfristiger dynamischer Dispositionsentscheidungen. In Verbindung mit intelligenten Informations- und Telekommunikationstechnologien können die komplexen dynamischen Dispositionsprobleme gelöst werden. Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Bereich der Reverse Logistics und insbesondere der Sekundärrohstofflogistik. Es werden Aspekte der Dynamischen Disposition betrachtet und zeigt die Verknüpfung und die Verwendung von Multiagentensystemen als Vertreter moderner Informations- und Telekommunikationstechnologien und der verteilten künstlichen Intelligenz. Die Relevanz des Themas wird durch praxisnahe Beispiele belegt und die entwickelte Systemarchitektur auf die Sekundärrohstofflogistik angepasst. Die Ergebnisse und der Nutzen der Arbeit werden ebenfalls dargestellt. N2 - The back leading logistics receives an enormous growth potential due to the current and future situation of raw material development. Economic growth especially in the BRIC Nations (Brazil, Russia, India, China) has led to an increased demand for raw materials. Against the background of scarce and limited resources, this aspect leads to rising commodity prices. The raw materials industry as energy producers, metal and electrical industry, chemical, building material, textile, glass or paper industry is affected. One way is to respond to this trend, the substitution of the necessary for their production of primary commodities through secondary raw materials. Residues are required for the production of secondary raw materials. The residue flow back in the form of old products and residues from the economic cycle in the return logistics system and are the secondary raw material producers at the disposal. The reflux of residues is subject to various influences such as the use and return behaviour of consumers. The temporal attack and flow, the type and quantity and the quality condition of residues is affected greatly. The secondary raw material producers therefore face an uncertain availability of quantitative and qualitative material. These uncertainties affect negatively on the production and MRP systems. To minimize the impact on stable production processes, requires short-term dynamic scheduling decisions. Complex dynamic scheduling problems can be solved in conjunction with intelligent information and telecommunications technologies. This work deals with the field of reverse of logistics and in particular secondary raw material logistics. It be considered aspects of the dynamic planning and shows the link and the use of multi agent systems as representative of modern information and telecommunication technologies and distributed artificial intelligence. The relevance of the topic is evidenced by practical examples and adapted the developed system architecture on the secondary raw material logistics. The results and the benefits of the work are also represented KW - Logistik KW - Rückführungslogistk KW - Sekundärrohstofflogistik KW - Dynamische Disposition KW - Multiagentensystem KW - Logistics KW - Reverse logistics KW - Secondary raw material logistics KW - Dynamic scheduling KW - Multi-agent-systems KW - Kreislaufwirtschaft KW - Entsorgungslogistik KW - Stoffstrommanagement KW - Prozessoptimierung KW - Mehragentensystem Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-32944 ER - TY - THES A1 - Bravo Sepúlveda, Violeta T1 - Bioremediation of petrohydrocarbons contaminated groundwater T1 - Biologische Sanierung von Petrohydrocarbons verseuchtem Grundwasser N2 - Four column reactors working as a Submerged Fixed Bed Reactor were studied under laboratory conditions in order to stimulate conditions affecting the bioremediation of diesel and gasoline. The objective was to adapt the processes of bioremediation of diesel and gasoline in a Fixed Bed column reactor to the specific conditions of groundwater contamination that are present in Mexico (Refinery of Salamanca) in order to obtain drinking water. The method consists of the constant monitoring of diesel biodegradation inside a reactor filled with an organic material working in parallel with recirculation. After degrading organic pollutants, concentration should either be undetectable or, if detectable, below the limits established as safe or acceptable by international law appropriated to Mexico. The results show that the concentrations required by the German Law of drinking water were met with 0.1 mg/L for total hydrocarbons and 0.001 mg/L for Benzene. N2 - Es wurden unter Laborbedingungen vier getauchte Festbett-Säulenreaktoren untersucht, um Bedingungen zu schaffen, den mikrobiellen Abbau von Diesel und Benzin begünstigen. Ziel ist es, die Prozesse der Bioremedation von Diesel und Benzin in den Reaktoren auf die spezifischen Bedingungen der Grundwasserverschmutzung, wie sie in Mexiko anzutreffen sind (z.B. in der Näher der Raffinerie von Salamanca), anzupassen, um so die Trinkwassergewinnung zu ermöglichen. Nach der Degradation sollten die organischen Schadstoffe nicht mehr nachweisbar sein, oder doch zumindest in einer Konzentration vorkommen, die noch innerhalb der laut internationalem Recht für Mexiko als sicher oder hinnehmbar geltenden Grenzen liegt. Die Ergebnisse zeigen, dass die von der deutschen Trinkwasserverordnung festgelegten Grenzwerte der Konzentration von 0,1 mg pro Liter für alle Kohlenwasserstoffverbindungen und 0,001 mg pro Liter für Benzol unterschnitten wurden. KW - Grundwasserverschmutzung KW - Bioremediation KW - Biologische Sanierung KW - Verseuchtes Grundwasser KW - Petrohydrocarbons KW - Bioremediation KW - Contaminated Groundwater KW - Petrohydrocarbons Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-302 ER - TY - THES A1 - Brezina, Robert T1 - Qualitative und quantitative Bestimmung der intrinsisch gebildeten Emittenten (Hexanal und Hexansäure) und deren Verteilungs- und Diffusionskoeffizienten während der chemischen Trocknung in Alkydharzlacken T1 - Qualitative and quantitative determination of the intrinsically formed emitter (hexanal and hexanoic acid) and their distribution and diffusion coefficients during the chemical drying in alkyd paints N2 - Alkydharzlacke emittieren nach ihrer Applikation unter normalen Bedingungen (Raumtemperatur und relativer Luftfeuchte von 50 %) über einen Zeitraum von mehreren Wochen Stoffe, die einen negativen Einfluss auf die Qualität der Innenraumluft aus üben. In der vorliegenden Arbeit wurden schnelle und robuste Methoden zur qualitativen und quantitativen Bestimmung der VOC - Emittenten (Hexanal und Capronsäure) von Alkydharzlacken während der Trocknung entwickelt. Dafür wurden eine Prüf- (nach dem AgBB-Schema) und eine Mikro-Kammer von Markes verwendet. Zudem konnte der Verteilungs- und Diffusionskoeffizient der in situ gebildeten Emittenten bestimmt werden, wodurch deren Emissionsraten besser verstanden und dadurch eine bessere Interpretation der Emissionsverläufe ermöglicht wird. Der Diffusionskoeffizient wurde in einem statischen und einem dynamischen System mit Hilfe eines neuen Applikations- und Herstellungsverfahrens der Lackproben bestimmt. Des Weiteren wurde ein physikochemischer Ansatz verfolgt, der die Löslichkeit von Hexanal in der Lackmatrix verringert. Die Verweilzeit des Hexanals in der Lackmatrix verkürzt sich und somit wird weniger Hexanal zu Capronsäure autoxidiert. Dadurch wird die Belastung der Innenraumluft durch die Trocknung von Alkydharzlacken gesenkt. N2 - Alkyd paints emit over a period of several weeks after application under normal conditions (room temperature and relative humidity of 50 %) substances which have a negative impact on the Indoor Air Quality. In the present work, fast and robust methods for the qualitative and quantitative determination of the VOC - emitter (hexanal and caproic acid) during the drying of alkyd paints were developed. For this test, a so called "test chamber"' (according to the AgBB scheme) and a micro - chamber from Markes were used. In addition, the distribution - and diffusion coefficients of the emitters formed in situ were determined, to get a competent knowledge of their emission rates and thereby an improved interpretation of the emission profiles. The diffusion coefficient was determined in a static and dynamic system with the help of a new application and manufacturing method of the coating samples. Furthermore, a physicochemical approach was used to reduce the solubility of hexanal in the coating matrix. The dwell time of hexanal in the paint matrix is reduced and thus less hexanal is autoxidized to caproic acid. According to this, the contamination of indoor air by the drying of alkyd resin is lowered. KW - Alkydharzlack KW - Emission KW - Mikro-Kammer KW - Micro–chamber KW - Verteilungs– und Diffusionskoeffizient KW - Alkydharz KW - Lack KW - Hexansäure KW - Trocknung Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-35109 ER - TY - THES A1 - Britz, Daniel T1 - Optimierung einer Versuchsanlage zur elektrischen Autarkie N2 - Die weitgehend autarke Energieversorgung von Siedlungs- und Gewerbestrukturen mit eigenerzeugter Strom-, Wärme- und Wasserversorgung sind weltweit fokussierte Entwicklungsziele zahlreicher Unternehmen. Im Zuge dieser Entwicklung entstand in Deutschland das Bündnis autartec®. Gefördert wird der Zusammenschluss vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) als „Innovativer Regionaler Wachstumskern“. Dieses Konsortium aus klein- und mittelständischen Industriefirmen, Ingenieurunternehmen, wissenschaftlichen Institutionen sowie künftigen Anwendern hat sich als Ziel gesetzt, ein zumindest semiautarkes ufernahes „schwimmendes autartec® Haus“ der Öffentlichkeit zu demonstrieren. Der zukünftige Standort des FreiLichtHauses wird am Bergheider See auf dem Gelände des F60-Besucherbergwerkes sein. Der Demonstrator vereint weiterentwickelte bekannte sowie neue Technologien. Architektonisch wurde dabei sehr großer Wert auf die Integration der Technologien in die Gebäudestruktur, ohne den nutzbaren Raum zu beeinflussen, gelegt. Dies erfordert die Verwendung eigens dafür entwickelter funktionstragender autartec® Gebäudehüllen, wie z.B. die dünnwandige Wandelemente aus Textilbeton. Um das spätere Zusammenspiel der semiautarken Energieversorgung des Demonstrators zu planen und zu optimieren, wurde am ifn Anwenderzentrum in Form einer Master Thesis von Herrn Tholeikis ein Versuchsstand entwickelt und geplant. Der Versuchstand ist ein vom Demonstrator skaliertes Technologiesystem, an dem die unterschiedlichsten Energieerzeugungs- sowie Energieverbrauchertechnologien untersucht und aufeinander angepasst werden können. Das System soll in dieser Arbeit mit einer Brennstoffzelle, mit veränderten Photovoltaikmodulen und mit einem System zur Verbrauchssimulierung erweitert werden. Des Weiteren werden Optimierungen sowie Auswertungen anvisiert. KW - Fotovoltaik KW - Brennstoffzelle KW - Versuchsanlage Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41776 ER - TY - THES A1 - Broßke, Dirk T1 - Sol-Gel-Synthese von nanoskaligen binären und ternären Metallfluoriden T1 - Sol-gel synthesis of binary and ternary nano metal fluorides N2 - Das Ziel dieser Promotionsarbeit war die Synthese von verschiedenen binären und ternären nano-Metallfluoriden mittels der fluorolytischen Sol-Gel-Synthese. Dabei wurden neue Syntheserouten zur Herstellung von Nanopartikeln entwickelt und die gebildeten Produkte auf ihre Eigenschaften hin analytisch untersucht. Bei der Synthese der binären Metallfluoride lag der Fokus auf der Herstellung von Magnesiumfluorid aus Magnesiumethoxid, welches bisher für diese Art der Synthese nicht geeignet erschien. Diese Syntheseroute war möglich durch die Aktivierung von Magnesiumethoxid mittels Kohlenstoffdioxid, Magnesiumchlorid und weiterer Verbindungen. Es wurden ebenfalls umfangreiche Untersuchungen des Intermediates durchgeführt, das sich bei der Umsetzung von Magnesiumethoxid mit Kohlenstoffdioxid bildet. Über die verschiedenen Präkursoren war die Synthese von Solen, die Nanopartikel von unter 10 nm enthielten, möglich. Auch die Verwendbarkeit von dem so hergestellten nano-Magnesiumfluorid für antireflexive Beschichtungen von Gläsern konnte gezeigt werden. Bei der Herstellung von Lithiumfluorid wurde der Einfluss des verwendeten Lösungsmittels und der eingesetzten Präkursoren untersucht. Die Synthese von klaren Solen war möglich, wenn die Edukte im jeweils verwendeten Lösungsmittel löslich waren. Weiterhin konnten erfolgreich fluorolytische Sol-Gel-Synthesen von nanoskopischem Berylliumfluorid durchgeführt werden. Ein Hauptaugenmerk bei der Sol-Gel-Synthese von ternären Metallfluoriden lag auf der Darstellung von nanoskopischem Kaliumfluorozinkat. Dabei war es möglich, Partikel mit einer Größe von 16nm zu synthetisieren. Die hergestellten Sole wurden weiterhin für eine Verwendung als Flussmittel optimiert, sodass es möglich war, Aluminium mit bis zu 5 g/m2 zu beschichten. Es konnten auch verschiedene Syntheserouten zur Herstellung von Lithiumfluoroberyllat gezeigt werden. N2 - The goal of this Ph.D. thesis was the synthesis of various binary and ternary nano metal fluorides using the fluorolytic sol-gel synthesis. New synthetic routes for the preparation of nanoparticles were developed and the properties of the products were investigated analytically. The focus of the synthesis of binary metal fluorides was on the production of magnesium fluoride from magnesium ethoxide, which so far was not considered suitable for this type of synthesis. This synthetic route was possible due to the activation of magnesium ethoxide by means of carbon dioxide, magnesium chloride and other compounds. Moreover, extensive investigations of the intermediate formed by the reaction of magnesium ethoxide with carbon dioxide were carried out. The synthesis of sols containing nanoparticles below 10 nm was achieved by employing different precursors. The usability of the synthesized nano magnesium fluoride for the production of antireflective glas coatings could also be shown. The influence of the used solvent and precursors on the production of lithium fluoride was investigated. The synthesis of clear sols was possible if the reactants were soluble in the employed solvent. Moreover, fluorolytic sol-gel synthesis of nanoscopic beryllium was performed succesfully. A main focus of the sol-gel synthesis of ternary metal fluorides was on the synthesis of nanoscopic potassium fluorozincate. In this case, it was possible to synthesize particles with a size of 16 nm. The produced sols were further optimized for their use as fluxs thus enabling a coating of aluminum with up to 5 g /m2. Moreover, various synthetic routes for the preparation of lithium fluoroberyllate were shown. KW - Metallfluoride KW - Fluorolytische Sol-Gel-Synthese KW - Nanopartikel KW - Metal fluorides KW - Fluorolytic sol-gel synthesis KW - Nanoparticles KW - Sol-Gel-Verfahren KW - Metallfluoride KW - Nanopartikel Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36262 ER - TY - THES A1 - Brunk, Ingo T1 - Diversität und Sukzession von Laufkäferzönosen in gestörten Landschaften Südbrandenburgs T1 - Diversity and succession of ground beetle communities in disturbed landscapes of Southern Brandenburg N2 - Insgesamt wurden in verschiedenen Forschungsvorhaben sowohl auf ehemaligen Truppenübungsplätzen als auch in der Bergbaufolgelandschaft systematisch Laufkäfer erfasst und untersucht. Insgesamt wurden 333 Jahresfänge aus 14 verschiedenen Bergbaufolgelandschaften, von 8 verschiedenen ehemaligen Truppenübungsplätzen und weiteren Vergleichsflächen ausgewertet. Die Ergebnisse lassen sich folgendermaßen zusammenfassen. In der Niederlausitz sind gestörte Landschaften (Bergbaufolgelandschaften, ehemalige Truppenübungsplätze) reich an Laufkäferarten. Ein sehr hoher Anteil der nachgewiesenen Arten gehört zu brandenburg- und/oder deutschlandweit seltenen oder gefährdeten Arten. Bei diesen Arten handelt es sich insbesondere um stenotope Spezialisten früher Sukzessionsstadien. Unter den nachgewiesenen Arten befinden sich deutschlandweit extrem seltene Arten und Wiederfunde von in Brandenburg bereits als verschollen eingestuften Arten. Die in der Bergbaufolgelandschaft repräsentativ vorhandenen Biotoptypen (Sandoffenflächen, Sandtrockenrasen, Ackerunkrautfluren, Ruderalfluren) wurden im Wesentlichen durch alle potentiell in Brandenburg möglichen Arten besiedelt. Eine Nichtbesiedlung der Bergbaufolgelandschaft durch prinzipiell geeignete Arten konnte nicht festgestellt werden. Die Flächengröße hatte auf der Makroskala keine wesentliche Bedeutung für die Erklärung der Artenzahlen. Dadurch unterscheidet sich dieser „Inseltyp“, als insulärer Extremstandort in der Kulturlandschaft, sowohl von realen Inseln, als auch von durch Fragmentierung entstandenen terrestrischen Habitatinseln, auf denen oft die Flächengröße und die Isolation der Inseln eine große Rolle für die Erklärung der Artenzahlen der Laufkäfer spielten. Hier sollten weitere Untersuchungen ansetzen, und insbesondere die Frage klären ob und welchen Einfluss Habitatheterogenität bzw. –diversität, bzw. die die Umgebung der Bergbaufolgelandschaften auf die Artenzahlen haben. Die Besiedlung durch Laufkäfer erfolgt vor allem in den ersten Jahren nicht zufällig erfolgt, da dieselben Pionierarten (xerobionte, mittelgroße Arten mit hohem Dispersionsvermögen und Präferenz zu offenen Sandstellen) sowohl bei primären als auch bei sekundären Sukzessionsvorgängen das Gros der Individuen und der Biomasse stellen. Die Artenzusammensetzungen der spezifischen Zönosen wird zumindest in den ersten Jahren allerdings sehr stark durch „zufällige“ Besiedlungsprozesse und die direkte Umgebung geprägt. Strukturelle Parameter der Vegetation hatten sowohl bei der primären als auch bei der sekundären Sukzession die höchste Bedeutung für die Erklärung der Artenzahlen der Laufkäfer. Die „structural diversity hypothesis“ wird nach den vorliegenden Ergebnissen deutlich besser unterstützt als die „taxonomic diversity hypothesis“. Die Ergebnisse werden in Bezug auf die Anwendbarkeit weiterer ökologische Hypothesen überprüft: microhabitat specialisation hypothesis“ „hunting efficiency hypothesis“ „enemy-free space hypothesis“. Zwischen der primären und der sekundären Sukzession der Laufkäferzönosen konnten keine wesentlichen Unterschiede herausgearbeitet werden. Die Ergebnisse werden vor allen in Bezug auf Artenzahlen, Artenzusammensetzung, Diversität, Biomassen, Größenklassen, Flügelausbildung, ökolo. Typen dargestellt und diskutiert. Die wichtigsten Ergebnisse waren: Die Artenzahlen wiesen in den ersten 10 Jahren stets ein deutliches Maximum auf. Dieses Maximum lässt sich sehr gut mit dem von Wilson (1969) beschriebenen non-interactive equilibrium in Übereinstimmung bringen. Anschließend erfolgt mit zunehmender Vegetationsbedeckung eine Abnahme der Artenzahlen in Übereinstimmung mit dem interactive equilibrium. Eine Wiederzunahme der Artenzahlen in noch späteren Sukzessionsstadien konnte mit dem vorliegenden Datenmaterial innerhalb der Untersuchungszeiträume nicht festgestellt werden. Im Verlauf der primären und sekundären Sukzession lassen sich deutlich zwei Biomassemaxima unterscheiden, von denen eins in den ersten 10 Jahren der Sukzession auftritt und durch hohe Aktivitätsdichten insgesamt und die Eudominanz einer Pionierart hervorgerufen wird. Das erste Biomassemaximum ist zeitlich vor dem Maximum der Artenzahlen der Laufkäfer in den Zönosen einzuordnen und tritt im non-interactive equilibrium auf. Ein zweites Maximum der Biomassen tritt erst nach fortgeschrittener Bewaldung auf und wird durch die allmähliche Einwanderung und schließlich der Dominanz großer Waldarten mit hohen individuellen Biomassen hervorgerufen. Die Sukzessionsabfolge der dominanten Arten der frühen Sukzessionsstadien wird nach den vorliegenden Ergebnissen durch verschiedene Parameter die Vegetationsbedeckung determiniert, die mit den Aktivitätsdichten hochkorreliert waren. Andere (v.a. bodenkundliche) Umweltvariablen waren von untergeordneter Bedeutung. N2 - Several ground beetle communities were studied in disturbed landscapes of Brandenburg / Germany. Main aim was to characterise ground beetle communities and their patterns in space (Micro-, Meso-, Makroscale) and time (real time series vs. false time series (Chronosequenzes). Primary brown coal mining sites are predestined for study of primary succession, while former military training areas offer good sample localities for the study of secondary succession processes. Within the study and several research projects nearly all important disturbed areas of southern Brandenburg were studied. KW - Brandenburg KW - Renaturierung <Ökologie> KW - Laufkäfer KW - Biozönose KW - Sukzession KW - Diversität KW - Carabidae KW - Laufkäfer KW - Ökologie KW - Succession KW - Diversity KW - Carabidae KW - Ground beetles KW - Community ecology Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-4670 ER - TY - THES A1 - Bryant, Isaac Mbir T1 - Development of single-stage solar-supported hyper-thermophilic anaerobic reactor for biogas production and disinfection of black water : a pilot case study of Terterkessim slum, Elmina – Ghana T1 - Entwicklung eines einstufigen solar-gestützten hyperthermophilen Anaerobreaktors für die Biogasproduktion und Desinfektion von Schwarzwasser : Pilotstudie im Terterkessim Slum, Elmina – Ghana N2 - Rapid urbanisation in Ghana has resulted in individuals expanding the cities for abodes without considerations of the negative externalities these may have on the environment. One of the major challenges with rapid urbanisation is the formation of urban slums associated with lack of basic sanitation facilities. This has led to recurrent outbreak of cholera and typhoid fever. The use of a single-stage solar-supported hyper-thermophilic anaerobic biogas digester for the treatment of black water has not been investigated, hence this study. The performance of three seeding sludge under three different hyper-thermophilic temperatures (60°C, 65°C and 70°C) were tested in batch tests. The three seeding sludge were sewage sludge, sludge from maize silage and cow manure. The results from the batch tests showed cow manure at 65°C as the preferred seeding sludge and optimal hyper-thermophilic temperature. A 50 L single-stage laboratory-scale hyper-thermophilic continuous stirred tank reactor (HT-CSTR) was operated to treat only black water for 10 weeks using cow manure at 65°C as the seeding sludge and optimal hyper-thermophilic temperature. Afterwards, co-digestion of blended kitchen food waste and black water was also practised for 12 weeks. With a mean hydraulic retention time (HRT) of 23.3 days, a mean total COD removal of 86.3 % was achieved. The reactor had an average COD volumetric loading rate of 6.22 kgCOD/(m3.d) and remained uninhibited. It also had organic loading rate of 0.3 kgVS/(m3.d) and a degradation performance (R) of 5.43 kgCOD/(m3.d). Treatment of only black water produced biogas with less methane content of 34.9 % even though a stable pH of 6.9 was recorded both in the reactor and in the effluent. Co-digestion with kitchen food waste increased the percentage content of methane in the biogas by 77 % from 34.9 % to 61.8 %. The effectiveness of the HT-CSTR to hygienise the effluent for agricultural purpose was assessed by spiking the reactor with 200 ml each of 2 x 109 CFU/ml Salmonella senftenbergensis and 8 x 108 CFU/ml Escherichia coli. The HT-CSTR was able to hygienise all bacteria of Salmonella senftenbergensis and E. coli. A simulation test confirmed that between 30 minutes and 1 hour, all the cells of Salmonella senftenbergensis and E. coli in the treatment system were killed at 65 °C. Eubacteria, Methanosarcina spp., Methanomicrobium spp. and Methanococcus spp. were identified in the seeding sludge at the hyper-thermophilic temperature of 65°C. The design, construction and performance of a pilot-scale reactor in Terterkessim slum in Elmina, Ghana was based on results from the laboratory-scale HT-CSTR. It achieved 97 % removal of influent total COD and could produce about 2.52 Nm³CH₄/(kgCOD.d) which could be burned for at least 8 hours. The effluent cannot be used for cultivation of leafy vegetables such as cabbage since it had some concentrations of pathogens like Salmonella spp. and E. coli but can be used for cotton crop. N2 - Die schnelle und unkontrollierte Urbanisierung führt in vielen Städten Ghanas zur Vergrößerung der Bebauungsfläche für individuelle Unterkünfte ohne Berücksichtigung der negativen Effekte für die Umwelt. Eine der größten Herausforderungen der schnellen Verstädterung ist die Ausbildung von Slums, die nicht über eine grundlegende sanitäre Infrastruktur verfügen. Dies führt zu wiederkehrenden Ausbrüchen von Abwasser- und Fäkalienassoziierten Krankheiten wie Cholera und Typhus Fieber. Eine Möglichkeit der Abwasserbehandlung liegt in der Anwendung von einstufigen solar-geheizten hyperthermophilen anaeroben Bioreaktoren, die bisher jedoch nicht untersucht wurde. Daher liegt der Fokus dieser Arbeit in der Entwicklung eines solchen Reaktors in einem Modellstandort in Ghana, dem Terterkessim Slum, um Schwarzwasser und Gärreste zu desinfizieren und für die Landwirtschaft nutzbar zu machen und gleichzeitig Biogas herzustellen. Die Betriebseigenschaften von drei Inokulationsschlämmen wurden unter drei verschiedenen hyperthermophilen Temperaturen (60°C, 65°C und 70°C) nach der Richtline Verein Deutscher Ingenieure (VDI) 4630 (2006) in Batch-Ansätzen untersucht. Dabei handelt es sich um Belebtschlamm einer Kläranlage, Mais-Silage sowie Kuhdung. In den Batch-Ansätzen erwies sich Kuhdung bei 65°C am besten als Inokulationsschlamm geeignet, wenn optimale hyperthermophile Temperaturen und ein größerer Reaktor in Betracht kommen. In Gegenden ohne verfügbaren Kuhdung kann Klähranlagenschlamm bei 60°C alternativ als Inokulum verwendet werden. KW - Black water KW - Single-stage KW - Solar-supported KW - Hyper-thermophilic temperature KW - Methane yield KW - Schwarzwasser KW - Einstufig KW - Solar-beheizt KW - Hyperthermophil KW - Methanertrag KW - Abwasser KW - Rührreaktor KW - Fermentation KW - Biogas KW - Methanproduktion Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-47814 ER - TY - THES A1 - Brzozowski, Marcin T1 - Energy-efficient means to support short end-to-end delays in wireless sensor networks T1 - Energieeffiziente Unterstützung von kurzen Ende-zu-Ende-Latenzen in drahtlosen Sensornetzen N2 - This work addresses tough challenges of sensor network applications with Quality of Service requirements. That is, nodes must work with batteries for a long time, support short end-to-end delays and robust communication in multi-hop networks. It starts with presenting previous research efforts that address such challenges. For instance, many Medium Access Control (MAC) protocols keep nodes mostly sleeping to save energy and synchronize wake-up times for communication. Although such protocols offer short end-to-end delays, they still suffer from long idle listening and shortened lifetimes. The main reasons are the long time needed to detect an idle channel and inefficient ways of dealing with clock drift. This work introduces novel solutions to these problems, mainly at Layer 2 of the OSI model, that significantly reduce idle listening. First, nodes predict future drift and reduce the time needed to compensate clock uncertainty among neighbors. Second, they quickly detect an idle channel and power down the transceiver. In some scenarios, nodes work 30% longer owing to these solutions. To tackle problems with unreliable wireless links, sensor nodes may apply various solutions at Layer 2. For example, with Automatic Repeat reQuest (ARQ) protocol they send retries on frame losses, resulting in extra energy consumption. This work examines the impact of ARQ on the lifetime and on the reception rate. Several indoor and outdoor experiments showed that with only 1-2 retries nodes can handle many communication problems. Besides, owing to the idle-listening reduction, mentioned previously, ARQ shortens the lifetime by 10% only. Although this work addresses particular applications, the solutions presented here can be used in other scenarios and with different protocols. For instance, the energy-efficient drift compensation approach can be directly used in any schedule-based MAC protocols, like the one based on the IEEE 802.15.4 standard. Besides, any protocol can benefit from the solution to the idle-listening reduction based on the early detection of idle channel. Finally, owing to the analytical model that estimates the lifetime of nodes, researches and developers can early evaluate MAC protocols running on various hardware platforms. N2 - Diese Arbeit beschäftigt sich mit den Herausforderungen von Sensornetzanwendungen mit Quality-of-Service-Anforderungen. Die Sensorknoten in einer solchen Anwendung müssen über einen langen Zeitraum mit Batterien auskommen und gleichzeitig kurze Ende-zu-Ende-Verzögerungen und zuverlässigen Datenversand in einem Multi-Hop-Netzwerk unterstützen. Zunächst werden bisherige Forschungsarbeiten zu diesem Thema vorgestellt. Viele Medienzugriffsprotokolle (MAC) lassen die Knoten die meiste Zeit "schlafen", um Energie zu sparen, und synchronisieren die Wachzeiten, um Kommunikation zwischen den Knoten zu ermöglichen. Solche Protokolle unterstützen zwar kurze Ende-zu-Ende-Verzögerungen, jedoch wird aufgrund von sogenanntem Idle Listening (Abhören des Funkkanals und Warten auf Nachrichten) nur eine kurze Lebensdauer erreicht. Dies liegt zum einen daran, dass zuviel Zeit benötigt wird um festzustellen, dass das Medium inaktiv ist und zum anderen an ineffizienten Verfahren für die Kompensation der Uhrendrift. Diese Arbeit stellt neue Lösungen für diese Probleme vor, die das Idle Listening erheblich reduzieren und hauptsächlich auf der Schicht 2 des OSI-Modells implementiert werden. Erstens berechnen die Knoten die zukünftige Uhrendrift ihrer Nachbarn, wodurch Unsicherheiten bzgl. der Drift beseitigt werden. Zweitens wird die nötige Zeit für die Erkennung eines inaktiven Mediums und dem Abschalten des Transceivers verringert. Die Lebensdauer der Knoten kann damit um bis zu 30% gesteigert werden. Es gibt unterschiedliche Ansätze - implementiert in der OSI-Schicht 2 - um mit der Unzuverlässigkeit der drahtlosen Kommunikation umgehen. Bei Automatic Repeat reQuest (ARQ) z.B. werden Pakete bei Verlust noch einmal gesendet. Dies erhöht jedoch den Energieverbrauch. Die Auswirkungen von ARQ auf die Lebensdauer und die Empfangsrate wird daher in dieser Arbeit untersucht. Experimente haben gezeigt, dass schon ein bis zwei Wiederholungen ausreichen, um die meisten Kommunikationsprobleme zu beseitigen. Aufgrund der Verkürzung des Idle Listenings durch die oben genannten Lösungen verkürzt ARQ die Lebensdauer nur um 10%. Obwohl diese Arbeit nur bestimmte Anwendungen betrachtet, können die hier vorgestellten Lösungen auch in anderen Szenarieren und auf andere Protokolle angewandt werden. Zum Beispiel kann das energieeffiziente Verfahren zur Kompensation der Uhrendrift direkt in vielen MAC-Protokollen verwendet werden, z.B. im IEEE 802.15.4 MAC. Zudem kann jedes Protokoll von der Lösung für die schnelle Erkennung eines inaktiven Mediums und der daraus resultierenden Reduktion des Idle Listenings profitieren. Schließlich können Forscher und Entwickler das vorgestellte analytische Modell nutzen, um die Lebensdauer eines Sensornetzes beim Einsatz verschiedener MAC-Protokolle zu berechnen. KW - Rechnernetz KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Verteiltes System KW - Kommunikationsprotokoll KW - Drahtlose Kommunikation KW - Sensornetze KW - Kurze Latenzen KW - Uhrendrift KW - Medienzugriff KW - Wireless communication KW - Sensor networks KW - Short delay KW - Clock drift KW - MAC Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-25299 ER - TY - THES A1 - Bröring, Udo T1 - Analyse der Heteropterengemeinschaften von süßen und brackigen Gewässern auf küstennahen Düneninseln T1 - Analysis of species assemblages of heteroptera in brackish and freshwater environments of German Dune Islands N2 - Auf den ostfriesischen Düneninseln wurden zwischen 1979 und 1994 etwa 250 süße und brackige aquatische Lebensräume auf die Artenzusammensetzungen von aquatilen Heteropteren untersucht. 32 Arten der Nepomorpha und 11 Arten der Gerromorpha wurden nachgewiesen, das entspricht 64 bzw.73 % der Arten des angrenzenden Festlandes. Nach eingehender faunistischer Analyse wurden Muster von Artenzusammensetzungen und deren Veränderungen unter Berücksichtigung verschiedener Umweltvariablen zu Vegetation, Gewässerchemie und Topographie mit Hilfe von diversen Gradientenanalysen untersucht. Bildung und Veränderungen verschiedener Muster von Artenzusammensetzungen sind im Hinblick auf die räumliche Skala der Gewässersysteme der Inselgruppe im wesentlichen abhängig von Gewässergröße, Salinität, Beschattung, Gesamtdeckung der Vegetation, Sediment sowie Gewässertiefe und relativer Lage auf den Inseln, Hydrophytenbedeckung, Salinität, Sediment sowie Gewässertiefe für die kleinere Betrachtungsebene der Gewässersysteme einzelner Inseln. Aspekte der Störung, interspezifischer Interaktionen, Kolonisationsdynamik und Arten-Areal Beziehungen werden im einzelnen diskutiert. Ergänzend erfolgt ein Vergleich mit anderen aquatischen Tiergruppen und eine kurze Diskussion naturschutzfachlicher Aspekte. N2 - Species distribution and abundance of the Heteroptera were studied on the coastal young and old East Frisian (Germany) situated at the south part of the North Sea. Between 1979 and 1994 in total about 250 fresh and brackish water habitats were investigated. 32 and 11 species of Nepomorpha and Gerromorpha, respectively, were found, which is 64 and 73 % of the species number of the adjacent mainland, respectively. After a faunistical analysis different gradient analyses (DCA, CCA) including 15 environmental variables referring to vegetation, water chemistry, and topography were performed in order to describe community patterns of Heteroptera and their temporal variations on different levels. Maintenance and variation of community patterns are mainly determined by size of habitat, salinity, shaddowing by surrounding trees, percentage of vegetation cover, sediment, and water depth for the level of the whole archipelago, for habitats on single islands a ranking is found according to position on the island, percentage of hydrophyte cover, salinity, sediment and water depth, respectively. Aspects of disturbance regimes, interspecific interactions, colonization dynamics, and species-area relations are discussed in detail. A comparison with community patterns of aquatic Coleoptera and Mollusca and a discussion of some aspects of nature protection are added. KW - Wanzen KW - Schnabelkerfe KW - Gerromorpha KW - Gemeinschaft KW - Küste KW - Heteroptera KW - Nepomorpha KW - Gerromorpha KW - Ökologie KW - Kleingewässer Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1553 ER - TY - THES A1 - Brückener, Corinna T1 - Die Rote Halle in Pergamon - Baugeschichte und urbaner Kontext T1 - The Red Hall in Pergamon - Building history and urban context N2 - Die „Rote Halle“ ist der Hauptbau einer mehr als 2,5 Hektar messenden Anlage in der Unterstadt von Pergamon (Bergama, Westtürkei). Die Farbe seines Ziegelmauerwerks ist namensgebend für den gesamten Gebäudekomplex. Die Gebäude stammen aus der Zeit der römischen Stadterweiterung im 2. Jh. n. Chr. und sind seit ihrer Erbauungszeit nie vollständig unter der Erde verschwunden. In dieser Arbeit wird der Gebäudekomplex mit den Methoden der archäologischen Bauforschung im historischen und städtebaulichen Kontext untersucht. Zahlreiche Informationen zu der Anlage sind aus Sekundärbefunden wie Reisebeschreibungen aus dem 17. und 18. Jh., Aufzeichnungen früherer Forschungsprojekte und der Dokumentation der ersten Ausgrabung in den 1930er Jahren zu gewinnen. Anhand dieser historischen Pläne und Skizzen, den Ergebnissen der Bauaufnahme sowie geophysikalischer Prospektionen und archäologischer Sondierungen wurde die Bau- und Nutzungsgeschichte des Gesamtkomplexes bis zum 21. Jh. nachgezeichnet. Darüber hinaus ermöglichte die Zusammenführung aller Ergebnisse die Rekonstruktion des Baufortgangs und die Identifikation einzelner Bauphasen sowie eine zeichnerische Rekonstruktion des äußeren Erscheinungsbildes des Gebäudes. Die Ergebnisse der Bauaufnahme erbrachten darüber hinaus neue Erkenntnisse zur Erschließung der Anlage und zu ihrer Einbindung in die städtische Infrastruktur der antiken Stadt (Band 1). Im Anhang dieser Arbeit (Band 2) sind die Pläne der verformungsgerechten Bauaufnahme (Band 2, Beilage 1-16), die Dokumentation der Werkstücke (Band 2, Auswertung der Bauteilaufnahme) zusammen mit illustrierenden Fotos und Abbildungen (Band 2, Tafel 1-60) beigefügt. Die historischen Pläne und Skizzen, die vorwiegend aus dem Archiv der Pergamongrabung des Deutschen Archäologischen Instituts (DAI) stammen, wurden erstmals systematisch erfasst und zusammengestellt (Band 2, Katalog zur Baudokumentation). N2 - The so-called Red Hall is the main building of a large, more than 2.5 hactare measuring complex in the lower city of Pergamon (Bergama, Western Turkey). The colour of the brickwork of the main building gives the name to the entire complex. The Buildings dates from the time of the Roman urban expansion in the 2nd century AD and never completely disappeared from the ground. In this thesis, the building complex is surveyed with the methods of building archaeology in the historical and urban context. A wide range of information on the site can be obtained from secondary findings such as travel descriptions from the 17th and 18th centuries, written sources and historic plans of the first excavation in the 1930s. On the basis of these historical plans and sketches, the results of the building survey as well as geophysical prospections and archaeological stratigraphic exploration, the history of construction and use of the entire complex up to the 21st century was retraced. In addition, the compilation of all results enabled the reconstruction of the building progress, the identification of individual construction phases and the reconstruction of the external appearance of the building. The results of the building survey also provided new insights on the accessibility of the complex and its integration into the urban infrastructure of the ancient city (volume 1). In the appendix to this work (volume 2), the plans of the building survey (volume 2, supplement 1-16), the documentation of the architectural pieces and fragments (volume 2, evaluation of the architectural pieces) together with illustrative photos and figures (volume 2, plate 1-60) are attached. The historical plans and sketches, which mainly originate from the archive of the Pergamon excavation of the German Archaeological Institute (DAI), were systematically recorded for the first time (Volume 2, catalogue of building documentation). KW - Archäologische Bauforschung KW - Römische Kaiserzeit KW - Römisches Reich KW - Kleinasien KW - Building archeology KW - Roman imperial period KW - Roman empire KW - Asia minor KW - Rote Halle (Pergamon) KW - Architektur KW - Geschichte Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-48355 ER - TY - THES A1 - Bschleipfer, Thomas T1 - Ethik einer Krisenmedizin : Kritische Analyse bereichsspezifischer Dilemmata: Ressourcenallokation, Instrumentalisierung und Doppelloyalität T1 - Ethics of disaster medicine : a critical analysis of subject-specific dilemmas: resource allocation, instrumentalization and divided loyalty N2 - Krisemedizin gewinnt im Rahmen sich wandelnder Kriegsformen, terroristischer Übergriffe und der Möglichkeit des Einsatzes von Massenvernichtungswaffen erheblich an Bedeutung. Zivile Katastrophenmedizin und militärische Einsatzmedizin stehen daher vor deutlich höheren Herausforderungen. Die vorliegende Arbeit versucht die Konzeption einer krisenmedizinischen Ethik unter Berücksichtigung dreier bereichsspezifischer Problemfelder: die Allokation lebenswichtiger, jedoch begrenzt verfügbarer Ressourcen, die Instrumentalisierung einer Medizin im Dienste des Militärs sowie die Doppelloyalität des Sanitätsoffiziers. Unter Beachtung der Werte und Wünsche aller Beteiligten werden Zielsetzungen formuliert. Sie stellen die Grundlage eines dreistufig hierarchischen Prinzipienkonstrukts aus allgemeinen ärztlichen und humanitären Prinzipien, Allokations- i.e. Organisationsprinzipien und Behandlungsprinzipien dar. Die entwickelte Systematik fasst die in der Literatur meist unübersichtlich dargestellten Handlungsgrundsätze zusammen und ergänzt diese bisweilen. Allokationsprinzipien werden einer Differenzierung unterzogen und gliedern sich in Prinzipien, welche ausschließlich den Zugang zum Zuteilungsverfahren festlegen, und solche, die die Verteilung der Ressource regeln. Letztere basieren auf Kriterien, wobei hier allein dem Alter neben der Überlebenswahrscheinlichkeit ein Stellenwert eingeräumt werden kann, während Beurteilungen von Patienten basierend auf deren ”social worth“ strikt abzulehnen sind. Die Ressourcenzuteilung im Rahmen von Krisensituationen muss unter Berücksichtigung dreier Handlungsgrundsätze erfolgen: Gerechtigkeits- und Effizienzprinzipien zusammen mit einem neu formulierten Praktikabilitätsprinzips. Ein zur Regel oder Norm zusammenzufassender Goldstandard ist dabei nicht zu erreichen. Vielmehr muss eine Kompromisslösung auf der Basis einer situativen Prinzipiengewichtung angestrebt werden, weshalb oft ein nicht intendiertes, jedoch „zu akzeptierendes Unrecht“ in Kauf genommen werden muss. Die Beurteilung einer Krisenmedizin wird daher nur im Sinne eines intentionalistischen Konsequenzialismus erfolgen können. Triage versucht einen Ausweg aus diesem Gewichtungsdilemma. Sie kategorisiert Patienten in vier Schweregrade, wobei einer Gruppe die Prognose „Hoffnungslosigkeit“ zugeschrieben wird. Hierdurch werden zwei Bereiche unterschiedlicher Prinzipiengewichtung definiert. Gerechtigkeitsprinzipien wird der Vorzug bei Patienten mit höherer Überlebenswahrscheinlichkeit eingeräumt. Bei Patienten mit niederer Überlebenswahrscheinlichkeit dominieren effizienzorientierte Prinzipien. Krisenmedizin unter dem Diktat des Militärs ist darüber hinaus einer weiteren Problematik ausgesetzt: Die Konkurrenz medizinischer und militärischer Ziele. Eine für das Militär instrumentalisierte Medizin verliert ihrer Eigenständigkeit, indem sie sich fremden Imperativen unterordnen muss. Doch weder absolute Eigenständigkeit der Medizin im Einsatz noch vollständige Instrumentalisierung im Sinne des Militärs scheinen zu erstrebenswerten Vorteilen zu führen. Der Sanitätsoffizier personifiziert hierbei den Konflikt zweier Systeme und Ethiken. Ihm kommt die Aufgabe einer temporär unterschiedlichen Gewichtung medizinischer und militärischer Zielsetzungen zu, die auf institutionaler Ebene nicht geleistet werden kann. Die Dominanz militärischer Interessen führt hierbei zu einer Verschiebung weg von der individualethischen hin zu einer eher sozialethischen Position. Gerechtigkeitsprinzipien weichen zunehmend effizienzorientierten Prinzipien, was sich in einem vom Zivilen differenten Gesundheits- bzw. Krankheitsbegriff widerspiegelt. Zusammenfassend ist für Krisensituationen eine umfassende Medizinethik nicht zu leisten. Eine Ethik wird nur Grenzen und Möglichkeiten aufzeigen können, ohne jedoch den Handlungsspielraum für Einzelfallentscheidungen exakt vorgeben zu können. Ziele und Prinzipien konkurrieren bisweilen, so dass vom einzelnen eine Gewichtung vorgenommen werden muss. Gerechtigkeit, Nützlichkeit und Praktikabilität scheinen dabei gleichermaßen verwirklicht werden zu wollen, was stets Kompromisslösungen erfordert. Die Fähigkeit, sich in dieser Grauzone ethischen Handelns zurechtfinden zu können, erfordert neben medizinisch-fachlicher Expertise eine tugendhafte innere Haltung sowie eine moralisch-ethische Kompetenz und Mündigkeit. Dieser Kompetenz möchte ich größtes Gewicht beimessen. Sie ist die Fähigkeit, ethischen Dilemmata mit situativ unterschiedlicher Kompromissbereitschaft entgegnen zu können. N2 - The medical response to public emergencies is gaining considerable significance as a result of ongoing changes in modes of warfare, terrorist attacks and the possible use of weapons of mass destruction. Conspicuously greater challenges are therefore posed by disaster response in the civil medical field and in operational military medicine. The present study attempts to provide an ethical concept to guide the medical response to public emergencies, taking account of three problematic aspects that are specific to this subject: the allocation of vitally important yet limited resources, the instrumentalization of medical expertise in support of the military, and the divided loyalty of the military medical officer. Objectives taking account of the values and wishes of all parties involved have been established. They provide the basis for a three-stage hierarchy of principles comprising general medical and humanitarian principles, allocational (i.e. organizational) principles, and principles relating to treatment. The taxonomy that has been developed brings together and supplements the principles of action which are represented in the literature mostly without structure. Allocation principles are differentiated and subdivided into those which solely specify the approach to the allocation process and those which govern the distribution of resources. The principles in the latter category are based upon criteria. In this context, only age and probability of survival can be accorded any importance as criteria, whereas the assessment of patients on the basis of their ”social worth“ has to be strongly rejected. Resource allocation in crisis situations has to be performed with three principles in mind: fairness, efficiency and a newly established principle of practicability. It is not feasible to define a gold standard that can be summarized to become an established rule or norm. Instead of this, it is essential to aim for a compromise solution on the basis of a situationally appropriate evaluation based upon principles, the result of which is often an unintended injustice that nevertheless has to be accepted. The evaluation of a medical response to a public emergency will therefore only be executable on the basis of intentionalistic consequentialism. Triage is an attempt to provide a way out of this evaluative dilemma by categorizing patients into four groups covering various degrees of severity, with the prognosis for one group being assessed as ”hopeless“. Hence, two areas with differently weighted principles are defined. In accordance with the principle of fairness, priority is granted to patients with a higher probability of survival, whereas efficiency-based principles are the dominant factor with regard to patients with a lower probability of survival. Furthermore, medical response to emergencies under military fiat involves another complex problem: the rivalry between medical and military objectives. Medical services instrumentalized for the military lose their independence because they have to accept subordination to others’ imperatives. Yet neither absolute independence of military operational medicine nor complete instrumentalization to meet the demands of the military seems to produce desirable advantages. In this respect the military medical officer personifies the conflict between two systems with differing ethics. He is given responsibility for the task – which cannot be performed at institutional level – of weighing up the temporarily different demands stemming from medical and military objectives. In this situation the dominance of military interests leads to a shift away from an individual ethical attitude towards a position tending to social ethics. Principles of fairness increasingly have to make way for efficiency-based principles, and this is reflected in concepts of health and sickness that differ from those prevailing in the civil sector. In short, a comprehensive system of medical ethics for public emergencies is unachievable. Ethics can be used in identifying limitations and options, but will not be able to specify in exact terms the freedom of action with regard to decisions on individual cases. Different objectives and principles may occasionally compete with each other, so the individual decision-maker will have to evaluate the situation. It appears desirable to achieve fairness, efficiency and practicability in equal degree, and this will always necessitate compromise solutions. The ability to deal aptly with this grey area of ethical action requires not only professional medical expertise but also a virtuous inner attitude and moral-ethical competence and maturity. I wish to attribute the greatest importance to this competence: it is the ability to face ethical dilemmas with a situationally appropriate willingness to engage in compromise. KW - Katastrophenmedizin KW - Ressourcenallokation KW - Ethik KW - Ethik KW - Katastrophenmedizin KW - Ressourcenallokation KW - Instrumentalisierung der Medizin KW - Doppelloyalität KW - Ethics KW - Disaster medicine KW - Allocation of resources KW - Instrumentalization of medical expertise KW - Divided loyalty Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-3699 ER - TY - THES A1 - Bubner, Ben T1 - Host specificity and biodiversity of ectomycorrhizal fungi in pure and mixed stands of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and beech (Fagus sylvatica L.) T1 - Wirtsspezifität und Biodiversität von Ektomykorrhiza-Pilzen in Misch- und Reinbeständen von Kiefer (Pinus sylvestris L.) und Buche (Fagus sylvatica) N2 - This thesis analyses the extent of host specialisation in ectomycorrhizas, a mutualistic symbiosis between hyphae of certain fungal species and roots of forest trees. In the mycological literature it has been debated for long time, whether ectomycorrhizal communities in mixed stands are dominated by generalist or host specific fungi. In this thesis the concept of specificity guilds is introduced and applied to the evaluation of host specificity among the ectomycorrhizal fungal at the study site Kahlenberg near Eberswalde-Finow, 100 km northeast of Berlin. The study site comprised two mixed stands of Scots pine (Pinus sylvestris, L.) and beech (Fagus sylvatica L.) that were supplemented by one pure stand of Scots pine and one pure stand of beech. Ectomycorrhizal fungi were distinguished by morphotyping, anatomotyping and the molecular method of ITS rDNA sequencing directly at the mycorrhized root tips. Out of 40 fungal sequence types, 31 could be determined to species level by online data base comparisons and phylogenetic analysis. Among the 18 most frequent fungal species three specificity guilds were assigned: generalist guild, pine specific gild and beech specific gild. These assignments were based on the relative association with the roots of the two hosts in the mixed stands. In summarizing the occurrences in all four stands, the majority of fungal species, i.e. 67%, belonged to host specific guilds (five pine specific species, seven beech specific species), 33% were generalists (six species). Most fungi of the host specific guilds expressed preferences, i.e. in the mixed stands they also colonized non-target roots while these host preferring fungi were absent from the pure stand of the non-target host. This interesting behaviour may indicate improved competitiveness of host specific fungi when associated with their preferential hosts. Only four out of the 18 species associated exclusively with either pine or beech roots, i.e. they are specialists. The most notable beech specialist is Laccaria cf. laccata, although L. laccata s.l. is traditionally considered a generalist. Phylogenetic analysis suggests that the L. laccata complex consists of cryptic species that could belong to different host specific guilds. This demonstrates the importance of in depth delineation of fungal species by phylograms for assigning specificity guilds. The high percentage of host specific fungal species at the Kahlenberg site suggests that host specificity may play a role in role explaining ectomycorrhizal biodiversity in mixed stands. Different host species could provide niches for coexistence of ectomycorrhizal fungi. In pure stands high numbers of ectomycorrhizal fungi are more difficult to explain, because the number of possible niches decreases. Therefore, the pure beech stand was analyzed in depth, to test the hypothesis that roots of different individual beech genotypes may provide niches that explain the ectomycorrhizal biodiversity at the small spatial scale of a soil core. Fourteen ectomycorrhizal species, as determined by ITS sequencing and phylograms were patchily distributed along an 81 m long transect with ten transect points. All root segments in the three species richest soil cores (four, five and six fungal species) and the surrounding beech trees were genotyped by microsatellite PCR. In each of the three soil cores, roots of two host genotypes were present that corresponded to the two closest mature trees. However, different root genotypes did not carry different sets of ectomycorrhizal fungal species. Therefore, the hypothesis of tree genotypes contributing to ectomycorrhizal biodiversity has to be rejected for the analyzed beech stand. In the absence of other niche based explanations (soil parameters were homogenously distributed among transect points, no vertical compartmentalization), it is proposed that stochastic processes, such as spore dispersal might have contributed to the biodiversity in the analyzed soil cores of the pure beech stand. N2 - In dieser Dissertationsschrift wird das Ausmaß der Wirtsspezialisierung von Ektomykorrhizen, einer mutualistischen Lebensgemeinschaft der Hyphen bestimmter Pilzarten mit den Wurzeln von Forstbäumen, untersucht. In der mykologischen Literatur gibt es lang anhaltende Debatten ob Ektomykorrhiza-Gemeinschaften in Mischbeständen durch Generalisten oder wirtsspezifische Pilze dominiert werden. In der vorliegenden Arbeit wird das Konzept der Spezifitätsgilden eingeführt und für die Bewertung der Wirtsspezifität der Ektomykorrhiza-Pilze auf der Untersuchungsfläche Kahlenberg angewendet. Die Untersuchungsfläche Kahlenberg befindet sich in der Nähe von Eberswalde etwa 100 km nordöstlich von Berlin. Die Untersuchung von zwei Mischbeständen von Kiefer (Pinus sylvestris) und Buche (Fagus sylvatica) wird ergänzt durch die Untersuchung von je einem benachbarten Kiefern- und einem Buchenreinbestand. Die Ektomykorrhizen wurden anhand morphologischer, anatomischer und molekularer Merkmale unterschieden. Die molekulare Methode umfasste das Sequenzieren von pilzlicher ITS-rDNA. Mittels Sequenzvergleichen mit Einträgen von Internet-Datenbanken und mittels phylogenetischer Analysen konnten 31 von 40 pilzlicher Sequenztypen bis zur Art bestimmt werden. Die 18 häufigsten Pilzarten wurden drei verschiedenen Spezifitätsgilden zugewiesen: einer Kiefern-spezifischen Gilde, einer Buchen-spezifischen Gilde und einer Generalisten-Gilde. Diese Einteilung stützt sich auf die relative Assoziation mit den Wurzeln der beiden Wirtsbaumarten in den zwei Mischbeständen. Über alle vier Bestände zusammengefasst, gehört die Mehrzahl der Ektomykorrhiza-Arten, d. h. 67% zu den beiden wirtsspezifischen Gilden (fünf Kiefern-spezifische, sieben Buchen-spezifische Pilze), während 33% (sechs Arten) Generalisten waren. Die meisten Pilze der beiden wirtsspezifischen Gilden zeigten das Präferenzphänomen, d. h. in Mischbeständen waren sie gelegentlich auch auf den Wurzeln des Nicht-Zielwirtes zu finden, während sie im Reinbestand der Nicht-Zielwirtes komplett fehlten. Dieses interessante Verhalten deutet daraufhin, dass wirtsspezifischen Arten um die Wurzel des Nicht-Zielwirtes konkurrieren können, wenn sie bereits mit den Wurzeln der bevorzugten Art assoziiert sind. Nur vier der 18 häufigsten Arten waren Spezialisten, d. h. sie wurden exklusiv an den Wurzeln einer Wirtsart gefunden. Bemerkenswert ist der Pilz Laccaria cf. laccata, der sich auf der Untersuchungsfläche wie ein Spezialist verhielt, obwohl er in der Literatur als typischer Generalist angegeben wird. Die phylogenetische Analyse legt nahe, dass Laccaria laccata s.l. ein Artenkomplex verschiedener kryptischer Arten sein könnte, die zu verschiedenen wirtsspezifischen Gilden gehören. Der hohe Anteil wirtsspezifischer Arten auf der Kahlenberg-Untersuchungsfläche deutet darauf hin, dass Wirtsspezifität eine Erklärungsmöglichkeit für die Ektomykorrhiza-Diversität in Mischbeständen liefern kann. Unterschiedliche Wirtsarten könnten Nischen darstellen, die die Koexistenz von Ektomykorrhiza-Pilzarten sicherstellen. In Reinbeständen fallen unterschiedliche Baumarten als Erklärungsmöglichkeit für eine hohe Ektomykorrhiza-Diversität aus. Deshalb wurde der Buchenreinbestand genauer auf weitere Nischen untersucht. Im speziellen wurde die Hypothese getestet, ob die Wurzeln genetisch verschiedener Buchenindividuen als Nischen im Bodenvolumen eines Bohrkernes fungieren können. Vierzehn Ektomykorriza-Pilzarten, bestimmt durch ITS-Sequenzieren und Phylogramme, waren uneinheitlich entlang eines Transektes (81 m, 10 Bohrkerne) verteilt. In den drei artenreichsten Bohrkernen (vier, fünf und sechs Pilzarten) wurden für alle Wurzelsegmente molekulare Fingerprints mittels Mikrosatelliten-PCR erstellt. Ergänzend wurden auch die Fingerprints der die Bohrkerne umgebenden Bäume erfasst. Im jeden der Bohrkerne wurden der Genotyp der beiden dem jeweiligen Bohrkern benachbarten Bäume gefunden. Nach der Genotyp-Hypothese hätten die unterschiedlichen Buchengenotypen von verschiedenen Pilzarten besiedelt werden müssen. Da dies nicht der Fall war, muss die Hypothesen, dass unterschiedliche Wirtsgenotypen zur Erklärung der Biodiversität beitragen, für den Buchenreinbestand abgelehnt werden. Da auch andere Nischen-bezogene Erklärungen nicht zutreffen (Bodenparameter waren homogen verteilt, vertikale Kompartimentalisierung spielt keine Rolle) werden stochastische Erklärungen für Artverteilungen vorgeschlagen. So könnte z. B. Mykorrhiza-Etablierung nach Sporenausbreitung als Erklärung für bestimmte Diversitätsmuster im Buchenreinbestand herangezogen werden. T3 - Cottbuser Schriften zu Bodenschutz und Rekultivierung - 43 KW - Waldkiefer KW - Rotbuche KW - Ribosomale DNS KW - Satelliten-DNS KW - Biodiversität KW - ITS-Sequenzierung KW - Kryptische Arten KW - Mikrosatelliten-PCR KW - Spezifitätsgilden KW - Wirts-Genotyp KW - Cryptic species KW - Host genotypes KW - ITS sequencing KW - Microsatellite PCR KW - Specificity guild Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-28056 SN - 1436-0918 ER - TY - JOUR A1 - Bucher, Roman A1 - Djoudi, El Aziz A1 - Birkhofer, Klaus T1 - Land‑use impacts on crop yield : direct and indirect roles of arthropods and associated ecosystem services in European farmland JF - Landscape Ecology N2 - Land-use intensification to increase yields is often detrimental to biodiversity undermining the provision of ecosystem services. However, it is questionable if ecosystem service providers contribute to ecological intensification by achieving the same or higher yields than conventional high-intensity agriculture. In this study, we aimed to disentangle the effects of local and landscape-scale land-use intensification on arthropod communities and their contribution to ecosystem services and crop yield. A set of meta-analytic structural equation models allowed us to assess direct and indirect relationships in the cascade from land use to yield. We selected 37 datasets containing information on land use, community composition, levels of pollination and natural pest control services, and crop yield. We quantified functional diversity of communities by collecting trait information for three exemplary groups of service-providers: bees, ground beetles, and spiders. Local land-use intensification reduced the abundance of all arthropod groups. Spiders were the only group whose species richness was negatively related to a higher percentage of arable land in the landscape. High abundance of bees related positively to oilseed rape pollination and crop yields. In the models for the two predator groups, crop yield was strongly determined by land use, independent of the pest control services provided by natural enemies. Our results suggest a potential for ecological intensification mediated by land-use change in crops where pollination benefits yield, but suggest more nuanced effects for pest control. Our study also calls for experiments on multiple taxonomic groups and ecosystem services that apply comparable methods at similar scales. KW - Agroecology KW - Ecological intensification KW - Meta-analytic structural equation models KW - Pollination KW - Pest control Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/10.1007/s10980-025-02117-w SN - 1572-9761 VL - 40 PB - Springer Nature CY - Heidelberg ER - TY - JOUR A1 - Buchwald, Tom A1 - Hasanuzzman, Gazi A1 - Merbold, Sebastian A1 - Schanz, Daniel A1 - Egbers, Christoph A1 - Schröder, Andreas T1 - Large-scale flow field and aerosol particle transport investigations in a classroom using 2D-Shake-The-Box Lagrangian Particle Tracking T1 - Großräumige Strömungsfeld- und Aerosolpartikeltransportuntersuchungen in einem Klassenzimmer mit 2D-Shake-The-Box Lagrangian Particle Tracking JF - Heliyon N2 - Infections with COVID-19 in enclosed public spaces, where virus-laden aerosol particles can accumulate over time, have significantly contributed to the rapid spread of the virus. It is therefore of great importance to understand the transport and dispersion process of aerosol particles in such spaces, especially against the background of future pandemics. In this work, we present a Lagrangian-Particle-Tracking experiment to assess the mixed convective flow in a classroom with different ventilation strategies. For this purpose, thermal plumes were created by heated dummies, and a collimated LED light-sheet with ~0.4 m thickness was used for illumination of helium filled soap bubbles (HFSB) acting as passive tracer particles. In this way, the Lagrangian trajectories of the particles were recorded at two approximately 4.2 m × 2.8 m large fields using the novel 2D-Shake-The-Box-Method. As a result, time-resolved trajectories of over 300,000 simultaneously tracked HFSB have been reconstructed, so that both small-scale and large-scale properties of the flow are visualized quantitatively across the entire cross-section of the room. The trajectories show that the thermal plumes create lengthwise circulating vortices, which cannot be destroyed across the entire cross-section of the room by opening or tilting a window. Furthermore, the mixing in the room through the operation of an air purifier is higher compared to opening a window, which suggests that this strategy in combination with its air filtering capability is the most effective strategy to prevent infections. N2 - Infektionen mit COVID-19 in geschlossenen öffentlichen Räumen, in denen sich virushaltige Aerosolpartikel mit der Zeit ansammeln können, haben erheblich zur raschen Ausbreitung des Virus beigetragen. Es ist daher von großer Bedeutung, den Transport- und Ausbreitungsprozess von Aerosolpartikeln in solchen Räumen zu verstehen, insbesondere vor dem Hintergrund künftiger Pandemien. In dieser Arbeit stellen wir ein Lagrangian-Particle-Tracking-Experiment vor, um die gemischt-konvektive Strömung in einem Klassenzimmer mit verschiedenen Lüftungsstrategien zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden Wärmefahnen durch beheizte Dummys erzeugt und eine kollimierte LED-Lichtplatte mit einer Dicke von ~0,4 m beleuchtete mit Helium gefüllte Seifenblasen (HFSB), die als passive Tracerpartikel fungierten. Auf diese Weise konnten die Lagrange'schen Trajektorien der Partikel in zwei etwa 4,2 m × 2,8 m großen Feldern mit der neuartigen 2D-Shake-The-Box-Methode aufgezeichnet werden. Als Ergebnis wurden zeitaufgelöste Trajektorien von über 300.000 gleichzeitig verfolgten HFSB rekonstruiert, so dass sowohl kleinräumige als auch großskalige Eigenschaften der Strömung über den gesamten Querschnitt des Raumes quantitativ visualisiert werden. Die Trajektorien zeigen, dass die Wärmefahnen in Längsrichtung zirkulierende Wirbel erzeugen, die auch durch Öffnen oder Kippen eines Fensters nicht über den gesamten Raumquerschnitt zerstört werden können. Außerdem ist die Durchmischung im Raum durch den Betrieb eines Luftreinigers höher im Vergleich zum Öffnen eines Fensters, was darauf hindeutet, dass diese Strategie in Kombination mit ihrer Luftfilterung die wirksamste Strategie zur Vermeidung von Infektionen ist. KW - Shake-the-box KW - Lagrangian-particle-tracking KW - Aerosol particle spreading KW - Room ventilation KW - Covid-19 KW - Lagrangesche Partikelverfolgung KW - Ausbreitung von Aerosolpartikeln KW - Raumbelüftung KW - Aerosol KW - Lagrange-Darstellung KW - Belüftung KW - Klassenzimmer Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e22826 SN - 2405-8440 VL - 9 IS - 12 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - THES A1 - Buckow, Benjamin T1 - Entwicklung von Modellen und Methoden zur Qualifizierung für die Netzbetriebsführung unter Einbeziehung eines neuartigen dynamischen Netzsimulators T1 - Development of models and methods for qualification of Dispatchers using a new dynamic power system simulator N2 - Das elektrische Energieversorgungssystem in Europa, insbesondere in Deutschland, unterliegt vor allem seit der Verabschiedung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes im Jahre 2000 enormen Veränderungen. Die über viele Jahre gewachsene Struktur einer zentralen Energieeinspeisung durch konventionelle Kraftwerke löst sich zunehmend auf, getrieben durch den Ausstieg aus der Atom- sowie der Kohleenergie und es bildet sich ein dezentrales Energieversorgungsnetz, welches durch die Energieerzeugung aus erneuerbare Energien, allen voran Windenergie- und Photovoltaikanlagen, geprägt ist. Wesentliche Gründe dieser Veränderungen sind politische und regulatorische Rahmenbedingungen sowie der technische Fortschritt im Bereich der Erzeugung, Verbrauch und Übertragung von Energie. Durch diese Wandlung des Energieversorgungssystems werden die Netzbetriebsführer zunehmend vor kritische Situationen gestellt, da die fluktuierende Einspeisung der erneuerbaren Energien nicht präzise vorhergesagt werden kann und somit Einspeisung und Verbrauch nicht mehr im Gleichgewicht sind. Dieses Defizit erreicht vermehrt eine Größenordnung, die durch Regelleistung nicht mehr ausgeregelt werden kann und ein Eingreifen der Netzbetriebsführer in das Energieübertragungsnetz nach sich zieht. Damit diese kritischen Situationen von den Netzbetriebsführern zu jeder Zeit beherrscht werden können, ist es nötig, das Personal für solche Szenarien zu qualifizieren. Dabei bedarf es Forschungsarbeit, um diese Qualifizierung an Simulator gestützten Schulungen mit geeigneten Netzmodellen und Szenarien sicherzustellen. Dabei muss die Interaktion und Kommunikation zwischen den Netzbetriebsführern zentraler Bestandteil einer solchen Schulung sein. Insbesondere bei Netzwiederaufbau Szenarien ist die Einhaltung einer präzisen Kommunikation unter Berücksichtigung von Meldeketten und Weisungsberechtigungen. In dieser Arbeit wird solche eine Schulung unter Anwendung didaktischer Methoden ausarbeitet sowie Netzmodelle entwickelt, welche die Grundlage sind, um an einem solchen dynamischen Netzsimulationssystem Netzbetriebsschulungen durchzuführen. Darüber hinaus werden verschiedene Szenarien erstellt, um die unterschiedlichsten Aspekte der Netzbetriebsführung unter Einbeziehung von Netzbetriebsführern, Studierenden und Meister zu schulen. N2 - The electrical energy supply system in Europe, especially in Germany, is subjected to enormous changes, especially after enactment of the Renewable Energy Sources Act in 2000. The structure of a central energy supply system through conventional power plants, which has grown over many years, is fading away, driven by the phase-out of nuclear and coal power plants. Furthermore, a decentralized energy supply structure is getting formed, which is characterized by generation from renewable energies, especially from wind and photovoltaic technologies. The main reasons for these changes are the political and regulatory framework as well as technical progress in the area of generation, consumption and transmission of energy. This change in the energy supply system means that dispatchers are faced with increasing critical situations, since the fluctuating feed-in of renewable energies cannot be predicted precisely and thus feed-in and consumption are no longer in balance. This deficit is increasingly reaching an order of magnitude that can no longer be compensated by balancing power and requires dispatchers’ interventions in electrical transmission grid. In order to overcome these critical situations at all times, it is necessary to qualify the dispatching staff for such scenarios. Research and development is also required to endorse the qualification of dispatching staffs on simulator-based training courses with suitable grid models and scenarios. The interaction and communication between the dispatchers must be a central component of such training programs. Particularly in grid restoration scenarios, compliance with precise communication, taking account of message chains and authorization to issue instructions play crucial roles. In this dissertation, such a training program is developed using didactic methods. Moreover, different network models are developed as building components of grid operation training on a dynamic power system simulator. In addition, various scenarios are created in order to train the most diverse aspects of grid operation management which contains training programs for dispatchers, students and certified electrical staffs. KW - Netzbetrieb KW - Trainingssimulator KW - Schulung KW - Grid operation KW - Training simulator KW - Training KW - Elektrizitätsversorgung KW - Management KW - Qualifikation KW - Simulation Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-52267 ER - TY - THES A1 - Buder, Mei T1 - Vergleich der Unternehmensethik mittelständischer Familienunternehmen in Deutschland und China – Probleme und Lösungsvorschläge bei Gestaltung einer interkulturellen Zusammenarbeit T1 - Comparison of business ethics in small and medium-sized family businesses in Germany and China - Problems and solutions in the organization of a cross-cultural cooperation N2 - Die allgemeine Zielsetzung der vorliegenden Arbeit besteht darin, die hauptsächlichen Werte- und Tugendvorstellungen in der Unternehmensethik, die bei mittelständischer Familienunternehmen in Deutschland und China eine entscheidende Rolle spielen, aus philosophischer als auch soziokultureller Sicht zu vergleichen, um daraus praktischen Gestaltungshilfen für eine verbesserte interkulturelle wirtschaftliche Zusammenarbeit zwischen familiendominierten Mittelstand beider Länder abzuleiten zu können. Im ersten Kapitel wird eine allgemeine Einleitung zum Gesamtproblem und gegenwärtigen Forschungsstand unternehmensethischer Fragestellungen von Familienunternehmen in Deutschland und China gegeben. Anschließend wird im zweiten Kapitel ausgehend von Max Webers Theorie über die protestantische Ethik und „Gespräche des Konfuzius“ (Lunyu 论语) der Einfluss des Konfuzianismus auf der chinesischen Seite und der Einfluss des Protestantismus auf der deutschen Seite auf die Bildung sowie Entwicklung unterschiedlicher Wirtschafts- und Unternehmensethiken in beiden Gesellschaften vergleichend analysiert. Damit soll gezeigt werden, wo die historisch-soziokulturellen Wurzeln für die unterschiedlichen ethischen Gedanken in Bezug auf die interkulturellen wirtschaftlichen Kommunikationsprobleme zwischen deutschen und chinesischen Familienunternehmen liegen könnten. Dieses Kapitel bildet die theoretische Grundlage für die folgenden Kapitel in der vorliegenden Arbeit. Um sowohl die Bedeutung einer durch das Unternehmen und seine Entwicklung gestalteten Unternehmensethik für die nachhaltige Entwicklung mittelständischer Familienunternehmen in Deutschland und China als auch die Auswirkungen der unterschiedlichen soziokulturellen Faktoren auf die Unternehmensethik mittelständischer Familienunternehmen beider Länder zu untersuchen, wird im dritten und vierten Kapitel eine umfassende Vergleichsuntersuchung ausgeführt. Basierend auf den im zweiten Kapitel dargestellten soziokulturellen Wurzeln werden allgemeine Gemeinsamkeiten und Unterschieden beider Seiten zusammengeführt. Darüber hinaus wird ein Vergleich zwischen dem Partei-Gremium der KPCh in chinesischen Familienunternehmen und dem Familienbeirat in deutschen Familienunternehmen vorgenommen. Besondere Beachtung findet auch ausführliche Darstellung des dualen Einfluss einerseits der chinesischen kommunistischen Ideologie und andererseits der traditionellen konfuzianischen ethischen Gedanken. Hieraus kann ein Basiskonzept der jeweils kulturspezifischen Besonderheiten beim Vergleich der mittelständischen Familienunternehmen beider Gesellschaften entwickelt werden. Im fünften Kapitel wird eine umfangreiche praktische Untersuchung, welche die auffälligsten Chancen und Probleme beinhaltet, hinsichtlich einer erfolgreichen interkulturellen deutsch-chinesischen Wirtschaftskooperation mit dem Fokus auf mittelständischen Familienunternehmen beiden Ländern dargestellt. Die zusammengeführten praxisbezogenen Untersuchungsergebnisse können als Orientierungshilfe sowohl den deutschen familiendominierte Mittelstand, die in China tätig sind oder ein solches Engagement in Erwägung ziehen wollen, als auch den chinesischen Investoren, die beim wirtschaftlichen Engagement in Deutschland aktiv sind, dienen. Zum Abschluss wird ein Ausblick auf zukünftige Forschungsfelder der interkulturellen Zusammenarbeit zwischen dem jeweils familiendominierten Mittelstand beider Länder gegeben. N2 - The overarching aim of this research is to compare, from a philosophical and sociocultural point of view, the conceptions of the principal value and virtue in business ethics that plays an influential role in small or medium-size family firms (SME) in Germany and China, in order to derive the practical construction guidance for improved intercultural economic cooperation between family-owned SMEs of both countries In the first chapter a general introduction to the overall problem and the current state of research in business ethics issues of family firms in Germany and China will be given. Then in the second chapter, based on Max Weber´s theory of the Protestant Ethic and Analects of Confucius (Lunyu论语), the influence of Confucianism on the Chinese side and the influence of Protestantism on the German side which have an effect on the establishment and development of different economic and business ethics in both countries, will be compared analysed, to find out what could be the historical-sociocultural roots of the different ethical thoughts in terms of the economic intercultural communication problems between German and Chinese family firms. This chapter provides the theoretical basis for the following chapters in this thesis. For exploring the importance of the business ethics formed by the company and its development on sustainable development of family-owned SMEs in Germany and China as well as the impact of various sociocultural factors on business ethics in family enterprises in both countries, in the third and fourth chapters, a comprehensive comparative study will be carried out. Based on the sociocultural roots illustrated in the second chapter general similarities and differences of both sides will summed up. In addition, there is a comparison between the Party committee of the Chinese Communist Party (CCP) in Chinese family business and the family advisory board in German family business. Particular attention should be to detailed description of the dual influence of the ideology of the CCP on the one hand and the traditional Confucian ethical thoughts on the other hand. Hence, a basic concept of each culture-specific feature could be developed for comparing the family business of both countries. The fifth chapter will carry a comprehensive practical investigation, which includes the most prominent opportunities and problems in terms of successful intercultural German-Chinese economic cooperation with a focus on family-owned SMEs in the two countries. The investigation results related to practice will provide the guidance for both the German family-owned SMEs, which are active in China or want to take such an action into consideration, as well as the Chinese investors who are active in economic activities in Germany. At the conclusion of this paper, there is a perspective on future research areas of the intercultural economic collaboration between family-owned SMEs of both countries. KW - Familienbetrieb KW - Klein- und Mittelbetrieb KW - Unternehmensethik KW - Unternehmenskooperation KW - Kulturkontakt KW - Unternehmensethik KW - Mittelständische Familienunternehmen KW - Interkulturelle Zusammenarbeit KW - China KW - Deutschland KW - Business ethics KW - Medium-sized family businesses KW - Intercultural cooperation KW - China KW - Germany Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-30669 ER - TY - THES A1 - Budnitskaya, Marina T1 - Villa-Sawina. Ambitionen Kompromisse Schicksal. Literatorov-Straße 17, St. Petersburg T1 - Villa-Savina Ambitions, Compromises, Fate Literatorov-Street 17, Saint Petersburg N2 - Seit Ende des 19. Jahrhunderts gehören Villen zum Stadtbild der russischen Großstädte. Im Jahr 1907 baute der Architekt Alexander Geisler in St. Petersburg eine Villa für Maria Sawina, die berühmte Schauspielerin des höfischen Alexandrinski-Theaters. Der Bau einer Villa für angesehene Schauspielerin und anspruchsvolle Bauherrin war eine Herausforderung für den erfahrenen Architekten. Neben der herkömmlichen Funktion hatte die Villa in erster Linie den repräsentativen Zweck erfüllen sollen. Demnach bestand die Aufgabe des Architekten daran mittels Architektursprache den Status der Bauherrin zu repräsentieren. Dabei ging es nicht nur um anspruchsvolle Gestaltung der Fassaden durch verschiedene Architekturelemente und Materialien, sondern auch um exklusive Gestaltung die Innenräume, wofür Edelholz, Wandmalerei, Glasfenstern sowie für die Villa extra angefertigten Kunstwerke, verwendet wurden. Die Kunstwerke dienten zur ikonographischen Darstellung des Weltbildes der Hausdame. Mit dem Bau der Villa für Maria Sawina gelang es dem Architekten ein einzigartiges Werk der Baukunst zu schaffen, das bereits zur Zeit der Errichtung einen hohen kunsthistorischen Wert hatte. Im Verlaufe den nächsten 100 Jahre wurde die Nutzung der Gebäude mehrmals gewechselt, vom Einfamilienhaus zum Mehrfamilienhaus mit elf einzelnen Wohneinheiten, danach zum Bürogebäude und letztendlich wieder als Einfamilienhaus. Damit spiegelt die Geschichte der Villa Sawina die gesellschaftlichen Umwälzungen im Russland des 20. Jahrhunderts wieder. Nichtsdestotrotz ist die ursprüngliche Gestaltung der repräsentativen Räume der Villa bis zur Zeit des jüngsten Sanierungsbeginns im Jahr 2008 erhalten geblieben. Die Arbeit widmet sich der umfassenden und facettenreichen Geschichte des Bauwerks von seiner Errichtung bis zur Gegenwart. Dabei wurden die kunsthistorischen sowie die denkmalpflegerischen Werte des Bauwerks unter der kulturellen und sozialen Fragestellung bewertet und im Zusammenhang mit der Entwicklung der Kulturlandschaft der russischen Metropole im 20. Jahrhundert analysiert. N2 - Since the end of the 19th century villas belong to the cityscape of russian big cities. In the year 1907 the famous architect Alexander Geisler build a villa for Maria Sawina, the famous actress of the courtly Alexandriski-Theatre. The building of a villa for the reputable actress and demanding client was a challenge for the experienced architect. Besides the conventional function, the villa should have a representative purpose. The architect’s task was to represent the status of his client with the help of architectural language. Though it wasn't only about demanding design of the facade with several architectural elements and materials, but also about exclusive design of the interior rooms. Therefore exotic woods, wall paintings, glassed windows and works of art which were specially made for the villa. The artworks served as iconographic representatives of the matron’s world view. Through the building of the villa the architect managed to create a unique piece of work which had an art history value already at the time of the construction. In the next 100 years the building’s use changed several time from a one-family house to a multi-family house with 11 apartments, to an office building and at the end back to a one-family house. Thereby the history of the Villa Sawina reflects the social upheavals in Russia in the 20th century. Nonetheless the original arrangement of the representative rooms was kept until the restoration in the year 2008. This work is about the multifaceted history of the villa from the start of the building to the recent history. Though the art historical and cultural heritage preservation values of the building were assessed under cultural and social circumstances and analysed in connection with the development of the cultivated landscape of the russian metropolis in the 20th century. KW - Architektur KW - Jugendstil KW - Villa KW - Bürgerhaus KW - Wohnen KW - Russland KW - St. Petersburg KW - Stadtgeschichte KW - Art KW - 19th-20th century KW - Theatre KW - Russia KW - City history KW - Architect KW - Villa KW - Art Nouveau KW - Sankt Petersburg KW - Villa KW - Umbau KW - Architekturgeschichte KW - Jugendstil Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-43160 ER - TY - THES A1 - Burghardt, Diana T1 - Ermittlung geochemischer, geomikrobiologischer und geotechnischer Grundlagen zur In-Situ-Immobilisierung von Arsen, Uran und Radium durch eine ‚Reaktive-Zonen’-Technologie T1 - Investigations on geochemical, geomicrobial and geotechnical basics for the In-Situ-Immobilisation of Arsenic, Uranium and Radium using a ‚Reactive-Zone’-Technology N2 - Aufgrund fehlender oder eingeschränkt wirksamer Basisabdichtungen von Uranerzbergbau- Hinterlassenschaften kommt es häufig zur Kontamination des abströmenden Grundwassers mit Radionukliden und Arsen. Ziel der Dissertation war es, Grundlagen für eine nachhaltige und kostengünstige In-Situ-Immobilisierung von Arsen, Uran und Radium zu ermitteln. Hierfür sollte eine ‚Reaktive-Zonen’-Technologie genutzt werden, bei der partikuläre Eisen-materialien in den Grundwasserleiter injiziert werden. Zur As- und U- Immobilisierung konnten injizierbare Graugusspulver- bzw. nano-Eisen- Mengen (2g Fe/kg Quarzsand) und eine stimulierte, autotrophe Sulfatreduktion bzw. Eisensulfidfällung erfolgreich getestet werden. Eine anaerobe Radium- Immobilisierung war bei Zusatz von 6 g Grauguss-pulver/MnO2 –Gemisches (1:1)/kg Quarzsand am Effektivsten. Durch die Kombination der Eisenpartikelinjektion mit einem vorgeschalteten ‚Pneumatic Fracturing’ zur Erzeugung gut durchlässiger Fließkanäle konnten in Injektionsversuchen im Bench-Scale-Maßstab erste erfolgsversprechende Ergebnisse für einen späteren Praxiseinsatz erzielt werden. N2 - The intensive uranium ore mining in Eastern Germany has devised many abandoned mine processing sites and groundwater effluents contaminated with Arsenic (As) and radionuclides including Uranium (U) and Radium (Ra). Therefore, a main focus of this work should be investigations on As-, U- and Ra- immobilisation using injectible reactive (iron) materials and a stimulated sulphate reduction, respectively. The combination of injectible amounts of grey cast iron (gcFe) or nano scale iron (naFe) and a stimulated, autotrophic sulphate reduction and iron sulphide precipitation have proven most effective for anaerobic As- und U- immobili-sation. In a column test with 0.6 wt% gcFe/MnO2 (1:1) mixture, Radium was mostly occluded in manganese oxides, but also in iron hydroxides. On the second part of this work, the technical basics for a ,reactive zone’-technology should be determined, where all reactive materials are inserted in the aquifer by injection. First positive results on iron particle injection were achieved with the aid of a ,pneumatic fracturing’ in order to create highly permeable flow paths prior to the injection in bench-scale injection tests. KW - Chemisches Element KW - Immobilisierung KW - Sulfatatmung KW - In-Situ-Immobilisierung KW - Autotrophe Sulfatreduktion KW - Immobilisation KW - Sulphate reduction Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-72 ER - TY - THES A1 - Burkhard, Carina T1 - TQM-Trend-Matrix - Methode zur prognostischen Analyse unternehmensspezifischer Wirkungen von TQM-Maßnahmen T1 - TQM-Trend-Matrix - Approach for the predictive analysis of the results of specific TQM measures in specific companies N2 - Die vereinfachte Erfolgsformel des Managementansatzes Total Quality Management (TQM), oft auch Business Excellence genannt, lautet: Motivierte, zufriedene Mitarbeiter führen zu zufriedenen Kunden und damit zu hohen Gewinnen. Diese Erfolgsformel ist jedoch aufgrund hoher Komplexität der Wirkungen von TQM-Maßnahmen nicht für jedes Unternehmen gleichermaßen zutreffend. Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Methode zur prognostischen Analyse unternehmensspezifischer Wirkungen von TQM-Maßnahmen. Diese Methode wurde auf Grundlage von Selbstbewertungen einiger Unternehmen im Rahmen von Qualitätspreisen in Deutschland entwickelt. Mit einer Sensitivitätsanalyse nach Vester wurde ein Wirkungsmodell für TQM-Maßnahmen erstellt und simuliert. Ein Moderationskonzept wurde entwickelt, um Simulation und Unternehmenskontext des jeweiligen Unternehmens miteinander zu verknüpfen. Ergebnis der Entwicklung ist eine dynamische Simulation, die es ermöglicht, die Komplexität von TQM und TQM-Maßnahmen in einem Unternehmen untersuchen zu können. Beabsichtigte und unbeabsichtigte Wirkungen von TQM-Maßnahmen auf verschiedene unternehmensinterne und -externe Bereiche können mit Hilfe der Methode vor der eigentlichen Umsetzung einer Maßnahme erkannt und die Maßnahmen entsprechend ihrer Zielsetzung angepasst werden. N2 - The key to success in the application of the management approach Total Quality Management (TQM), also referred to as Business Excellence, is often simplified as follows: Motivated employees who are satisfied with their jobs result in satisfied customers which in turn result in high profits. However, due to the complexity of effects of TQM measures, this is not valid for every company alike. Subject of this dissertation is the development of a method for the predictive analysis of the results of specific TQM measures in specific companies. The method was developed based on self-assessment brochures submitted by companies during their participation in quality awards in Germany. A model for the simulation of the effects of TQM measures in specific companies was developed based on the sensitivity analysis by Vester. A concept for the mutual integration of simulation results in a company and specific characteristics of the company under investigation in the simulation model has been developed. The result is a dynamic simulation model that enables the user to investigate the complexity of TQM and TQM measures in a company. With the simulation model, intended and unintended effects of TQM measures in various internal and external areas of a company can be recognized and adapted according to the desired effects before their actual implementation. KW - Qualitätsmanagement KW - Wirkungsanalyse KW - Erfolgsfaktor KW - TQM KW - Wirkung KW - Prognose KW - Sensitivitätsanalyse KW - Simulation KW - TQM KW - Effect KW - Prediction KW - Analysis KW - Simulation Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-416 ER - TY - THES A1 - Burkhardt, Marko T1 - Die Leistungsfähigkeit anaerober Rieselbettreaktoren zur Methanisierung flüssiger und gasförmiger organischer Verbindungen durch biofilmgebundene methanogene Archaeen T1 - Anaerobic trickle bed digester for methanation of liquid and gaseous organic compounds by biofilm-bound methanogic archaea N2 - Die Anwendung anaerober Biofilme zur Umsetzung organischer Substrate zu Biogas bietet viele Vorteile. Durch die Immobilisierung methanogener Archaeen im System können kurze Verweilzeiten unter hohen Raumbeladungen in sogenannten Hochleistungsfestbettreaktoren ermöglicht werden. Mittlerweile finden sie recht erfolgreich im Rahmen verschiedener, meist zweistufiger Verfahren, eine Anwendung in der Praxis. Das Prinzip eines Rieselbettreaktors als Methanstufe ist bislang unbekannt. Es konnte gezeigt werden, dass sich der vorgeschlagene und patentierte Aufbau eines Rieselbettreaktors im Rahmen eines zweistufigen Verfahrens zur Methanisierung flüssiger und gasförmiger organischer Substrate eignet. Der direkte Vergleich zwischen einem klassischen überstauten Festbettreaktor und dem Rieselbettreaktor zeigte, dass sich beide Prinzipien für die Umsetzung von Essigsäure aber auch von Praxissubstraten (Maishydrolysat) eignet. Die pH-Werte im Ablauf lagen über 7,0, die Methankonzentration im Biogas ist jeweils über 70 Vol%. Bis zu den hohen Raumbeladungen von bR=10-12 kgCSB/(m³FB•d) wurde der theoretische Wert der spezifischen Methanproduktion von P=3-4 Nm³CH4/(m³FB•d) erreicht. Im eingefahrenen und kontinuierlichen Betrieb lag der Methanertrag YoTR,∑ im Rieselbettreaktor zwischen 231-275 NlCH4/kgoTR und im überstauten Festbettreaktor zwischen 246-270 NlCH4/kgoTR. Dem theoretischen Wert von 293 NlCH4/kgoTR wird nahe gekommen. Beide Systeme sind daher sehr gut vergleichbar. Die Zugabe und die Unterbrechung des Substrates die Steuerung der Methanbildung mit einer Reaktionszeit von 3,4-5 Stunden. Der Rieselbettreaktor zeigte ein schnelleres Ansprechverhalten der Methanbildung nach erneuter Substratzugabe aufgrund der Rezirkulation durch das gesamte Festbett. In Hinblick auf den Flexibilitätsbonus im Rahmen der aktuellen Novelle des EEG 2012 wird das Kriterium der Reaktion auf den stündlichen Energiebedarf erfüllt. Im Rieselbettreaktor konnte die Abhängigkeit des Stoffumsatzes von der Raumbeladung bR, der Rezirkulation RV, der Rieselzeit Rt, dem Prozesswasservolumen Vfl bzw. der hydraulischen Verweilzeit Ʈfl nachgewiesen werden. Ʈfl ist dabei entkoppelt von der Kontaktzeit am Biofilm, dem Ort des Stoffumsatzes. In Hinblick auf einen hohen CSB Abbau konnte insbesondere der direkte Zusammenhang zur Rezirkulation ermittelt werden. Zudem zeigte die differenzierte Betrachtung des Rieselverhaltens, dass aufgrund der Ausbildung eines dünneren Rieselfilmes bei einer geringen Rieselzahl R ein höherer Stofftransport in den Biofilm und letztlich ein höherer CSB-Abbau pro Verrieselung stattfand. Der maximale absolute CSB Abbau lag bei einer Raumbeladung von bR=19 m³/(m³FB•d). Diese Abhängigkeiten wurden durch die Kontaktzeit Ct des Substrates mit dem Biofilm zusammengefasst, sodass das ƞCSB-Ct-bR Diagramm dargestellt werden konnte. Mit Hilfe von Ct wurde ein Modell erstellt, wobei die Umsatzrate k und der Korrekturfaktor k* empirisch ermittelt wurden. Als gasförmige Substrate wurden erfolgreich Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid methanisiert. Unter Kreislaufführung des Gasstromes im batch-Betrieb erfolgte ein bis zu 98 %-iger Wasserstoffumsatz. Der Methangehalt betrug maximal 97,7 %. Die Raumbeladung lag maximal bei bR=4,43 Nm³H2/(m³FB•d), wobei eine spezifische Methanproduktivität von 1,17 Nm³CH4/(m³FB•d) erreicht wurde. Im Ausblick führt der kontinuierliche Betrieb zu einem vollständigen Umsatz bei einer 100%igen Methankonzentration. Damit konnte erstmals Wasserstoff (beispielsweise elektrolytisch erzeugt) und Kohlenstoffdioxid unter moderaten Temperatur- und Druckbedingungen methanisiert werden. Es liegt ein Energieträger vor, der sehr gut in klassischen Speichern (Erdgasnetz) ohne aufwendige Aufreinigung eingespeist werden kann. Die Inbetriebnahme und der Betrieb sowohl des überstauten Festbettreaktors als auch des Rieselbettreaktors ermöglichte die Beobachtung der Biofilmentwicklung. Dabei wurde eine vergleichbare Biofilmausbildung festgestellt. Im Rieselbettreaktor erfolgte ein erhöhter Biomasserückhalt, vermutlich aufgrund einer ungleichen Strömungsverteilung. Nach 239 Versuchstagen konnte ein vergleichbarer Biomasseanteil für beide Reaktorprinzipien von 14 gFM/FK (35 goTR/m²FKAO) bei einer mittleren Biofilmdicke von 600 µm bestimmt werden. Der Biomasseertrag YoTR/CSB entspricht mit 0,016-0,020 goTR/gCSB in beiden Reaktoren den Literaturwerten von 0,01-0,06 goTR/gCSB. Unter Betrachtung der Strömungsverhältnisse der Flüssigkeitsschicht am Biofilm, der Konzentrationsgrenzschicht, des Stoffüberganges und des Stoffabbaus konnte eine Umsatzlimitierung festgestellt werden. Im Rieselbettreaktor lag eine Reaktionslimitierung bis zu einer mittleren Biofilmdicke von 174 µm vor. Bei einer höheren Biofilmdicke erfolgte eine Diffusionslimitierung. Die Bestimmung der methanogenen Archaeen im Rieselbettreaktor zeigte, dass sowohl beim flüssigen als auch gasförmigen Substrat der hydrogenotrophe und der acetoklastische Stoffwechsel parallel erfolgte. N2 - Anaerobic biofilms converting organic material to biogas have many advantages. Through immobilization of methanogenic archaea, short retention times and high organic loading rates can be realised in so called high-load fixed bed reactors. Meanwhile they can mostly be found in two stage processes. The innovative principle of an anaerobic trickle bed reactor for methanation is recent unknown. The proposed and patented design of the reactor is suitable for liquid as well gaseous organic substrates in a two stage methanation process. The investigation and direct comparison of a conventional flooded fixed bed reactor and a trickle bed reactor have shown whether the two principles are suitable regarding the reaction of liquids such as acetic acid but also of substrates used in practice (like maize hydrolysate). The pH values in the effluent were above 7.0, which indicate a stable process. The concentration of methane in the biogas was respectively about 70 vol%. Up to high organic loading rates of OLR=10-12 kgCOD/(m³FB•d) a specific methane production of P=3-4 Nm³CH4/(m³FB•d) was achieved. During retracted and continuous operation the methane yield YoTR ranged between 231-275 lSCH4/kgVSS in the trickle bed reactor and between 246-270 lSCH4/kgVSS in a flooded fixed bed reactor. These results are satisfactory compared to the theoretical value of 293 lSCH4/kgVSS achieved in standard tests. Both systems are very comparable. The addition and the interruption of the substrate feed allow the control of the methane formation with a reaction time of 3.4 to 5 hours. The trickle bed reactor showed a faster response of methane production after substrate addition caused by the recirculation through the entire packed bed. In terms of the current revision of the EEG in 2012, the criterion of response to the hourly energy demand is met ensuring the flexibility bonus. In the trickle bed reactor the dependence of metabolism on the organic loading rate OLR, the recirculation RV, the trickle time Rt, the process water volume Vfl and the hydraulic retention time HRT was investigated. HRT is not related to the contact time in the biofilm, the location of metabolism. The direct dependence between a high COD removal and the recirculation RV and trickle time Rt could be determined. The differentiated analysis of the trickle flow behaviour showed a formation of a thin trickling film at a low trickle number R. A higher mass transfer into the biofilm and following a higher COD removal per irrigation could be observed. The absolute and maximum COD removal was observed at an OLR of 19 m³/(m³FB•d). These dependencies were combined with the contact time Ct of substrate and biofilm. The ƞCOD-Ct-OLR diagram could be drawn. With the help of Ct, a model was created. The turnover rate k and the correction factor k* were determined empirically. The gaseous substrates hydrogen and carbon dioxide were successfully metabolized into methane. With circulating gas stream in a batch operation the hydrogen conversion achieved up to 98%. The methane content was up to 97.7%. The loading rate was maximal at OLR=4.43 m³SH2/(m³FB•d) with a specific methane productivity of P=1.17 m³SCH4/(m³FB•d). Looking ahead a complete conversion to a 100% methane concentration by a continuous operation is possible. This is the first time that methanization of hydrogen and carbon dioxide is realized under moderate temperature and pressure conditions. An energy carrier is developed which can very easily be fed in classical storages like the natural gas grid without extensive purification. Compared to conventional methanation processes the efficiency is much higher. The start-up and operation of both the flooded fixed bed reactor and the trickle bed reactor allowed the study of biofilm development. Here, a similar biofilm formation was observed. After 239 days of observation a similar proportion of biomass for both reactor types with 14 gFM/FK (35 gVSS/m²FKAO) and an average biofilm thickness from 600 µm were determined. The biomass yield YoTR/CSB of 0.016 to 0.020 gVSS/gCOD in both reactor systems corresponds to the literature values of 0.01 to 0.06 gVSS/gCOD. Considering the flow conditions of the liquid layer at the biofilm, the concentration boundary layer, the mass transfer and the degradation of the substance a limitation could be determined. In the trickle bed reactor a reaction limitation occurred up to an average biofilm thickness of 174 µm. For a higher biofilm thickness a limitation of diffusion was observed. The determination of methanogenic archaea in the trickle bed reactor showed that both the liquid and gaseous substrate conversion was performed via hydrogenotrophic and acetoclastic metabolism in parallel. KW - Biogas KW - Wasserstoff KW - Rieselreaktor KW - Biofilm KW - Methan KW - Biogas KW - Wasserstoff KW - Rieselbett KW - Biofilm KW - Methan KW - Biogas KW - Hydrogen KW - Tickle bed KW - Biofilm KW - Methane Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-25249 ER - TY - THES A1 - Burtchen, Angie T1 - Ein Beitrag zur Behandlung von Optimalsteuerungsaufgaben mit unendlichem Zeithorizont - Theorie und Spektralverfahren T1 - A contribution to optimal control problems with infinite horizon - theory and spectral methods N2 - Schwerpunkte dieser Arbeit sind das Studium linear-quadratischer Optimalsteuerungsaufgaben über dem a priori gegebenen unendlichen Zeithorizont [0,∞), die Untersuchung einer indirekten Spektralmethode zur Lösung dieser Aufgabenklasse sowie die Demonstration ihrer Anwendbarkeit mit Hilfe numerischer Experimente. Linear-quadratische Steuerungsaufgaben präsentieren eine bedeutende Aufgabenklasse in der Optimalsteuerung. Sie kommen sowohl für die Approximation nichtlinearer Aufgaben als auch bei Verfahren der sequentiellen quadratischen Optimierung zum Einsatz. Die Verwendung eines unendlichen Integrationsbereiches lässt sich dabei mit Hilfe verschiedener Anwendungsgebiete motivieren: bei dynamischen Systemen in der Ökonomie und der Biologie, wo aktuelle Entscheidungen Konsequenzen für zukünftige Generationen mit sich bringen; bei der Transformation von Aufgaben mit endlichem Horizont, um Singularitäten im Zielfunktional umgehen zu können (z.B. das Variationsproblem der Brachistochrone) und bei Anwendungen technischer und physikalischer Natur, bei denen sich das unendliche Intervall aus der Aufgabenstellung selbst ergibt (z.B. der quantenmechanische harmonische Oszillator). Darüber hinaus entstehen linear-quadratische Steuerungsaufgaben mit einem unendlichen Zeithorizont auch im Kontext der asymptotischen Stabilisierung dynamischer Systeme. Motiviert durch die zahlreichen Anwendungen wird diese Aufgabenklasse genauer studiert und somit der Ausgangspunkt für ein indirektes Lösungsverfahren geschaffen. Die Optimalsteuerungsaufgabe über [0,∞) wird in gewichteten Funktionenräumen formuliert, wodurch eine Einbettung in eine konvexe Hilbertraumtheorie möglich ist. Als Zustandsraum wird ein gewichteter Sobolev- Raum gewählt. Die Steuerungen werden in einem gewichteten Lebesgue-Raum betrachtet. Die Gewichtsfunktion tritt zusätzlich auch im Zielfunktional auf, wobei hier das Lebesgue- Integral zugrunde gelegt wird. Neben dem Nachweis der Existenz und Eindeutigkeit der Lösung beinhaltet die Arbeit den Beweis von Optimalitätsbedingungen in Form eines Pontryaginschen Maximumprinzips. Dieses liefert neben den kanonischen Gleichungen und der Maximumbedingung auch die Existenz einer Adjungierten, welche einer natürlichen Transversalitätsbedingung genügt. Für die Konstruktion der Spektralmethode spielt Letztere eine entscheidende Rolle. Durch eine sinnvolle Kombination der kanonischen Differentialgleichung mit dem Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung gelingt es, aus der Transversalitätsbedingung eine Bestimmungsgleichung für den Anfangswert der adjungierten Funktion in Integralform abzuleiten. Die gewählten Approximationsansätze basieren auf den verallgemeinerten Laguerre-Polynomen, welche ein vollständiges Funktionensystem in einem gewichteten Lebesgue-Raum über (0,∞) repräsentieren. In Kombination mit einer Kollokation des kanonischen Differentialgleichungssystems und der integrierten Transversalitätsbedingung lässt sich damit das Lösen der Optimalsteuerungsaufgabe auf das Lösen eines linearen Gleichungssystem reduzieren. Der erfolgreiche Einsatz der Methode wird anhand verschiedener Beispiele der optimalen Steuerung und auch im Kontext der asymptotischen Stabilisierung eines dynamischen Systems veranschaulicht. N2 - This work focuses on linear-quadratic optimal control problems with the a priori given infinite horizon [0,∞), presents an indirect spectral method for the solution of this class of problems and shows its applicability in several numerical experiments. Linear-quadratic problems represent an important class in the theory of optimal control. They are used for the approximation of nonlinear problems as well as for methods of sequential quadratic programming. The formulation with an infinite horizon can be motivated by different applications: by dynamical systems in economics and biology, where recent decisions affect future generations; by problems with finite horizon, where a suitable transformation to an infinite horizon can be used to handle several singularities of the objective (e.g. the brachistochrone problem in calculus of variation) and by technical or physical applications, where the infinite horizon results naturally from the problem setting (e.g. the one-dimensional harmonic oscillator in quantum mechanics). Moreover linear-quadratic control problems with infinite horizon arise for stabilizing a dynamic system asymptotically. Motivated by this wide range of applications this class of problems is considered in detail to establish a basis for an indirect solution method. The problem formulation on [0,∞) implies a weighted space setting and can be treated as a linear-quadratic problem in Hilbert spaces with classical tools of convex analysis. For the state space a weighted Sobolev space is chosen and for the control space a weighted Lebesgue space is considered. The weight function is additionally involved in the objective, where the integral is understood in Lebesgue sense. The question of existence and uniqueness of an optimal solution is studied and a Pontryagin type maximum principle is established, which provides in addition to the canonical equation and the maximum condition, the existence of an adjoint satisfying a natural transversality condition. This plays a crucial role for the construction of the spectral method. Using a combination of the canonical equation and the fundamental theorem of calculus for Lebesgue integration an integral equation is established to estimate the initial value of the adjoint. The unknown functions are approximated by finite sums of generalized Laguerre polynomials, which form a complete orthogonal system in a weighted Lebesgue space over (0,∞). In combination with the integrated transversality condition the differential equations are collocated at a set of preselected points and the optimal control problem can be transformed into a linear equation system. Finally, the successful application of the proposed method is illustrated with some numerical examples of optimal control problems including a problem to find an asymptotically stabilizing control for a linearized dynamic system. KW - Optimale Steuerung KW - Spektralmethoden KW - Unendlicher Zeithorizont KW - Fourier-Laguerre-Reihen KW - Optimal control theory KW - Infinite horizon KW - Spectral methods KW - Fourier-Laguerre analysis KW - Optimale Kontrolle KW - Laguerre-Polynome KW - Spektralmethode Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-50679 ER - TY - THES A1 - Buschmann, Jeannette T1 - Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Feststoffvergärungen in zweistufigen-zweiphasigen Systemen T1 - Increasing the performance and efficiency of solid-state anaerobic digestion in two-stage/two-phase systems N2 - Der anaerobe Umsatz fester, komplexer biogener Substrate zu Biogas in großtechnischen Anlagen zeigt häufig Defizite auf. Die (Mono)Vergärung pflanzlicher Biomassen ist in der Regel durch eine unzureichende Nutzung vorliegender energetischer Potenziale, geringe Prozessgeschwindigkeiten und dementsprechend geringe Produktausbeuten und Durchsätze sowie hohe Gärrestaufkommen charakterisiert. Insbesondere die Verwendung von Energiepflanzen als Biogassubstrate setzt vor dem Hintergrund von bestehenden Flächen- und Nutzungskonkurrenzen eine maximale Potenzialnutzung im Vergärungsprozess voraus. Grundlegend zeigen zweistufige-zweiphasige Systeme aufgrund der Berücksichtigung der unterschiedlichen Milieuansprüche fermentativer und methanogener Mikroorganismen eine höhere Effizienz sowie Prozessstabilität in der anaeroben Degradation gegenüber den klassischen einstufigen Systemen, dass mit zunehmender Komplexität der Substrate einen stärkeren Effekt einnimmt. Vor diesem Hintergrund bestand das Ziel dieser Arbeit darin, über eine detaillierte Prozessanalyse und eine Erweiterung des Prozessverständnisses, die Bestimmung leistungsbeeinflussender Prozessspezifika und relevanter Prozessbedingungen sowie die Ermittlung geeigneter Prozessfahrweisen eine maximale Substratnutzung und effiziente Prozessführung in zweistufigen-zweiphasigen Feststoffvergärungen zu ermöglichen. Ein hoher Feststoffdegradationsgrad sowie hohe Feststoffabbauraten sind Grundvoraussetzungen für einen effizienten Anlagenbetrieb, die Gewährleistung hoher CH4-Ertragsgrade sowie geringer Feststoffverweilzeiten, jedoch gleichzeitig ein häufiges Defizit von Feststoffvergärungen. Grundlage in der Zielerreichung bildete die Ermittlung, Analyse und Optimierung leistungs- und prozessbestimmender Parameter und Zusammenhänge in experimentellen Untersuchungen anhand zweier Technologien zur zweistufigen-zweiphasigen Feststoffvergärung am Beispiel von Maissilage. Da die Leistungsfähigkeit des (Feststoff)Vergärungsprozesses maßgeblich durch die Substrathydrolyse bestimmt wird, wurde der Fokus der Untersuchungen auf die erste Prozessstufe gerichtet. Die Untersuchungsergebnisse zum anaeroben Umsatz von Maissilage zu Biogas unter Nutzung eines Perkolations-/Festbett(PE/FBR)-Verfahrens und ASBR/ASBR-Verfahrens belegen grundlegend die potenziell hohe Leistungsfähigkeit zweistufiger-zweiphasiger Prozesse in der anaeroben Behandlung fester, komplexer Einsatzstoffe. Die Feststoffhydrolyse wird über die Milieubedingungen für die hydrolytisch und fermentativ aktive Mikroflora bestimmt und kann über relevante Prozessparameter beeinflusst werden. Die Ergebnisse der grundlegenden Optimierungsuntersuchungen im PE/FBR-System belegen dabei die Relevanz einer thermophilen und gasdichten Fahrweise der Hydrolyse für einen leistungsfähigen, potenzialnutzenden Prozess. In den leistungscharakterisierenden Untersuchungen wurde eine hohe Eignung des zweistufigen-zweiphasigen ASBR-Verfahrens zur Monovergärung von Maissilage nachgewiesen. In der Gegenüberstellung der zweistufigen-zweiphasigen Verfahren wurde zudem eine höhere Leistungsfähigkeit des ASBR/ASBR-Verfahrens gegenüber dem Perkolations-/Festbett-Verfahren ermittelt, welche aus einem erhöhten Hydrolysierungsgrad des Feststoffes, einem besseren Metabolisierungsgrad der Intermediate zu gasförmigen Produkten sowie einer erhöhten Umsatzrate resultiert. Als limitierende Faktoren im Hinblick auf die mikrobielle Feststoffdegradation in der Perkolationshydrolyse wurden der Wasserhaushalt im System, der Lagerungszustand des Substrates sowie die Charakteristik der flüssigen, intermediären Phase bestimmt. Milieubeeinflussend wirkt zudem das Hydrolyseverfahren selbst über differente Bedingungen hinsichtlich der Substratzugänglichkeit, der Oberflächenbesiedlung sowie des Stofftransfers in zwei separierten Phasen (Perkolation) und Zweiphasengemischen (ASBR-Hydrolyse). Im zweistufigen ASBR-Verfahren wurde als weiterer begünstigender Faktor in der Feststoffdegradation eine teilweise Verlagerung fermentativer Prozesse in die Methanisierung über den Transport partikulärer Stoffe in der intermediären flüssigen Phase ermittelt. Desweiteren erfolgte im Rahmen der Prozesscharakterisierung eine Analyse der methanogenen Aktivität in der Hydrolyse anhand der Produktion an CH4. Die Beschreibung der Abhängigkeit der CH4-Bildung in der Hydrolyse vom vorliegenden pH-Wert erlaubt einen Rückschluss auf die Prozessführung im Hinblick auf die Rezirkulation von Prozessflüssigkeit und den entsprechend bedingten Eintrag an Puffersubstanz. In der Vergärung von Maissilage in den zweistufigen-zweiphasigen Systemen bestimmen CH4-Produktionen in der Hydrolyse den Gesamtmethanertrag zu ca. 30 %. Eine Unterbindung bzw. Verminderung methanogener Aktivitäten über die Milieubedingungen im Hydrolysesystem (z.B. pH, O2-Gehalt) erfolgt aufgrund der Beeinflussung der gesamten mikrobiellen Biozönose sowie mitunter der Enzymreaktionen grundsätzlich auf Kosten des CH4-Ertragsgrades. Eine Reduzierung methanogener Aktivitäten in der ersten Prozessstufe sollte daher über eine Unterbindung des Eintrags Methanogener in die Hydrolyse erfolgen. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass mit einer thermischen Behandlung des Methanisierungsablaufs (= Rezirkulat) eine effektive Inaktivierung methanogener Zellen erfolgt und damit Methanproduktionen in der Hydrolysestufe temporär vermieden werden können. Auf Grundlage der ermittelten leistungsbestimmenden Faktoren und Zusammenhänge sowie des gewonnenen Prozessverständnisses zur Feststoffvergärung in zweistufigen-zweiphasigen Systemen wurden Empfehlungen für den Betrieb von zweistufigen Feststoffvergärungsanlagen abgeleitet. N2 - The anaerobe conversion of solid and complex, biogenic substrates to biogas performed in full-scale plants often shows deficiencies. Usually, the mono digestion of plant biomass is characterized by insufficient utilisation of the available energetic potential, low process velocities, accordingly low product yields and throughputs, as well as high generation of digestion residues. Regarding the existing competitions for land and utilisation; the application of energy plants as biogas substrates requires maximal use of the digestion potential. Two-stage/two-phase anaerobic digestion processes fundamentally show a higher efficiency and process stability compared to the classic single-step processes, since different environmental requirements of fermentative and methanogen microorganisms are fulfilled. Against this background; the objective of this work was the establishment of process specifics and relevant conditions influencing the process efficiency as well as the determination of suitable process performances in order to allow effective substrate utilization, and efficient process performances in two-stage/two-phase solid fermentations. A high conversion rate and a high degradation degree of solids are fundamental prerequisites for an efficient plant operation, the achievement of high CH4 yields and low solid retention times. A basic requirement for the objective achievement implies the establishment, analysis and optimization of process determining parameters and correlations in experimental investigations. In experiments, two technologies for the two-stage/two-phase anaerobic digestion of solid matter, a percolation/fixed-bed process (PE/FBR) and an ASBR/ASBR process, by the example of maize silage were used. Since the efficiency of the solid digestion process is predominantly determined by substrate hydrolysis, all investigations were focused on the first process stage. The obtained results show evidence of a potentially high efficiency of two-stage/two-phase digestion processes in the anaerobe treatment of solid, complex substrates. The hydrolysis process is determined by the environmental conditions for the hydrolytic and fermentative micro-flora and can be influenced by relevant process parameters. The results of the fundamental optimisation research in a PE/FBR system display the relevance of a thermophile and gastight hydrolysis operation to achieve an effective and efficient process. The results of the characterisation of the performance show evidence of a high suitability of the two-stage/two-phase ASBR process for the mono-digestion of maize silage. The comparison of the two-stage/two-phase digestion processes further revealed a higher efficiency for the ASBR/ASBR process as a result of a higher hydrolysis degree, a better metabolism degree for intermediates to gaseous products and a higher conversion rate. As limiting factors regarding microbial solid degradation in the percolation hydrolysis, the water balance in the system, the condition of substrate layers and the characteristics of the liquid intermediate were investigated. In addition, the hydrolysis process shows a microbial influence by itself, through different conditions in the substrate accessibility, the surface colonization as well as the material transfer in two separated phases (percolation) and two-phase mixtures (ASBR-hydrolysis). In the two-stage/two-phase ASBR process a partial shift of the fermentation process to methanation, by the transport of particulate materials in the intermediary liquid phase, was determined as further favouring factor. Within the scope of process characterisation the methanogen activity in hydrolysis was analysed on the basis of CH4 production. Describing the dependency of the CH4 production in hydrolysis of the present pH value, allows drawing conclusions about the process operation regarding recirculation of process liquid and corresponding input of buffer substance. During the fermentation of maize silage, in two-step, two-phase systems, the CH4 production in hydrolysis determines the total methane yield around 30 %. An inhibition or reduction of methanogen activity, via microbial conditions (pH-value, O2-concentration) in the hydrolytic system, appears basically at the expense of the CH4 yield due to an influence on the whole microbial biocenosis and occasionally on the enzyme reactions. Therefore, the reduction of methanogen activity in the first process stage should be realized by preventing a methanogen input in hydrolysis system. The experimental results demonstrate that a thermal treatment of the methanation effluent (recirculation liquid) achieves an effective inactivation of methanogen microorganisms and thereby prevents temporarily the methane production in the hydrolysis stage. Based on the established efficiency-determining factors and relationships, as well as the improved understanding of the process for solid digestion in two-stage/two-phase systems, recommendations could be derived for the operation of two-stage/two-phase solid digestion plants. KW - Biogas KW - Feststoffvergärung KW - Zweistufige-zweiphasige Vergärung KW - Perkolation KW - Anaerobic sequencing batch reactor KW - Solid-state fermentation KW - Two-stage/two-phase digestion KW - Percolation KW - ASBR KW - Biogas KW - Feststoff KW - Vergärung KW - Perkolation Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-35826 ER - TY - THES A1 - Busse, Martin T1 - Implementing Lean Management - ein ganzheitliches Vorgehensmodell zur nachhaltigen Implementierung des Lean Managements in KMU T1 - Implementing Lean Management - a holistic procedure model for a sustainable implementation of the Lean Management approach in SMEs N2 - Der Lean Ansatz revolutionierte die industrielle Produktion und wurde vom spezifischen Produktionssystem zu einem ganzheitlichen Managementansatz entwickelt. Der Einsatz erfolgte in der Vergangenheit vornehmlich in großen Unternehmen als diskontinuierlicher Projektansatz. Die Besonderheiten kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) blieben unbeachtete, wodurch im Schrifttum eine Lücke entstand und die Lean Implementierung in KMU lediglich temporär erfolgreich war. Die vorliegende Arbeit stellt die Lean Implementierung in KMU in den Vordergrund. Basierend auf Erkenntnissen der Forschung zum Lean Management in Verbindung mit den Charakteristiken von KMU schließt das erarbeitete Implementierungsmodell die identifizierte Forschungslücke. Das Modell beschreibt die Lean Einführung in KMU anhand eines Implementierungsprozesses mit differenzierbaren Prozessschritten innerhalb von vier Phasen. Ausgehend von der Vorbereitung wird die Implementierung auf strategischer und auf operativer Ebene realisiert. Begleitende Maßnahmen unterstützen die sukzessive Lean Implementierung, während die abschließende Phase zur Sicherung der Nachhaltigkeit den langfristigen Lean Einsatz gewährleistet. Die Berücksichtigung von Lean Methoden und Elementen aus Sicht von KMU rundet das Modell ab. N2 - The Lean approach revolutionised industrial production and has developed from a specific production system to a holistical management approach. The approach has primarily been used by large companies as an intermittent project methodology. Specifications of small and medium-sized enterprises (SME) have not been well documented, so a gap in the research literature occured and the Lean implementation in SMEs was only of occasional success. The study features the Lean implementation in SMEs. Based on research findings in conjunction with SME characteristics, the implementation model closes the identified research gap. Adoption of the Lean approach in SMEs is based on an implementation process with differentiable steps within four phases. Proceeding from preparations, the implementation is realized on strategic and operative levels. Associated measures encourage successful implementation while the concluding phase ensures sustainability in the long-term effort. The consideration of Lean methods and elements from the SMEs point of view completes the model. KW - Lean Management KW - Klein und mittelständische Unternehmen KW - Lean Einführung in KMU KW - Schlanke Produktion in KMU KW - Lean Methoden in KMU KW - Lean Management KW - Small and medium sized enterprises KW - Lean implementation in SMEs KW - Lean production in SMEs KW - Lean methods in SMEs KW - Lean Management KW - Klein- und Mittelbetrieb KW - Implementation Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-44410 ER - TY - THES A1 - Butt, Mohammad Usman T1 - Experimental investigation of the flow over macroscopic hexagonal structured surfaces T1 - Experimentelle Untersuchung der Strömung über makroskopisch strukturierte Oberflächen N2 - The flow over macroscopic patterned/structured surfaces was investigated in a subsonic wind tunnel over Reynolds numbers ranging from 3.14 x 104 to 2.77 x 105 for cylinders and from 5.34 x 105 to 11.27 x 106 for plates. The investigations were accomplished by measuring local and global drag, velocity profiles and by visualization of the flow above the surface. The investigations on structured cylinders revealed that a cylinder with outwardly curved structures has a drag coefficient of about 0.65 times of a smooth one. Flow visualization was carried out by using oil-film technique and velocity profile measurements to elucidate the observed effect, and hence present the mechanism responsible for the observed drag reduction. The near-wall velocity profiles above the surface revealed that a hexagonal bump induces local separation generating large turbulence intensity along the separating shear layer. Due to this increased turbulence, the flow reattaches to the surface with a higher momentum and become able to withstand the pressure gradient delaying the main separation significantly. Besides that, the separation does not appear to occur in a straight line along the length of the cylinder, but follow the curved path forming a wave with its crest at 115° and trough at 110°, in contrast to the laminar separation line at 85° on a smooth cylinder. Investigations on structured plates were performed with the help of hot wire anemometry and oil film interferometry. The main concern of the experiments on structured plates was to examine the effect of hexagonal structures on local and global drag of a structured plate. It was accomplished by determining and analyzing the boundary layer quantities like shear stress velocities, shear stress coefficients and momentum thicknesses over a selected Reynolds number range and various locations in streamwise direction. The results indicate that the values of shear stress coefficients measured by the conventional Clauser chart method are up to 13% higher than the ones deduced by the Oil film Interferometry. Additionally, a maximum of 19% reduction in shear stress coefficient behind the inwardly curved structured plate was observed. On the other hand, a dramatic increase of about 120% in global drag coefficient supersedes the observed reduction in shear stresses at rear of the test plates. Investigations on individual hexagonal structures by measuring the shear stresses and the pressure distribution above the surface revealed that an uneven pressure distribution contributing in total drag force is responsible for a huge increase in global skin drag coefficient. Finally, a number of configurations of a wind turbine made of smooth and structured blades were investigated to compare their efficiencies at various flow velocities. No significant deviation in the efficiencies was observed. N2 - Im Rahmen dieser Arbeit, wurde die Strömung über makroskopisch strukturierten Oberflächen in einem Unterschall-Windkanal untersucht. Die Untersuchungen erfolgten bei Reynolds-Zahlen von 3.14 x 104 bis 2.77 x 105 für Zylinder und von 5.34 x 105 bis 11.27 x 106 für Platten. Weiterhin wurden Messungen lokaler und globaler Widerstände, von Strömungsvisualisierungen und Geschwindigkeitsprofilen durchgeführt. Das Ziel der Untersuchungen an Zylindern war, den Einfluss dieser Strukturen auf die Strömungsgrößen wie Druckwiderstand und Wirbelablösefrequenzen zu ermitteln. Die Untersuchungen zeigten, dass der strukturierte Zylinder mit nach außen gewölbten Strukturen einen Widerstandkoeffizient mit einem Faktor von 0,65 dem eines glatten Zylinders aufweist. Messungen wurden durchgeführt mit der Öl-Film Methode und der Hitzdraht Anemometrie. Die Geschwindigkeitsprofile in der Nähe der Wand zeigten, dass eine Hexagonal Struktur eine lokale Ablösung verursacht und dadurch die Turbulenz in der Grenzschicht erhöht. Aufgrund des erhöhten Turbulenzgrades legt sich die Strömung mit einem höheren Impuls an die Oberfläche an und ist somit fähig einen negativen Druckgradienten zu überstehen. Als Folge ist die Hauptablösung deutlich verzögert. Außerdem findet die Ablösung nicht linear und senkrecht zur Strömung statt, sondern in Form einer Welle mit ihrem Maximum bei 115° und Minimum bei 110°. Dies steht im Gegensatz zu der laminaren Ablöselinie bei 85° für glatte Zylinder. Die strukturierten Platten wurden ebenfalls mit der Hitzdraht Anemometrie und der Öl-Film Interferometrie untersucht. Das Ziel bei diesen Untersuchungen war es den Einfluss von hexagonalen Strukturen auf den lokalen und globalen Widerstand einer strukturierten Platte zu ermitteln. Über die Clauser-Chart Methode bestimmte Scherspannungen sind etwa 13% höher als die mit der Öl-Film Interferometrie ermittelten Werte. Zudem wurde eine Minderung von ca. 19% der Scherspannung hinter einer strukturierten Platte festgestellt. Der globale Widerstand der gesamten Platte steigt gleichzeitig dramatisch um 120%. Durch Messen der Scherspannung und der Druckverteilung über den individuellen Strukturen ist festgestellt worden, dass die unregelmäßige Druckverteilung einen zusätzlichen Druckwiderstand erzeugt und für die enorme Vergrößerung des globalen Widerstandes verantwortlich ist. Letztendlich, wurde eine Vielzahl an Konfigurationen einer aus flachen als auch strukturierten Schaufeln gefertigten Windturbine bei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten untersucht. Es konnte keine deutliche Änderung im Wirkungsgrad der Turbine aus strukturierten Schaufeln festgestellt werden. KW - Aerodynamics KW - Oil film interferometry KW - Drag reduction KW - Hot wire anemometry KW - Aerodynamik KW - Öl-Film Interferometrie KW - Widerstandsreduzierung KW - Hitzdraht Anemometrie KW - Hitzdrahtanemometer KW - Turbulente Grenzschicht KW - Strömungsfeld KW - Strömungsmesstechnik Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-30555 ER - TY - THES A1 - Byizigiro, Rutazuyaza Vaillant T1 - Geomorphic processes associated with Small-Scale Opencast Mining and mitigation measures: case study of the Gatumba Mining District in the Western Highlands of Rwanda T1 - Geomorphologische Prozesse in Zusammenhang mit kleinskaligem Tagebau und Mitigationsmaßnahmen: Fallstudie des Gatumba- Bergbaugebiets im westlichen Hochland von Ruanda N2 - This thesis deals with geomorphic processes associated with Small-Scale Opencast Mining (SSOM) in the Gatumba sector of the Western Highlands of Rwanda. In this area tin and tantalum mining was carried out for decades, and it has brought about increase in the wealth and standard of living of the people. Though a lot has been done and achieved in soil erosion research, and despite the enormous wealth coming from mining in Rwanda and Gatumba sector in particular, the negative environmental impacts resulting from mining activities were overlooked by miners and stakeholders and are scarcely addressed in the research yet. This trend was bound to last since there were no valid guidelines for assessing impacts and reclamation of mine sites for the operators in the sector. It was recently, in 2007, that restoration of mining areas has received great attention from the Rwanda Geology and Mine Authority. The objective of the research was to assess and to increase the understanding of geomorphic impact produced by SSOM. In this regards, the following aspects which indicate the types and spatial distribution of geomorphic processes were measured: (i) investigate the landforms typical of SSOM, (ii) map the watershed morphometry of the study area, (iii) analyse the most relevant properties of soils in term of geomorphology, and (iv) to assess the soil loss potential in the study area. Primary and secondary data were collected from Government agencies and personal observations. Desk study to review papers and relevant literatures, field observation and experiments, laboratory analyses, mapping and modelling using RUSLE were combined together to develop a practical and integrated methodological approach to effect and realize the objectives. The argument guiding this analytical approach is that physical processes produced by mining cannot be assessed through a single method. The first step mainly concentrated on defining mining sites suitable for assessing geomorphic processes. Within the two studied mines, namely Ruhanga and Gatare, different plots were identified based on the post-mining land uses, to investigate the level of soil and landscape degradation by comparing them with that of control sites located outside of mining influence. Modelling using RUSLE in GIS interface enabled to quantify soil loss potential within the mines and the watershed. Results indicate that the direct processes associated with opencast mining commonly involve pitting and trenching. Indirect and less conspicuous processes emerge as a long-term consequence of mining. They include depletion of organic matter, compaction or loosening of soil particles in mine sites mostly reflected by low content in organic matter, low rating in soil stable aggregates, and often high soil bulk densities which are variably distributed within the mine sites. This could explain the restriction or lowering, or the rapid infiltration of water into the soil during field experiments, as a consequence probably of the sealing of soil pores or the formation of fissures around mine shafts, from which slides or slumps occur. In average, soil organic matter comprises between 1 and 2.5 % on control sites and ex-mine cultivated sites. organic matter content of soils on reclamation sites was in the same ranges with that of control and ex-mine cultivated sites, but could reach 4,8 % in topsoil of some sample locations. The ex-mine self-recovering sites present much lower organic matter content which doesn’t exceed 2 % in general. The soil aggregation rating of the area is from very low (8%) to low (≤13.5 %). In general, the bulk density ranges between 1.29 to 1.56 g cm-3, and locally can attain 1.76 g cm-3. As a consequence, the total porosity changes locally. Application of correlation and multiple regression models showed a strong influence of soil organic matter on the bulk density. Infiltration tests performed on different experimental sites showed differences of rates in water intake rates as in infiltration curves as well. Infiltration rates are variably distributed over the mines. They range from very slow (3.8 mmhr-1) to rapid (111.18 mm hr-1). Atterberg Limits analyses showed that soils of Gatumba Mining District do not possess extreme properties and they are suitable for engineering purposes. The liquid limit ranges between 51 % and 26 %, whereas the plastic limit is comprised between 22 % and 18 %. The highest plastic index (PI) determined was 29 % and the later soil had a plastic index of 6 %. The average soil loss in the Gatumba watershed is 27.45 t ha-1 yr-1 with a standard deviation of 0.891. More than 65% of land are prone to high rates of soil loss (exceeding 10 t ha-1 yr-1), and an increasing soil erosion follows increasing slope and land use patterns. The maxima of soil erosion rates are found in Upper Kibilira, Kirombozi and Gisuma catchments respectively. Based on different scenarios applied to quantify soil erosion rates, we found that more the organic matter content from 0. 5%, 2% and >2%) is increased with better support practice (from contour, strip and terrace), more the soil erosion potentials are decreased linearly, in the order of 18.8 to 17.8 t ha-1 yr-1 from 2% to >2 % of organic matter content respectively. To make SSOM more environmentally sustainable, there is a need of developing integrated practices and cross-cutting approaches that reduce the environmental impact of mining operations, and leave mine sites in an acceptable state for reuse by people or systems. Practices such as isolation of soil and earth material, stabilization of slopes and amendments of sites to be restored should be highly considered in the process of rehabilitation of affected sites. N2 - Diese Arbeit behandelt geomorphologische Prozesse, die im Zusammenhang mit kleinräumigen Tagebauen (Small-Scale Opencast Mining) in der Gatumba-Region des westlichen Hochlands von Ruanda auftreten. In diesem Gebiet fand jahrzehntelanger Zinn- und Tantalabbau statt, der das Einkommen und den Lebensstandard der Bevölkerung erhöht hat. Obwohl im Bereich der Bodenerosionsforschung viel unternommen und erreicht wurde, und trotz des aus dem Bergbau in Ruanda und Gatumba kommenden enormen Reichtums, wurden dessen negative Auswirkungen auf die Umwelt sowohl von Bergbautreibenden als auch anderen Interessengruppen ignoriert und von der Forschung weitgehend vernachlässigt. Dieser Zustand hat sich verfestigt, da es für die Akteure in der Region keine verbindlichen Regelungen hinsichtlich Erfassung von Auswirkungen des Bergbaus und Wiederherstellungsmaßnahmen gibt. Erst kürzlich, im Jahr 2007, hat die Wiederherstellung der Bergbaugebiete größere Aufmerksamkeit seitens der Ruandischen Geologie- und Bergbaubehörde erhalten. Das Ziel der Forschungsarbeiten war es, die geomorphologischen Auswirkungen von kleinräumigen Tagebauen abzuschätzen und besser zu verstehen. In diesem Zusammenhang wurden die folgenden Aspekte, die die Art und räumliche Verteilung von geomorphologischen Prozessen charakterisieren, erfasst: (i) Untersuchung der Landschaftsformen, die für SSOM kennzeichnend sind, (ii) Kartierung der Einzugsgebiets-Morphometrie im Untersuchungsgebiet, (iii) Analyse der relevantesten Bodeneigenschaften hinsichtlich der Geomorphologie, und (iv) Abschätzung der potentiellen Bodendegradation im Untersuchungsgebiet. Primäre und sekundäre Daten wurden bei Regierungsbehörden und durch eigene Beobachtungen zusammengestellt. Literaturrecherche, Feldbeobachtungen und-experimente, Laboranalysen, Kartierung und Modellierung mittels RUSLE wurden kombiniert um einen praktischen und integrativen methodischen Ansatz für das Erreichen der Zielstellungen zu entwickeln. Die Grundidee bei diesem analytischen Ansatz ist, dass die mit dem Bergbau assoziierten physikalischen Prozesse nicht durch nur eine einzige Methode erfasst werden können. In einem ersten Schritt wurden geeignete Tagebaue für die Erfassung geomorphologischer Prozesse bestimmt. Innerhalb der zwei untersuchten Tagebaue (Ruhanga und Gatare) wurden anhand der nachbergbaulichen Landnutzung verschiedene Untersuchungsflächen identifiziert, um den Grad der Boden- und Landschaftsdegradierung anhand des Vergleichs mit Kontrollstandorten außerhalb des bergbaulichen Einflusses zu untersuchen. Modellierung mit RUSLE über ein ArcGIS-Interface ermöglichte die Quantifizierung des Bodenabtragspotentials innerhalb der Tagebaue und des Einzugsgebiets Die Ergebnisse zeigen, dass die direkten Prozesse, die mit tagebaulichem Bergbau verbunden sind, üblicherweise die Anlage von Gruben und Gräben umfassen. Indirekte und weniger augenfällige Prozesse treten als langfristige Konsequenz des Bergbaus auf. Sie umfassen die Verringerung der organischen Substanz, Verdichtung oder Auflockerung von Bodenpartikeln an Bergbaustandorten, die meist mit einem niedrigen Gehalt an OS einhergeht, niedrige Gehalte an stabilen Bodenaggregaten, und oftmals hohen Lagerungsdichten, die variabel innerhalb der Bergbaustandorte verteilt sind. Dies könnte die Beschränkung oder Absenkung, oder die schnelle Infiltration von Wasser in den Boden während der Feldexperimente erklären, möglicherweise als Konsequenz der Porenversiegelung oder der Rissbildung um Minenschächte, von denen aus Rutschungen oder Grundbrüche entstehen. Die organischen Substanz-Gehalte reichen von 1 bis 2,5% an den Kontrollstandorten und landwirtschaftlich genutzten ehemaligen Bergbaustandorten. OS-Gehalte an wiederhergestellten Standorten waren in derselben Größenordnung wie die Kontrollstandorte und die landwirtschaftlich genutzten ehemaligen Bergbaustandorte. Die sich selbst erholenden Standorte im ehemaligen Tagebau weisen weit niedrigere organischen Substanz-Gehalte auf, die generell 2 % nicht überschreiten. Die Rate der Bodenaggregatbildung reicht von sehr gering (8 %) bis gering (≤13,5 %). Die Lagerungsdichten reichen von 1,29 bis 1,59 g cm-3, und können lokal bis 1,76 g cm-3 erreichen. Als Konsequenz ändert sich auch die Gesamtporosität lokal. Die Anwendung von Korrelations- und multiplen Regressionsmodellen ergab einen starken Einfluss der organischen Substanz auf die Lagerungsdichten. Infiltrationsexperimente, die an Proben der verschiedenen Versuchsstandorte durchgeführt wurden, zeigten Unterschiede sowohl bei der Wasseraufnahmerate als auch bei den Infiltrationskurven. Infiltrationskurven sind variabel über die Untersuchungsstandorte verteilt. Sie reichen von sehr langsam (3,8 mm h-1) bis schnell (111,2 mm h-1). Die Versuche zu den Atterberg’schen Grenzen zeigen, dass die Böden des Gatumba-Bergbaudistrikts keine extremen Eigenschaften aufweisen und für technische Maßnahmen geeignet sind. Die Fließgrenze liegt zwischen 26 % und 51 %, wohingegen die Ausrollgrenze Werte zwischen 18 % und 22 % umfasst. Die höchste gemessene Ausrollgrenze war 29 %, und dieser Boden wies eine Plastizitätszahl von 6 % auf. Der durchschnittliche Bodenabtrag im Gatumba Einzugsgebiet beträgt 27,45 t ha-1 a-1 mit einer Standardabweichung von 0,891. Mehr als 65 % des Landes sind anfällig für hohe Bodenabtragsraten (mehr als 10 t ha-1 a-1), und eine steigende Bodenerosion folgt steigenden Hangneigungen und Landnutzungsmustern. Die Höchstwerte der Bodenabtragungsraten finden sich jeweils im Oberen Kibilira, Kirombozi und Gisuma-Einzugsgebiet. Auf Grundlage verschiedener Szenarien, die zur Quantifizierung der Bodenerosionsraten angewendet wurden, zeigte sich, dass mit höheren organischen Substanz-Gehalten (2 % bis >2 %) und mit verbesserten Anbaupraktiken (Kontur-, Streifen-, Terrassenanbau) die Bodenerosionsraten linear in der Größenordnung von 17,8 bis 18,8 t ha-1 a-1 verringern. Um kleinräumigen Tagebauen umweltverträglicher zu gestalten bedarf es der Entwicklung integrierter Methoden und interdisziplinärer Ansätze die die Umweltfolgen von Bergbauoperationen reduzieren und Bergbaustandorte in einem nutzungsfähigen Zustand hinterlassen. Praktiken wie die Trennung von Boden und Gesteinsaushub, die Stabilisierung von Hängen und die Verbesserung von Wiederherstellungsstandorten sollten größte Berücksichtigung beim Rehabilitationsprozess betroffener Standorte finden. KW - Small-scale opencast mining KW - Geomorphology KW - Processes KW - Landforms KW - Mitigation strategies KW - Geomorphologie KW - Prozesse KW - Landformen KW - Schadensminderungsmaßnahmen KW - Kleinräumige Tagebaue KW - Zinn KW - Tantal KW - Tagebau KW - Geomorphologie KW - Landschaftsentwicklung KW - Schadensmindernde Maßnahme KW - Ruanda Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36772 PB - BTU Cottbus-Senftenberg CY - Cottbus ER - TY - THES A1 - Bytyqi, Afrim T1 - Beneath the surface : unmasking the hidden risks and disadvantages of outsourcing in early drug development T1 - Unter der Oberfläche : Aufdeckung der versteckten Risiken und Nachteile des Outsourcings in der frühen Arzneimittelentwicklung N2 - This research examines the impact of outsourcing on knowledge and technology development in clinical research, with a particular focus on early drug development. It explores how outsourcing, while offering short-term advantages such as cost reduction and access to specialized expertise, can lead to long-term disadvantages such as loss of knowledge, reduced scientific integrity and altered power dynamics between sponsors and vendors. The study highlights the ethical and philosophical implications of transferring responsibilities to vendors, including the potential for reduced autonomy and expertise among sponsor personnel and the risks associated with reliance on vendor-generated data. To address these challenges, an alternative operating model is proposed that emphasizes shared responsibility and greater involvement of sponsor staff in research activities to maintain knowledge integrity, ensure research quality and promote professional development. N2 - Dieses Forschungsprojekt untersucht die Auswirkungen von Outsourcing auf die Entwicklung von Wissen und Technologie in der klinischen Forschung, mit besonderem Schwerpunkt auf den frühen Phasen der Arzneimittelentwicklung. Es wird untersucht, wie Outsourcing kurzfristige Vorteile wie Kostenreduktion und Zugang zu spezialisierter Expertise bietet, aber auch langfristige Nachteile wie Wissensverlust, Beeinträchtigung der wissenschaftlichen Integrität und veränderte Machtverhältnisse zwischen Sponsoren und Vendoren mit sich bringen kann. Die Studie beleuchtet die ethischen und philosophischen Implikationen der Übertragung von Verantwortung an Vendoren, einschließlich des potenziellen Verlustes an Autonomie und Expertise für Sponsoren, sowie die Risiken, die mit der Abhängigkeit von den durch Vendoren generierten Daten verbunden sind. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wird ein alternatives Betriebsmodell vorgeschlagen, das den Schwerpunkt auf geteilte Verantwortlichkeiten und eine stärkere Einbeziehung des Sponsorpersonals in die Forschungsaktivitäten legt, um die Integrität des Wissens zu wahren, die Qualität der Forschung zu sichern und die berufliche Entwicklung zu fördern. KW - Wissensentwicklung KW - Hidden risks KW - Disadvantages of outsourcing KW - Early drug development KW - Responsibility KW - Knowledge development KW - Versteckte Risiken KW - Nachteile des Outsourcings KW - Frühe Arzneimittelentwicklung KW - Verantwortung KW - Arzneimittelentwicklung KW - Outsourcing KW - Risikoanalyse Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68027 ER -