TY - THES A1 - Colas, Jean Philippe T1 - Strategiegenese bei Architekten und Ingenieuren T1 - The Formation of Strategies in Architectural and Engineering Practice N2 - Die vorliegende Arbeit untersucht die Frage, wie bei Architekten und Ingenieuren Unternehmensstrategien entstehen. Dabei geht es nicht um die Identifikation einer guten oder schlechten, einer erfolgreichen, oder einer weniger erfolgreichen Art der Strategiegenese, sondern um die Frage, ob bei Architekten und Ingenieuren überhaupt in dem gleichen Maß wie in industriellen oder großen Unternehmen von Strategien und ihrer Entstehung gesprochen werden kann und ob sich gängige Theorien hierzu – freilich mit gewissen Modifikationen – auf Architektur- und Ingenieurbüros übertragen lassen. Die Arbeit ist in zwei Teile gegliedert. Der erste, theoretische Teil leitet aus existierenden Theoriesträngen der Strategieforschung, der Architekturforschung, der Forschung zur Freien Berufen, der Organisationssoziologie und der Kreativitätsforschung einen geeigneten Untersuchungsbezugsrahmen ab. Dieser setzt sich im Wesentlichen aus einer Referenzmatrix zur Einordnung von Strategiegenesetypen und einem Bezugsrahmen zur Identifikation von Unternehmenszielen zusammen. Im zweiten, empirischen Teil der Arbeit werden vier Fallbeispiele großer Architektur- und Ingenieurbüros eingehend auf die Variablen des Untersuchungsbezugsrahmens hin untersucht. In den Architektur- und Ingenieurbüros wurden strukturierte Interviews mit Mitarbeitern aller Hierarchieebenen geführt, die einen detaillierten Einblick in die Arbeitsweise und die Form der Strategiegenese der Büros geben. Die empirischen Untersuchungen bestätigen weitgehend die Anwendbarkeit des theoretisch deduzierten Bezugsrahmens. Leichte Anpassungen einzelner Variablen sind für eine Weiterführung des Forschungsansatzes notwendig. Mögliche Erweiterungen des Forschungsansatzes liegen in großzahlig-quantitativen Untersuchungen, Langzeituntersuchungen einzelner Architektur- und Ingenieurbüros oder der Übertragung des Ansatzes auf andere kreative Dienstleistungsbranchen. N2 - The study explores, how business strategies are formed within architectural and engineering practices. The main interest lies with the applicability of existing models of strategy formation to architectural and engineering practices and necessary modifications to these models. The research is structured in two parts. In the first, theoretical part a research framework is deducted from existing theories on strategies and strategy formation, architectural and planning research, theories on professional service firms, organizational sociology and research on creativity. The framework is composed of a positioning matrix yielding four distinct types of strategy formation and a framework for identifying different types of firm objectives. In the second, empirical part the strategy formation processes of four large German architectural and engineering practices are analyzed in detailed case examples along the variables of the research framework. Exhaustive interviews were conducted in each architectural and engineering practice on all hierarchical levels allowing a comprehensive understanding of each practice's processes of strategy formation. The empirical research largely confirms the applicability of the research framework. Some adjustments will have to be made to selected variables for an expansion of the research program. Possible extensions to the present research could be a more quantitative contingency approach, long-term monitoring of strategy formation processes in single practices or a transfer of the research approach to other creative professional service industries. KW - Ingenieurbüro KW - Strategisches Management KW - Strategie KW - Architektenbüro KW - Architektur KW - Strategiegenese KW - Freie Berufe KW - Professionalisierung KW - Strategische Planung KW - Formation of strategies KW - Professional service firm KW - Professionalization KW - Architect KW - Engineer Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-497 ER - TY - THES A1 - Concord, Arnaud T1 - Debonding technologies for adhesive bonded structures T1 - Wiederlösbare Klebstoffe für Strukturklebungen N2 - Adhesive bonding is the preferred bonding method for a lot of different application because of is particularities. As an example, adhesive bonding does not require to drill holes like for riveting or screwing. Thin and fragile material as well as of different arts can be successfully joined using adhesives. Moreover, adhesive bonding provides a uniform load distribution within the bonding joint during mechanical load. For these reasons, adhesive bonding should be used systemically for joining fiber reinforced polymers, since the fibers would be damaged by drilled holes. The mechanical properties of the parts given by the fibers would then remain. The problem is that it is very difficult to separate adhesively bonded structures. The first layer of fibers is often damaged by rough mechanical separation, or the resin matrix is damaged because of high temperatures applied. For these reasons, fibers reinforced polymers are up to now still very often screwed or riveted. New adhesive systems that allow debonding of structural bonding joints are developed and investigated in this work. For this purpose, epoxide and polyurethane adhesive are modified with foaming agents that weaken the adhesive above their expansion temperature. These modified adhesive should keep properties as close as possible to the properties of the unmodified adhesives. The expansion temperature should be above the upper service temperature of the adhesive as far as possible but also below the limit of the thermal stability of the substrates. This is contradictory and the window of temperature at which the expansion should take place is very narrow. In a second method, a commercial electrically disbonding adhesive is used in combination with fiber reinforced polymer substrates. This adhesive can be electrically disbonded by applying a voltage at the terminals of the adhesive. Therefore, electrically conductive substrates are necessary and the metallization of the fiber reinforced polymer substrates is investigated. N2 - Kleben ist für viele Anwendungen die bevorzugte Verbindungsmethode aufgrund seiner Besonderheiten. Beispielsweise ist es nicht notwendig Löcher, wie beim Nieten oder Schrauben, zu produzieren. Materialien, welche dünn, spröde oder unterschiedlich sind, können mit Klebstoffen ebenfalls effizient verbunden werden. Darüber hinaus erlaubt das Kleben eine gleichmäßige Spannungsverteilung. Aus diesen Gründen sollte das Kleben häufig für das Verbinden von Faserverbundwerkstoffen verwendet werden. Dadurch würden die enthaltenen Fasern nicht beschädigt und mechanischen Eigenschaften des Materials beibehalten werden. Das Problem hierbei allerdings ist, das sehr schwierige Trennen von geklebten Teilen. Die oberste Lage der Fasern wird oft bei einem gewaltigen mechanischen Lösen beschädigt, oder die Harzmatrix wegen hoher eingesetzten Temperaturen. Aus diesen Gründen werden Faserverbundwerkstoffe heutzutage noch viel geschraubt und genietet. In dieser Arbeit, wurden neue Klebstoffsysteme entwickelt, die das Wiederlösen von Strukturklebungen erlaubt. Zu diesem Zweck sind Klebstoffe, basierend auf Epoxiden und Polyurethanen mit Expansionsstoffen, die die Klebeverbindung oberhalb der Expansionstemperatur schwächen, modifiziert worden. Die modifizierten Klebstoffe sollten Eigenschaften aufweisen, die den Eigenschaften unmodifizierten Klebstoffe sehr ähnlich sind. Die Expansionstemperatur sollte, so fern wie möglich, sich in der obersten Einsatztemperatur des Klebstoffes befinden, aber ebenfalls im Bereich der Temperaturbeständigkeit der Substrate. Diese Anforderung steht sich im Widerspruch und ruft deshalb einen kleinen möglichen Temperaturbereich zur Anwendung hervor. In einer zweiten Methode wurde ein kommerzieller elektrisch lösbarer Klebstoff eingesetzt. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an den Klemmen des Klebstoffes konnte die Klebeverbindung getrennt werden. Dafür sind elektrisch leitfähige Substrate notwendig. Für eine Verwendung dieses Klebstoffes auf nicht elektrisch leitfähige Substrate wie Faserverbundwerkstoffe, ist die Metallisierung von Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen untersucht worden. KW - Klebeverbindung KW - Adhäsion KW - Klebstoff KW - Wiederlösbar KW - Verbundwerkstoff KW - CFK KW - Adhesive KW - Debonding KW - Composite KW - CFRP Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-23741 ER - TY - THES A1 - Conti, Aldo T1 - Universal Design - zukunftsweisende Wohngebäudekonzepte : Entwicklung einer Bewertungsmethode für Wohngebäude unter Berücksichtigung der Prinzipien des Universellen Designs. T1 - Universal Design - pioneering concepts for residential buildings : development of an evaluation method for residential buildings respecting the principles of Universal Design. N2 - Im Rahmen dieser Untersuchung wurden insbesondere die Wechselbeziehungen zwischen dem Konzept des Universellen Designs im Wohnungsbau und der Gebäudeflexibilität analysiert, mit der Absicht festzustellen, was ein Gebäude grundsätzlich ausmachen muss, das einerseits auf die Veränderungen in den Lebens- und Wohngewohnheiten der Menschen reagieren sollte und andererseits die Prinzipien des Universellen Designs berücksichtigen muss. Darüber hinaus wurde mit der vorliegenden Forschungsarbeit versucht, die Informationslücken zum Thema des Universellen Designs im Wohnungsbau zu schließen und kritisch zu hinterfragen. Die gewonnenen Erkenntnisse dieser Arbeit sowie die Auswertung der Ergebnisse bei der Auswahl der untersuchten Fallbeispiele erlauben Rückschlüsse auf die Bedürfnisse der Menschen im Zusammenhang mit ihrer Wohnung bzw. ihrem Haus und werden dazu beitragen, Wohnungen zu schaffen, die den Wünschen ihrer Bewohner immer mehr entsprechen. Das vornehmliche Ziel dieser Untersuchung ist die Erarbeitung eines methodischen Standards zur Optimierung des Konzeptes des Universellen Designs. Ein wesentlicher Bestandteil stellt dabei die Entwicklung einer Evaluierungsmethode dar, die bisher als einzige Methode dieser Art die Prinzipien des Universellen Designs als Richtlinien zur Bewertung erhebt und somit das Konzept des Universellen Designs und seine Umsetzung im Wohnungsbau wesentlich bereichern kann. Die Forschungsarbeit ist in zwei Teile gegliedert: einen ersten theoretischen Teil, in dem der Fokus auf das vielschichtige Konzept des Universellen Designs und auf die damit verbundenen Begriffe gerichtet ist. Dort wird auch der gesellschaftliche Struktur- und architektonische Wohnwandel einer Analyse unterzogen. Und einen zweiten Teil, in dem Projektbeispiele untersucht wurden, die beispielhafte Lösungen im Bereich der Gebäudeflexibilität aufzeigen, die in der Lage sind, das Konzept des Universellen Designs im Wohnungsbau zu unterstützen. N2 - In the course of this study, the interdependence of the Universal Design concept for residential buildings and the flexibility of buildings was in particular looked at and analysed, in order to find out what a building should essentially be like that responds to changing lifestyles and living habits on the one hand, whilst considering the principles of Universal Design on the other. Moreover, this research project was carried out in an attempt to close persisting information gaps with regard to Universal Design for residential buildings and to critically scrutinise them. The insights gained and the evaluation of the results obtained from the selected case studies allow conclusions on people’s needs with respect to their flat and/or their house, and will contribute to building residential housing that increasingly meets the wishes of its residents. The main objective of this study is to develop a methodical standard for optimising the Universal Design concept. To this effect, the development of an evaluation method is a vital component, which, as the sole method of this kind so far, establishes the principles of Universal Design as guidelines for evaluation, thereby significantly enhancing Universal Design and its implementation for residential buildings. The research study is divided in two parts: The first theoretical part focuses on the complex concept of Universal Design and the terms and definitions associated with it. This part also provides an analysis of the changes in social structure and in living habits from an architectural point of view. The second part deals with the evaluation of project examples, which show exemplary solutions for flexible buildings that are suited to support the Universal Design concept for residential buildings. KW - Universal Design KW - Gebäudeflexibilität KW - Zugänglichkeit KW - Fehlertoleranz KW - Behindertengerechtigkeit KW - Accessible design KW - Inclusion KW - Flexibility KW - Universal Design KW - Accessibility KW - Design for all KW - Barrier-free KW - Haus KW - Behindertengerechtes Bauen KW - Bauen KW - Altersgerechtes Bauen KW - Grundriß KW - Anpassung KW - Beispielsammlung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41379 ER - TY - RPRT A1 - Coobs, Kathrin T1 - Netzwerke als Baustein der Sozialen Arbeit im Kontext von Fluchtmigration: Eine kritische Exploration zu Herausforderungen in Brandenburg N2 - Flüchtlingssozialarbeitende stehen in der Arbeit mit Menschen, die ihre Heimat verlassen mussten, nicht nur vor der Aufgabe, die formellen Voraussetzungen (Asylanträge, rechtliche Voraussetzungen für Duldungen und/oder Aufenthaltsbestimmungen etc.) innerhalb kürzester Zeit erfüllen zu müssen. Sie müssen parallel dazu den informellen Teil (Sprache, traumatische Fluchterfahrungen, Trauer und/oder Angst über zurückgebliebene Familienangehörige, mitgebrachte Traditionen etc.) integrieren. Bei dieser hohen Komplexität ist es wichtig in einem professionellen Netzwerk agieren zu können, um der Multikomplexität gerecht zu werden. Besonders in einem Flächenland wie Brandenburg stellt diese Form der Parallelität formeller und informeller Aufgaben eine besondere Herausforderung dar. Neben den professionell-organisierten Netzwerken, treffen wir in Brandenburg auf selbstorganisierte Netzwerke, kleine private Netzwerke und dem Netzwerk des Ehrensamtes. Im Rahmen einer Studie über Netzwerkarbeit in Brandenburg fand eine kurze Evaluation über vorhandene Netzwerke und deren Wirksamkeit statt, in deren Ergebnis die Idee einer Triangulation für eine höhere Effektivität zur Diskussion gestellt wird. N2 - When working with people who have had to leave their homeland, social workers are not only faced with the task of having to meet the formal requirements (asylum applications, legal requirement for a tolerance etc.) within a very short time. At the same time, they have to integrate the informal part (language, traumatic experiences of flight, grief and / or fear around who have stayed behind, traditions you have brought with you, etc.). With this high level of complexity, it is important to be able to act in a professional network in order to cope with the multicomplexity. This form of parallelism of formal and informal tasks is a particular challenge, especially in a sparsely populated state like Brandenburg. In addition to professionally organized networks, in Brandenburg we meet self-organized networks, small private networks and some of honorary network. As part of a study on networking in Brandenburg, a brief evaluation of existing networks and their effectiveness took place. The result of which is the idea of a discussion about a triangulation of existing networks for a greater effectiveness. T3 - MIKOWA Arbeitspapiere - 3, 2021 KW - Netzwerk KW - Brandenburg KW - Migration KW - Soziale Arbeit KW - Network KW - Migration KW - Social work KW - Brandenburg KW - Vernetzung KW - Migration KW - Interkulturelle Sozialarbeit Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-54021 ER - TY - THES A1 - Corrêa da Silva, Rodrigo T1 - Investigation of pulverized, pre-dried lignite combustion under oxy-fired conditions in a large-scale laboratory furnace T1 - Untersuchung der Verbrennung von vorgetrocknetem Braunkohlestaub unter Oxyfuel-Bedingungen in einer großskaligen Laborfeuerung N2 - The oxy-fuel combustion process with subsequent CO2 storage has received attention as a promising technology for capturing CO2 from fossil fuel power plants. Recent progress in understanding pulverized coal combustion under oxy-fired conditions is attributable in part to studies performed at laboratory bench-scale. Previous investigations have underlined some significant differences between conventional air-fired and oxy-fired combustion with regard to temperature, heat flux distribution, and pollutant emissions. While most studies provide information on the impacts of O2 concentration in the feed gas, the impact of burner configuration and operating settings on oxy-coal combustion have been investigated by only a handful of studies. The present study addresses the impact of oxy-fired conditions on the chemistry and dynamics of pulverized coal flames generated by a staged feed-gas burner operating with pre-dried lignite. Investigations were carried out in a newly constructed test facility where the combustion takes place in a horizontal up-fired furnace with a rated capacity of 0.40 MWth. Since the focus of this work is on adapting oxy-fuel combustion techniques to existing furnaces, great emphasis is placed on maintaining flame temperatures and heat transfer similar to that of conventional air combustion. The strategy adopted to investigate the impacts of burner settings is divided into theoretical and experimental investigations. In the theoretical study, the combustion-related parameters are calculated based on thermodynamic balances and act as a background for the definition of some important operating settings. Non-reacting flow simulations which include the burner and part of the furnace are performed using a CFD commercial code aimed at a qualitative evaluation of feed gas distribution and swirl strength on the flow pattern formed in the near burner region. These predictions assist in the interpretation of the experimental data and in the calculation of the swirl number at the exit of the burner. During the experimental investigations, the characteristics of diffusion flames were first investigated in a parametric study to evaluate the impact of secondary swirl numbers at three levels and secondary/tertiary flow ratios on the overall combustion performance. The second part of the test program involved detailed in-flame measurements for selected flames. Measurements of local gas temperature, gas species concentrations, and radiative heat flux were performed with standard water-cooled probes with special focus on the near burner region. Theoretical and experimental studies are also carried out under air-fired conditions and used as a benchmark throughout this study. The overall O2 fraction upstream of the burner was kept at 31 vol% and was defined with basis on a similar adiabatic flame temperature as air-firing. Flame stabilization was shown to be strongly dependent on the O2 fraction of the primary stream, feed gas distribution between the secondary and tertiary registers, and strength of the secondary swirl. Type-1 flames operating at a stoichiometric ratio of 1.17 were generated under air-fired and oxy-fired conditions and investigated in detail. Detailed flow pattern and flame structure studies show evidence of radial flame stratification consistent with gradual O2 admixing to the central fuel jet. Increasing the swirl number and the secondary/tertiary flow ratio enhances the mixing of coal particles and increases the temperatures close to burner. Much lower temperatures on the flame axis are observed under oxy-fired conditions. In the same region, higher CO concentrations were also observed, possibly as a result of CO2 dissociation and/or gasification reactions by water vapor and CO2 which contribute to lower temperatures. Very low CO concentration at the furnace exit and high particle burnout indicate that oxy-fired conditions are not an obstacle to achieving a high combustion efficiency for type-1 flames. Although SO2 concentrations were higher under oxy-fired conditions, the emission rates were very similar, indicating that SO2 emissions are exclusively dependent on the sulfur content of the coal. Experimental data obtained from the parametric study and in-flame measurements suggest great potential for NO abatement through flame aerodynamics for oxy-coal combustion. The experiments demonstrate that feed gas staging in a burner is an effective technique for improving the flame stratification in fuel-rich and fuel-lean zones. In particular, a combination of high swirl and high secondary/tertiary flow ratio results in significant NO reduction. N2 - Oxyfuel-Verbrennung mit anschließender Speicherung von CO2 erhält viel Aufmerksamkeit, da sie als eine vielversprechende Technologie zur CO2-Abscheidung bei fossilen Kraftwerken gilt. Jüngste Fortschritte im Verständnis der Kohlenstaubverbrennung unter Oxyfuel-Bedingungen sind zum Teil auf Untersuchungen im Labormaßstab und Testanlagen zurückzuführen. Frühere, grundlegende Untersuchungen haben einige bedeutende Unterschiede zwischen luftgefeuerter und sauerstoffgefeuerter Verbrennung hinsichtlich Temperaturen, Wärmestromverteilung und Schadstoffemissionen aufgezeigt. Während in den meisten Studien Informationen über die Auswirkungen der O2-Konzentration im Speisegas und die Auswirkungen der Brennereinstellungen nur in wenigen Arbeiten untersucht wurden, befasst sich die vorliegende Promotion mit dem Einfluss der Oxyfuel-Verbrennung in einem gestuften Kohlestaubbrenner. Die Untersuchungen wurden in einer kürzlich erbauten Testanlage durchgeführt. Die Verbrennung erfolgt in einem zunächst horizontal und dann vertikal verlaufenden Verbrennungsraum mit einer Nennleistung von 0,40 MWth. Die Vorgehensweise zur Untersuchung der Auswirkungen von Brennereinstellungen ist grundsätzlich in theoretische und experimentelle Betrachtungen unterteilt. In dem theoretischen Teil werden die relevanten Verbrennungskenngrößen auf Basis thermodynamischer Gleichgewichte berechnet und dienen als Grundlage zur Festlegung einiger wichtiger Betriebsbedingungen. Mithilfe eines kommerziellen CFD-Codes werden Simulationen einer nicht-reagierenden Strömung im Bereich des Brenners und Teilen des Feuerraums durchgeführt, um die Verteilung des Speisegases und Drallstärke im Brennernahbereich qualitativ bewerten zu können. Diese Vorhersagen werden zur Unterstützung der physikalischen Interpretationen der Daten und zur Berechnung der Drallzahl am Brenneraustritt angewendet. Während der experimentellen Untersuchungen wurden die Charakteristika der Diffusionsflammen zunächst in einer parametrischen Studie untersucht, um den Einfluss der Drallzahlen für drei verschiedene Werte sowie der Massenstromverhältnisse von sekundären zu tertiären Strömen auf die gesamte Verbrennung auszuwerten. Der zweite Teil des Testprogramms enthielt detaillierte Messungen innerhalb der Flamme für ausgewählte Betriebspunkte. Als Referenz diente die Luftverbrennung; insgesamt wurden vier Oxyfuel-Flammen untersucht. Messungen der lokalen Gastemperatur, der Gaszusammensetzung und des Strahlungswärmeaustauschs wurden mit standardisierten, wassergekühlten Messsonden insbesondere im Nahbrennerbereich durchgeführt. Der O2-Anteil vor dem Brenner wurde bei 31 Vol.-% gehalten und auf Grundlage der gleichen adiabatischen Flammentemperatur wie bei luftgefeuerter Verbrennung definiert. Messungen innerhalb der Flamme zeigten, dass die Verteilung der einfallenden Wärmestrahlung entlang der Flammenlänge nur geringfügig verändert ist, was darauf schließen lässt, dass die Festlegung des O2-Anteils für die Oxyfuel-Verbrennung passend gewählt wurde. Die Flammenstabilisierung erwies sich als stark abhängig vom O2-Anteil im Primärstrom, der Speisegas-Verteilung zwischen den sekundären und tertiären Zuführungen und der Drallstärke. Typ 1 Flammen mit einem stöchiometrischen Verhältnis von 1,17 wurden unter Luft- und Oxyfuel-Bedingungen erzeugt und detailliert untersucht. Aus detaillierten Untersuchungen der Strömungsmuster und Flammenstrukturen ergaben sich Hinweise auf eine radiale Flammenschichtung mit schrittweiser O2-Entmischung in dem zentralen Kohlejet. Die Erhöhung der Drallzahl und des Verhältnisses von Sekundär- zu Tertiär-Strömung verbessert die Vermischung der Kohlepartikel untereinander und erhöht die Temperaturen in der Nähe des Brenners. Eine bemerkenswerte Reduzierung der Temperaturen auf der Flammenachse wurde unter Oxyfuel-Bedingungen beobachtet. In der gleichen Region wurden höhere CO-Konzentrationen als mögliche Folge der CO2-Dissoziation und/oder der Vergasungsreaktion mit Wasserdampf und CO2 beobachtet. Sehr niedrige CO-Konzentrationen am Feuerraumaustritt, die einem hohen Partikelausbrand zugeordnet werden, zeigen an, dass Oxyfuel-Bedingungen hohe Wirkungsgrade für Typ 1 Flammen nicht verhindern. Obwohl die SO2-Konzentrationen bei Oxyfuel-Bedingungen höher waren, waren die Emissionsraten sehr ähnlich, was darauf hinweist, dass die SO2-Emissionen ausschließlich vom Schwefelgehalt der Kohle abhängig sind. Die aus der Parameteruntersuchung sowie Messungen in der Flamme erhaltenen experimentellen Daten deuten darauf hin, dass ein großes Potenzial zur NO-Reduktion durch die Flammenaerodynamik für die Oxyfuel-Verbrennung besteht. Die Experimente zeigten, dass die gestufte Zufuhr der Gasströme in einen Brenner eine effektive Technik zur Verbesserung der Flammenschichtung in brennstoffreiche und brennstoffmagere Zonen ist. Insbesondere die Kombination von hohem Drall und hohem Verhältnis von Sekundär- zu Tertiär-Strömung resultierte letztendlich in eine signifikante NO-Reduktion. KW - Kohlenstaubbrenner KW - Oxyfuel-Verfahren KW - Oxyfuel KW - Verbrennung KW - Trockenbraunkohle KW - Brenner KW - Staubfeuerung KW - Oxy-fuel KW - Lignite KW - Coal KW - Burner KW - Combustion Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-27489 ER - TY - THES A1 - Costache, Florenta T1 - Dynamics of ultra-short laser pulse interaction with solids at the origin of nanoscale surface modification T1 - Die Dynamik der Wechselwirkung ultrakurzer Laserpulse mit Festkörpern als Ursache von nanoskaliger Oberflächenmodifikation N2 - This thesis addresses fundamental physical processes which take place at the surface region of a target during and after the interaction with ultra-short laser pulses. The general goal is to bring together different phenomena and discuss the non-equilibrium nature of the interaction of femtosecond laser pulses (tp < 100 fs) with various materials, in particular dielectrics and semiconductors. Different experiments, using various techniques, are designed to explore the basic mechanisms of laser ionization, defect creation, electron-lattice energetic transfer, charged particles desorption, optical breakdown, phase transformations and surface morphological changes. Such processes are shown to depend strongly on the laser intensity. Thus, they are analyzed for intensities over four orders of magnitude (10^11-10^14 W/cm2), around the surface optical breakdown (damage) threshold intensity. First, experimental studies using time-of-flight mass spectrometry indicate that non-resonant intense ultra-short laser pulses can efficiently ionize a dielectric (semiconducting) material leading to emission of electrons as well as charged particles, i.e. atomic ions and large clusters, and neutral particles. Under these irradiation conditions, the ionization processes can be at best described by multiphoton ionization and ionization at defects sites. The structural defects provide the means for an increased positive ion desorption rate. A multiple pulse incubation effect in the ion yield can be well related with the reduction of the multi-pulse damage threshold with increasing intensity. Following the initial electron excitation and emission, positive ions are released from the surface in a substantial amount with high ion velocities indicative of a localized microscopic electrostatic expulsion. With increasing intensity, the amount of ions gets larger and larger and their velocity distribution exhibits a bimodal structure. Also, in these conditions, negative ions are detected. The ion desorption can arise from a combination of a localized electrostatic repulsion (macroscopic Coulomb explosion) and a thermal ‘explosive’ mechanism. The later becomes more important with increasing intensity. The very fast energy input and particle emission result in a transient perturbation and deformation of the target lattice. Using pump-probe experiments the temporal evolution of lattice dynamics can be analyzed upon single-pulse excitation for many different target materials. This deformation is indicated to be a material characteristic. It is associated with the generation of transient defects in dielectrics or fast phase transitions in semiconductors and metals. Therefore, it could well give estimates of lifetime of transient defect states or electron-phonon relaxation times.At last the surface morphology after ablation is analyzed, with emphasis on the laser-induced surface periodic patterns (ripples). The patterns observed appear to be very different from the ‘classical’ ripples formed after long pulse ablation. They can have periods much smaller than the incident wavelength and are rather insensitive to the variation of the laser wavelength and angle of incidence. We show that control factors are laser beam polarization and the irradiation dose. Additionally, the patterns exhibit features pointing toward a chaotic origin. Their possible formation mechanism is likely linked with the non-equilibrium nature of the interaction. N2 - Diese Dissertation befasst sich mit den grundlegenden physikalischen Prozessen, die im Oberflächenbereich eines Materials während und nach der Wechselwirkung mit ultra-kurzen Laser Pulsen stattfinden. Es ist das wesentliche Ziel der Arbeit unterschiedliche Phänomene zu vereinen und zu zeigen, dass die Wechselwirkung von Femtosekunden-Laserpulsen (tp < 100 fs) mit unterschiedlichen Materialien, insbesondere Dielektrika und Halbleiter, fern vom thermischen Gleichgewicht stattfindet. Verschiedene Experimente, die unterschiedliche Techniken nutzen, werden entwickelt um die grundlegenden Mechanismen für Laserionisation, Defekterzeugung, Elektron-Gitter Energieaustausch, die Desorption von geladenen Teilchen, den optischen Durchbruch, Phasen-Transformationen und Änderungen der Oberflächenmorphologie zu untersuchen. Es wird gezeigt, dass solche Prozesse sehr stark von der Laserintensität abhängen. Daher werden sie in einem Intensitätsbereich von vier Größenordnungen (10^11-10^14 W/cm2) um die Schwelle für den optischen Durchbruch an der Oberfläche (Zerstörungsschwelle) studiert. Experimente mit Flugzeit-Massenspektrometrie zeigen, dass nichtresonante, intensive ultra-kurze Laserpulse ein Dielektrikum (Halbleiter) sehr effizient ionisieren können. Neben Elektronen werden auch schwere geladene Teilchen emittiert, d.h. atomare Ionen und große Clusterionen, sowie Neutralteilchen. Der Ionisationsprozess kann hier am besten beschrieben werden als Mehrphotonen-Ionisation und Ionisation von Defekten. Strukturdefekte bewerken eine erhöhte Desorption von positiven Ionen. Daher gibt es einen Effekt der Multi-Puls Inkubation für die Ionenausbeute, der auf einer Reduzierung der Zerstörungsschwelle beruht und stark von der Intensität abhängt. Als Folge der Anregung und Emission von Elektronen verlassen positive Ionen in beträchtlicher Zahl mit hoher Geschwindigkeit der Oberfläche. Dies deutet auf eine lokale mikroskopische elektrostatische Abstoßung hin. Mit zunehmender Intensität wächst die Zahl der Ionen stark an, und ihre Geschwindigkeits-Verteilung entwickelt eine bimodale Struktur. Jetzt können auch negative Ionen nachgewiesen werden. Die Ionen-Desorption kann hier auf einer Kombination von einer lokalen elektrostatischen Abstoßung (Coulomb Explosion) und einem thermischen Explosions-Mechanismus beruhen. Dieser wird mit wachsender Intensität zunehmend wichtiger. Da der Energie-Eintrag und die Teilchen-Emission sehr schnell erfolgen, entsteht eine transiente Störung und Deformation des Gitters der Probe. Mit Pump-Probe Experimenten kann die zeitliche Entwicklung der Gitterdynamik nach Einzelpuls-Anregung für viele unterschiedliche Materialien untersucht werden. Die Gitterdeformation ist offensichtlich Material-spezifisch. Sie ist verknüpft mit der Erzeugung von transienten Defekten in Dielektrika oder schnellen Phasenübergängen in Halbleitern und Metallen. Daher können solche Experimente eine gute Abschätzung liefern für die Lebensdauer von transienten Defektzuständen oder für Elektron-Phonon-Relaxationszeiten. Schließlich wird die Oberflächenmorphologie der Probe nach der Ablation studiert, insbesondere werden Laser-Induzierte Periodische Strukturen (Ripples) beobachtet, die offensichtlich sehr verschieden sind von ‚klassischen’ Ripples nach der Ablation mit langen Pulsen. Ihre Periodizität ist viel kleiner als die einfallende Wellenlänge, und es wird kein großer Einfluss von Wellenlänge und Einfallswinkel beobachtet. Wir zeigen, dass eher Laserpolarisation und Bestrahlungsdosis wichtig sind. Außerdem zeigen die Muster Eigenschaften, die auf eine Selbstorganisation hindeuten. KW - Ultrakurzer Lichtimpuls KW - Nanostruktur KW - Oberflächenstruktur KW - Ultra-kurze Laser Pulse KW - Flugzeit-Massenspektrometrie KW - Teilchen-Emission KW - Ultraschnelle Gitterdynamik KW - Ripples KW - Femtosecond laser pulses KW - Time-of-Flight mass spectrometry KW - Particle emission kinetics KW - Ultrafast lattice dynamics KW - Ripples Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-3674 SN - 978-3-8322-6465-9 ER - TY - THES A1 - Cruz-Rivera, Reynaldo T1 - Implementation of End-of-Life Vehicle’s Recycling for Developing Countries: Case Study, Mexico T1 - Implementierung des Altautorecyclings in Entwicklungsländern: Länder-Fallstudie Mexiko N2 - Currently, the Directive 2000/53/EC regulates the ELV management in 27 countries in Europe, and for the forthcoming years, more accession countries are foreseen. Since, the international nature of automotive industry, the Directive has affected industries beyond the EU. Hence, countries with important national-based automotive industry are moving towards the accomplishment of this legislation, in order to keep their competitiveness in European markets. The ELV chain in the EU is a complex system, which involves several commercial relationships between different sectors. The generation of ELV in the EU-15 was around 11.4 million units in 2005. The total number of ELV generated, considering the accessing countries, is still unknown. The number of treated ELV in the EU-15 was 7.7 million units. There are some obstacles to be overcome by ELV management already in implementation in the EU. The main difficulties are related to the reluctance of car-manufacture industry to implement Directive’s provisions related to: ban of use of specific substances in automotive applications, and about recycling quotas. Another obstacle is the export of ELV from the EU, which represents a loss in input material for the system. The case of the USA, regarding the ELV management, has very different connotations than the implemented system in the EU. The current ELV management in the USA does not have specific regulations regarding the collection and recycling of ELV. The structure of the ELV chain in the USA is similar to its counterpart in the EU. The main difference lies in dismantling and post-shredder sectors. The 80% of dismantling industry is composed of salvage/scrap yards performing no-standardized operations, and the remaining 20% is represented by high value parts dismantlers. One special feature of the system is the classification of ASR as no-hazardous waste which generates almost no incentives for further treatment. The current system of ELV management in the USA works with relative efficiency. However, there are still items to be improved, e.g. poor dismantling practices in a big number of dismantling facilities (scrap yards), use of hazardous materials in car-manufacture, disposal of ASR as non-hazardous waste, scrap tyres, etc. The ELV problem has different connotation in developing countries like Mexico, than in industrialized countries. Problems, like illegal introduction of used cars from the USA to Mexico and poor practices in the management of ELV, affect the Mexican economy, environment and society. In Mexico, there exists no specific legislation to regulate the Management of ELV. This kind of product, at its End-of-Life stage and wastes generated by its treatment, has been ruled by general laws before the year 2004. More recently a semi-specific law has been addressed to solid wastes, the LGPGIR. The structure of ELV chain in Mexico is similar to its counterpart in the USA and the EU, except for an additional stage. The present work depicts the available information about the number of Mexican operators, at every stage of ELV management. The described evidence presents a deficient management of ELV in Mexico. The current management allows a maximum recycling rate of 75%, which mainly corresponds to the ferrous fraction content in vehicles which enters to the management system. The present work develops a proposal for a suitable system to manage End-of-Life Vehicles (ELV) in a developing country, case study Mexico. This, is divided in three main parts. As a first step, the proposal estimates the future numbers of ELV generated in Mexico, which are estimated in a current ELV generation of around 687,000 vehicles by 2007, and by 2020 in the range of 1.1 to 1.3 million units per year. The second step is to propose a structure for the ELV chain in Mexico. The proposed structure describes the recommended operations, equipment and facilities’ configuration at every stage of the management. The third step of the proposal is the configuration of strategic facility network at every stage of ELV management in Mexico. The system is configured under assumption of three different scenarios, i.e. 100%, 90% and 75% of covered demand for ELV management. The algorithm is identified for this specific problem as a Fixed Charge Facility Location Problem. The algorithm is solved through Facility Location Software SITATION©. The results show the optimal number of facilities at every stage of the management, to cover the demand for ELV management considered in the different scenarios. The fourth part is to propose a model to finance the ELV management in Mexico. The main features of this scheme are explained, as well as its advantages, disadvantages and incentives thought to be triggered into the Mexican ELV chain. N2 - Die Richtlinie 2000/53/EG regelt das ELV-Management derzeit in 27 Ländern in Europa und für die kommenden Jahre sind noch mehrere Beitrittsländer vorgesehen. Auf Grund des internationalen Charakters der Automobilindustrie hat diese Richtlinie auch Branchen außerhalb der EU beeinflusst. Demzufolge sind Länder mit wichtiger nationaler Automobil-Industrie auf dem Weg, diese Rechtsvorschrift zu erfüllen, um ihre Wettbewerbsfähigkeit in den europäischen Märkten zu behalten. Die Generation von Altautos / Altfahrzeuge (ELV) in der EU-15 betrug rund 11,4 Mio. Einheiten im Jahr 2005. Die errechnete Gesamtzahl an ELV unter Berücksichtigung der neuen Mitgliedsländer ist noch unbekannt. Die Zahl der behandelten ELV in der EU-15 betrug 7,7 Mio. Einheiten. Hauptschwierigkeiten in der EU-System hängen zusammen mit der Zurückhaltung der automobilherstellenden Industrie bei der Umsetzung der in der Richtlinie enthaltenen Bestimmungen in Bezug auf Verbot der Verwendung bestimmter Stoffe bei Automobil-Anwendungen, in Bezug auf Recycling-Quoten und in Bezug der Export von ELVs aus der EU. Der Fall der USA in Bezug auf das ELV-Management, hat ganz andere Konnotationen als das implementierte System in der EU. Das aktuelle ELV-Management in den USA hat keine spezifische Gesetzgebung in Bezug auf die Sammlung und das Recycling von ELV. Die Struktur der ELV-Kette in den USA ist ähnlich wie sein Pendant in der EU. Der wichtigste Unterschied liegt in den Demontage- und Post-Zerkleinerungs-Branchen. 80% der Demontageindustrie besteht aus Schrottplätzen, die nicht-standardisierte Abläufe durchführen, und die restlichen 20% sind von hochwertigen Teil-Demontagebetrieben vertreten. Eine Besonderheit des Systems ist die Klassifikation von ASR als nicht-gefährlicher Abfall, was zu fast keiner Motivation zur weiteren Behandlung führt. Das derzeitige System des ELV-Managements in den USA arbeitet mit relativer Effizienz. Allerdings gibt es noch Punkte, die verbesserungswürdig sind, z. B. die mangelhaften Demontage-Praktiken einer großen Anzahl von Demontage-Einrichtungen (Schrottplätze), die Verwendung von gefährlichen Stoffen bei der Auto-Herstellung, die Entsorgung von ASR als nicht-gefährlichem Abfall, Altreifen usw. Die ELV-Problematik hat unterschiedliche Konnotationen in Entwicklungsländern wie Mexiko, im Vergleich zu Industrieländern. Problems, wie die illegale Einführung von Gebrauchtwagen aus den USA nach Mexiko und schlechte Praktiken bei der Behandlung von ELV, wirken sich auf die mexikanische Wirtschaft, Umwelt und Gesellschaft aus. In Mexiko existiert keine spezifische Gesetzgebung zur Regelung des Managements von ELV. Diese Art von Produkten in ihrer End-of-Life-Phase und die Abfälle, die durch ihre Behandlung entstehen, wurden bis zum Jahr 2004 durch die allgemeine Gesetzgebung geregelt. In letzter Zeit wurde ein semi-spezifisches Gesetz im Bezug auf feste Abfälle verordnet, das LGPGIR. Die Struktur der ELV-Kette in Mexiko ist ähnlich wie diejenige in den USA und der EU, mit Ausnahme einer zusätzlichen Phase. Dadurch beschreibt die vorliegende Arbeit die verfügbaren Informationen über die Zahl der mexikanischen Betreiber auf jeder Stufe des ELV-Managements. Die beschriebenen Erkenntnisse stellen ein mangelhaftes Management der ELV in Mexiko dar. Das derzeitige Management ermöglicht eine maximale Recyclingquote von 75%, welches hauptsächlich dem beinhalteten Eisenanteil in den Fahrzeugen entspricht, die in das Management-System einfließen. Die vorliegende Arbeit entwickelt einen Vorschlag für ein geeignetes System. Der erste Teil dieses Vorschlags ist die Einschätzung der zukünftigen Zahl von generierten ELV in Mexiko. Diese Arbeit schätzt eine aktuelle ELV-Generation von rund 687.000 Einheiten im Jahr 2007 und bis 2020 im Bereich von 1,1 bis 1,3 Mio. Einheiten pro Jahr. Der zweite Teil dieses Vorschlags ist die Struktur der ELV-Kette in Mexiko. Eine vorgeschlagene Struktur wird beschrieben sowie die empfohlenen Maßnahmen, Ausrüstungen und Konfigurationen der Einrichtungen in jeder Phase des Managements. Der dritte Teil des Vorschlags ist die Konfiguration der Anlagen des strategischen Netzwerks in jeder Phase des ELV-Managements in Mexiko. Das System ist konfiguriert unter der Annahme von drei verschiedenen Szenarien, d. h. 100%, 90% und 75% der anfallenden Nachfrage nach ELV-Management. Der Algorithmus wurde für dieses spezielle Problem als ein „Fixed Charge Facility Location Problem“ identifiziert. Der Algorithmus wurde durch „Facility Location Software SITATION©“ gelöst. Die Ergebnisse zeigen die optimale Anzahl von Anlagen in jeder Phase des Managements zur Deckung der Nachfrage nach ELV-Management für die verschiedenen Szenarien. Der vierte Teil dieses Vorschlags ist die Struktur eines Modells zur Finanzierung des ELV-Managements in Mexiko. Die wichtigsten Merkmale dieses Schemas werden erläutert sowie ihre Vor- und Nachteile und die Anreize, die erdacht wurden, damit sie in die mexikanische ELV-Kette passen. KW - Mexiko KW - Altauto KW - Recycling KW - Umweltbezogenes Management KW - Altautorecycling KW - Gesetzgebung KW - Szenario KW - System KW - Vorschlag KW - Autorecycling KW - Legislation KW - Scenario KW - System KW - Proposal Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-4547 ER - TY - THES A1 - Dagott, Cindy T1 - Die freiwillige Selbstverpflichtungserklärung als Präventionsinstrument gegen sexualisierte Gewalt in pädagogischen Kontexten : eine empirische Untersuchung mittels des Expert*innen-Interviews T1 - The voluntary declaration of commitment as a prevention instrument against sexualised violence in educational contexts : an empirical study using expert interviews N2 - Der Missbrauchsskandal der Jahre 2010/11 rückte das Thema des Schutzes von Kindern und Jugendlichen vor sexualisierter Gewalt in pädagogischen Kontexten erstmals mit nachhaltiger Empörung in den öffentlichen wie fachlichen Fokus. Die gesellschaftliche Empörung war groß, pädagogische Fachkräfte fühlten sich fortan nicht selten unter Generalverdacht gestellt und zahlreiche Organisationen waren nun innerhalb kürzester Zeit bereit, in Orientierung an den Leitlinien des Runden Tisches Sexueller Kindesmissbrauch, Konzepte für den Schutz vor sexualisierter Gewalt in ihren pädagogischen Einrichtungen zu implementieren. Ein Bestandteil dieser Schutzkonzepte soll die freiwillige Selbstverpflichtungserklärung (Ehrenkodex, Verhaltenskodex etc.) sein. In der Folge legten zahlreiche Organisationen ihren Fachkräften und Mitarbeitenden (individuelle) Selbstverpflichtungen vor, um diese auf den Schutz von Kindern und Jugendlichen vor sexualisierter Gewalt in ihrer pädagogischen Arbeit zu verpflichten. Auch die Organisationen verpflichteten sich mit einer (institutionellen) Selbstverpflichtung auf den Schutz vor sexualisierter Gewalt in ihren pädagogischen Einrichtungen und unterzeichneten eine Kooperationsvereinbarung mit dem/der Unabhängigen Beauftragten für Fragen des sexuellen Kindesmissbrauchs. Die Frage nach der Wirkung dieser individuellen und institutionellen Selbstverpflichtung für den Schutz vor sexualisierter Gewalt an Kindern und Jugendlichen in pädagogischen Kontexten wurde in der vorliegenden Arbeit wissenschaftlich untersucht und beantwortet. Um die Gesamtforschungsfrage (differenziert in zehn Forschungs- und 32 Interviewfragen) beantworten zu können, wurden Expert*innen-Interviews mit pädagogischen Fachkräften und Mitarbeitenden geführt und die generierten Antworten inhaltlich-strukturanalytisch sowie verstehend-interpretativ bearbeitet. So ging es in der Ausdifferenzierung der Gesamtforschungsfrage unter anderem um Fragen nach der gemeinsamen Erarbeitung von Werten und Normen für den Schutz vor sexualisierter Gewalt in pädagogischen Kontexten oder auch den Einfluss und die Bedeutung der Selbstverpflichtung im Sinne von (sozialer) Kontrolle. Dabei bezieht die Autorin die individuelle Selbstverpflichtung zum einen auf die Perspektive sozial professionell Handelnder und zum anderen auf die Perspektive potentieller Täter*innen in pädagogischen Handlungsfeldern. Im Ergebnis und mit Bezug auf letztere Perspektive entwickelt die Autorin das System partizipativer Kontrolle und beschreibt neben der Wirkung auch die Voraussetzungen, unter denen eine individuelle Selbstverpflichtung in der pädagogischen Praxis den Schutz von Kindern und Jugendlichen vor sexualisierter Gewalt bewirken und wie diese damit auf potentielle Täter*innen wirken kann. Die Wirkung und das Wirksamwerden der Selbstverpflichtung bezogen auf die Perspektive sozial professionell und ehrenamtlich Handelnder entwickelt die Autorin entlang der Professionalisierung pädagogischen Handelns. N2 - The abuse scandal of 2010/11 brought the issue of child and youth protection from sexualised violence in educational contexts into the public and professional spotlight and was for the first time met with lasting indignation. The social outrage was so great that from that point on, educational professionals often felt under general suspicion and within a very short time, numerous organisations were ready to implement concepts for the protection against sexualised violence in their educational institutions based on the guidelines of the German Federation’s Round Table on Child Sexual Abuse. One component of these protection concepts is a voluntary declaration of commitment (code of honour, code of conduct, etc.). Subsequently, the personnel of numerous organisations were presented with (individual) voluntary declarations of commitment to pledge themselves to protect children and young people from sexualised violence in their pedagogical work. The organisations themselves also made an (institutional) declaration of commitment to protect children and young people from sexualised violence in their educational facilities and signed a cooperation agreement with the Independent Commissioner on Child Sexual Abuse. The question of the impact of such individual and institutional voluntary obligation for child and youth protection against sexualised violence in educational contexts is academically explored and answered in this study. In order to be able to answer the overarching research question (broken down into ten subsidiary research questions and thirty-two interview queries), expert interviews were conducted with pedagogical professional and general staff and a structural analysis and interpretative consideration of the content of the generated answers was undertaken. Accordingly, the differentiation of the overall research question dealt, among other things, with queries about the joint development of values and norms for protection against sexualised violence in pedagogical contexts, and also the influence and significance of self-commitment in the sense of (social) control. The author deals with individual self-commitment from the perspective of social professionals and, on the other hand, from the perspective of potential perpetrators in educational spheres of activity. In the final analysis, and with respect to the latter perspective, the author develops a system of participatory control and describes not only the effect but also the conditions under which an individual pledge of commitment in pedagogical practice can affect the protection of children and adolescents from sexualised violence and, thus, how it can have an effect on potential perpetrators. The impact and effectiveness of the voluntary declarations of commitment in relation to the perspective of social professionals and volunteers is developed by the author along with the professionalisation of pedagogical practice. KW - Professionalisierung KW - Kontrolle KW - Kooperationsvereinbarung KW - Selbstverpflichtungserklärung KW - Schutzkonzept KW - Professionalization KW - Control KW - Cooperation agreement KW - Declaration of commitment KW - Protection concept KW - Kontrolle KW - Kooperationsvertrag KW - Professionalisierung KW - Selbstverpflichtung KW - Cooperation KW - Professionalization Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61680 ER - TY - THES A1 - Damptey, Frederick Gyasi T1 - Effects of forest restoration on ecosystem attributes in a post-mining area in Ghana T1 - Auswirkungen der Wiederaufforstung von Wäldern auf Ökosystemeigenschaften in einem Bergbaufolgegebiet in Ghana N2 - Approaches to restore post-mining areas should provide sustainable solutions for recovering biodiversity and ecosystem services in regions experiencing massive deforestation. Key components that are impacted by surface mining activities and that restoration intervention should therefore target are biodiversity attributes and ecosystem service provisioning. The consequences of restoration decisions in post-mining areas in the Afrotropical region (here Ghana) remain understudied. To this end, l assessed levels of soil properties, biodiversity and ecosystem service in a post-mining area after two decades of active forest restoration by comparing them to attributes of the surrounding dominant land-use types. l hypothesized that (i) the interventions applied to restore and manage a post-mining area improve ecosystem attributes beyond conditions observed in the alternative dominant land-use types and even reaching levels comparable to reference forest (Chapter III), (ii) soil conditions and the functional structure of tree communities drive ecosystem functions and multifunctionality, with highest multifunctionality levels in the restored and natural forests (Chapter IV), (iii) the structure of tree communities coupled with pronounced climatic seasonality support a higher number of arthropods and arthropod functional groups particularly in the wet season and in structurally heterogeneous land-use types (Chapter V), and (iv) active forest restoration enhances the levels of ecosystem service provision similar to the reference forest with possible trade-offs or synergies among individual ecosystem services across forest types (Chapter VI). Chapter I provides an introduction to deforestation, and further highlights global and national initiatives, including active forest restoration, to reverse or minimize the impacts of tropical deforestation. Chapter II details the methodological approaches applied for sampling. Chapter III focussed on soil properties in addition to below and above-ground biomass of trees. The characteristic soil attributes for the restored forest were not significantly different from those in the reference forest, except for bulk density and base saturation, but differed significantly from attributes in all other land-use types. Chapter IV focussed on how the functional structure of tree communities affects the provision of ecosystem services. For functional composition, both the leaf economic spectrum and the seed mass dimensions separated different land-use types. Chapter V addresses the research question on how post-mining restoration affects arthropod communities. Communities of ground-active arthropods differed significantly between land-use types depending on the season. By quantifying the various ecosystem attributes in the field and transforming them into ecosystem service proxies, l could primarily identify synergies with no apparent trade-off between ecosystem services across the forest land-use types (Chapter VI). N2 - Renaturierungskonzepte von Bergbaufolgelandschaften bieten nachhaltige Lösungen für die Wiederherstellung der biologischen Vielfalt und der Ökosystemleistungen. Die wichtigsten Komponenten, die durch den Tagebau beeinträchtigt werden und auf die Wiederherstellungsmaßnahmen daher abzielen sollten, sind Merkmale der biologischen Vielfalt und die Bereitstellung von Ökosystemleistungen. Die Folgen von Renaturierungsentscheidungen in Bergbaufolgelandschaften in der afrotropischen Region sind nicht ausreichend untersucht. Zu diesem Zweck untersuchte ich die Bodenmerkmale, die biologische Vielfalt und die Ökosystemleistungen in einem Bergbaufolgegebiet, das nach zwei Jahrzehnten aktiver Waldsanierung bewertet wurde, indem ich sie mit den Merkmalen der umliegenden vorherrschenden Landnutzungstypen verglich. Auf der Grundlage des oben genannten Ziels der Studie lauteten die Hypothesen, dass (i) die Sanierungs- und Bewirtschaftungsmaßnahmen eines Bergbaufolgelandes die Ökosystemeigenschaften über die in alternativen vorherrschenden Landnutzungstypen beobachteten Bedingungen hinaus verbessern und sogar ein mit dem Referenzwald vergleichbares Niveau erreichen (Kapitel III), (ii) die Bodenbedingungen und die funktionelle Struktur der Baumgemeinschaften die Ökosystemfunktionen und die Multifunktionalität in Landnutzungstypen mit Bäumen bestimmen (Kapitel IV), (iii) die Struktur der Baumgemeinschaften in Verbindung mit einer starken klimatischen Saisonalität eine höhere Anzahl taxonomischer und funktioneller Arthropodengruppen unterstützt, insbesondere in der Regenzeit und in strukturell heterogenen Landnutzungstypen (Kapitel V), und (iv) die aktive Wiederherstellung von Wäldern das Niveau der Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen ähnlich dem des Referenzwaldes verbessert, mit möglichen Kompromissen oder Synergien zwischen einzelnen Ökosystemdienstleistungen in verschiedenen Waldtypen (Kapitel VI). Kapitel I gibt eine Einführung in die Entwaldung und stellt globale und nationale Initiativen vor, einschließlich der aktiven Wiederherstellung von Wäldern, um die Auswirkungen der tropischen Entwaldung umzukehren oder zu minimieren. In Kapitel II werden die methodischen Ansätze für die Erhebung von Ökosystemattributen vorgestellt. In Kapitel III wurde neben den Bodeneigenschaften auch die unter- und oberirdische Biomasse der Bäume in einem aktiven Bergbausanierungsgebiet untersucht. In Kapitel IV wurde untersucht, wie sich die funktionelle Struktur von Baumgemeinschaften auf die Bereitstellung von Ökosystemleistungen auswirkt. Kapitel V befasst sich mit der Forschungsfrage, wie sich die Wiederherstellung nach dem Bergbau auf Arthropodengemeinschaften auswirkt. Durch die Quantifizierung der verschiedenen Ökosystemattribute im Feld und ihre Umwandlung in Ersatzwerte für Ökosystemleistungen konnte ich in erster Linie Synergien ohne offensichtliche Zielkonflikte zwischen den Ökosystemleistungen der verschiedenen Waldnutzungsarten ermitteln (Kapitel VI). KW - Arthropods KW - Biodiversity KW - Ecosystem services KW - Ghana KW - Post-mining restoration KW - Gliederfüßer KW - Biodiversität KW - Ökosysteme KW - Ghana KW - Rekultivierung KW - Physikochemische Bodeneigenschaft KW - Biodiversität KW - Ökosystemdienstleistung Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-62580 ER - TY - THES A1 - Das, Chittaranjan T1 - Spectroscopic and electrochemical study of TiO₂/Si photocathode T1 - Spektroskopische und elektrochemische Untersuchungen an TiO₂/Si-Photokathoden N2 - Diese Dissertationsschrift beschäftigt sich mit der Atomlagenabscheidung (ALD) dünner TiO₂-Schichten auf p-Typ Silizium, untersucht die elektronischen Eigenschaften der abgeschiedenen Schichten und beschreibt die elektrochemische Charakterisierung von TiO₂/Si-Photoelektroden. Die Abscheidungsparameter, die elektronischen Eigenschaften und die Stabilität der TiO₂/Si-Proben werden miteinander korreliert. Mittels der ALD-Technik wurden TiO₂-Schichten mit zwei verschiedenen Prekursoren (Titan- Isopropoxid und Titan-Methoxid) auf Si-Substraten abgeschieden. Labor- und Synchrotron basierte Röntgen-Spektroskopietechniken wurden benutzt, um die abgeschiedenen Schichten zu charakterisieren. Die Qualität der Schichten wurde dabei mittels Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) beurteilt, wobei die Stöchiometrie, das Ti³⁺/Ti⁴⁺-Verhältnis sowie Defektzustände in den TiO₂-Filmen Kriterien darstellten. Um verschiedene Polymorphe von TiO₂ zu erhalten, wurde die Heizmethode der Schichten innerhalb der ALD-Prozedur variiert. Die elektronischen Eigenschaften amorpher und Anatas-TiO₂-Schichten wurden mittels Synchrotronstrahlung bestimmt und mit denen eines TiO₂-Rutil-Einkristalls verglichen. Röntgen- Absorptionsspektroskopie (XAS) und resonante Photoelektronenspektroskopie (res-PES) wurden mit Synchrotronstrahlung durchgeführt. Dabei diente die XAS der Bestimmung der Art des Polymorphen und der elektronischen Struktur der TiO₂-Schichten. Res-PES-Messungen wurden an den O1s- und Ti2p- Kanten durchgeführt, um Auger-Prozesse mit multiplen Loch-Endzuständen sowie polaronische und Ladungstransferzustände zu untersuchen und um die elektronische Bandlücke der TiO₂-Schichten zu bestimmen. Eines der Hauptergebnisse dieser Arbeit stellt die Bestimmung der partiellen Zustandsdichten (pDOS) von Sauerstoff und Titan im Valenz- und Leitungsband dar. In der Analyse der res-PES-Daten wurde die pDOS mit den entsprechenden Bandkantenpositionen kombiniert, um die energetische Lage der Ladungsneutralitätsniveaus (‚Charge neutrality levels‘) der verschiedenen TiO₂-Polymorphe zu ermitteln. Photoelektrochemische Messungen wurden an unbeschichteten und TiO₂-beschichteten Si- Photoelektroden durchgeführt. Dabei wurde die elektrochemische Performance der Photoelektroden in verschiedenen Elektrolytmedien mit pH-Werten zwischen 1 und 13 untersucht. Die Beschichtung der Si- Oberfläche mit einer dünnen TiO₂-Schicht verbesserte die Performance der Si-Photoelektrode, wobei die Stabilität der Elektrode in allen untersuchten Elektrolytmedien während der gesamten Messdauer von 12 Stunden erhöht wurde. Außerdem wurde festgestellt, dass die TiO₂/Si-Photoelektrode weniger empfindlich auf Änderungen des pH-Wertes reagiert. Die elektrochemischen Ergebnisse werden auf Basis der elektronischen Eigenschaften der TiO₂-Schichten diskutiert. Die durch die spektroskopischen Messungen bestimmte elektronische Bandlücke sowie die photoelektrochemischen Charakterisierungen werden zur Erklärung der Performance und Stabilität der TiO₂/Si-Photoelektroden herangezogen. Die Arbeit adressiert außerdem die Stabilität von mikrostrukturierten Photoelektroden (SiMP), die elektrochemisch präpariert wurden. Zunächst verschlechterte sich die Stabilität der SiMP schneller als bei der planaren Si-Photoelektrode. Jedoch führte die Nutzung einer TiO₂-ALD-Schutzschicht auf der SiMP zu einer besseren Gesamtperformance der SiMP auch im Vergleich zum System TiO₂/ planares Si. N2 - This thesis focuses on the deposition of thin TiO₂ films on p-type Si using atomic layer deposition (ALD) technique, on the study of the electronic proprieties of the grown films and on the electrochemical characterization of TiO₂/Si photoelectrodes. The deposition parameters, electronic properties and electrochemical performance and stability of the TiO₂/Si samples are correlated. The ALD technique is used to deposit TiO₂ with two different precursors namely Titanium isopropoxide and Titanium methoxide onto Si substrates. Laboratory as well as synchrotron based X-ray spectroscopy techniques are used to characterize these films. The growth quality of the TiO₂ ALD films is determined by analyzing X-Ray photoelectron spectroscopy (XPS) data in terms of stoichiometry, defect states and Ti³⁺:Ti⁴⁺ ratios. The ALD technique was modified with different heating arrangements to obtain various polymorphs of TiO₂. The ALD and anatase TiO₂ films are characterized using synchrotron radiation to study their electronic properties and these films are compared with single crystal rutile TiO₂. X-ray absorption spectroscopy (XAS) and resonant photoelectron spectroscopy (res-PES) measurements are performed with synchrotron radiation. XAS measurements are used to determine the polymorphs as well as the electronic structure of TiO₂ Res-PES measurements are conducted at the O1s and Ti2p edges to study multiple hole Auger decay processes and polaronic and charge transfer states as well as to determine the electronic band gap of the TiO₂ layers. One of the main findings of this thesis is the determination of the partial density of states (pDOS) of O and Ti in the conduction and valence band. The combination of the pDOS and the band edge positions obtained from res-PES measurements are used to calculate the charge neutrality level of the TiO₂ polymorphs. The photoelectrochemical measurements are conducted on bare-Si and TiO₂/Si photoelectrodes. The electrochemical performance of these photoelectrodes is studied in electrolytes having pH values ranging from 1 to 13. The deposition of TiO₂ on Si enhances the photoelectrochemical performance of the Si photoelectrode. The TiO₂ increases the stability of the photoelectrode in all electrochemical media over 12 hours of experimental condition. Moreover, it is also observed that the TiO₂/Si photoelectrode is less responsive to the pH value of the electrolyte. The electrochemical findings are explained on the basis of the electronic properties of the TiO₂ layer. The electronic band gap obtained from spectroscopic measurement and the photoelectrochemical measurements are used to explain the performance and stability of the TiO₂/Si photoelectrodes. The thesis also addresses the stability of Si microstructured photoelectrodes (SiMPs) prepared by an electrochemical method. The stability of the SiMPs deteriorates more rapidly than that one of the planar Si photoelectrode. However, using a protective ALD TiO₂ layer on these SiMPs the overall performance is even more enhanced than on the TiO₂/planar Si system. KW - ALD KW - TiO2 KW - Photocathodes KW - XPS KW - XAS KW - Atomlagenabscheidung KW - Photokathode KW - Röntgenphotoelektronenspektroskopie KW - Röntgenabsorptionsspektroskopie KW - Atomlagenabscheidung KW - Photokathode KW - Röntgenabsorptionsspektroskopie KW - Röntgen-Photoelektronenspektroskopie Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36924 ER - TY - THES A1 - Dasgupta, Sunanda T1 - Metastable zone determination and nucleation kinetics during melt crystallization of poly-unsaturated fatty acids T1 - Bestimmung der metastabilen Bereiche und Keimbildungskinetiken der Schmelzkristallisation von mehrfach ungesättigten Fettsäuregemischen N2 - The range of application of fatty acids is as broad and varied as the diverse kinds of fatty acids themselves, stretching from bulk scale productions as in the case of biodiesel or lubricant manufacturing over consumer or end products like cosmetics, medicinal or nutritional additives to relatively smaller scale specialty chemicals like epoxy resins, insect repellents and so on. The crystallization temperatures of the unsaturated fatty acids are much lower than those of the saturated ones, which is an important and desirable property for raw materials such as in the production of epoxy resins. Separation and purification of these enriched unsaturated fatty acid fractions depending on their applications is mainly performed by two thermal fractionation processes, namely, distillation and crystallization. The potential behind the success of purification of these multi-component organic fatty acid mixtures with the help of melt crystallization, apart from the fact that it is cost effective owing to the obvious reduction of solvent removal and regeneration steps, is that of the relatively large differences in the melting points of the individual fatty acids. A detailed and fundamental understanding of the crystallization especially nucleation kinetics of a variety of vegetable oil based fatty acid mixtures has been provided in this work. It also describes the solid-liquid phase diagrams of these poly-unsaturated mixtures including their metastable zone widths of nucleation and solidification. This theoretical part of this thesis is a detailed resource on the global production and application of vegetable oils and their derivatives. A clear mathematical and physical road map for the application of the Fisher Turnbull model to calculate the enthalpy values starting from the very basic supersaturation equation has been established and extensively explained as well. Nucleation studies have been carried out on various reactor setups in micro-, milli- and liter-scale. It successfully models the induction times of nucleation as a function of supercooling at different cooling rates both in micro and macro scale. 3D modeling of this parameter to see the combined effects of temperature and in turn viscosity have also been successfully implemented on the milliliter scale results, as more of the bulk nucleation phenomenon was observed in the latter. Fisher Turnbull plot and the Gibbs Thompsons model were adjusted and applied to correlate the Gibbs free energy, involved with the rate of nucleation captured by the FBRM™ (Focused Beam Reflectance Measurement) technology. The scope of this measurement technology was also tested in liter scale. The results showed that FBRM technology is applicable when the solution is relatively dilute and does not have too many overlapping crystals. N2 - Das Anwendungsgebiet für Fettsäuren ist so breit wie die verschiedenen Arten von Fettsäuren selbst, von großtechnischen Anwendungen wie Biodiesel oder Schmiermittel, über Kundenendprodukte wie Kosmetika, Medikamente oder Nahrungsergänzungsmittel bis hin zu Spezialchemikalien wie Epoxidharzen, Insekten-Repellentien und vieles mehr. Die Kristallisationstemperaturen der ungesättigten Fettsäuren sind viel niedriger als die der gesättigten Fettsäuren, was eine wichtige und wünschenswerte Eigenschaft für Rohmaterialien ist, wie für die Herstellung von Epoxyharzen. Die Trennung und Reinigung dieser angereicherten, ungesättigten Fettsäurefraktionen in Abhängigkeit von ihren Anwendungen wird hauptsächlich durch zwei thermische Fraktionierungsverfahren durchgeführt, der Destillation und Kristallisation. Das Potential hinter dem Erfolg der Reinigung dieser mehrkomponentigen organischen Fettsäuregemische mit Hilfe der Schmelzkristallisation ist auf die relativ großen Unterschiede in den Schmelzpunkten der einzelnen Fettsäuren zurückzuführen. Darüber hinaus ist das Verfahren kosteneffektiv, da auf Lösungsmittelentfernung und Regenerierungsschritte verzichtet wird. Ein detailliertes und grundlegendes Verständnis der Kristallisation, insbesondere der Nukleationskinetik einer Vielzahl von Fettsäuremischungen auf Pflanzenölbasis wurde in dieser Arbeit bereitgestellt. Es beschreibt auch die Fest-Flüssig-Phasendiagramme dieser polyungesättigten Gemische einschließlich ihrer metastabilen Zonen von Keimbildung und Erstarrung. Dieser theoretische Teil der Arbeit beinhaltet ebenfalls eine detaillierte Übersicht über die globale Produktion und Anwendung von Pflanzenölen und deren Derivaten. Ein klarer mathematischer und physikalischer Leitfaden für die Anwendung des Fisher-Turnbull-Modells zur Berechnung der Enthalpiewerte, ausgehend von der sehr grundlegenden Übersättigungsgleichung, wurde erstellt und ausführlich erläutert. Nukleationsstudien wurden an verschiedenen Reaktoraufbauten im Mikro-, Milliliter- und Liter-Maßstab durchgeführt. Es wurden erfolgreich die Induktionszeiten der Keimbildung als Funktion der Unterkühlung bei unterschiedlichen Abkühlraten sowohl im Mikro- als auch im Makrobereich modelliert. Die 3D-Modellierung dieses Parameters, um die kombinierten Effekte von Temperatur und wiederum Viskosität zu sehen, ist auch erfolgreich auf den Milliliter-Skalen-Ergebnissen implementiert worden, da mehr von dem Phänomen der Bulk-Keimbildung in diesem Bereich beobachtet wurde. Für das Fisher-Turnbull-Plot und das Gibbs-Thompsons-Modell erfolgte eine Anpassung bei der Anwendung, um die freie Gibbs Energie mit der Keimbildungsrate zu korrelieren. Diese wurde durch die FBRM ™ (Focused Beam Reflectance Measurement) -Technologie erfasst. Diese Messtechnik wurde ebenfalls im Liter-Maßstab getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass die FBRM-Technologie anwendbar ist, wenn die Lösung relativ verdünnt ist und nicht zu viele überlappende Kristalle aufweist. KW - Metastable zone KW - Fatty acid KW - Nucleation kinetics KW - Melt crystallization KW - FBRM KW - Metastabil Bereich KW - Mehrfach ungesättigte Fettsäure KW - Keimbildung Kinetik KW - Schmelzkristallisation KW - FBRM KW - Polyenfettsäuren KW - Keimbildung KW - Kinetik KW - Schmelzkristallisation KW - Metastabilität Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-44175 ER - TY - THES A1 - Debski, Wojciech Andrzej T1 - Multi-band adaptive WLAN receivers in 0.13 µm CMOS T1 - Adaptive Multi-Band WLAN Empfänger in 0.13 µm CMOS N2 - This work demonstrates the design and implementation of a multi-band multi-standard WLAN system consisting of a 5 - 6 GHz receiver and a 24 GHz down-converter. The main challenges are high frequency, broadband, and adaptive operation, power consumption and high integration level. This thesis introduces a multi-standard adaptive receiver concept to fulfill those requirements. The receivers are implemented in a standard 0.13 µm CMOS technology. A direct-conversion architecture for the 5 - 6 GHz band and a heterodyne architecture for a multi-band system are proposed. The most common receiver architectures are analyzed and the wave propagation effects are discussed. Then the most important receiver parameters are derived. Active and passive integrated components are investigated because understanding the device characteristic is a key requirement for a successful high frequency design. Finally, the multi-standard adaptive receiver concept is introduced. The choice of architecture, design and implementation of each of the receiver building blocks are discussed. The functionality of the 5 - 6 GHz receiver and the 24 GHz down-converter is demonstrated by the performance measurements. The main achievements of this work include: Firstly, a 5-6 GHz LNA integrated in 0.13 µm CMOS technology. The amplifier exhibits a gain of 16.5 dB, noise figure of 2.9 dB and 1 dB input compression point of -6.5dBm at power consumption of 7.5mW. The circuit features robust built-in input ESD protection. Secondly, a 5-6 GHz zero-IF receiver with analog pre-processing features a noise figure of 3.8 dB at the conversion gain of 43.4 dB. The channel select filter corner frequency is tunable to 6.5, 10, 20 and 50 MHz. The implemented analog pre-processing loop allows to adopt the linearity of the receiver to the input signal level. Thirdly, a 23-24 GHz tuned down-converter achieved the gain of 21.8 dB, noise figure of 6.8 dB and 1 dB input compression point of -16.7dBm at power consumption of 58.5mW. N2 - Diese Arbeit zeigt den Entwurf und die Implementierung eines Multi-Band Multi-Standard WLAN Systems bestehend aus einem 5 - 6 GHz Empfänger und einem 24 GHz Downconverter. Die wesentlichen Herausforderungen sind dabei die hohe Frequenz, die Breitbandigkeit, der adaptive Betrieb, der Energieverbrauch sowie der Integrationsgrad. In dieser Arbeit wird ein Multistandardempfängerkonzept eingeführt, welches diesen Herausforderungen gerecht wird. Die Empfängerstufen sind in einer Standard 0.13 µm CMOS-Technologie implementiert. Eine homodyne Architektur für das 5 - 6 GHz Band und eine heterodyne Architektur für das Multibandsystem werden vorgeschlagen. Mögliche Empfängerarchitekturen werden untersucht und ihre Übertragungseigenschaften analysiert. Darauf basierend werden die wichtigsten Parameter der Empfängerschaltung hergeleitet. Parallel dazu werden sowohl aktive als auch passive integrierte Bauelemente untersucht, da das Verständnis ihrer Eigenschaften eine Schlüsselrolle für den erfolgreichen HF-Schaltungsentwurf spielt. Darauf basierend wird das Konzept eines Multistandardempfängers entwickelt. Die Auswahl der Architektur, des Schaltungsentwurfes und der Implementierung jedes Empfängerblocks werden diskutiert. Die Funktionalität sowohl des 5 - 6 GHz Empfängers als auch des 24 GHz Downconverters werden durch entsprechende Messungen demonstriert. Als wesentliche Ergebnisse dieser Arbeit wurden verwirklicht: Erstens ein 5 - 6 GHz LNA, der in 0.13 µm CMOS Technologie integriert wurde. Dieser hat eine Verstärkung von 16,5 dB, eine Rauschzahl von 2,9 dB und der 1 dB Eingangskompressionspunkt liegt bei -6,5 dBm. Dabei ist die Leistungsaufnahme nur 7,5mW. Die Schaltung besitzt robuste Eingangsschutzschaltungen. Zweitens, wurde ein 5 - 6 GHz Zero-IF Empfänger mit analoger Vorverarbeitung und einer Rauschzahl von 3,8 dB bei einer Verstärkung von 43,4 dB realisiert. Die Grenzfrequenz der Kanalselektionsfilter ist auf 6,5,10,20 und 50MHz abstimmbar. Die analoge Vorverarbeitungsstufe erlaubt es, die Linearität des Empfängers auf die Stärke des Eingangssignals abzustimmen. Drittens, wurde ein 23 - 24 GHz Downconverter implementiert, der eine Verstärkung von 21,8 dB, eine Rauschzahl von 6,8 dB und einen 1 dB Eingangskompressions- punkt von -16,7dBm bei einer Leistungsaufnahme von 58,5mW aufweist. KW - Drahtloses lokales Netz KW - CMOS-Schaltung KW - WLAN KW - Adaptive Empfänger KW - CMOS KW - WLAN KW - Adaptive receiver KW - CMOS Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-3689 ER - TY - RPRT A1 - Dee, Robin A1 - Fügenschuh, Armin A1 - Kaimakamis, George T1 - The unit re-balancing problem T1 - Das Einheiten-Umverteilungs-Problem N2 - We describe the problem of re-balancing a number of units distributed over a geographic area. Each unit consists of a number of components. A value between 0 and 1 describes the current rating of each component. By a piecewise linear function this value is converted into a nominal status assessment. The lowest of the statuses determines the efficiency of a unit, and the highest status its cost. An unbalanced unit has a gap between these two. To re-balance the units, components can be transferred. The goal is to maximize the efficiency of all units. On a secondary level, the cost for the re-balancing should be minimal. We present a mixed-integer nonlinear programming formulation for this problem, which describes the potential movement of components as a multi-commodity flow. The piecewise linear functions needed to obtain the status values are reformulated using inequalities and binary variables. This results in a mixed-integer linear program, and numerical standard solvers are able to compute proven optimal solutions for instances with up to 100 units. We present numerical solutions for a set of test instances and a bi-criteria objective function, and discuss the trade-off between cost and efficiency. N2 - Wir beschreiben das Problem der Umverteilung einer Anzahl von Einheiten, die über ein geografisches Gebiet verteilt sind. Jede Einheit besteht aus einer Reihe von Komponenten. Ein Wert zwischen 0 und 1 beschreibt die aktuelle Bewertung jeder Komponente. Durch eine stückweise lineare Funktion wird dieser Wert in eine nominale Zustandsbewertung umgerechnet. Der niedrigste Status bestimmt die Effizienz einer Einheit und der höchste Status seine Kosten. Eine unausgeglichene Einheit weist eine Lücke zwischen diesen beiden auf. Um die Einheiten neu auszubalancieren, können Komponenten übertragen werden. Ziel ist es, die Effizienz aller Einheiten zu maximieren. Auf einer untergeordneten Ebene sollten die Kosten für die Umverteilung minimal sein. Für dieses Problem stellen wir eine gemischt-ganzzahlige nichtlineare Modellformulierung vor, die die potenzielle Bewegung von Komponenten als Mehrgüterfluss beschreibt. Die stückweise linearen Funktionen, die zum Erhalten der Statuswerte benötigt werden, werden unter Verwendung von Ungleichungen und binären Variablen umformuliert. Dies führt zu einem gemischt-ganzzahligen linearen Programm, und numerische Standardlöser sind in der Lage, beweisbar optimale Lösungen für Instanzen mit bis zu 100 Einheiten zu berechnen. Wir präsentieren numerische Lösungen für eine Reihe von Testinstanzen und eine bikriterielle Zielfunktion und diskutieren den Kompromiss zwischen Kosten und Effizienz. T3 - Cottbus Mathematical Preprints - 22, 2021 KW - Re-balancing problem KW - Efficiency KW - Mixed-integer linear programming KW - Bi-criteria optimization KW - Umverteilungsproblem KW - Effizienz KW - Gemischt-ganzzahlige Programmierung KW - Bikriterielle Optimierung KW - Ganzzahlige Optimierung KW - Optimierungsproblem KW - Effizienz Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-56587 ER - TY - THES A1 - Degenkolbe, Sven T1 - Untersuchungen zur Selbstentzündung von Fettsäure in benetzten Strukturen T1 - A study of the self-ignition of fatty acids in wetted structures N2 - Sind poröse Strukturen, wie z. B. Wärmedämmung oder Gewebepackungen, mit organischem Material benetzt, kann eine Reaktion mit Sauerstoff zu einer Selbstentzündung führen. Regel-mäßig treten in der Industrie Vorfälle auf, die auf solche Selbstentzündungen zurückzuführen sind. Für Stäube und Schüttungen sind Selbstentzündungsvorgänge bereits gut untersucht. Es existieren Standards und Normen zur Durchführung der Untersuchungen und zur Bewertung der Selbstentzündungstemperatur (SET). Für die Bewertung der SET benetzter poröser Strukturen gibt es demgegenüber noch keine Standards. Diese Arbeit liefert einen Beitrag dazu, diese Lücke zu schließen. Die vorgeschlagenen Bewertungsmethoden beinhalten Simulationsansätze und effektive Verfahren zur Ermittlung zentraler Simulationsparameter, welche unter Einsatz des zu bewertenden Systems und der für SET-Versuche bekannten experimentellen Infrastruktur bestimmt werden. Das Verfahren zur Bestimmung der wärmetechnischen Parameter beruht auf einem dynamischen Experiment. Das Verfahren zur Bestimmung der reaktionskinetischen Parameter basiert auf einem überadiabaten Versuch. Die Anwendung der vorgeschlagenen Bewertungsmethoden wird anhand der Systeme Steinwolle/Fettsäure Ti05 und Gewebepackungen (LEX, LDX)/Fettsäure Ti05 demonstriert. N2 - A combination of a residual film of flammable organic substance on a porous structure like insulation material or structured packing in contact with air may result in a self-ignition. In industrial practice incidents caused by those self-ignitions are observed regularly. For dusts the self-ignition process is well examined. Several standards for the determination of the ignition behavior and the self-ignition temperature (SIT) exist. In contrast no standards for the determination of the self-ignition temperature in wetted porous structures exist. This work is a contribution to close this gap. The proposed methodologies consist of a simulation approach and effective methods for the determination of important simulation parameters for the system under evaluation with the use of experimental apparatus, used for SIT experiments. The determination of the heat transfer data relies on a dynamic experiment. The reaction kinetic data is determined with an over-adiabatic experiment. The proposed methods are demonstrated for the systems stone wool/fatty acid Ti05 and structured packing (LEX, LDX)/fatty acid Ti05. KW - Selbstentzündung KW - Selbstentzündungstemperatur KW - Gewebepackungen KW - Steinwolle KW - Fettsäure KW - Self-ignition KW - Self-ignition temperature KW - Structured packing KW - Stone wool KW - Fatty acid KW - Fettsäure KW - Selbstentzündung KW - Steinwolle KW - Computersimulation Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36430 ER - TY - THES A1 - Denkinger, Petra T1 - Auswirkungen kleinräumiger Störung auf Vegetationsbestände der Niederlausitzer Bergbaufolgelandschaft T1 - Effects of small-scale disturbance on plant communities of the post-mining landscape of Lower Lusatia N2 - Die vorliegende Arbeit untersucht die Entwicklung der Vegetation in Sandlebensräumen nach kleinräumiger Störung. Sie leistet damit einen Beitrag zur Erforschung von Prozessen, die im Rahmen von Sekundärsukzessionen ablaufen. Die Auswertung folgt dem „multi-patch“-Ansatz. Durch die Auswahl einer Braunkohlen-Bergbaufolgelandschaft als Untersuchungsgebiet kommen einige Besonderheiten hinzu, wie Großräumigkeit und Unzerschnittenheit der Landschaft, z. T. extreme abiotische Verhältnisse, bekanntes Flächenalter und gleichzeitig ablaufende Primärsukzession. Regelmäßige häufige kleinräumige Störungen durch Wildschwein-Wühltätigkeit prägen das natürliche Störungsregime. In einem experimentellen Ansatz wurde 1-malig im Frühjahr eine Störung durchgeführt, die natürliche Wildschwein-Wühltätigkeit imitieren sollte. Anschließend wurde die pflanzliche Wiederbesiedlung parallel zur Entwicklung der Vegetation auf ungestörten Referenzflächen analysiert. Dabei wurden in drei ehemaligen Tagebauen die repräsentativen Vegetationseinheiten Sandtrockenrasen, Calamagrostis epigejos-Hochgrasbestand und Roteichenforst einbezogen. Ergänzend fanden Kartierungen der Umgebungsvegetation sowie Diasporenbank- und Diasporenfall-Untersuchungen statt. Die Ergebnisse bestätigen die Hypothese, dass in den untersuchten Sandlebensräumen auf der „patch“-Ebene der Artenreichtum nach kleinräumiger Störung im Allgemeinen zunimmt. Auf der „multi-patch“-Ebene findet keine Artenzunahme statt, da alle hinzutretenden Arten Teil des lokalen Arteninventars sind. Artenausfälle gab es kaum, die Arten haben an derartige Störungen angepasste Eigenschaften: sie regenerieren sich vegetativ bzw. generativ. Vor allem kurzlebige Arten, d. h. Therophyten und zweijährige bis kurzlebige Arten mit einmaliger Blühphase, traten nach der Störung hinzu. Die meisten sind in der Lage eine langlebige Diasporenbank aufzubauen. Die hinzutretenden Arten können sowohl aus der Diasporenbank als auch aus dem Diasporeneintrag stammen. In Einzelfällen wurde indirekt Fernausbreitung nachgewiesen, d. h. es traten Arten hinzu, die nicht in der Lage sind eine Diasporenbank aufzubauen und für die sich die nächste Diasporenquelle mehr als 100 m entfernt befand. Die Geschwindigkeit der Wiederbesiedlung unterschied sich an den einzelnen Probestellen und von Jahr zu Jahr. Es bestand keine generelle Abhängigkeit vom Flächenalter oder Vegetationstyp, sondern die Geschwindigkeit war in erster Linie vom Verhalten der vor der Störung dominierenden Arten abhängig: Kryptogamen regenerierten sich in der Regel langsam, einzelne krautige Arten besiedelten die Flächen rasch durch vegetative Ausbreitung. Einige Arten wurden offensichtlich gefördert und konnten ihre ursprünglich geringe Deckung, zumeist vorübergehend, ausbauen. Die untersuchten Vegetationseinheiten können in ihrer Gesamtreaktion auf die Störung weder nach dem Tagebau, dem Flächenalter noch nach dem Vegetationstyp zusammengefasst werden. Sie reagieren trotz ähnlicher abiotischer Bedingungen, wie Nährstoffarmut, Trockenheit, sandiges Substrat, überwiegend niedrige pH-Werte, vermutlich vor allem aufgrund ihrer unterschiedlichen biotischen Voraussetzungen verschieden. Das Konzept der „preemptive initial floristics“, welches auf den Offenlandflächen der Niederlausitzer Bergbaufolgelandschaft eine große Bedeutung für die Primärsukzession hat, hat nach der vorliegenden Untersuchung für Sekundärsukzession nach kleinräumiger Störung auf Offenland- und Aufforstungsflächen ebenfalls eine große Bedeutung. Es stellte sich heraus, dass kleinräumige Störung im Frühjahr in der Niederlausitzer Bergbaufolgelandschaft in der Regel zu kurzfristigen Veränderungen der Artenzahl und -kombination, jedoch nicht zu anderen Vegetationsstadien führt. Nachweise für die Einwanderung und anschließende nachhaltige Deckungszunahme neuer Arten konnten nicht erbracht werden. In Einzelfällen festgestellte Deckungszunahmen bisher nicht in der Vegetation dominierender Arten anderer Sukzessionsstadien sind allerdings ein Hinweis auf eine mögliche gerichtete Vegetationsveränderung hin zu einem „späteren“ Sukzessionsstadium. Unter dem gegenwärtigen natürlichen Störungsregime können die unterschiedlichen Vegetationseinheiten auf Landschaftsebene vermutlich nicht als Mosaik in einem dynamischen Gleichgewicht erhalten bleiben, da Intensität und Häufigkeit der Störungen nicht ausreichen, um „die Sukzession wieder an den Anfang zurück zu setzen“. Stattdessen bleibt, zumindest nach 1-maliger Störung, die gegebene Vegetationseinheit in der Regel erhalten. Hingegen zeigen die Ergebnisse Tendenzen, dass Wühltätigkeiten durch Wildschweine die Entwicklung hin zu „späteren“ Sukzessionsstadien beschleunigen könnten. Außerdem kommt es zum Teil, mit oder ohne kleinräumige Störung, zu zunehmendem Pinus sylvestris-Aufwuchs. Ein Erhalt des Offenlandes in der Niederlausitzer Bergbaufolgelandschaft ist unter dem gegenwärtigen natürlichen Störungsregime ohne geeignete Maßnahmen nicht möglich. N2 - The development of vegetation in sandy habitats after small-scale soil disturbance was studied in order to analyse the process of secondary succession. Data interpretation follows the multi-patch scale concept. Former brown coal open-cast mining sites were taken as the area of investigations which means some special attributes of the area like a not fragmented large-scale landscape, extreme abiotic conditions to some extent, known age after dumping as well as ongoing primary succession. The disturbance regime is characterized by frequent rooting of wild boar. In March 2002, experimental soil disturbances were conducted imitating wild boar rooting. The vegetation development on the disturbed plots and on the controls was monitored over three subsequent years. The investigation took place in three post-mining landscapes; psammophytic grasslands, Calamagrostis epigejos-stands and red oak forests were included. Additionally, soil seed bank analyses and seed rain monitoring were carried out. The results confirm the hypothesis that in the investigated sandy habitats species richness on the patch-scale generally increases after small-scale disturbance. There was no increase in species richness on the multi-patch scale. All colonizing species were part of the local species pool. Few species losses were observed. The present species have characteristic life history traits that enable them to cope with the present disturbance regime: they regenerate from seeds and buds, respectively. Mainly short-lived species were colonizing after disturbance, including annuals and short-lived species that flower only once. Most of them build up a permanent seed bank. Species colonized either from the soil seed bank or from the seed rain. In single cases species arrived which cannot build up a seed bank but were part of the vegetation at a distance of at least 100 m from the plot. Thus, long-distance seed dispersal could be proved indirectly. The re-colonization rate was different from site to site and from year to year, respectively. Generally, it did not depend on the age of the site or on the vegetation type. Mainly, it depended on the behaviour of the dominant species: Cryptogams regenerated slowly. Single herb species rapidly re-colonized the plots by means of vegetative regeneration. Several species were apparently favoured by disturbance. They increased their initial abundance in most cases temporarily. Considering the overall response to disturbance, the vegetation studied cannot be classified by the mining-site, the sample site age or the vegetation type. In spite of similar abiotic circumstances like sandy substrates, low levels of nutrients in the soil, very dry habitat conditions, and predominantly low pH levels, the reaction of the vegetation depends mainly on the biotic conditions. It was shown that the concept of “preemptive initial floristics” is very important for primary succession in the open areas of post-mining landscapes of Lower Lusatia. According to the present study, this concept is likewise important for secondary succession after small-scale disturbance in the open areas and the afforestations. The results show that small-scale disturbance in spring generally induces short-term changes of the species richness and species composition without change of vegetation type. There was no evidence for the immigration and a significant increase of cover of new species. However, single cases of cover increases of former minor species could indicate a potential vegetation development in the direction of “later” successional stages. Most probably, the present natural disturbance regime cannot maintain the different vegetation types as a mosaic in a dynamic equilibrium on the landscape scale. Frequency and severity of disturbance are insufficient to “put succession back to the beginning”. However, the vegetation types found generally remain the same after a single disturbance event. On the other hand, the results show tendencies that wild boar rooting could possibly accelerate the development in the direction of “later” successional stages. Furthermore, there is partly an increasing growth of Pinus sylvestris taking place independently of the disturbance. The preservation of open areas in the post-mining sites of Lower Lusatia is not possible without suitable Management. KW - Disturbance KW - Succession KW - Post-mining landscape KW - Sandy habitats KW - Vegetation ecology KW - Störung KW - Sukzession KW - Bergbaufolgelandschaft KW - Vegetationsökologie KW - Sandlebensräume KW - Niederlausitz KW - Bergbaunachfolgelandschaft KW - Sandboden KW - Pflanzenökologie KW - Sukzession KW - Störung Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-32242 ER - TY - THES A1 - Deussen, Peter H. T1 - Analyse verteilter Systeme mit Hilfe von Prozeßautomaten N2 - Diese Arbeit behandelt einen Ansatz zur Verifikation verteilter Systeme. Zur Beschreibung des Verhaltens solcher Systeme verwenden wir die sog. Semiwörter, die eine spezielle Form von pomsets darstellen, sowie Mazurkiewiczspuren. Wir weisen nach, daß jedes nebenläufige System (d. h. ein System, für dessen Aktionen eine Unabhängigkeitsrelation angegeben werden kann) als verteiltes System aufgefaßt werden kann. Wir beschreiben eine endliche Repräsentation des Verhaltens nebenläufiger und verteilter Systeme, die auf dem Begriff des Prozeßautomaten beruht, und geben Algorithmen zur Konstruktion derartiger Prozeßautomaten an. Schließlich definieren wir die verteilte, agentenbasierte temporale Logik DCTL. Die Beschreibung eines Modelcheckers für diese Logik, der auf Prozeßautomaten operiert, schließt die Arbeit ab. N2 - This thesis addresses the verification of distributed systems. The description of the behaviour of distributed systems is done by so-called semi words. Semi words are a dedicated type of pomsets. Also, Mazurkiewicz traces are used as a behavioural description. We will prove that every concurrent system (i. e. a system for that an independence relation can be defined on system actions) can be considered as a distributed system. We describe a finite representation of the behaviour of concurrent and distributed systems based on the notion of process automata. We define algorithms for the construction of process automata. Finally, we describe the distributed, agent based temporal logic DCTL. A model checking algorithm for DCTL is given. This model checker operates on process automata. KW - Verteiltes System KW - Verifikation KW - Transitionssystem KW - Nebenläufigkeit KW - Halbordnung KW - Spurtheorie KW - Verteiltes System KW - Prozeßautomat KW - Modellchecking KW - Verifikation KW - Petri-Netz Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000275 ER - TY - CHAP A1 - Deutschmann, Björn A1 - Giese, Malte A1 - Jacob, Arne F. A1 - Lofti, Nima A1 - Gerfers, Friedel A1 - Vehring, Sönke A1 - Böck, Georg T1 - PolyData/DataRace : polymer-integrated CMOS-based high-speed communication systems at W-band T1 - PolyData/DataRace : ein Polymer-integriertes CMOS-basiertes Hochgeschwindigkeits-Kommunikations-System im W-Band T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - PolyData KW - DataRace KW - W-band KW - W-Band KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5917 SP - 397 EP - 444 ER - TY - THES A1 - Deutschmann, Claudia T1 - Identifikation neuer Antigene für die Diagnose von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen T1 - Identification of new antigens for the diagnosis of inflammatory bowel disease N2 - Chronisch entzündliche Darmerkrankungen (CED) sind Erkrankungen, die den gesamten Gastrointestinaltrakt betreffen können. Sie werden unterteilt in die Hauptklassen Morbus Crohn (MC) und Colitis ulcerosa (CU). Da die Inzidenz dieser Erkrankungen weltweit steigt, ist es von besonderem Interesse, die Pathophysiologie sowie zugrundeliegende Signalwege und Zielantigene zu verstehen. Bisher wird vermutet, dass Umweltfaktoren, eine Fehlfunktion der Darmschleimhautbarriere und ein fehlreguliertes Immunsystem in genetisch prädisponierten Individuen bei der Manifestation der CED eine Rolle spielen. Eine Beteiligung der Immunantwort wird durch die Tatsache gestützt, dass krank-heitsspezifische Antikörper gegen körpereigene Bestandteile sowie gegen mikrobielle Antigene gefunden wurden. In dieser Arbeit waren Anti-Neutrophile zytoplasmatische Antikörper (ANCA) von besonderem Interesse. ANCA erzeugen, abhängig vom Antigen, ein spezifisches Fluoreszenzmuster auf neutrophilen Granulozyten und können dadurch für die Diagnose bestimmter Erkrankungen genutzt werden. Eine spezielle Untergruppe, die atypischen ANCA, wurden mit CED und speziell CU assoziiert. Für atpyische ANCA wurde eine Vielzahl von neutrophilen Antigenen beschrieben, jedoch ist unklar, ob das Hauptantigen bereits identifiziert wurde. Daher war das Ziel dieser Arbeit, neue neutrophile antigene Ziele zu identifizieren, die möglicherweise an der Erkennung der Darmmikrobiota sowie der Entzündung bei CED beteiligt sind. Dafür sollten neutrophile Granulozyten isoliert und ihre Proteine mittels verschiedener Methoden der Proteomik untersucht werden. Identifizierte Antigene sollten rekombinant exprimiert und für die Entwicklung eines immunologischen Testsystems genutzt werden. Bei der Untersuchung der neutrophilen Proteine wurde das Molekül Chitinase-3-Like Protein 1 (CHI3L1) identifiziert und für die Entwicklung eines Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) genutzt. Dieser wurde genutzt, um das Serum von Patienten mit MC, CU oder Zöliakie sowie gesunde Kontrollen zu untersuchen. In Patienten mit MC zeigten sich signifikant höhere IgG-Reaktivitäten gegen CHI3L1 als in Patienten mit CU oder Zöliakie. IgA- und sekretorisches IgA (sIgA)-Reaktivitäten gegen CHI3L1 waren ebenfalls in Patienten mit MC signifikant höher als in CU, Zöliakie oder gesunden Kontrollen. Diese Daten zeigten, dass CHI3L1 ein neues neutrophiles antigenes Ziel in CED und speziell MC ist. Es konnte keine Korrelation von CHI3L1-Antikörpern mit MC-spezifischen Anti-Saccharomyces cerevisiae-Antikörpern (ASCA) gezeigt werden. Die ROC-Analyse verschiedener klinischer Szenarien ergab, dass CHI3L1-Antikörper allein nicht für die klinische Anwendung geeignet sind. Allerdings könnten CHI3L1-Antikörper bestehende serologische Marker ergänzen und so zum Beispiel die Diagnostik verbessern. Ungeklärt bleibt, ob CHI3L1 eine Rolle in der Pathophysiologie von CED spielen könnte. Das Auftreten von Antikörpern gegen CHI3L1 deutet jedoch darauf hin. N2 - Inflammatory bowel disease (IBD) is a disease that can affect the entire gastrointestinal tract. It is classified into two main classes: Crohn's disease (CD) and ulcerative colitis (CU). As the incidence of these diseases is increasing worldwide, it is of particular interest to understand their pathophysiology as well as underlying signaling pathways and target antigens. Environmental factors, a malfunction of the intestinal mucosal barrier and a dysregulated immune system in genetically predisposed individuals are thought to play a role in the manifestation of IBD. An involvement of the immune response is supported by the fact that disease-specific antibodies against the body's own components as well as against microbial antigens have been found. Anti-Neutrophilic cytoplasmic antibodies (ANCA) were of particular interest in this work. Depending on the antigen, ANCA produce a specific fluorescence pattern on neutrophils and can thus be used for the diagnosis of certain diseases. A special subgroup, the atypical ANCA, has been associated with IBD and especially UC. For atypical ANCA, a variety of neutrophil antigens has been described, but it is unclear whether the major antigen has already been identified. Therefore, the aim of this work was to identify novel neutrophil antigenic targets that may be involved in the recognition of intestinal microbiota and inflammation of IBD. To this end, neutrophils were to be isolated and their proteins investigated using various methods of proteomics. Identified antigens should be recombinantly expressed and used for the development of an immunological test system. The investigation of neutrophils identified chitinase-3-like protein 1 (CHI3L1) that was used for the development of an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The ELISA was used to examine the serum of patients with CD, UC or celiac disease and healthy controls. Patients with CD showed significantly higher IgG reactivities against CHI3L than patients with UC or celiac disease. IgA and sIgA reactivities against CHI3L1 were also significantly higher in patients with CD than in UC, celiac disease or healthy controls. These data showed that CHI3L1 is a new neutrophil antigenic target in IBD and especially CD. No correlation of CHI3L1 antibodies with CD-specific anti-Saccharomyces cerevisiae antibodies (ASCA) could be shown. ROC analysis of different clinical scenarios showed that CHI3L1 antibodies alone are not suitable for clinical use. However, CHI3L1 antibodies could complement existing serological markers and thus improve diagnostics, for example. The question of whether CHI3L1 may play a role in the pathophysiology of IBD remains unresolved, however, the finding of antibodies against CHI3L1 points to this. KW - Chronisch entzündliche Darmerkrankungen KW - Diagnostik KW - Antikörper KW - Granulozyten KW - ELISA KW - Enzyme-linked Immunosorbent Assay KW - Inflammatory bowel disease KW - Diagnostics KW - Granulocyte KW - Antibody KW - Chronische Darmentzündung KW - Diagnostik KW - ANCA KW - Enzyme-linked immunosorbent assay KW - Granulozyt Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-57491 ER - TY - THES A1 - Dewi, Sari T1 - Repowering public utility grid by integrating hydro, PV and wind into the grid to supply electricity in Palu (Indonesia) T1 - Erneuerung des öffentlichen Stromversorgungsnetzes durch Integration von Wasserkraft, PV und Wind in das Netz zur Stromversorgung in Palu (Indonesien) N2 - The use of renewable energy sources, either off-grid or on-grid to supply electricity, has been done by developed countries since many years ago. Developing countries, for example Indonesia especially east part of Indonesia have recently started this way whereas renewable energy potential for example hydro, PV and wind are abundantly available. The lack of research and data is one of the obstacles to precede the use of renewable energy in this area, meanwhile this area has electricity shortages problem that occurred quite often. Combined hydro, PV, wind, coal and diesel generators will solve electricity shortages problem in Palu (Indonesia). Integration of Hydro, PV and wind into PALAPAS utility grid will decrease levelized cost of energy from US$ 0.145 per kWh to US$ 0.133 per kWh. Sensitivity analysis against fluctuating fuel cost (from US$ 0.4 per litre to US$ 1.6 per litre) will increase levelized cost of energy before integrating renewable energy into the grid from US$ 0.145 per kWh to US$ 0.455 per kWh and will increase levelized cost of energy after integrating RE into the grid from US$ 0.133 per kWh to US$ 0.403 per kWh. Repowering grid with integrating hydro, PV and wind will increase power quality especially by using configuration based on homer results. Buses voltage and buses frequency showed better result before, during and after some faults based on Homer simulation results. Voltage spectrum and sinusoidal waveform voltage are showing less distortion after integrating hydro, PV and wind into the grid even with no distortion based on Homer results. N2 - Die Nutzung erneuerbarer Energiequellen, die entweder netzunabhängig oder netzfern Strom liefern, ist seit vielen Jahren Aufgabe der Industrieländer. Entwicklungsländer wie Indonesien, insbesondere der östliche Teil, haben kürzlich damit begonnen. Mangelnde Forschung und Datenmangel sind eines der Hindernisse, die der Nutzung erneuerbarer Energien in diesem Bereich entgegenstehen. In diesem Gebiet treten häufig Probleme mit Stromengpässen auf. Die Kombination von Wasserkraft-, PV-, Wind-, Kohle- und Dieselgeneratoren wird das Problem der Stromknappheit in Palu (Indonesien) lösen. Durch die Integration von Wasserkraft, PV und Wind in das Versorgungsnetz von PALAPAS werden die gestaffelten Energiekosten von 0,145 US-Dollar pro kWh auf 0,133 US-Dollar pro kWh gesenkt. Sensitivitätsanalysen bei schwankenden Brennstoffkosten (von 0,4 US-Dollar pro Liter auf 1,6 US-Dollar pro Liter) erhöhen die Energiekosten vor der Integration erneuerbarer Energien von 0,145 US-Dollar pro kWh auf 0,455 US-Dollar pro kWh und erhöhen die Energiekosten nach der Integration von RE in das Stromnetz von 0,133 US-Dollar pro kWh auf 0,403 US-Dollar pro kWh. Das Repowering-Grid mit integrierter Wasserkraft-, PV- und Windenergie wird die Stromqualität erhöhen, insbesondere durch die Konfiguration auf Grund von Homer-Ergebnissen. Die Busspannung und die Busfrequenz zeigten ein besseres Ergebnis vor, während und nachdem einige Fehler auf der Grundlage von Homer-Ergebnissen passierten. Das Spannungsspektrum und die sinusförmige Wellenformspannung zeigen weniger Verzerrung, nachdem Wasserkraft, PV und Wind in das Netz integriert wurden, selbst wenn keine Verzerrungen aufgrund von Homer-Ergebnissen auftraten. KW - Shortage KW - Repowering KW - Grid KW - Integration KW - Energy KW - Engpass KW - Erneuerung KW - Netz KW - Integration KW - Energie KW - Palu, Indonesien KW - Erneuerbare Energien KW - Energieversorgungsnetz KW - Elektrizitätseinspeisung Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-45472 ER - TY - THES A1 - Dhara, Madhavi T1 - Wirkung von Kabelschirmungskonzepten auf abgestrahlte Magnetfelder von elektrischen Antriebssträngen in Elektro- und Hybridfahrzeugen T1 - Influence of cable shielding concepts on radiated magnetic fields from electric drive trains in pure electric and hybrid vehicles N2 - Jede elektrische, elektronische Komponente für Kraftfahrzeugsanwendungen muss auf Komponentenebene und nach der Montage im Fahrzeug die elektrischen, magnetischen und elektromagnetischen Emissionsanforderungen gemäß Normen erfüllen. Die Entwicklung von Konzepten der elektromagnetischen Verträglichkeit für ein elektrisches Kraftfahrzeug erfordert ein gründliches Verständnis der elektromagnetischen Kopplungsmechanismen des Hochvoltsystems. An einen Elektroantrieb werden vielfältige Anforderungen gestellt. Daraus ergibt sich eine eingeschränkte Handlungsfreiheit zum Erreichen der elektromagnetischen Verträglichkeit. Daher ist es im Entwicklungszyklus nötig, Ressourcen mit Kenntnis der elektromagnetischen Verträglichkeit frühzeitig zielgereicht einsetzen zu können. Hierbei gilt es Designparameter frühzeitig festzulegen und bereits dabei eine Ergebnisbewertung vornehmen zu können. Die Wellenlängen der dominanten Spektren elektromagnetischer Störungen von Spannungsquellenpulswechselrichtern im Vergleich zu den geometrischen Abmaßen eines normal großen Fahrzeugs fallen in den Nahfeldbereich. Dies ermöglicht einen quasistationären Ansatz, bei dem das elektrische Feld und das Magnetfeld getrennt untersucht und analysiert werden können. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der gestrahlten Magnetfeldkopplung in einem Kraftfahrzeug mit einem Elektroantrieb. Üblicherweise erfordert ein Elektroantrieb für seinen Betrieb funktionale Ströme höherer Größenordnung. Das pulsweitenmodulierte Spannungsschalten der leistungselektronischen Wandler, z.B. bei Pulswechselrichter und Gleichstrom (DC)/DC Wandler, verursacht zusätzlich zu den funktionalen Strömen auch parasitäre Ströme. Diese werden durch Spannungsänderungen am Ausgang der Leistungselektronik erzeugt, die die verteilten Kapazitäten z.B. Statorwicklung zu Rahmenkapazität der elektrische Maschine, anregen. Diese Ströme führen zu Magnetfeldemissionen, an die strenge Anforderungen auf Fahrzeugebene gestellt werden. Abschirmungen werden systematisch zur Verringerung der abgestrahlten Emissionen bei elektrischen Antriebsanwendungen in Kraftfahrzeugen eingesetzt, so auch für die Hochvoltkabel. Die relativ geringen Mengen einer nicht idealen Kabelschirmung sind aufgrund des hohen Grades an abgestrahlten Emissionen von Bedeutung. Folglich sind die Schirm- und Masseschleifenströme, d.h. die Schirmwirkung, entscheidend für die Magnetfelder. Neben diesen Stromverteilungen sind die Magnetfelder wesentlich von der Geometrie der Hochvoltkabelführung und dem Frequenzbereich abhängig. In dieser Arbeit werden drei Arten von Schirmungskonzepten für Hochvoltkabel mittels analytischer Modellierung betrachtet. Die drei Schirmungskonzepte sind einzeln geschirmte Kabel in koaxialer Ausführung, mehradrige geschirmte Kabel in Summenschirmausführung und ungeschirmte Kabel mit parallelem Massedraht als Schirm. Die erstellten analytischen Modelle werden genutzt, um die gestrahlten Magnetfeldemissionen vorherzusagen. Ein Vergleich zur Bestätigung der Anwendbarkeit der analytischen Modelle für ein Elektroantriebssytem wird vorgestellt. Die Wirkung der verschiedenen Schirmungskonzepte für das Kraftfahrzeug wird dargelegt. N2 - Every electronic, electrical component for automotive applications has to comply with the electric, magnetic and electromagnetic emission requirements according to the norms and standards during component test and after its assembly in the vehicle. The development of electromagnetic compatibility concepts for electric vehicles require a thorough understanding of electromagnetic coupling mechanisms of the high volatage system. Limited freedom of modifications in vehicle electric drive necessitates the optimal utilization of available resources which further requires adequate recognition and assessment of electromagnetic compatibility related design parameters. The wavelengths of dominant electromagnetic interferences from voltage source inverter compared to geometrical dimension of a regularly sized vehicle will fall into near field region. It enables a quasi-steady approach in which the electric and magnetic fields can be investigated and analysed seperately. The focus of this work is laid on the radiated magnetic field coupling in an automotive electric drive. Usually automotive electric drive involves higher order functional currents for its operation. Pulse width modulated voltage switching of the power electronic converters like inverter and DC/DC converter causes parasitic currents additional to the functional ones. Parasitic currents are generated due to unbalanced voltages at the output of the power electronics which excite the distributed capacitances for e.g. stator winding to frame capacitance of the motor. These currents result in magnetic field emissions which face stringent requirements on vehicle level. Magnetic fields depend on the current strength, geometry, coupling on antennas and wires or other electronic devices. Shields are systematically used to reduce radiated emissions in automotive electric drive applications, so for the high voltage cables. The relatively small quantities of a non ideal cable shield are of importance due to the high level of radiated emissions. As a consequence, the shield and ground loop currents i.e. shielding effectiveness are decisive for magnetic fields. Along with these current distributions, the magnetic fields are significantly dependent on the geometry of high voltage cable routes and the characteristics in frequency domain. In this work, three types of shielding strategies for high voltage cables i.e. individually shielded cables, multiconductor shielded cables and unshielded cables with parallel ground wire which functions as shield are considered for analytical modelling to predict radiated magnetic field emissions. A comaparitive study on their applicabilty in the automotive electrical drive system is presented. KW - Magnetfeld KW - HV Kabelschirmungskonzepte KW - Gleichtaktströme KW - Gegentaktströme KW - Übertragungsfunktionen KW - Magnetic field KW - HV cable shielding concepts KW - Common mode currents KW - Differential mode currents KW - Transfer functions KW - Elektrofahrzeug KW - Hybridfahrzeug KW - Triebstrang KW - Kabel KW - Elektromagnetische Verträglichkeit KW - Magnetische Abschirmung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-55008 ER - TY - THES A1 - Diangha, Mercy Nambu T1 - The effects of habitat heterogeneity and human influences on the diversity, abundance, and distribution of large mammals: the case of Deng Deng National Park, Cameroon T1 - Die Auswirkungen von Habitatheterogenität und menschlicher Einflüsse auf die Vielfalt, Dichte und Verteilung von großen Säugetieren: der Fall Deng Deng National Park, Kamerun N2 - Large mammals constitute an integral part of biological resources, and hence fundamental elements in many ecosystems. In view of the roles played by habitats and humans in structuring large mammal populations, research was conducted in the Deng Deng National Park, with the aim to identify and characterize the spatial and temporal patterns of habitats, determine the relationship between habitat heterogeneity and mammal abundance and also to investigate the types and extent of human pressure on various large mammal species in the park. Distance sampling technique and kilometric index analyses approaches were applied to determine species presence, frequency and abundance, with dung, nests, and tracks used as proxy for species presence. Using a spatio-temporal analysis approach in Geographic Information System, species distribution was analyzed. Small and medium sized duikers, red river hog and gorilla were most frequently encountered. Important is the record of elephant for the first time in the park, emphasizing the importance of the park for large mammal conservation. Diverse land cover types that constitute habitats for flora and fauna were distinguished and characterized as dense forest, mature secondary forest, young secondary forest, tree and grassland savanna, settlement and degraded areas, and water bodies. Area, mean patch size, shape, density and richness metrics of these land cover types varied, emphasizing the heterogeneity of the park landscape. No significant differences (0.2 ≤ p ≥ 0.8) were observed in species abundance due to diverse habitat characteristics in the park. Species exhibited generalist habits with preference mostly for the dense and mature secondary forest habitat types. Temporal pattern over a 23 years’ time lag projected a 6.19 % increase in dense forest cover, suggesting future shelter opportunities for large mammals in the park. The park is experiencing threats that are changing the physical environment in simple and reversible manner but also threats that have changed the parks environment in permanent ways; all from impacts of adjacent human settlements and development activities. Generally, species abundance was significantly high (p = 0.03) in habitats where threats encounter rates were low, and low in habitats affected by high human activity; a clear indication that these activities have eventually created depressing effects on the habitats of large mammal species in the park. Actions aimed to limit human activities around the park, and aiming to sustain the large mammals and their habitats, especially within the hotspots identified in this study, are therefore proposed to ensure a more sustainable future for large mammals in the Deng Deng National Park. N2 - Große Säugetiere bilden einen integralen Bestandteil der biologischen Ressourcen und sind daher wichtige Elemente in vielen Ökosystemen. Angesichts der Bedeutung, die Lebensräume und Aktivitäten der Menschen bei der Strukturierung großer Populationen von Säugetieren spielen, wurden im Deng-Deng-Nationalpark Untersuchungen mit dem Ziel durchgeführt, die räumlichen und zeitlichen Muster von Lebensräumen zu identifizieren und zu charakterisieren, den Zusammenhang zwischen der Heterogenität der Lebensräume und der Abundanz von Säugetieren zu bestimmen bzw. die unterschiedlichen Arten und das Ausmaß des durch Menschen ausgeübten Drucks auf verschiedene große Säugetierpopulationen im Nationalpark zu untersuchen. Ansätze der ›distance-sampling-technique‹ und der >kilometric-index-analysis< wurden angewandt, um die Präsenz der Arten zu bestimmen. Die Häufigkeit und Intensität von Dung und Spuren wurde stellvertretend für Informationen über die Anwesenheit von Arten genutzt. Die ›spatio-temporal‹-Analyse mit einem GIS wurde herangezogen, um die Verteilung der Arten weitergehend zu analysieren. Kleine und mittlere Ducker, Pinselohrschweine und Gorillas traten am häufigsten auf. Bedeutsam ist der erstmalige Nachweis des Elefanten im Park, was den Stellenwert des Parks für den Schutz großer Säugetiere hervorhebt. Verschiedene Flurarten, die Lebensräume für Tiere und Pflanzen bieten, wurden unterschieden und als dichter Wald, alter Sekundärwald, junger Sekundärwald, Baum- und Graslandsavanne, Siedlung, Gebiete mit Bodendegradation und Wasserflächen typisiert. Die Flächengröße der Gebiete, die durchschnittlichen Reviergrößen, der Zustand, die Dichte sowie die Fruchtbarkeit der Flurarten waren durch hohe Variabilität geprägt und betonen die hohe Heterogenität der Nationalparklandschaft in verschiedener Hinsicht. Der National Park unterliegt Gefährdungen, die die physische Umgebung in einfacher und umkehrbarer Weise verändern, aber auch Veränderungen, die Biotope des National Parks dauerhaft und irreversibel verändern. Dies sind die, die durch angrenzende menschliche Besiedlungen ausgelöst werden. Allgemein war der Artenreichtum in den Lebensräumen besonders groß (p = 0.03), wo die Berührungspunkte gering waren, und niedrig in denjenigen Lebensräumen, die sich durch vielfache menschliche Aktivitäten auszeichneten. Dies war ein klarer Indikator dafür, dass diese Aktivitäten letztlich einen negativen Effekt auf die Lebensräume von großen Säugetierarten im National Park ausübten. KW - Large mammal KW - Habitat heterogeneity KW - Human influence KW - Deng Deng National Park KW - Cameroon KW - Habitatheterogenität KW - Menschlicher Einfluss KW - Kamerun KW - Große Säugetiere KW - Kamerun KW - Nationalpark KW - Säugetiere KW - Habitat KW - Heterogenität KW - Anthropogener Einfluss Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-35710 ER - TY - THES A1 - Dido, Mann Samuel T1 - Use of close-to-nature surfactants and microbiological degradation for improving the remediation of crude oil contaminated soils in the Nigerian Niger-Delta T1 - Verwendung naturnaher Tenside und mikrobiologischer Abbau zur Verbesserung der Sanierung von mit Rohöl kontaminierten Böden im Nigerianischen Niger-Delta N2 - The existence of large deposit of crude oil in the Nigerian Niger-Delta accords the region a strategic position in the country’s economy. However, activities associated with the oil and gas industry have resulted in extensive and in some instances indelible damages on the ecosystems. The destructive effect of hydrocarbon on bionetwork necessitated this study that aimed at evaluating the potential of adopting microbial and biosurfactant technology as tools for bioremediation. The research involved gas chromatography monitoring of hydrocarbon degradation in polluted soil, microbiological/molecular identification of hydrocarbon degraders and the evaluation of biosurfactant production by indigenous bacteria. The performance of four treatments involving; co-treatment with mixed bacterial consortium and close-to-nature surfactants (Bioversal QF and Bioversal UK), treatments with mixed bacteria culture, single bacteria culture and treatment with close-to-nature surfactants only were evaluated for the mineralization of hydrocarbons contained in 500g of 2% crude oil contaminated soil supplemented with NaH₂PO*₄2HO₂, KHP₂O₄ and NHC₄l as nutrient sources over a period of 20 weeks. Six indigenous biosurfactant producing and/or hydrocarbon degrading bacteria strains were isolated namely: Pseudomonas aeruginosa, Bacillus sp, Achromobacter sp, Stenotrophonas sp, Lysinibacillus sp. and Delftia sp. Molecular characterization of sequenced polymerase chain reaction products of these cultured bacteria using Nucleotide Basic Local Alignment Search Tool confirmed close relationships ranging from 98.83% to 100% with those on the NCBI databank. Co-treatment with mixed bacteria culture and Bioversal UK/Bioversal QF yielded synergetic impact that enhanced 73.35% and 71.52% degradation of total petroleum hydrocarbon respectively. Treatments with close-to-nature surfactants and with mix bacterial culture recorded 53.61% and 54.58%. The use of single bacteria strains resulted in the mineralization of 46% - 62.26% total petroleum hydrocarbon while their use as a consortium yielded 54%. Liquid chromatography-Mass spectrometry assessment of extracellular polymeric substances produced by cultured bacteria strains indicated the presence of rhamnolipids (L-rhamnosyl-3-hydroxydecanoyl-3-hydroxydecanoic acid with a mass of 504.654 Da) and lipopeptides (2-(Hydroxymethyl) phenyl 6-O-palmitoyl-β-D-glucopyranoside with a mass of 524.687 Da). Extracellular polymeric substances produced yielded emulsion index ranging from 70.70% to 75% and 39% to 65% with crude oil and heptane respectively. EPS yields ranging from 1.34 g/ml to 1.5 g/ml were recorded. N2 - Die großen Erdölvorkommen im nigerianischen Niger-Delta verleihen der Region eine strategische Position in der Wirtschaft des Landes. Die mit der Öl- und Gasindustrie verbundenen Aktivitäten haben jedoch zu umfangreichen und in einigen Fällen unauslöschlichen Schäden an den Ökosystemen geführt. Die zerstörerische Wirkung von Kohlenwasserstoffen auf das Bionetzwerk machte diese Studie erforderlich, die darauf abzielte, das Potenzial des Einsatzes von mikrobieller und Biotensid-Technologie als Werkzeuge für die Bioremediation zu bewerten. Die Forschung umfasste die gaschromatographische Überwachung des Kohlenwasserstoffabbaus in verschmutzten Böden, die mikrobiologische/molekulare Identifizierung von Kohlenwasserstoffabbauern und die Bewertung der Produktion von Biotensiden durch einheimische Bakterien. Die Leistung von vier Behandlungen, darunter die gemeinsame Behandlung mit einem gemischten Bakterienkonsortium und naturnahen Tensiden (Bioversal QF und Bioversal UK), die Behandlung mit einer gemischten Bakterienkultur, einer einzelnen Bakterienkultur und die Behandlung nur mit naturnahen Tensiden, wurde im Hinblick auf die Mineralisierung von Kohlenwasserstoffen bewertet, die in 500 g mit 2% Rohöl verunreinigtem Boden enthalten waren, der mit NaH₂PO*₄2HO₂, KHP₂O₄ und NHC₄l als Nährstoffquellen über einen Zeitraum von 20 Wochen ergänzt wurde. Sechs einheimische Biotensid produzierende und/oder Kohlenwasserstoff abbauende Bakterienstämme wurden isoliert, nämlich: Pseudomonas aeruginosa, Bacillus sp., Achromobacter sp., Stenotrophonas sp., Lysinibacillus sp. und Delftia sp. Die molekulare Charakterisierung der sequenzierten Polymerase-Kettenreaktionsprodukte dieser kultivierten Bakterien mit Hilfe des Nucleotide Basic Local Alignment Search Tool bestätigte eine enge Verwandtschaft von 98,83% bis 100% mit denen in der Datenbank des NCBI. Die gemeinsame Behandlung mit gemischten Bakterienkulturen und Bioversal UK/Bioversal QF führte zu einer synergetischen Wirkung, die den Abbau der gesamten Erdölkohlenwasserstoffe um 73,35% bzw. 71,52% verbesserte. Bei Behandlungen mit naturnahen Tensiden und mit einer Bakterienmischkultur wurden 53,61% und 54,58% erreicht. Die Verwendung einzelner Bakterienstämme führte zu einer Mineralisierung von 46% - 62,26% des gesamten Petroleumkohlenwasserstoffs, während ihre Verwendung als Konsortium 54% ergab. Die Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie Bewertung der extrazellulären polymeren Substanzen, die von den kultivierten Bakterienstämmen produziert wurden, zeigte das Vorhandensein von Rhamnolipiden (L-Rhamnosyl-3-Hydroxydecanoyl-3-Hydroxydecansäure mit einer Masse von 504,654 Da) und Lipopeptiden (2-(Hydroxymethyl) phenyl 6-O-palmitoyl-β-D-glucopyranosid mit einer Masse von 524,687 Da). Die produzierten extrazellulären polymeren Substanzen ergaben einen Emulsionsindex von 70,70% bis 75% und 39% bis 65% mit Rohöl bzw. Heptan. Es wurden EPS-Ausbeuten zwischen 1,34 g/ml und 1,5 g/ml festgestellt. KW - Environmental pollution KW - Crude oil KW - Biosurfactants KW - Bioremediation KW - Ecology KW - Umweltverschmutzung KW - Erdöl KW - Biotenside KW - Bioremediation KW - Ökologie KW - Nigeria KW - Nigerdelta KW - Bodenverschmutzung KW - Erdölindustrie KW - Bioremediation KW - Biotensid KW - Biologischer Abbau KW - Kohlenwasserstoffe Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-57301 ER - TY - THES A1 - Dietrich, Nils T1 - Einflüsse unterschiedlich aufbereiteter Bioabfallgärreste auf die bodenphysikalischen Kennwerte von Ackerböden T1 - Influence of differently processed biowaste fermentation residues on the physical characteristics of arable soils N2 - Bioabfälle sind eine wertvolle Ressource, welche laut Kreislaufwirtschaftsgesetzt (KrWG) möglichst umfassend genutzt werden sollte. Hierfür bietet sich neben der aeroben Kompostierung der Einsatz von kommunalen Bioabfälle in Biogasanlagen an, wodurch neben dem stofflichen zusätzlich ein energetisches Recycling erfolgt. Um Gärreste im natürlichen Stoffkreislauf ganzheitlichen bodenbezogen einsetzen zu können, müssen rechtliche Qualitätsanforderung der Bioabfallverordnung (BioAbV) und der Düngeverordnung (DüV) eingehalten werden, was eine nachgelagerte Aufbereitung der Gärreste bedingt. Dabei ist die Landwirtschaft schon heute der Hauptabnehmer der bei der Bioabfallbehandlung erzeugten Komposte und Gärreste. Bedingt durch das heterogene Ausgangsmaterial Bioabfall und der anaeroben Behandlungsmethode unterscheiden sich die entstehenden Bioabfallgärreste von klassischen organischen Düngern (Mist, Kompost und Klärschlamm). Über die bodenphysikalische Wirkung aufbereiteter Bioabfallgärreste ist wenig bekannt, da der Fokus bei Abfallstoffen bisher eher auf den chemischen und biologischen Parametern liegt. Gemeinhin wird eine positive bodenphysikalische Wirkung bei Zuführung von organischer Substanz impliziert. Diese Annahme zu prüfen, ist Forschungsgegenstand dieser Arbeit. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Wirkung von vier unterschiedlich aufbereiteten Gärrestprodukten aus der Bioabfallvergärung auf die bodenphysikalischen Kennwerte in einem dreijährigen Feldversuch und fünf Gefäßversuchen (sandiger Boden) untersucht. Die verwendeten Gärrestsubstrate entstammen einer zweistufigen Biogasanlage und wurden im Nachgang nochmals kompostiert sowie teilweise pelletiert. Zur Charakterisierung des Einflusses der Gärrestprodukte auf die bodenphysikalischen Kennwerte wurden an gestörten und ungestörten Bodenproben aus dem Feldversuch sowie den Gefäßversuchen die Parameter Textur, Lagerungsdichte, Kennwerte der Wasserbindung, gesättigte Wasserleitfähigkeit und Luftleitfähigkeit unter Laborbedingungen bestimmt. Die Applikation von aufbereiteten Bioabfallgärreste auf landwirtschaftlichen Nutzflächen führt zu einer Zunahme des Gehalts an organischer Substanz im Boden und kann damit positiv auf die bodenphysikalischen Eigenschaften wirken. Innerhalb des dreijährigen Feldversuches und der Gefäßversuche konnten jedoch keine signifikanten Effekte der aufbereiteten Gärrestprodukte auf die bodenphysikalischen Kennwerte festgestellt werden. Da die Wirkung organischer Dünger auf physikalische Bodeneigenschaften sowohl von der applizierten Menge als auch von der Versuchsdauer abhängen, sind Effekte voranging in Langzeitversuchen festzustellen, was bei zukünftigen Versuchsdesignen beachtet werden sollte. N2 - Biowaste is a valuable resource, which, according to the Recycling Management Act (KrWG), should be used as extensively as possible. For this purpose, in addition to aerobic composting, the use of municipal bio-waste in biogas plants is an option, which means that, in addition to material-based recycling, energy-based recycling takes place. In order to be able to use digestate in the natural material cycle in a holistic soil-related manner, the legal quality requirements of the Biowaste Ordinance (BioAbV) and the Fertilizer Ordinance (DüV) must be complied with, requiring downstream processing of the digestate. The main part of the compost and digestate produced during biowaste treatment is already used by agriculture. Due to the heterogeneity of the raw material bio-waste and due to the anaerobic treatment method, the resulting bio-waste fermentation residues differ from conventional organic fertilizers (manure, compost and sewage sludge). Little is known about the physical effects of processed biowaste fermentation residues on the soil, as the focus in the case of waste materials has so far tended to be on the chemical and biological parameters. In general, a positive effect on the soil physics is implied when adding organic matter. Testing this assumption is the subject of this thesis. As part of this work, the effect of four differently processed digestate products from biowaste fermentation on the soil physical parameters was investigated in a three-year field test and five container tests (carried out in sandy soil). The applied digestate substrates originate from a two-stage biogas plant and were subsequently composted again as well partially pelletized. To characterize the influence of the digestate products on the soil physical characteristics, the parameters texture, storage density, characteristics of water binding, saturated water conductivity and air conductivity were determined under laboratory conditions on disturbed and undisturbed soil samples from the field test and the container tests. The application of processed biowaste digestate on agricultural land leads to an increase in the content of organic matter in the soil and can thus have a positive effect on the soil physical characteristics. However, within the three-year field test and the vessel tests, no significant effects of the processed digestate on the soil physical properties could be determined. Since the effect of organic fertilizers on the soil physical properties depends both on the amount applied and on the duration of the experiment, effects must be determined in long-term experiments. The trial design of future experiments should thus be chosen accordingly. T3 - Geopedology and Landscape Development Research Series - 12 KW - Bodenphysik KW - Organische Bodenhilfsstoffe KW - Gärreste KW - Pellets KW - Lagerungsdichte KW - Soil physics KW - Organic soil additives KW - Pellets KW - Bulk density KW - Bodenphysik KW - Gärrest KW - Bodendichte KW - Organisches Düngemittel KW - Pellet Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-56539 ER - TY - THES A1 - Dietrich, Steven T1 - Methods of evaluation and improvement on cascaded wired and wireless real-time communication networks for factory automation T1 - Methoden zur Evaluierung und Verbesserung von kaskadierten kabelgebundenen und kabellosen Echtzeit-Kommunikationsnetzwerken für die Fertigungsautomatisierung N2 - Factory automation applications require a communication system that concurrently supports them with determinism, reliability, short communication cycles, and precise synchronization as well as mobility and extensibility. However, neither currently employed wired nor available wireless communication networks support all of these requirements at once. On the one hand, wired networks lack mobility and extensibility. On the other hand, wireless networks do not support reliability or determinism due to the stochastic nature of wireless channels. Moreover, none of the available wireless networks enable transmission latencies of 1 ms and below. Therefore, they cannot support the required short communication cycles. However, various research initiatives and the currently developed 5G standard promise to overcome these limitations at least partially. Nevertheless, even a corresponding wireless network will not directly replace all wired connections, but will initially be used for subsections of the data transmission, where e.g. mobility is of utmost importance. Accordingly, cascaded communication networks consisting of hierarchically ordered, wired and wireless subnetworks will emerge. In this thesis, we investigate effects and dependencies of such a cascading for the real-time communication of factory automation applications. Therefore, we have to find methods to interconnect arbitrary wired and wireless communication networks such that we can maintain the reliable real-time performance of wired subnetworks and the mobility of wireless subnetworks without, or at most with minimal performance degradation. Ideally, with a cascaded network, no hardware or software adjustments will be necessary compared to the individual networks deployed today. Based on a delimiting review of different application areas and a dedicated use case analysis of typical factory automation applications, we derive the most challenging requirements that have to be fulfilled by cascaded communication networks. According to this review, we present several methods to reduce the overall transmission latency in cascaded networks. Starting with analyzing different interface concepts and continuing with frame conversion methods, we achieve a decision-making basis to select dedicated subnetworks for a cascaded network that can be used for closed-loop control applications. Additionally, we develop methods to optimize the parametrization of individual subnetworks with respect to the overall communication, such that the end-to-end transmission latency can be drastically reduced. For verification, we design a generic model for analyzing the timing behavior of arbitrary communication networks and verify it based on an analysis of a machine tool application scenario. Additional measurements based on a real demonstrator implementation corroborate that, in industrial application, cascaded communication networks can provide competitive performance compared to the currently used wired networks. N2 - Anwendungen der Fabrikautomatisierung benötigen ein Kommunikationssystem, das gleichzeitig Determinismus, Zuverlässigkeit, kurze Kommunikationszyklen und präzise Synchronisation sowie Mobilität und Erweiterbarkeit ermöglicht. Allerdings unterstützen weder die derzeitigen drahtgebundenen, noch drahtlosen Kommunikationsnetzwerke alle diese Anforderungen auf einmal. Auf der einen Seite mangelt es den drahtgebundenen Netzwerken an Flexibilität und Skalierbarkeit. Auf der anderen Seite unterstützen drahtlose Netzwerke aufgrund der stochastischen Natur der drahtlosen Kanäle weder Zuverlässigkeit noch Determinismus. Auch ein entsprechendes drahtloses Netzwerk wird nicht alle drahtgebundenen Verbindungen direkt ersetzen, sondern zunächst nur in Teilbereichen der Datenübertragung eingesetzt werden können. Dabei werden kaskadierte Kommunikationsnetze entstehen, welche aus hierarchisch geordneten, drahtgebundenen und drahtlosen Teilnetzen bestehen. In dieser Arbeit wird untersucht, welche Auswirkungen eine solche Kaskadierung auf die Echtzeitkommunikation von Anwendungen der Fabrikautomatisierung hat. Im Idealfall erfordert die Verwendung kaskadierter Netzwerke im Vergleich zu den heute eingesetzten individuellen Netzwerken keine Hardware- oder Software-Anpassungen. Um dies zu ermöglichen, wird untersucht, wie sich beliebige drahtgebundene und drahtlose Kommunikationsnetze miteinander kombinieren lassen, sodass die einzelnen Vorteile möglichst ohne Einschränkungen aufrechterhalten werden können. Hierfür wird mit einer abgrenzenden Betrachtung verschiedener Anwendungsbereiche und einer dedizierten Use-Case-Analyse typischer Anwendungen der Fabrikautomatisierung begonnen. Davon werden die anspruchsvollsten Anforderungen abgeleitet, welche die kaskadierten Kommunikationsnetzwerke erfüllen müssen. Basierend auf dieser Analyse werden verschiedene Methoden vorgestellt, welche insbesondere zusätzlich auftretende Übertragungslatenzen in kaskadierten Netzwerken reduzieren. Hierbei werden verschiedene Schnittstellenkonzepte und Methoden der Nachrichtenkonvertierung zwischen den einzelnen Teilnetzwerken analysiert. Damit wird eine Entscheidungsgrundlage zur Auswahl dedizierter Teilnetze für ein kaskadiertes Netzwerk geschaffen. Zusätzlich werden Methoden entwickelt, mittels derer die Parametrisierung der einzelnen Teilnetze in Bezug auf die Gesamtkommunikation optimiert wird, um damit die Ende-zu-Ende-Übertragungslatenz drastisch zu reduzieren. Zur Verifikation wird ein generisches Modell zur Analyse des Zeitverhaltens beliebiger Kommunikationsnetzwerke entwickelt und anhand eines Anwendungsszenarios aus dem Bereich der Werkzeugmaschinen ihr Effekt bewertet. Zusätzliche Messungen an einer realen Demonstrator-Implementierung bestätigen, dass kaskadierte Kommunikationsnetzwerke für industrielle Anwendungen eine konkurrenzfähigere Leistung im Vergleich zu den derzeit verwendeten drahtgebundenen Netzwerken bieten können. KW - Cascaded networks KW - Factory automation KW - Real-time communication KW - Kaskadiertes Netzwerk KW - Fabrikautomatisierung KW - Echtzeitkommunikation KW - Telekommunikationsnetz KW - Echtzeitverarbeitung KW - Automatisierung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-54833 ER - TY - THES A1 - Dietterle, Daniel T1 - Efficient protocol design flow for embedded systems T1 - Effizienter Protokoll-Entwurfsprozess für eingebettete Systeme N2 - It is predicted that, in the next years, wireless sensor networks could be massively deployed in a wide variety of application areas, such as agriculture, logistics, automation, or infrastructure monitoring. An extremely low power consumption, high dependability, and low cost are common requirements for sensor nodes in all these applications. This can be achieved only by tiny, power-efficient microcontrollers and communication systems integrated on a single chip. Formal description techniques, such as SDL (Specification and Description Language), are suitable to formally prove properties of models designed in these languages. Code generators facilitate the automatic transformation of SDL models into software implementations, while preserving the properties of the model and, thus, achieving high system dependability. The implementations consist of the translated state machine behavior and, additionally, require a run-time environment for model execution. The objective of this work was to investigate an integrated design flow for embedded systems, which should allow the development of efficient and dependable system implementations from abstract SDL specifications. In this thesis, concepts for minimal SDL run-time environment have been devised and realized by an example implementation. Not only pure software implementations should be considered, but starting from these also the hardware/software (HW/SW) partitioning of the system should be supported. For this purpose, a cosimulation framework that allows the coupling of an instruction set simulator (ISS) with a functional SDL simulation has been investigated and prototypically implemented within the scope of this thesis. By shifting functionality to dedicated hardware components it is possible to take computational load from the microcontroller and to decrease the overall energy consumption by reducing the clock frequency and lowering the supply voltage. Due to the use of SDL, the design flow lends itself particularly to the implementation of communication protocols, and is limited to applications with soft real-time requirements. For an SDL-based design flow targeted to resource-constrained embedded systems, concepts and real implementations of minimal SDL run-time environments were lacking. Available software tools, indeed, enable the transformation of SDL models into C code, however for an efficient implementation, an integration into existing real-time operating systems (RTOS) for small microcontrollers is essential. A prototypical implementation of a run-time library for the Reflex RTOS has been created to validate our general concepts. It is about 30 % faster and consumes less than half of the program memory compared to the operating system independent run-time environment of the tool vendor Telelogic. For simple SDL models, the application requires in total less than 8 kbytes program memory and 1 kbyte RAM. For the evaluation of design alternatives that realize different hardware/software partitionings, instruction set simulators are particularly suitable. They facilitate the identification of performance bottlenecks of the HW/SW system. Test stimuli are required in order to measure the performance and response time of systems under design. The development of an environment that generates such test signals can be a laborious task. Thus, it is reasonable, especially in the design of protocols, to use an SDL simulation of a communication network to generate these test stimuli. Such an SDL model already exists and is the basis for the implementation. The protocol implementation simulated by the ISS then becomes part of the network simulation. An efficient coupling of SDL simulations with instruction set simulators had to be investigated, and a solution is presented in this thesis. Based on the general concepts, a cosimulation framework for the ISS TSIM for the LEON2 processor was realized by the author. The joint SDL and instruction set simulation is very fast, which could be demonstrated by connecting a software implementation of the complex IEEE 802.15.3 medium access control (MAC) protocol with an SDL simulation of a network consisting of four devices. The real execution time for 10 seconds of simulation time amounted to just 50 seconds. The overall design flow was validated by means of a HW/SW implementation of the IEEE 802.15.3 wireless MAC protocol. The author designed a complete SDL model of the protocol and integrated it into Reflex. By using our cosimulation environment for the TSIM simulator, the model was partitioned into hardware and software. For the hardware part, a dedicated protocol accelerator was designed by the author. This hardware component was integrated on a single chip with the LEON2 processor and, finally, manufactured. It could be shown that the presented methodology enables the design and implementation of efficient HW/SW systems. Consequently, it can be applied to the development of dependable and energy-efficient wireless sensor nodes and other embedded systems. N2 - Es wird vorausgesagt, dass in einigen Jahren eine riesige Menge von drahtlos kommunizierenden Sensorknoten in den verschiedensten Anwendungsgebieten, etwa der Landwirtschaft, Logistik, Automatisierung oder der Überwachung von Infrastruktur, Einzug halten könnten. Diesen Geräten ist gemeinsam, dass sie einen äußerst geringen Stromverbrauch, hohe Zuverlässigkeit und geringe Kosten aufweisen müssen. Dies ist nur mit kleinen, Strom sparenden Mikrocontrollern und auf einem einzigen Chip integrierten Kommunikationssystemen erreichbar. Formale Beschreibungssprachen, wie SDL (Specification and Description Language), eignen sich dazu, Eigenschaften von in dieser Sprache beschriebenen Modellen formal zu beweisen. Durch Code-Generatoren wird die automatische Umsetzung von SDL-Modellen in eine Software-Implementation unterstützt, welche die Eigenschaften des Modells erhalten soll und somit eine hohe Zuverlässigkeit des Systems erreicht. Neben der Umsetzung des Zustandsmaschinenverhaltens wird auch eine Laufzeitumgebung zur Ausführung benötigt. Die Zielstellung dieser Arbeit war es, einen durchgängigen Entwurfsprozess für eingebettete Systeme auf der Basis von SDL zu untersuchen, der es erlaubt, von abstrakten Spezifikationen in SDL zu effizienten und zuverlässigen Systemimplementationen zu gelangen. Es wurden neue Konzepte für minimale Laufzeitumgebungen erarbeitet und beispielhaft umgesetzt. Es sollte jedoch nicht nur die Generierung von reinen Software-Implementationen betrachtet werden, sondern von diesen ausgehend auch die Hardware/Software- (HW/SW-) Partitionierung der Systeme unterstützt werden. Zu diesem Zweck wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Cosimulations-Ansatz zur Kopplung eines Befehlssatzsimulators (Instruction Set Simulator, ISS) mit einer abstrakten SDL-Simulation untersucht und prototypisch implementiert. Durch die Verlagerung von Funktionen in eigens dafür entworfene HW-Komponenten ist es möglich, Last vom Mikrocontroller zu nehmen und den Gesamtenergieverbrauch des eingebetteten Systems durch das Absenken der Taktfrequenz und Versorgungsspannung zu verringern. Wegen der Verwendung von SDL eignet sich der Entwurfsprozess besonders für die Implementierung von Kommunikationsprotokollen und ist auf Anwendungen mit weichen Echtzeitanforderungen beschränkt. Für eine SDL-basierte Entwurfsmethodik ausgerichtet auf extrem ressourcenbeschränkte eingebettete Systeme fehlten bislang Konzepte und tatsächliche Implementationen von minimalen SDL-Laufzeitumgebungen. Verfügbare Werkzeuge erlauben zwar die Übersetzung von SDL-Modellen in C-Code, für eine effiziente Implementation ist jedoch die Integration in vorhandene Mikrocontroller-Echtzeitbetriebssysteme (RTOS) erforderlich. Eine prototypische Implementation einer Laufzeitbibliothek für das RTOS Reflex wurde entwickelt, um die allgemeinen Konzepte zu validieren. Verglichen mit der betriebssystem-unabhängigen Laufzeitumgebung des Werkzeugherstellers Telelogic ist diese Implementation um ca. 30 % schneller und benötigt weniger als die Hälfte des Programmspeichers. Bei kleinen SDL-Systemen benötigt die gesamte Applikation weniger als 8 kB Programmspeicher und 1 kB RAM. Zur Bewertung von Entwurfsalternativen, die unterschiedliche HW/SW-Partitionierungen realisieren, eignen sich besonders Befehlssatzsimulatoren. Diese erlauben die taktgenaue Simulation der Ausführung von Programmen auf einem Prozessor, häufig auch von Modellen eigener HW-Komponenten, und sind um Größenordnungen schneller als reine HW-Simulationen. Mit ihnen lassen sich zeitkritische Teile eines HW/SW-Systems identifizieren. Um Reaktionen des zu evaluierenden Systems hervorzurufen und dessen Performance messen zu können, werden Teststimuli benötigt. Die Entwicklung einer Umgebung, welche solche Testsignale erzeugt, kann sehr aufwändig sein. Daher ist es naheliegend, gerade im Bereich der Entwicklung von Protokollen, die Teststimuli durch die Simulation eines Kommunikationsnetzes in SDL zu erzeugen. Ein solches SDL-Modell liegt ja bereits der Implementierung zu Grunde. Die im ISS ausgeführte Protokollimplementierung wird dann Teil der Netzwerksimulation. Die möglichst effiziente Kopplung von SDL-Simulationen mit dem ISS musste untersucht werden und wurde im Rahmen dieser Arbeit gelöst. Basierend auf den allgemeinen Konzepten wurde eine Cosimulation mit dem ISS TSIM für den LEON2-Prozessor vom Autor realisiert. Die gemeinsame Simulation ist sehr schnell, was anhand der Kopplung einer SW-Implementation des sehr komplexen MAC-Protokolls IEEE 802.15.3 mit einer SDL-Simulation eines aus vier Stationen bestehenden Netzes nachgewiesen wurde. Die reale Simulationszeit für 10 Sekunden simulierte Zeit betrug gerade einmal 50 Sekunden. Der gesamte Entwurfsprozess wurde anhand einer HW/SW-Implementierung des im Standard IEEE 802.15.3 festgelegten drahtlosen Medienzugriffsprotokolls validiert. Dazu wurde vom Autor ein komplettes SDL-Modell des Protokolls entwickelt, dieses in Reflex integriert und in einem HW/SW-Codesign-Prozess partitioniert. Dabei wurde die Cosimulationsumgebung mit dem TSIM-Simulator verwendet. Für die HW-Partition wurde vom Autor ein Protokollbeschleuniger entworfen. Dieser wurde gemeinsam mit dem LEON2-Prozessor auf einem Chip integriert und gefertigt. Somit wurde nachgewiesen, dass die vorgestellte Methodik geeignet ist, um effiziente HW/SW-Systeme zu entwerfen und zu implementieren. Sie kann folglich zur Entwicklung von zuverlässigen und Strom sparenden drahtlosen Sensorknoten und anderen eingebetteten Systemen angewendet werden. KW - Eingebettetes System KW - Protocol Engineering KW - Cosimulation KW - IEEE 802.15.3 KW - Model-based design KW - Protocol engineering KW - Cosimulation KW - IEEE 802.15.3 Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-7848 ER - TY - THES A1 - Dietz, Severine T1 - Geochemische Prozesse und schichtungsrelevante Stoffe in meromiktischen Seen der Lausitz T1 - Geochemical processes and density-relevant solutes in meromictic lakes of the Lusatian mining district N2 - Vor dem Hintergrund der zunehmenden Anzahl an Tagebauseen sowie den Folgen der anthropogen veränderten Klimaentwicklung und infolgedessen der Möglichkeit des Entstehens oder/und des Zusammenbrechens von Meromixis in Seen besteht die Notwendigkeit, Kenntnisse über die Dichteschichtung verursachenden chemischen Prozesse sowie die in der Wassersäule auftretenden Dichtegradienten und die Dichtebeiträge gelöster Stoffe zu gewinnen. Aus diesem Grund wurden zwei meromiktische, in der Lausitz gelegene Seen (Waldsee, Moritzteich) untersucht. Ziel war es, neben den Ursachen der Dichteschichtung die (bio)geochemischen Prozesse in der Wassersäule sowie an der Sediment-Wasser-Grenze zu untersuchen sowie Dichtegradienten und die Dichtebeiträge gelöster Stoffe im Gewässer zu quantifizieren. Hierzu wurden die Seewasser-, Sediment-, Sinkstoff- und Porenwasserbeschaffenheit chemisch analysiert sowie tiefenorientierte Messungen der Vor-Ort-Parameter in der Wassersäule durchgeführt. Die Daten waren Basis geochemischer Berechnungen, der Bestimmung dichterelevanter chemischer Prozesse und Parameter sowie der Berechnung der Dichtegradienten in der Wassersäule und der Dichtebeiträge gelöster Stoffe. Die Ergebnisse zeigten, dass in den untersuchten Braunkohletagebauseen die Meromixis auf der biogeochemischen Umsetzung des Eisens mit der Bildung eisenhydroxidischer und -hydroxosulfatischer Minerale im Mixolimnion und deren Auflösung sowie der Reduktion des Eisens(III) zu Eisen(II) im Monimolimnion beruht. Dabei war die Beschaffenheit der im Mixolimnion gebildeten Eisenverbindungen pH-abhängig. Bei pH-Werten ≤3 wurden Eisenhydroxosulfate (vermutlich Schwertmannit) und bei pH-Werten von 6 bis 7 Ferrihydrit ausgefällt. Die in den Monimolimnionsedimenten ablaufende Sulfatreduktion führte zu einem in das Sediment gerichteten Sulfat- und Eisenfluss, wobei bei einem möglichen Eisenüberschuss dieses auch ins Wasser freigesetzt und somit zu einer Erhöhung der Dichte im Monimolimnion beitragen konnte. Die im Mixolimnionsediment ablaufenden chemischen Prozesse waren vor allem vom vorliegenden geochemischen Milieu abhängig. Dabei können in Organikreichen Sedimenten sulfatreduzierende Prozesse stattfinden, wohingegen in den sauren, geringer organischen Sedimenten möglicherweise eine diagenetische Umwandlung metastabilen Schwertmannits zu stabileren Goethit vorliegt. Der chemische Dichtegradient beruhte im Wesentlichen auf Eisen(II) und dem Karbonatsystem (HCO3-+CO2), zu geringeren Anteilen auf DOC und Calcium sowie, ausschließlich im Moritzteich, auf Sulfat. Insgesamt war der in beiden Seen durch die chemischen Stoffe verursachte Dichtegradient zwischen Mixo- und Monimolimnion mit maximal rd. 1,0 g/l gering. Saisonale Veränderungen des chemischen Dichtegradienten in beiden Seen waren marginal. Somit basierten Schwankungen des Gesamtdichtegradienten in der Wassersäule vor allem auf den Änderungen der Temperatur und weniger auf den Änderungen der Konzentrationen gelöster Stoffe. N2 - The potential formation and/or collapse of meromixis in lakes due to climate change demands a better understanding of the influence of chemical processes and dissolved solutes on water density changes with depth. This need is amplified by the ever-increasing number of mining lakes with their potential for meromixis. The aim of this thesis is to investigate causes of density stratification and bio-/ geochemical processes in lakes as well as at the sediment water interface. Additionally, density gradients of solutes dissolved in lake water are quantified. Two meromictic mining lakes in the Lusatian mining district have been investigated, Waldsee and Moritzteich. The composition of the lake water, sinking particles, sediments, and pore water have been analysed chemically. Measurements of in-situ parameter changes with depth within the lake water have been performed. The collected data form the basis for geochemical analyses of the determination of (depth-relevant) chemical processes and parameters as well as for the analyses of water density gradients and the density contribution of dissolved solutes. Results show that meromixis depends in the studied mining lakes on the biogeochemical transformation of iron, on the development and dissolution of ironhydroxides and -hydroxysulfates within the mixolimnion and on the reduction of ferric iron into ferrous iron within the monimolimnion. The sulfate reduction taking place within the monimolimnion sediments leads to a sediment-oriented migration of sulfate and iron. Here, a possible iron surplus might render a dissolution of iron into the lake water, leading to an increase of the density within the monimolimnion. The chemical processes taking place within the mixolimnion sediment of the lakes mainly depend on the geochemical environment. Within sediments rich in organic components, such as those of Waldsee, sulfate reducing processes might occur. In contrast, in acidic sediments with less organic matter, such as those of Moritzteich, measurements indicate a diagenetic transformation of metastabile Schwertmannite into more stable Goethite. The chemical density gradient largely depends on iron(II) and on the carbonate system (HCO3- + CO2), to a lower degree on DOC and calcium and, in case of Moritzteich, on sulfate. In Waldsee, sulfate was not relevant for maintaining the chemical density stratification due to its nearly uniform density contribution at all depths. In conclusion, the density gradient between mixo- and monimolimnion caused by chemical solutes is rather small. For Waldsee, values lie around 0.5 g/l and for Moritzteich around 1.0 g/l. Seasonal changes of the chemical density gradient are rather small in both lakes. Thus, variations of the overall density gradient of the lake water in both lakes mainly depend on the temperature change rather than the concentration of solutes. KW - Tagebausee KW - Meromixis KW - Dichteschichtung KW - Eisenkreislauf KW - Mining lake KW - Meromixis KW - Density stratification KW - Iron cycle KW - Bergbaurestsee KW - Bergbaunachfolgelandschaft KW - Lausitz KW - Meromiktischer See KW - Umweltgeochemie Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-46625 ER - TY - JOUR A1 - Dikra, Bouras A1 - Fellah, Mamoun A1 - Barille, Regis A1 - Weiß, Sabine A1 - Samad, Mohammed Abdul A1 - Alburaikan, Alhanouf A1 - Khalifa, Hamiden Abd El-Wahed A1 - Obrosov, Aleksei T1 - Improvement of photocatalytic performance and sensitive ultraviolet photodetectors using AC-ZnO/ZC-Ag2O/AZ-CuO multilayers nanocomposite prepared by spin coating method T1 - Verbesserung der photokatalytischen Leistung empfindlicher Ultraviolett-Photodetektoren unter Verwendung von AC-ZnO/ZC-Ag2O/AZ-CuO-Multilayer-Nanokompositen abgeschieden durch Rotationsbeschichtung JF - Journal of science: advanced materials and devices N2 - Morphological and optical properties of a multilayer film (CAZO/CZAO/ZACO) prepared by spin-coating method and deposited on a glass substrate were evaluated. The study was initially carried out for each layer, individually and then as a multilayer subsequently. Structural properties using X-ray diffraction (XRD), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), infrared spectra (IR) and X-ray photoelectron Spectroscopy (XPS) showed the presence of three phases of zinc, copper and silver oxides at different levels. The CZAO sample observed with scanning electron microscope (SEM) showed an excellent porous surface with a large deformation in the multilayer configuration. Doping with zinc and copper in the silver crystal lattice improved the crystal structure and reduced the optical energy gap, thus increasing the optical absorbance and refractive index. The dielectric constants and showed an increase in the optical polarization values for lower photonic energies. The maximum degradation rate for photocatalysts of methylene blue was 89 % for a 5-h exposure period with CAZO/CZAO/ZACO while it reached 71 % for the CZAO sample during the same time period. The sensitivity of samples to light proved that the presence of ultraviolet radiation increases the number of holes trapped by oxygen ions and causes more free electrons and contribute to a better production of photocurrent than in darkness. N2 - Die morphologischen und optischen Eigenschaften eines mehrlagigen Films (CAZO/CZAO/ZACO), der im Rotationsbeschichtungsverfahren hergestellt und auf ein Glas-Substrat aufgebracht wurde, wurden bewertet. Die Studie wurde zunächst für jede Schicht einzeln und anschließend als Multilagenbeschichtung durchgeführt. Die strukturellen Eigenschaften mittels Röntgenbeugung (XRD), energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDS), Infrarotspektren (IR) und Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) zeigten das Vorhandensein von drei Phasen aus Zink-, Kupfer- und Silberoxiden auf verschiedenen Ebenen. Die mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) untersuchte CZAO-Probe zeigte eine ausgezeichnete poröse Oberfläche mit einer großen Verformung in der Multischichtkonfiguration. Die Dotierung des Silberkristallgitters mit Zink und Kupfer verbesserte die Kristallstruktur und verringerte die optische Energielücke, wodurch sich die optische Absorption und der Refraktionsindex erhöhten. Die Dielektrizitätskonstanten und die optischen Polarisationswerte stiegen bei niedrigeren Photonenergien an. Die maximale Abbaugeschwindigkeit der Photokatalysatoren für Methylenblau betrug 89 % bei einer 5-stündigen Belichtungszeit mit CAZO/CZAO/ZACO, während sie bei der CZAO-Probe im gleichen Zeitraum 71 % erreichte. Die Lichtempfindlichkeit der Proben beweist, dass das Vorhandensein von ultravioletter Strahlung die Anzahl der von Sauerstoffionen eingefangenen Löcher erhöht und mehr freie Elektronen verursacht, die zu einer besseren Produktion von Photostrom beitragen als bei Dunkelheit. KW - Multilayer CAZO/CZAO/ZACO KW - Photocatalysis KW - Photodetector KW - Nanostructures KW - Nanocomposites KW - Multilagenbeschichtung CAZO/CZAO/ZACO KW - Rotationsbeschichtung KW - Photokatalyse KW - Nanostrukturen KW - Nanokompositen KW - Nanokomposit KW - Mehrschichtsystem KW - Beschichtung KW - Fotokatalyse KW - Photodetektor Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jsamd.2023.100642 SN - 2468-2179 VL - 9 IS - 1 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - THES A1 - Dinter, Franziska T1 - Entwicklung mikropartikelbasierter Nachweisverfahren für hydrophile und amphiphile Biomarker T1 - Development of microparticle based detection methods for hydrophilic and amphiphilic biomarkers N2 - Für die Personalisierte Medizin wird eine präzise und schnelle Analyse relevanter kardiovaskulärer, Tumor- oder Autoimmunbiomarker in der heutigen Labordiagnostik immer wichtiger. Patienten sollen möglichst individuell und auf ihre Bedürfnisse abgestimmt behandelt werden. Mithilfe einfacher, tragbarer, zeit- und materialsparender Analysemethoden sollen in Zukunft die Ärzte durch automatisierte, multiparametrische Testsysteme unterstützt werden. Um diese Probleme adressieren zu können, ist es notwendig, Systeme zu entwickeln, die einen simultanen Nachweis von Protein-, Nukleinsäure-, und Lipidbiomarkern ermöglichen. Die vorliegende Dissertation setzt sich mit der Entwicklung mikropartikelbasierter Nachweissysteme für hydrophile und amphiphile Biomarker auseinander. Hierbei wurde ein mikropartikelbasierter Mikrofluidikchip zur Analyse von vier Protein- und DNAbasierten kardiovaskulären Biomarkern entwickelt. Dieser zeigt gegenüber der Verwendung einer Multiwellplatte eine Reduzierung der Zeit von 1 h auf 7 min, die Reduzierung von Patientenmaterial, aufgrund des Einsatzes geringer Volumina und eine erhöhte Sensitivität um einen Faktor von fünf gegenüber den Herstellerangaben der Biomarker. Die Analyse amphiphiler Biomarker wie Phospholipide oder Lipoproteine setzte die Verwendung hydrophober Mikropartikel voraus. Neuartige, fluoreszenzkodierte, hydrophobe Mikropartikel wurden hergestellt und anhand verschiedener Kriterien wie Verhalten in Puffersystemen, Hydrophobizität, Lösungsmittelstabilität und Fluoreszenz- und Größenverteilung charakterisiert. Mithilfe der typisierten hydrophoben Mikropartikel wurden amphiphile Biomarker, wie z. B. Anti-Phospholipid-Antikörper gegen Cardiolipin, welche bei Autoimmunerkrankungen, Krebs und kardiovaskulären Erkrankungen eine Rolle spielen, an die Mikropartikeloberfläche gekoppelt. Ein aussagekräftiger Nachweis der Anti- Phospholipid-Antikörper konnte sowohl auf Membran- als auch Mikropartikelbasis entwickelt werden. Mit dem entwickelten Proof-of-Principle konnten erste Patientenseren analysiert und eine eindeutige Zuordnung der positiven und negativen Seren vorgenommen werden. N2 - For Personalised Medicine, precise and rapid analysis of relevant cardiovascular, tumour or autoimmune biomarkers is becoming increasingly important in today's laboratory diagnostics. Patients should be treated as individually as possible and tailored to their needs. With the help of simple, portable, time- and material-saving analytical methods, doctors should be supported in future by automated, multiparametric test systems. To address these problems, it is necessary to develop systems that allow simultaneous detection of protein, nucleic acid and lipid biomarkers. This dissertation deals with the development of microbead-based detection systems for hydrophilic and amphiphilic biomarkers. A microbead-based microfluidic chip was developed for the analysis of four protein- and DNA-based cardiovascular biomarkers. Compared to the use of a multiwell plate, this shows a reduction in time from 1 h to 7 min, the reduction of patient material due to the use of low volumes and an increased sensitivity by a factor of five compared to the biomarker manufacturer's specifications. The analysis of amphiphilic biomarkers such as phospholipids or lipoproteins required the use of hydrophobic microbeads. Novel, fluorescence-encoded, hydrophobic microbeads were prepared and characterised using various criteria such as behaviour in buffer systems, hydrophobicity, solvent stability and fluorescence and size distribution. Using the typed hydrophobic microbeads, amphiphilic biomarkers, such as anti-phospholipid antibodies against cardiolipin, which play a role in autoimmune diseases, cancer and cardiovascular diseases, were coupled to the microbead surface. A meaningful detection of the anti-phospholipid antibodies could be developed on both membrane and microbead basis. With the developed proof-of-principle, first patient sera could be analysed and a clear assignment of positive and negative sera could be made. KW - Mikropartikel KW - Hydrophobie KW - Hydrophilie KW - Mikrofluidik KW - Nachweisverfahren KW - Microparticle KW - Hydrophobic KW - Hydrophilic KW - Microfluidic KW - Detection methods KW - Amphiphilie KW - Biomarker KW - Hydrophilie KW - Mikrofluidik KW - Mikropartikel KW - Nachweis KW - Microfluidics Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-63909 ER - TY - THES A1 - Dirnberger, Herbert T1 - Eine systemorientierte Managementmethode für Consulting-Unternehmen im Bauwesen T1 - A system-oriented management method for consulting-firms in the building industry N2 - Die Arbeit überträgt Grundgedanken und Hilfsmittel der systemorientierten Managementlehre (Universität St. Gallen, Malik Management Zentrum St. Gallen) auf die Branche der Consulting - Unternehmen im Bauwesen (CUB) in Deutschland, die im Jahr 2006 mit 86 Tsd. Firmen und über 360 Tsd. Mitarbeitern einen Umsatz von über 30 Mrd. € erwirtschaftet hat. Erörtert werden die zum Verständnis der eingesetzten Denkweisen und Konzepte notwendigen Grundlagen der Begriffe und Definitionen von ‚System’, Kybernetik und Systemtheorie.Es werden vor allem das zirkuläre und vernetzte Denken, Regelkreise und deren hierarchischer Aufbau, die Rückkopplung, die ‚Black box’, die Bedeutung des Ausbalancierens von Maßnahmen, Modellbildungen für unterschiedliche Fragestellungen der Unternehmenspolitik, die Möglichkeiten der Selbstorganisation und die bedingte Autonomie von Unternehmensteilen erläutert. Als Werkzeuge werden das Viable System Modell (VSM) nach Stafford Beer und Wirkungsgefüge nach Frederik Vester und Gomez/Probst (Universität St. Gallen) eingesetzt. Das VSM liefert eine übergeordnete Orientierung zur Integration grundlegender Anforderungen der Unternehmensführung und gleichzeitig konkrete Anweisungen zur Ausbildung aller Funktionen des Organismus Unternehmen. Wirkungsdiagramme bilden Zusammenhänge des »Systems« CUB oder formulierte Fragestellungen in der gewünschten Detaillierungsebene ab. Bestehende Wirkungen und mögliche Konsequenzen von Aktivitäten und Einflüssen können mit ihrer Hilfe bis zu einem gewissen Grad nachvollzogen bzw. vorausgedacht werden. Das Verfahren »Easy Fuzzy Balancing« wird vom Verfasser ausgearbeitet, um Entscheidungssituationen, z.B. bei strategischen Überlegungen, nachvollziehbar aufzubereiten. Es kombiniert den einfachen Aufbau der Nutzwertanalyse mit der Denkweise von Fuzzy – Logic und setzt diese mit grundlegender Mathematik um. Aus der Diskussion vorhandener Lösungen wie der Balanced Scorecard wird ein »Kennzahlensystem« entwickelt, welches eine ausgewogene, die Vergangeheit, Gegenwart und Zukunft berücksichtigende sowie vollständig alle erforderlichen Bereiche und Prozesse abdeckende Analyse möglich macht. Mit Hilfe von »Easy Fuzzy Balancing« werden die Ergebnisse zu einem »Index Gesamterfolg« verdichtet. Auf Basis dieser Konzepte und Hilfsmittel wird eine »Methode« vorgestellt, die umfassend und auf die Branche zugeschnitten die Aufgaben der Unternehmensplanung, -führung und Weiterentwicklung eines CUB abbildet. Dazu werden branchenspezifische Hilfsmittel, wie beispielsweise ein »Strategieprozess« und ein »Strategisches Koordinatensystem CUB«, welches zur Orientierung im Markt genutzt wird, vorgestellt. Das Hauptaugenmerk wird immer wieder auf die Fähigkeiten und die Anforderungen bei der Erbringung der Dienstleistung eines CUB gerichtet. An der Schnittstelle zum Projekt, im Zusammenwirken mit den besonderen und einmaligen Bedingungen eines Bauvorhabens entsteht Komplexität. Die Fähigkeiten im Umgang mit diesen nur teilweise planbaren Zuständen stellt die wesentliche Führungsaufgabe und den bedeutendsten Erfolgsfaktor eines CUB dar. Die Verantwortung des Projektleiters und seine zur erfolgreichen Projektabwicklung erforderlichen Fähigkeiten werden herausgearbeitet. Der Einsatz der systemorientierten Grundgedanken und Werkzeuge sowie der branchenspezifischen Hilfsmittel werden jeweils an Beispielen aus der Beratungspraxis gezeigt. Als Ergebnis liegt eine »Methode« vor, die Hinweise statt Rezepte liefert und im Unternehmen an die besonderen Anforderungen und Randbedingungen angepasst wird. N2 - This study applies basic ideas and tools of system-oriented management studies (University of St. Gallen, Malik Management Zentrum St. Gallen) to the trade of consulting-firms in the German building industry (CUB). This branch of business covers about 86 thousand companies with more than 360 thousand employees, and in 2006 generated a turnover of more than 30 billion €. For a better understanding of the concepts and ways of thinking applied in this study necessary fundamentals are being discussed which explain the terms ‘system’, ‘’cybernetics and ‘systems theory’ and their definitions. Above all the concept of circular and interconnected thinking, control loops and their hierarchical design are illustrated as well as feed-back loops, the ;black box’, the importance of balancing corporate activities, the forming/creation of models as an answer to various questions concerning company policy, possibilities of self-organisation and the limited autonomy of company units. The Viable System Model (VSM) according to Stafford Beer and effect systems (the model of a complex problem showing the linked loops of its variables) according to Frederik Vester and Gomez/Probst (University of St. Gallen) are used as tools in this approach. The VSM provides the superordinate orientation for integrating basic requirements of corporate management and at the same time gives concrete instructions for designing all the different functions of the corporation as an organism. Effect systems illustrate the connections of the »system« CUB or picture clearly defined questions in the desired level of detail. With their help existing effects and possible consequences of activities and influences can be understood or even anticipated to a certain degree. The method of »Easy Fuzzy Balancing« is created by the author in order to prepare decision-making - for example in strategic considerations – in a transparent way. It combines the simple structure of a utility analysis with the way of thinking of Fuzzy-Logic and operates with very basic mathematics. By discussing existing solutions such as the Balanced Scorecard a specific »Kennzahlensystem« (performance measurement system) is developed, which allows a balanced analysis of all necessary areas and functions of a corporation, an analysis which covers past, present and future aspects. With the help of “Easy Fuzzy Balancing” the results of this analysis can be condensed into an >>Index Gesamterfolg<< (Index of overall performance). Based on the above mentioned concepts and tools a comprehensive »Methode« (method) is presented, which is especially designed for this branch and which fully maps the tasks of corporate planning, management and development of a CUB. For this purpose tools are presented which are specific for this trade, such as a »Strategieprozess« (strategy process) and a »Strategisches Koordinatensystem CUB« (Stratetic Coordinate System), which is used for orientation in the market. The main focus is consistently directed towards the skills and requirements needed for providing the consultative and designing services of a CUB. Complexity arises at the interface to the project, through interrelation with the special and unique conditions of a construction project. Skills in dealing with these situations, that can only be planned to a certain degree, constitute the fundamental task of management and the most crucial element of success of a CUB. The responsibility of the project manager and his skills needed for a successful handling of a project are furthermore elaborated. The use of system-oriented ideas and implements as well as tools specific to this branch are illustrated through examples taken from consulting practice. As a result a »Methode« (method) is presented which provides hints instead of exact formulas, and which has to be adjusted to the specific requirements and conditions of a particular corporation. KW - Deutschland KW - Bauwirtschaft KW - Unternehmensberatung KW - Systemorienterte Managementlehre KW - Bauwirtschaft KW - Ingenieurbüro KW - Architekturbüro KW - System-oriented management studies KW - Building and construction industry KW - Engineering firm KW - Architecture firm Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-5716 SN - 978-3-00-026448-1 ER - TY - THES A1 - Dobelmann, Jan Kai T1 - Kohlenstoffelimination in bewachsenen Bodenfiltern T1 - Carbon elimination in soil filters N2 - Mit der vorliegenden Arbeit zum Abbau von Kohlenstoffverbindungen in bewachsenen Bodenfiltern konnte gezeigt werden, dass eine Abhängigkeit der Reinigungsleistung hauptsächlich von der hydraulischen Filterbelastung und der spezifischen Abbaubarkeit des Abwassers abhängt. Dieser Zusammenhang der Reinigungsleistung konnte empirisch für die Abwasserparameter CSB und BSB5 in eine mathematische Beziehung überführt werden. Mit dem vorliegenden empirischen Berechnungsansatz lassen sich die Reinigungsleistung von Bodenfiltern im Bezug auf organische Verbindungen ohne besondere Kenntnisse des Filteraufbaus und –betriebs vorhersagen. Als Eingangsparameter für den Berechnungsansatz sind das CSB:BSB5-Verhältnis und die hydraulische Filterbelastung notwendig, um die prozentuale Reinigungsleistung angeben zu können. Eine Gütediskussion des entwickelten Modellansatzes mit 35 Langzeitmessungen aus der Literatur ergab eine mittlere Abweichung der Berechungsergebnisse von der Realität von 0,52% für CSB und 0,13% für BSB5 innerhalb eines Vertrauensintervalls von ± 5,0%. In Nomogrammen grafisch aufbereitet, kann dieser Bemessungsansatz zur Diskussion von Belastungsszenarien, zur Anlagenüberwachung und zur Bemessung mehrstufiger Bodenfilter eingesetzt werden und eine belastbare Vorhersage der kohlenstoffbezogenen Reinigungsleistung innerhalb des Vertrauensintervalls geben. N2 - In the dissertation about the elimination of carbon based water pollutants itcould be shown that the effectiveness of the elimination process was mainly based on the hydraulic filter load and the specific biodegradability of the sewage treated. This connection could be empirically modelled for the waste water parameters COD and BOD5. With the chosen empirical calculation method the elimination efficiency of soil filters can be determined without further knowledge of the filter construction and operation. The intake parameters needed are the COD:BOD5 relation and the hydraulic filter load. With these parameters present the elimination efficiency can be determined. A detailed discussion of the model on 35 long term measurements from literature shoed a medium difference of the results from reality of 0,52% for COD and 0,13% for BOD5 within and interval of credibility of ± 5,0%. Graphically displayed in nomogramms this method of carbon elimination prediction can be utilized for treatment scenarios, plant supervision and the dimensioning of multiple stage soil filters to give a credible suggestion of expected treatment performance. KW - Bodenfilter KW - Abwasserreinigung KW - Kläranlage KW - Kohlenstoff KW - Elimination KW - Pflanzenkläranlage KW - Soil filter KW - Water treatment Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-44 ER - TY - BOOK A1 - Doe, Jonathan Bill ED - Schwarz, Astrid T1 - Archaeology of wetland commons : Anlo adaptive management of Keta Lagoon T1 - Archäologie von Feuchtgebieten in Gemeineigentum : Anlos adaptives Management der Keta-Lagune N2 - Wetlands have gained tremendous importance since the 1970s, both in scientific discussion and in government policy discourse. The Ramsar Convention provided some clarity in definitions of wetlands and their natural and social significance. However, the current scientific understanding of wetlands was constructed in the centers of knowledge production in the West. One of the consequences has been that local knowledge of wetlands has been obscured or ignored altogether. This research uses methods of historical archaeology, ethnography, and archival work to explore the Anlo's local knowledge of wetlands in Ghana. Anlo local knowledge includes unique forms of wetland ownership arrangements, appropriate management approaches, and so-called atsidza are used as epistemic tools. Bryan Norton's conceptual framework of adaptive management gives an important role to local experimentation and is therefore seen as a key tool for sustainable management. Adaptive management is understood as anlo-style consensus-building management to appropriately incorporate local knowledge and western science into wetland management. The concept of adaptive management is modified accordingly to integrate postcolonial studies of knowledge production and thus can also contribute to the critical analysis of the integration of local knowledge, which has tended to be underestimated or even ignored in postcolonial theories. N2 - Feuchtgebiete haben seit den 1970er Jahren sowohl in der wissenschaftlichen Diskussion als auch im politischen Diskurs der Regierungen enorm an Bedeutung gewonnen. Die Ramsar-Konvention sorgte für eine gewisse Klarheit bei den Definitionen von Feuchtgebieten und deren natürliche und gesellschaftliche Bedeutung. Das derzeitige wissenschaftliche Verständnis von Feuchtgebieten wurde jedoch in den Zentren der Wissensproduktion im Westen konstruiert. Eine der Folgen war und ist, dass das lokale Wissen über Feuchtgebiete verdeckt oder völlig ignoriert wird. Diese Forschungsarbeit verwendet Methoden der historischen Archäologie, der Ethnographie und Archivarbeit, um das lokale Wissen der Anlo über Feuchtgebiete in Ghana zu erforschen. Das lokale Wissen der Anlo umfasst einzigartige Formen von Eigentumsregelungen für Feuchtgebiete, entsprechende Managementansätze und sogenannte Atsidza werden als epistemische Werkzeuge eingesetzt. Bryan Nortons konzeptioneller Rahmen des adaptiven Managements räumt lokalen Experimenten eine wichtige Rolle ein und wird daher als zentrales Instrument für nachhaltiges Management angesehen. Das adaptive Management wird verstanden als ein Management zur Konsensbildung im Anlo-Stil, um lokales Wissen und westliche Wissenschaft angemessen in das Feuchtgebietsmanagement einzubinden. Das Konzept vom adaptiven Management wird entsprechend verändert, dass es postkoloniale Studien über die Wissensproduktion integriert und damit auch einen Beitrag leisten kann zur kritischen Analyse der Integration von lokalem Wissen, das in postkolonialen Theorien bisher eher unterschätzt oder sogar ignoriert wurde. T3 - Research Series CultEnviroTech - Epistemic Cultures of Technology and Environment (Wissenskulturen Technik und Umwelt) - 2 KW - Anlo KW - Ramsa Convention KW - Adaptive Management KW - Consensus Building KW - Commons KW - Anlo KW - Ramsa-Konvention KW - Adaptives Management KW - Konsensbildung KW - Commons KW - Ghana KW - Feuchtgebiet KW - Ramsar-Konvention. - 1971 Februar 02 KW - Risikomanagement KW - Konsens KW - Ahlo Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58303 SN - 2749-151X ER - TY - THES A1 - Doliva, Stefan T1 - Einfluss des Reparaturschweißens von Altstählen auf deren Restlebensdauer T1 - Influence of repair by welding of old steels on their remaining life time N2 - Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden 123 Proben aus ungeschweißtem und geschweißtem Altstahl Dauerschwingversuchen unterzogen. Sie versagten bei Lastspielzahlen von weniger als 10.000.000 oder überlebten das Dauerschwingen. Die wesentliche Erkenntnis ist, dass das Schweißen ohne signifikanten Einfluss auf die Dauerfestigkeit des Kerbdetails an sich zu sein scheint. Entscheidend scheint die Geometrie der Kerbe zu sein und nicht die in den Altstahl eingebrachte Schweißwärme. Zur Verifizierung wurden unter anderem Schweißraupen auf nachweislich stark versprödetem Altstahl aufgebracht und wieder abgeschliffen. Diese Proben zeigten dann im Zugversuch teilweise bessere Werte als die unbehandelten Proben; auch die aus diesen Proben ermittelten Wöhlerlinien stellten sich flacher, also langlebiger, dar als die Linien der unbehandelten Proben. Daneben wurden auch die Kerbklassen FAT 160, FAT 112, FAT 90, FAT 71 und die für Brückenbauwerke unerhebliche FAT 36 untersucht. Nahezu alle untersuchten Proben wiesen Schwingbreiten auf, die im Rahmen des EC 3 zulässig wären. Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass die Schweißwärme einen eher positiven Einfluss auf das Altmaterial hat. In die gleiche Richtung gehen die Erkenntnisse, die gewonnen wurden, als der Altstahl bei rund 1.000 °C geglüht wurde. Die Werte der Kerbschlagarbeit erhöhten sich beträchtlich. Die Zeitdauer, die dieser Zustand anhält, wurde jedoch nicht untersucht. Hier besteht die Möglichkeit weiterer Forschungen. Hinsichtlich der Restlebensdauer von nicht vorwiegend ruhend beanspruchten Bauwerken scheint jedoch klar zu sein, dass der Einfluss des Schweißens ohne Berücksichtigung bleiben kann. N2 - In the present study, 123 samples made from unwelded and welded old steels were subjected to fatigue tests. They failed after less than 10 million cycles or they survived the procedure. The main result is that welding does not seem to have a significant impact on the fatigue strength of structural details. The geometry of the notch appears to be decisive, not the welding heat applied to the old steel. For verification purposes, weld beads were deposited on the very brittle old steel and sanded off again. Some of these samples demonstrated better tensile test values than the untreated samples. The fatigue resistance S-N curves were also flatter, i.e. more durable, than the lines of the untreated samples. In addition, the notch classes FAT 160, FAT 112, FAT 90, FAT 71 and FAT 36 (not important for bridge building) were examined. Almost all examined samples showed stress ranges, which would be allowed under the EC 3. It can’t be excluded that the welding heat has a positive influence on the old steel. The findings concerning the annealed old material (at 1.000 °C) show a similar effect. The values of the impact energy increased significantly. No steps have been taken to examine how long this state is retained. This could be investigated at some time in the future. With regard to the residual life time of structures primarily exposed to static loads, however, it seems clear that the impact of welding can be left neglected. T3 - Schriftenreihe Stahlbau - 11 KW - Reparaturschweißen KW - Altstahl KW - Lebensdauer KW - Restlebensdauer KW - Schweißeignung KW - Repair by welding KW - Old steel KW - Life time KW - Residual life time KW - Welding KW - Stahl KW - Stahlbau KW - Reparaturschweißen KW - Restlebensdauer KW - Dauerschwingfestigkeit Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40599 SN - 1611-5023 ER - TY - THES A1 - Dombrowski, Kai F. T1 - Micro-raman investigation of mechanical stress in Si device structures and phonons in SiGe N2 - This thesis consists of two parts. The first part presents an investigation of mechanical stress in silicon device structures processed with variations of the shallow trench isolation (STI) process. The measurements were performed with high spatial resolution using micro-Raman spectroscopy with ultra-violet (364 nm) laser light to excite the Raman scattering. This thesis describes in detail the advantages of UV over visible light excitation. The influence of different process parameters on the amount of mechanical stress introduced into the silicon substrate is presented. A correlation of mechanical stress levels with defect generation and degrading electrical properties is shown. The second part of this thesis presents an investigation of phonons in SiGe bulk crystals. These measurements were performed using Raman spectroscopy to clarify the assignments of various vibrational modes and explain the shift of the Ge phonon as small amounts of Si are added into a pure Ge crystal. In addition, the silicon local vibrational modes (LVM) of all three silicon isotopes are shown, thus verifying the assignment of this mode experimentally. N2 - Diese Arbeit besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil zeigt eine Untersuchung mechanischer Verspannungen in Silizium Bauelementestrukturen, die mit Variationen des "shallow trench isolation" (STI) Prozesses hergestellt wurden. Die Messungen wurden mit hoher Ortsauflösung mittels Mikro-Raman Spektroskopie durchgeführt. Zur Anregung wurde ultraviolettes (364 nm) Laserlicht verwendet. Die Arbeit beschreibt detailiert die Vorteile von UV gegenüber sichtbarem Licht und diskutiert den Einfluss verschiedener Prozessparameter auf die mechanische Verspannung im Si Substrat. Eine Korrelation zwischen mechanischer Verspannung und Defektbildung sowie degradierender elektrischer Eigenschaften wird gezeigt. Der zweite Teil dieser Arbeit präsentiert die Untersuchung der Phononen in SiGe Volumenkristallen. Die Messungen mittels Raman Spektroskopie leisten einen Beitrag zur Klärung widersprüchlicher Moden-Zuordnungen. Das Verhalten des Ge-Phonons unter Beimischung von Si in einen reinen Ge-Kristall wird gezeigt. Die Zuordnung der lokalisierten Si-Schwingungsmode (Si LVM) konnte experimentell durch die Beobachtung der Schwingungen aller drei Si Isotope bestätigt werden. KW - Siliciumbauelement KW - Elastische Spannung KW - Raman-Spektroskopie KW - Silicium KW - Germanium KW - Mischkristall KW - Phonon KW - Raman-Spektroskopie KW - Mechanical stress KW - Raman KW - UV KW - Shallow trench isolation KW - Local vibrational mode Y1 - 2000 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000031 ER - TY - THES A1 - Dontcova, Anna T1 - Volunteering as a form of community involvement at UNESCO World Heritage sites. Designing a volunteer programme at the World Heritage site of the Palaces and Parks in Potsdam and Berlin T1 - Ehrenamt als Form der Bürgerbeteiligung beim UNESCO-Welterbe. Gestaltung eines Ehrenamt-Programms an dem Weltkulturerbe Schlösser und Parks von Potsdam und Berlin N2 - The research introduces volunteering at World Heritage site as a potential civic engagement tool, which can increase communication between heritage property and local community. The first part of the study focuses on the concept of volunteering and on the role it plays in community involvement at World Heritage sites as well as on its benefits for social development in general. The second part of the research intends to give practical recommendation on designing a volunteer program under conditions of the World Heritage site of the Palaces and Parks in Potsdam and Berlin. The author raises a question how a volunteering program can be organized to be effective and at the same time to respond to the UNESCO World Heritage Programme and to the newest UNESCO conservation concepts, such as Historic Urban Landscape approach. The study aims to serve as a practical guide for museums and heritage organisations that intend to improve community involvement in their work. N2 - Die Studie stellt ehrenamtliche Tätigkeiten/Freiwilligenarbeit bei Stätten des UNESCO Welkulturerbes als potentielle Methode des bürgerschaftliche Engagements vor, welche die Kommunikation zwischen der Kulturstätte und der lokalen Bevölkerung verbessern kann. Der erste Teil der Studie beschäftigt sich mit dem Konzept der Freiwilligenarbeit/ des Ehrenamts und der Rolle, die sie bei Bürgerbeteiligung bei UNESCO-Weltkulturerbestätten spielt, sowie ihre Vorteile für die Sozialentwicklung im Allgemeinen. Der zweite Teil der Studie beabsichtigt, praktische Empfehlungen für die Gestaltung eines Ehrenamt-Programms unter den Bedingungen der UNESCO-Weltkulturerbestätten "Schlösser und Parks von Potsdam und Berlin" zu geben. Die Autorin beschäftigt sich mit der Frage, wie ein Ehrenamt-Programm organisiert werden könnte, um wirksam/erfolgreich zu sein und gleichzeitig dem UNESCO Welterbe-Programm und den neuesten UNESCO Denkmalschutzkonzepten (z.B.dem Historische Stadtlandschaft-Ansatz) zu entsprechen. Das Ziel der Studie besteht darin, als ein praktischer Leitfaden für Museen und Kulturorganisationen, die soziales Engagement fördern wollen, zu dienen. KW - Volunteering KW - Volunteer management KW - World heritage site KW - Community involvement KW - Potsdam KW - Weltkulturerbe KW - Ehrenamt Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-37316 ER - TY - THES A1 - Downes, Nigel Keith T1 - Climate adaptation planning : an urban structure type approach for understanding the spatiotemporal dynamics of risks in Ho Chi Minh City, Vietnam T1 - Klimaanpassungsplanung : Entwicklung eines stadtstrukturellen Ansatzes zum Verständnis der raum-zeitlichen Dynamik von Risiken in Ho-Chi-Minh-Stadt, Vietnam N2 - Urban adaptation is a critical issue for many of the developing countries of Southeast Asia. Vietnam is likely to be among the countries most adversely affected by climate change. Moreover, its largest city, Ho Chi Minh City is considered worldwide as one of most vulnerable to a multitude of climate-related hazards, including flooding, sea-level rise and extreme heat events. Similar to other rapidly developing megacities in Southeast Asia, Ho Chi Minh City has undergone enormous changes in recent decades and has rapidly developed into an emerging megacity shaped by global processes and local settlement patterns. Recently, the need to adapt to the multiple stressors of rapid urbanisation and climate change has become increasingly evident. Adaptation to climate change in urban areas depends on decision-makers’ understanding of the current and future impacts of climate change. Land-use planning as a place-based and problem-solving strategy has been recognised as a key tool in this respect, to mainstream climate change adaptation and disaster risk reduction into urban development. Yet a key challenge is a lack of relevant information on exposed populations and assets at risk to planners and policymakers. The dissertation outlines the development of an integrated framework predominantly based on an urban structure type approach. This approach was used to manually interpret high resolution, remotely sensed imagery in order to portray and understand patterns of settlement and urban structure layout of the current and emerging landscapes of Ho Chi Minh City. The approach is able to capture the highly dynamic spatiotemporal, social and structural changes associated with rapid urbanisation. The overall findings show the applicability of the developed framework to produce important input indicators for risk adapted land-use planning. These are ultimately useful to determine hotspots for administrative interventions and to assist prioritising in spatial and urban planning decision-making. N2 - Die Anpassung der städtischen Strukturen an die derzeitig erwarteten Folgen des Klimawandels ist eine dringliche Aufgabe für einen Großteil der Entwicklungsländer in Südostasien. Vietnam gehört zu den Ländern, die voraussichtlich am stärksten durch den Klimawandel beeinflusst werden. Vietnams größte Stadt, Ho Chi Minh City, wird als eine der Städte weltweit angesehen, die basierend auf einer Häufung von klimarelevanten Risiken - Überschwemmungen, Anstieg des Meeresspiegels, Erwärmung der Städte - dem Klimawandel am stärksten ausgesetzt ist. Ähnlich wie andere, sich rapide entwickelnde Megastädte in Südostasien hat Ho Chi Minh City in den letzten Jahrzehnten enorme Veränderungen durchlaufen und entwickelte sich in kürzeste Zeit zu einer, durch globale Prozesse und lokale Siedlungsformen geprägten, Megastadt. In letzter Zeit ist die Notwendigkeit, sich den multiplen Stressfaktoren einer rapiden Verstädterung und dem Klimawandel anzupassen, zunehmend offensichtlicher geworden. Das Verständnis der Entscheidungsträger über die derzeitigen sowie zukünftigen Auswirkungen der Klimaveränderungen spielt bei der Anpassung der Stadtgebiete an den Klimawandel eine große Rolle. Die strategische Flächennutzungsplanung ist aufgrund ihrer standortbasierten und problemlösenden Ausrichtung das entscheidende Planungsinstrument um die Anpassung an den Klimawandel und die Verringerung des Katastrophenrisikos in die Stadtentwicklung einzubeziehen. Eine große Herausforderung ist dabei die Bereitstellung von relevanten Informationen für Planer und Entscheidungsträger zu den Risiken für die betroffene Bevölkerung und die betroffenen Vermögensgüter. Die vorliegende Dissertation skizziert die Entwicklung eines integrierten konzeptionellen Rahmenwerks, dessen Ansatz hauptsächlich auf städtischen Strukturtypen basiert. Das Rahmenwerk wurde für die Interpretation von hochauflösenden Satellitenbildern verwendet, um die Siedlungsmuster und städtischen Strukturen der gegenwärtigen und sich entwickelnden Landschaft von Ho Chi Minh City als homogene Gebiete zu klassifizieren. Der Ansatz ermöglichte es, die äußerst dynamischen raumzeitlichen, sozialen und strukturellen Veränderungen, die mit der rapiden Verstädterung einhergehen, zu erfassen. Mit der vorliegenden Arbeit wird die Anwendbarkeit des entwickelten Rahmenkonzepts für die Erstellung wichtiger Input-Indikatoren zur Risiko- und Gefahrenanalyse nachgewiesen. Mit Hilfe der Input-Indikatoren können sogenannte Hotspots für administrative Maßnahmen und Prioritäten für die Raum- und Stadtplanung ermittelt werden. KW - Climate change KW - Urban adaptation KW - Urban structure type KW - Land-use planning KW - Ho Chi Minh City, Vietnam KW - Stadtstrukturtypen KW - Landnutzungsplanung KW - Ho Chi Minh Stadt, Vietnam KW - Klimawandel KW - Städtische Anpassung an den Klimawandel KW - Ho-Chi-Minh-Stadt KW - Klimaänderung KW - Stadtstruktur KW - Stadtplanung Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-51185 ER - TY - THES A1 - Doynov, Nikolay T1 - Hybride Modelle für Verzugs- und Eigenspannungsberechnung von großen und komplexen Schweißkonstruktionen T1 - Hybrid models for calculation of distortion and residual stresses in large and complex welded structures N2 - Das Schweißen führt zu einer lokalen, ungleichmäßigen Erwärmung der Fügestelle. Die dadurch hervorgerufenen lokalen plastischen Verformungen und metallurgischen Werkstoffveränderungen bewirken nach der Abkühlung bleibenden Verzug und Eigenspannungen. Diese beeinflussen die reibungslose Durchführung des Fertigungsprozesses und die Qualität der geschweißten Konstruktion und schließlich stellen letztlich deren Einsatz in Frage. Somit steht für die meisten Industrieanwendungen die gesicherte Minimierung bzw. Beherrschung des Schweißverzuges und der Schweißeigenspannungen, insbesondere bei großen Konstruktionen im Vordergrund. Mittels der Vorkenntnis über den zu erwartenden Verzug und die Entwicklung der Eigenspannungen während und nach dem Schweißen können zum einen geeignete Gegenmaßnahmen, wie beispielsweise Einspannszenarien, Vorverformungen oder Schweißreihenfolgen sowie eine gezielte Vor-, Zwischen- oder Nachwärmebehandlung zweckmäßig gewählt werden. Zum anderen ist es möglich, die darauffolgenden notwendigen Nachbehandlungen, wie z.B. das thermische Richten, schon in einem sehr frühen Stadium des Produktentwicklungsprozesses vorauszuplanen. Demzufolge besteht seitens der Forschung ein sehr großes Interesse an der Entwicklung verlässlicher Modelle und Methoden zur Schweißverzugs- und Eigenspannungsberechnung. Die vorliegende Habilitationsschrift befasst sich mit den theoretischen Grundlagen und den simulationstechnischen Aspekten der Schweißverzug- und Eigenspannungsberechnung von großen komplexen Schweißkonstruktionen. Im Mittelpunkt stehen die analytisch-numerische Hybridmodelle. Diese bestehen aus einem analytischen Teil für die lokale thermomechanische Berechnung und einen numerischen Teil für die globale strukturmechanische Berechnung. Die beiden Teilaufgaben sind stark gekoppelt. Der Schwerpunkt liegt in der Weiteentwicklung und in den Umsatzmöglichkeiten des analytischen Ansatzes. Darüber hinaus wird die Anwendung der Hybriden Modellierung zur Berechnung von Verzug und Eigenspannungen in praxisrelevanten Schweißkonstruktionen an zahlreichen Beispielen demonstriert. Die Aspekte der Einbringung der Simulation in die Fertigungs- oder Produktkette werden ebenso thematisiert. N2 - Welding causes local, non-uniform heating of the joint. The resulting local plastic deformations and metallurgical material changes cause after cooling residual distortions and stresses. These affect the smooth performance of the manufacturing process and the quality of the welded structure, finally putting its use into question. Thus, for most industrial applications, the minimization or control of welding distortion and residual stresses, especially for large constructions, is of primary importance. By knowing in advance the distortion to be expected and the development of residual stresses during and after welding, it is possible, on the one hand, to select suitable measures to control the distortion, such as clamping scenarios, preforming or welding sequences, as well as targeted pre-, intermediate- or post-weld heat treatment. On the other hand, it is possible to plan in advance the subsequent necessary post-treatments, such as thermal straightening, at a very early stage of the product development process. Consequently, there is a very great interest on the part of the research community in the development of reliable models and methods for weld distortion and residual stress calculation. This postdoctoral thesis deals with the theoretical fundamentals and simulation aspects of weld distortion and residual stress calculation of large complex welded structures. The focus is on analytical-numerical hybrid models. These consist of an analytical part for the local thermomechanical calculation and a numerical part for the global structural mechanical calculation. The two subtasks are strongly coupled. The main issue is the ongoing development and the turnover possibilities of the analytical approach. In addition, the application of hybrid modeling for the calculation of distortion and residual stresses in practically relevant welded structures is demonstrated with numerous examples. The aspects of incorporating simulation into the manufacturing or product chain will also be addressed. KW - Schweißsimulation KW - Eigendehnung KW - Schweißverzug KW - Schweißeigenspannungen KW - Vortgeschrittene Schweißfertigung KW - Computational welding mechanics KW - Inherent strain KW - Welding distortions KW - Welding residual stresses KW - Advanced welding manufacturing KW - Schweißen KW - Schweißspannung KW - Thermomechanik KW - Strukturmechanik KW - Tragfähigkeit KW - Richten KW - Intelligente Fertigung KW - Computersimulation KW - Konzeptionelle Modellierung Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-64536 ER - TY - THES A1 - Du, Juan T1 - The Twin Agency Problems in Corporate Finance - On the basis of Stulz's theory T1 - Die „Twin Agency Problems“ in der Unternehmensfinanzierung – Basierend auf der Theorie von Stulz N2 - Financial globalization is an inherent feature of today’s economies. But the positive impact of financial globalization has been limited and some puzzling evidence has been found recently. To explain these puzzles, Stulz argued that finance is critically affected by Twin Agency Problems: firstly, the controlling shareholders can use their power for their own benefit but at the expense of outside investors. Secondly, the state rulers can use their power to improve their own welfare at the expense of all shareholders. When these agency problems worsen, diffuse ownership is inefficient and ownership concentration is the best choice. Ownership concentration inversely limits a country’s ability to benefit from financial globalization. On the basis of Stulz’s theory and remaining the central role of the Twin Agency Problems in fostering ownership concentration, this study relaxes some simplified assumptions in Stulz’s model and develops a more practical one. According to this developed model, the following solutions from the theoretical research are suggested for the government to solve the agency problems: improving the legal sense through education; increasing the expected profitability with active economic policies; strengthening the constraint on the expropriators through laws and regulations; implementing the above three strategies together; lastly, improving the investor protection during the development of financial market. This paper also makes an empirical investigation in China. On the basis of the data from 1481 Chinese companies listed in Shanghai, Shenzhen or New York, it is found that more than 70 % of the companies are ownership concentrated. More than halve of them are controlled by the state and nearly 20% are controlled by families. The average degree of ownership concentration in China is more than 30%, which is higher than most other Asian countries. It was argued that listing abroad can decrease the ownership concentration, but the evidence in China shows that the companies listed abroad are more concentrated than those listed only inland. The investigation of the profitability reveals that the companies listed abroad are not more profitable than those listed inland, but the difference of the profitability between these companies is much less, which means the companies listed abroad are more reliable as a whole, because bad companies are strictly forbidden to step into the market. The investigation of the relationship between capital scale and ownership concentration shows that the companies with greater capital scale are more concentrated and most of the giant companies are controlled by the government. Because in a country without advanced financial market the capital can be collected from the public is limited and the huge companies could only be financed by the state. The smaller companies are easier to become ownership dispersed. The research of the relationship between ownership concentration and profitability reveals that family held companies are more profitable than state held ones; the widely held companies have the lowest profitability. Although most of the dispersed companies have a poor performance, some of them are really good. The research of the ownership structures finds out that the companies with indirect dispersed structure or foundation held structure are more profitable and the deviation of profitability of these companies is much less than the pyramid structure. Another discovery is that most of the companies with indirect dispersed structure are held by hundreds of or even more than thousand of the employees of the listed company. The reasons why these companies are more profitable are the lower separation of voting rights from cash flow right and the more ownership encouragement. In the employee held companies, the ownership is dispersed to all the managers and almost all employees, and all of them are encouraged to do well and to act as monitors for each other. So, it is difficult for the top managers to steal from the company. Through all these empirical research the following suggestions to resolve the twin agency problems are obtained: not relying on foreign financial market but concentrating on the advancement of legal sense, laws and regulations inland; strictly examining the companies which apply to be listed on the exchange and prevent the bad companies from going into the market; beginning the decentralization of ownership with relative smaller companies; transforming the state holding company into employee holding dispersed company; eliminating or decreasing the separation of voting rights from cash flow rights; encouraging and supervising the managers by given more managers stocks or shares of the company. N2 - Finanzielle Globalisierung ist ein Kennzeichen der heutigen Wirtschaft. Ihre positive Einwirkung ist beschränkt und widersprüchliche Beobachtungen können gemacht werden. Um diese Beobachtungen zu erklären, argumentierte Stulz, dass die Finanzierung von den „twin agency problems“ beeinflusst wird. Erstens: Die kontrollierenden Anteilseigner setzen ihre Macht für ihre eigenen Interessen ein, das schadet den Interessen anderer Investoren. Zweitens: die Staatsbeamten nutzen ihre Macht, um ihre eigene Wohlfahrt zu maximieren, das schadet den Interessen aller Investoren. Wenn sich dieses Problem verschärft, ist das diffuse Eigentumsrecht uneffizent und die Konzentration der Eigentumsrechte die beste Lösung. Diese Konzentration schwächt jedoch die Vorteile der Globalisierung. Auf Basis der Theorie von Stulz lockert diese Arbeit manche vereinfachte Annahme und erweitert das Modell zu einem praktischerem. Gemäß dem entwickelten Modell werden der Regierung die folgenden Lösungen aus der theoretischen Forschung empfohlen, um diese Probleme zu lösen: Verbesserung des Gesetzbewußtseins durch Ausbildung; Vergrößerung der zukünftige Gewinnfähigkeit durch aktive wirtschaftliche Politik; Verstärkung des Zwangs auf die Veruntreuer durch Gesetze und Regulierung; gleichzeitige Durchführung der oben genannten drei Strategien; Verbesserung des Schutzes der Investoren während der Entwicklung des Finanzmarktes. Diese Arbeit ist auch der empirischen Untersuchung in China gewidmet. Basierend auf den Daten von 1481 chinesischer Unternehmen, die in China und/oder an der New Yorker Börse notiert sind, wurde ermittelt, dass bei über 70% der Unternehmen die Eigentumsrechte konzentriert sind. Über 50% der Unternehmen werden vom Staat kontrolliert, rund 20% von Familien. Der durchschnittliche Grad der Eigentumsrechtskonzentration in China liegt bei über 30%. Das ist höher als in den meisten anderen asiatischen Länden. Es wird argumentiert, dass eine ausländische Notierung die Eigentumsrechtskonzentration vermindern kann, jedoch konnte erarbeitet werden, dass in China die im Ausland notierten Unternehmen konzentrierter sind als die inländisch notierten. Die Untersuchung der Gewinnfähigkeit zeigt, die auslandnotierten Unternehmen sind nicht profitabler als die inlandnotierten. Dabei ist der Unterschied der Gewinnfähigkeit zwischen den auslandnotierten Unternehmen viel geringer. Das bedeutet, die auslandnotierten Unternehmen als Ganzes zuverlässiger sind, da der Zutritt der schlechten Unternehmen zum ausländischen Finanzmarkt streng verboten ist. Die Untersuchung der Beziehung zwischen Kapitalumfang und Eigentumsrechtskonzentration zeigt, dass die Eigentumsrechte der Unternehmen mit größerem Kapitalumfang sind konzentrierter. Die meisten Großunternehmen werden vom Staat kontrolliert, denn in einem Land ohne entwickelten Finanzmarkt ist das Kapital, das öffentlich gesammelt werden kann, beschränkt und die Großunternehmen können nur vom Staat finanziert werden. Die Eigentumsrechte der kleineren Unternehmen werden leicht diffus sein. Die Untersuchung der Beziehung zwischen Eigentumsrechtskonzentration und Gewinnfähigkeit zeigt, die Familie haltenden Unternehmen sind profitabler als die Staat haltenden; die diffus gehaltenen Unternehmen haben die niedrigste Gewinnfähigkeit. Die Untersuchung der Eigentumsstruktur zeigt, dass die Unternehmen mit indirekt diffuser oder Stiftung haltender Struktur profitabler sind und die Abweichung der Gewinnfähigkeit dieser Unternehmen viel geringer ist als bei denen mit Pyramidenstruktur. Ein weiteres Ergebnis der Untersuchung ist, dass die meisten Unternehmen mit indirekt diffuser Struktur von einem Großteil der Mitarbeiter der notierten Unternehmen selbst besessen werden. Die Ursache für die höhere Gewinnfähigkeit dieser Unternehmen ist einerseits die geringere Trennung von Stimmrechten und Cashflowsrechten und andererseits die stärkere Eigentumsförderung. In den Mitarbeiter haltenden Unternehmen sind die Eigentumsrechte an alle Manager und fast alle Mitarbeiter verteilt. Alle Manager und Mitarbeiter sind angehalten bestmögliche Leistungen zu bringen; sie wirken als Monitoren untereinander. Deshalb ist es für das obere Management schwerer, dem Unternehmen wirtschaftlichen Schaden zuzufügen. Gemäß der vorliegenden Untersuchungsergebnisse gibt es folgende Vorschläge zur Lösung des „Twin Agency Problems“: Keine Engagement auf ausländischen Finanzmärkten, aber Konzentration auf die inländische Entwicklung des Gesetzbewußtseins, der Gesetze und der Regulierung; strenge Prüfung der Unternehmen, die die Notierung an der Börse beantragen und Verhinderung des Eintritts schlechter Unternehmen in den Finanzmarkt; Umwandlung der Staat haltenden Unternehmen in Mitarbeiter haltende diffuse Unternehmen; Beseitigung oder Verminderung der Trennung von Stimm- und Cashflow-Rechten; Förderung und Überwachung der Manager durch Erhöhung der Anzahl der Manager, die durch Aktienbesitz an Unternehmen beteiligt sind. KW - China KW - Unternehmen KW - Kapitalstruktur KW - Konzentration der Eigentumsrechte KW - Schutz der Investoren KW - Veruntreuung durch kontrollierende Anteilseigner KW - Veruntreuung durch Staatsbeamte KW - Ownership concentration KW - Investor protection KW - Expropriation by controlling shareholders KW - Expropriation by state rulers KW - Ownership structure Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-9549 ER - TY - THES A1 - Dudek, Piotr T1 - Atomic scale engineering of HfO2–based dielectrics for future DRAM applications T1 - Engineering auf atomarer Skala von HfO2-basierten Dielektrika für künftige DRAM Anwendung N2 - Modern dielectrics in combination with appropriate metal electrodes have a great potential to solve many difficulties associated with continuing miniaturization process in the microelectronic industry. One significant branch of microelectronics incorporates dynamic random access memory (DRAM) market. The DRAM devices scaled for over 35 years starting from 4 kb density to several Gb nowadays. The scaling process led to the dielectric material thickness reduction, resulting in higher leakage current density, and as a consequence higher power consumption. As a possible solution for this problem, alternative dielectric materials with improved electrical and material science parameters were intensively studied by many research groups. The higher dielectric constant allows the use of physically thicker layers with high capacitance but strongly reduced leakage current density. This work focused on deposition and characterization of thin insulating layers. The material engineering process was based on Si cleanroom compatible HfO2 thin films deposited on TiN metal electrodes. A combined materials science and dielectric characterization study showed that Ba added HfO2 (BaHfO3) films and Ti added BaHfO3 (BaHf0.5Ti0.5O3) layers are promising candidates for future generation of state of the art DRAMs. In especial a strong increase of the dielectric permittivity k was achieved for thin films of cubic BaHfO3 (k~38) and BaHf0.5Ti0.5O3 (k~90) with respect to monoclinic HfO2 (k~19). Meanwhile the CET values scaled down to 1 nm for BaHfO3 and ~0.8 nm for BaHf0.5Ti0.5O3 with respect to HfO2 (CET=1.5 nm). The Hf4+ ions substitution in BaHfO3 by Ti4+ ions led to a significant decrease of thermal budget from 900°C for BaHfO3 to 700°C for BaHf0.5Ti0.5O3. Future studies need to focus on the use of appropriate metal electrodes (high work function) and on film deposition process (homogeneity) for better current leakage control. N2 - Moderne Dielektrika in Verbindung mit geeigneten Metallelektroden haben großes Potential um viele Schwierigkeiten mit dem voranschreitenden Minituarisierungsprozess in der Mikroelektronik zu lösen. Ein wesentlicher Bestandteil der Mikroelektronik beinhaltet die Entwicklung von random access memory (DRAM). Diese begann vor über 35 Jahren mit Speichergrößen von 4kb, welche mittlerweile in den Bereich von mehreren Gigabytes vorangetrieben wurde. Daraus resultierte eine zunehmende Reduzierung der dieelektrischen Materialdicken, welche zu höheren Leckstromdichten und so zu einem erhöhten Leistungsverbrauch führte. Als mögliche Lösung werden alternative Dielektrika mit verbesserten elektrischen und materialspezifischen Eigenschaften von vielen Forschungsgruppen intensiv untersucht. Materialien mit höheren dielektrischen Konstanten ermöglichen die Verwendung von höheren Schichtdicken mit hohen Kapazitäten, jedoch mit vergleichsweise verringerten Leckstromdichten. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Deposition und Charakterisierung von dünnen isolierenden Schichten. Die Werkstoffkunde basierte auf dünnen HfO2 – Schichten die auf TiN – Metallelektroden abgeschieden wurden. Untersuchungen der materialspezifischen und dielektrischen Eigenschaften haben gezeigt, dass Ba-dotierte HfO2 Schichten (BaHfO3) und Ti-dotierte BaHfO3 Schichten (BaHf0.5Ti0.5O3) vielversprechende Kandidaten für die zukünftige Generation von DRAMs sind. Ein starkes Ansteigen der dielektrischen Permettivität konnte für dünne Schichten aus kubischem BaHfO3 (k~38) und BaHf0.5Ti0.5O3 (k~90) im Vergleich zu monoklinen HfO2 (k~19) erreicht werden. Mittlerweile sanken die CET-Werte bis auf 1 nm für BaHfO3 und ~0.8 nm für BaHf0.5Ti0.5O3 im Vergleich zu HfO2 (CET=1.5 nm). Die Substitution der Hf4+ - Ionen durch Ti4+ - Ionen in BaHfO3 führte zu einer signifikaten Absenkung des thermischen Budgets von 900°C für BaHfO3 zu 700°C für BaHf0.5Ti0.5O3. Zukünftige Untersuchungen haben zur Aufgabe die Leckstromkontrolle über passende Metallelektroden (höhere Austrittsarbeit) und einen Depositionsprozess mit verbesserter Homogenität zu verbessern. KW - Mikroelektronik KW - Miniaturisierung KW - Dielektrikum KW - Elektrode KW - Metall KW - Dielektrika KW - Hoch-k Materialien KW - Untersuchung auf atomarer Skala KW - Dielectrics KW - High-k materials KW - Atomic Scale Engineering KW - HfO2-based materials KW - XPS Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-22775 ER - TY - THES A1 - Dunmade, Israel T1 - Development of system models for industrial processes selection with regard to product lifecycle extention (PLETS models) N2 - PLETS (Product Lifecycle Extension Technique/Process Selection) model is a computer supported decision making analysis method developed for the management of mechanical products at the utilisation and retirement stages. The core of the work involves the hybridisation of a number of classical MADM methods to suit decision making in the product life extension domain. The model provides a comprehensive view of the economic implications, technical requirements and environmental effects of using one of the five identified lifecycle-extension-processes (PLETs): repair, refurbishing, remanufacturing, upgrading and cascading, to elongate the service life of a given hardware. The PLETS model is intended for the evaluation and screening of PLETs, and for the selection of the best option under a given scenario. The results obtained for the shelling machine used to illustrate the applicability, and to validate both the methodology and its companion demonstrative computer implementation prototype showed that repair is the best PLET under the given conditions. The compatibility of this result with what obtains in practice shows that the methodology is a suitable decision making aid for product life extension. N2 - Die intensive Diskussion um die Erhaltung der Umwelt hat neue Möglichkeiten für die verstärkte Nutzung, Rückgewinnung und Wiederverwendung von Ressourcen eröffnet. Bevor diese Möglichkeiten jedoch klug und in vollem Umfang genutzt werden können, müssen die Produkte, die wiederverwendet werden sollen, eine geeignete Aufbereitung erfahren. Es zeigte sich, dass die reichlich vorhandenen Möglichkeiten in Bezug auf intensive Nutzung, Rückgewinnung und Wiederverwendung von Ressourcen mit den potentiellen Aufbereitungsmethoden in einer Wechselbeziehung stehen. Angesichts des Vorhandenseins verschiedener Möglichkeiten und ihrer Verbindung zu den unterschiedlichen Aufbereitungsmethoden, steht man vor der Wahl mit dem Ziel der Nutzenmaximierung. Bevor eine vernünftige beziehungsweise beste Wahl getroffen werden kann, muss eine Reihe von Faktoren betrachtet und genutzt werden, um die verschiedenen Optionen zu bewerten. Trotz aller bisherigen Anstrengungen, auf dem Gebiet der Forschung zur Rückgewinnung und Wiederverwendung von Ressourcen wurde bis jetzt keine allgemeingültige Methode der Entscheidungsfindung bei der verstärkten Verwendung und Rückgewinnung von Ressourcen entwickelt. Die meisten Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf die Entwicklung einzelner Aspekte zur Verlängerung der Lebensdauer von Produkten auf Gebieten wie Produktrücknahmelogistik und entsprechende Verantwortlichkeiten. Andere Arbeiten konzentrieren sich auf Produktausführungen, die die Rückgewinnung und Wiederverwendung von Ressourcen erleichtern. Das Nichtvorhandensein eines umfassenden Entscheidungsrahmens auf dem Gebiet der verstärkten Nutzung, Rückgewinnung und Wiederverwendung von Ressourcen erwies sich als eine Forschungslücke, die mit dieser Arbeit gefüllt werden soll. Mit der vorliegenden Arbeit wurde eine Methode zur Auswahl eines Prozesses, der die Verlängerung der Lebensdauer eines Produkts zum Ziel hat, sowie eine anschauliche computergestützte Umsetzung der Methodik entwickelt. Die Anwendung der Methodik wird an Hand einer Fallstudie veranschaulicht. Die Methode zur Verlängerung der Lebensdauer von Produkten konzentrierte sich auf die Auswahl von Prozessen, die im Lebenszyklus eines Produkts sowohl in der Gebrauchs- als auch in der Außerbetriebnahmephase relevant sind. Solche Prozesse, die während den zuvor genannten Phasen den Gebrauch von Gütern intensivieren und die Wiederverwendbarkeit von Produkten ermöglichen, sind Reparatur und Wartung, Sanierung, Wiederherstellung, Verbesserung und kaskadenartige Erweiterung. Dieser Faktoren, werden in sechs Attributsklassen eingruppiert, und zwar: Kosten, Technologie, Umwelt, Markt, Zeit und gesetzgebende Merkmale. Jede dieser Klassen besteht aus Unterklassen und Sub-Unterklassen. Die Unbeständigkeit der Prozeßoptionen und die große Anzahl der zu betrachtenden Faktoren erfordern die Anwendung einer rechnergestützte Methode der Entscheidungsfindung, die viele Attributsklassen abdeckt. Das entwickelte Entscheidungmodell ist im wesentlichen eine Kombination aus zwei Methoden der Entscheidungsfindung: die „Conjunctive“ Methode und die „Simple Additive Weighting“ Methode. Die „Conjunctive“ Methode selektiert die Prozesse, die den für das Niveau der Attributsklasse und für das gesamte Niveau festgesetzten Standard erreichen. Die „Simple Additive Weighting“ Methode bewerte die Kompromisse, die zwischen den Alternativen gemacht werden müssen, um die festgelegten Standards zu erreichen. Die Wechselbeziehungen auf der Grundstufe einer jeden Attributklasse bestehen aus distributiven Wertfunktionen, während die oberen Stufen der Hierarchiestruktur der PLETS-Attributsklasse „Simple Additive Weighting“ Wechselbeziehungen darstellen. Die Werte und Ergebnisse, die man auf verschiedenen Bewertungsniveaus erhält, werden zur Vereinheitlichung der Skalierung normiert. Die Sensitivitätsanalyse wurde ebenfalls in die Methodik einbezogen, um die Anfälligkeit der im Rahmen der Methodik gewonnenen Ergebnisse gegenüber Wertveränderungen einzelner Parameter zu analysieren. KW - Produktlebenszyklus KW - Verlängerung KW - Methode Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1611 SN - 978-3-89722-744-6 ER - TY - THES A1 - Dyka, Zoya T1 - Analyse und Vorhersage des Flächen- und Energieverbrauches optimaler Hardware Polynom-Multiplizierer für GF(2ⁿ) für elliptische Kurven Kryptographie T1 - Analysis and prediction of area- and energy-consumption of optimized polynomial multipliers in hardware for arbitrary GF(2ⁿ) for elliptic curve cryptography N2 - Die Anwendung asymmetrischer Kryptosysteme, z.B. elliptische Kurven Kryptographie (ECC), erfordert große Rechenkapazität die normalerweise auf von mobilen Geräten bzw. drahtlosen Sensorknoten nicht zur Verfügung steht. Die Implementierung der ECC in Hardware reduziert den Zeit- und Energie-Aufwand. Die Optimierung der Hardware-Implementierungen dient nicht nur der weiteren Reduktion des Zeit- und Energieverbrauches sondern hilft darüber hinaus die Herstellungskosten zu verringern, so dass solche Lösungen auch für kostengünstige Geräte einsetzbar werden. Im Rahmen dieser Dissertation wurden Optimierungsmöglichkeiten für die Multiplikation der Polynome, die für EC-Operationen eingesetzt werden, untersucht. Ziel der Optimierungen war, dass die Multiplikation mit einer minimalen Anzahl von Additionen (also XOR-Gattern) und Multiplikationen (also AND-Gattern) durchgeführt werden kann. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die iterative Bearbeitung von 10 Multiplikations-Methoden (MM) im Gegensatz zur üblichen rekursiven Bearbeitung untersucht. Dabei wurde eine Reihenfolge der Operationen für jede der untersuchten MM ermittelt, die zu einer reduzierten Anzahl von XOR-Operationen führt. Der Einsatz der optimierten Reihenfolge kann die Komplexität der MM wesentlich reduzieren. Zum Beispiel bei der generalisierten Karatsuba-MM [18] beträgt die Reduktion des XOR-Aufwandes durchschnittlich 39 % für Polynom-Längen bis 600 Bits. Für die IHP 0,13μ-Technologie entspricht diese Reduktion des XOR-Aufwandes einer durchschnittlichen Flächen-Reduktion der Polynom-Multiplizierer um 35 %. Bei der 4-Segment-Karatsuba-MM wird nicht nur der XOR-Aufwand, sondern auch die Signal-Verzögerung im Vergleich zur rekursiven Anwendung der originalen Karatsuba-MM reduziert. Außerdem wurde ein Algorithmus zur Bestimmung einer flächen- und/oder energieoptimalen Kombination der Multiplikations-Methoden entwickelt. Mit dem vorgeschlagenen Algorithmus wurden die flächen- und die energie-optimalen Kombinationen der MM für Polynom-Längen bis 600 Bits bestimmt. Alle ECC-relevanten Polynom-Längen liegen in diesem Bereich. Die durchschnittliche Reduktion der Flächen im Vergleich zu den rekonstruierten Daten aus [30] beträgt 12 %. Zusätzlich wurde ein energieoptimaler serieller Mehr-Takt-Multiplizierer für 233-Bits Polynome auf Basis Karatsuba-ähnlicher Multiplikations-Methoden entwickelt. Dieser Multiplizierer nutzt die Winograd-MM und basiert auf einen flächenoptimierten 78-Bits-Teil-Multiplizierer. Die theoretischen Ergebnisse wurden mit Hilfe von Synthesedaten für die IHP Technologie erfolgreich verifiziert. Der Energieverbrauch und die Ausführungszeit des Designs sind um 24 % bzw. 28 % kleiner als die des Vergleichsdesigns aus [28]. N2 - During recent years elliptic curve cryptography (ECC) has gained significant attention especially for devices with scarce resources such as wireless sensor nodes. Hardware implementations are considered to be the key enabler for using ECC on this class of devices. Out of the operations needed to execute ECC the polynomial multiplication is the one which is investigated most since it is one of the most complex field operations and executed very often. The majority of research papers focuses on reducing the number of partial- multiplications while neglecting the increased effort for additions of the partial products. This thesis investigates how the latter can be optimized. A reduction of additions can be achieved by using pre-defined processing sequences for summing up partial products. In this work a method to find the optimized processing sequence is presented. It is applied to 10 multiplication methods of polynomials over GF(2ⁿ). For example when applied to the generalized Karatsuba multiplication [18] the optimized processing sequence saves up to 39 per cent of XOR-gates in average for polynomials with a length up to 600 bits. In addition it is known that combining different multiplication methods reduced the total complexity of the multiplier. For example using the classical MM for calculation of small partial products in combination with other MMs can improve chip-parameters of the resulting multipliers. An optimal combination of several multiplication approaches for which the optimized processing sequence of XOR-operations is used reduces the area and energy consumption of the resulting multiplier significantly. This work presents an algorithm to determine the optimal combination of multiplication methods with pre-defined processing sequences for hardware implementation of an highly efficient polynomial multiplier in GF(2ⁿ). The combinations determined by this algorithm save in average 12 % of the chip-area for polynomials with a length up to 600 bits in comparison to data reconstructed from [30]. In addition the effect of the optimization techniques researched in this thesis was evaluated using the example of polynomial multiplier for 233 Bits long operands. The multiplier uses the Winograd-MM for segmentation of operands and executes partial multiplication using an optimized 78 bits partial multiplier. The theoretical results have been verified successfully by synthesizing this multiplier for the IHP 0.13 μm technology. In comparison to a synthesized version of the design given in [28] the optimized multiplier of this thesis reduces the energy consumption and execution time of the kP operation by 24 and 28 per cent, respectively. KW - Hardwareentwurf KW - Kryptologie KW - Elliptische Kurven Kryptographie KW - GF(2ⁿ) KW - Polynom-Multiplikation KW - Optimierung KW - Hardware Implementierung KW - Elliptic curve cryptography KW - GF(2ⁿ) KW - Polynomial multiplication KW - Optimization KW - Hardware implementation Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-27240 ER - TY - GEN A1 - Däumer, Josefin Katrin T1 - Einflussparameter und Marktrelevanz des Ex-Situ Power-to-Gas Verfahrens T1 - Influencing parameters and market relevance of the ex-situ power-to-gas process N2 - In den letzten Jahren hat in der Forschung und Wirtschaft die mikrobielle Biogasproduktion großes Interesse geweckt. Mit diesem Konzept könnte die Versorgung mit erneuerbarer Energie in Zeiten geringerer Energieerzeugung gewährleistet und zusätzlich die Umwelt geschont werden. Bei der Power-to-Gas Technologie wird überschüssige elektrische Energie für die Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse verwendet. Anschließend werden Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid mithilfe von hydrogenothrophen methanogenen Archaeen zu Methan (CH4) umgewandelt. Bei ausreichender Qualität (>97%) könnte dieses ins nationale Erdgasnetz eingespeist werden. Dieses Verfahren kann durch die direkte Zugabe von H2 in einem Fermenter (in-situ) oder extern in einem separaten Biogasreaktor (ex-situ) stattfinden. In der vorliegenden Arbeit wurden die jüngsten Forschungsergebnisse in Bezug auf das ex-situ Verfahren analysiert und zusammengetragen. Genauer wurde die Beeinflussung der Prozessvariablen sowie optimale Reaktionsbedingungen diskutiert. Zusätzlich zum eigentlichen Ablauf des ex-situ Prozesses wird am Ende der Arbeit die Wirtschaftlichkeit erörtert. Die Ergebnisse belegen, dass die ex-situ Biomethanisierung eine Produktgasqualität von mehr als 95% erreichen kann. Dafür müssen die Prozessvariablen jedoch optimal eingestellt werden. Gut geeignet wäre z.B. eine mit Methanobacterium angereicherte Mischkultur mit einem pH-Wert im Bereich von 7,1 bis 8,5. Weiterhin erläutern viele Studien, dass eine ausreichende Nährstoffversorgung, 5 bar Betriebsdruck und eine Umgebungstemperatur von 35 °C bis 55°C optimale Betriebsbedingungen darstellen. Aus wirtschaftlicher Sicht ist Biomethan nach aktuellem Stand der Technik preisintensiver als herkömmliche Methanquellen. Jedoch könnten unter Berücksichtigung umweltschonender Effekte, Klimaschutz sowie dem Vertrieb von CO2- Zertifikaten die Kosten ausgeglichen und ein niedrigeres Preisniveau erreicht werden. Zusammenfassend stellt Power-to-Gas eine vielversprechende Zukunftstechnologie dar, welche die Möglichkeit auf eine umweltfreundliche und nahezu CO2-neutrale Biomethanproduktion unter Verwendung überschüssiger Energie eröffnet. N2 - In recent years, microbial biogas production has aroused great interest in research and industry. With this concept, the supply of renewable energy could be guaranteed in times of lower energy production and, in addition, the environment could be protected. Power-to-gas technology uses surplus electrical energy to produce hydrogen through electrolysis. Hydrogen and carbon dioxide are then converted to methane (CH4) with the help of hydrogenothrophic methanogenic archaea. If the quality is sufficient (>97%), this could be fed into the national natural gas grid. This process can take place by adding H2 directly in a fermenter (in-situ) or externally in a separate biogas reactor (ex-situ). In this paper, the most recent research results regarding the ex-situ process were analysed and compiled. More specifically, the influence of process variables and optimal reaction conditions were discussed. In addition to the actual procedure of the ex-situ process, the economic efficiency is discussed at the end of the paper. The results show that ex-situ biomethanisation can achieve a product gas quality of more than 95%. For this, however, the process variables must be optimally adjusted. For example, a mixed culture enriched with Methanobacterium with a pH value in the range of 7.1 to 8.5 would be well suited. Furthermore, many studies explain that a sufficient nutrient supply, 5 bar operating pressure and an ambient temperature of 35 °C to 55 °C represent best operating conditions. From an economic point of view, biomethane is more price-intensive than conventional methane sources according to the current state of the art. However, taking into account environmentally friendly effects, climate protection and the sale of CO2 certificates, the costs could be balanced out and a lower price level achieved. In summary, power-to-gas is a promising future technology that opens the possibility of environmentally friendly and almost CO2-neutral biomethane production using surplus energy. KW - Biogas KW - Power-to-Gas KW - Ex-situ KW - In-situ KW - Biocatalytic methanation KW - Hydrogen KW - Biogas KW - Methanproduktion KW - Power-to-Gas Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-63959 ER - TY - THES A1 - Déplanque, Sylvain T1 - Lifetime prediction for solder die-attach in power applications by means of primary and secondary creep T1 - Lebensdauervorhersage für (SnAgCu- und SnPb-) aufgelötete Leistungshalbleiter mittels primärem und sekundärem Kriechen N2 - The objective of this thesis was to accurately check and improve the models existing for eutectic solder alloys used in simulation tools. Creep deformation,which is the most important deformation mode of solders, of two solder alloys, the widely used eutectic SnPb and the environmentally friendly alternative solder alloy SnAgCu was tested. It was shown that it is necessary to model two different stages of this high temperature induced mechanism: To improve the current material definition, primary creep must be implemented in the FE-software in addition to the existing secondary creep models. This thesis shows how it is possible to test creep behaviour under cyclic loading conditions with a test specimen of novel design. So, primary creep was observed and reoccurs cyclically under such test conditions. Furthermore, steady state creep is also always observed. A Constitutive equation combining both primary and secondary creep was given and verified. This model was implemented in FE-code Ansys, and after performing different kinds of simulation, the necessity of simulating primary creep was demonstrated. In order to achieve reliability information by FE-simulation of solder die attach, the creep-fatigue behaviour with the mean of crack propagation must be modeled. Various kinds of chips on copper substrate (power-transistors) were thermally tested, and different methods were used to investigate crack propagation. These methods were scanning acoustic microscopy and microstructure analysis by optical microscopy. The influence of damage on thermal behaviour (i.e. the thermal resistance of the device) was also assessed. These results were compared with the simulation results in order to build a lifetime prediction model based on crack propagation analysis. N2 - Das Ziel dieser Arbeit war es, die schon vorhandenen Modelle für die Lötstellensimulation zu verbessern. Da das Kriechen für die Verformung von Lötlegierungen der wichtigste Mechanismus ist, wurde das Kriechverhalten für zwei Lötlegierungen untersucht. Es handelt sich dabei um die weltweit bekannten Legierungen eut. SnPb und das umweltverträglichere SnAgCu. Es ist empfehlenswert zwei Bereiche dieses Hoch-Temperatur Mechanismus zu modellieren. Um die bisherigen Werkstoffsmodelle verbessern zu können, ist das primäre Kriechen zusätzlich zu den bestehenden sekundären Kriechmodellen in FE-Programme zu implementieren. Diese Arbeit zeigt, wie das Kriechen unter zyklischer Belastung mit einer neuen Prüfkörpergeometrie untersucht werden kann. Unter solchen Randbedingungen ist erneut primäres Kriechen zu beobachten. Weiterhin wurde immer auch stationäres Kriechen beobachtet. Eine Zustandsgleichung, bestehend aus primärem und sekundärem Kriechen, wurde entwickelt. Dieses Modell wurde in den FE-Code Ansys implementiert, und nach der Durchführung von verschiedenen Packagingsimulationen wurde ebenfalls festgestellt, das das primäre Kriechen unbedingt berücksichtigt werden muss. Um eine Lebensdauerprognose von flächigen Lötstellen zu erreichen, müssen die Kriechermüdung sowie der Rissfortschritt modelliert werden. Einige Testdemonstratoren (Leistungstransistor auf Kupfer) wurden thermo-mechanisch geprüft (Temperaturschock und Temperaturwechsel). Durch zwei verschiedene Methoden (Ultraschallmikroskopie und Gefügeanalyse) wurde die Rissinitiierung und der Rissforschritt untersucht. Der Einfluss der Schädigung auf das thermische Verhalten des Testobjektes (thermischer Widerstand des Bauelements) wurde ebenfalls bewertet. Diese experimentellen Ergebnisse wurden mit den Simulationsergebnissen verglichen, um ein neues Lebensdauermodell basierend auf der Rissfortschrittanalyse zu bauen. Eine sehr gute Übereinstimmung erlaubt nun die Zuverlässigkeitsvorhersage von flächig aufgelöteten Chips im Bereich der Leistungselektronik. KW - Legierung KW - Löten KW - Kriechen KW - Kriechen KW - Lötstelle KW - Rissfortschritt KW - Lebensdauer KW - Leistungselektronik KW - Creep KW - Solder joint KW - Crack propagation KW - Lifetime KW - Power electronic Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-4275 ER - TY - BOOK A1 - Döring, Sarah Elisabeth ED - Schwarz, Astrid T1 - Der Spaziergang als Werkzeug der Wissenschaft T1 - Strolling as a research tool N2 - Die Arbeit analysiert die „Spaziergangswissenschaft“ Lucius Burckhardts und entwickelt eigene, niedrigschwellige Spazierkonzepte für die Anwendung in der Lehre. Der Ansatz Burckhardts wird vorgestellt und um die Rezeption von Bertram Weisshaar ergänzt. Weiterhin wird die Methode des „Walkshops“, einer mehrtägigen Gruppenwanderung zur Erarbeitung eines vorher festgelegten Themengebiets, vorgestellt sowie die wesentlichen didaktisch-methodischen Eckpunkte bei der Durchführung eines Spaziergangs oder Walkshops im Rahmen der Lehre herausgearbeitet. Es wurden "simple:walks", einfache Spazierübungen mit unterschiedlichen Zielstellungen, entwickelt. Eine der Übungen wurde mit Testpersonen erprobt. Die Ergebnisse werden dargestellt und ausgewertet. N2 - This thesis analyzes Lucius Burckhardt’s “Spaziergangswissenschaft” (strollology) and suggests low-threshold walking concepts for application in teaching (“simple:walks”). Burckhardt’s approach was widely received and the concept expanded in different fields of scientific and artistic research (e.g. Bertram Weisshaar). In addition, the study discusses the “walkshop” method, which suggests to consider walking, thinking and discussing as interacting agencies capable of deliberating a given topic more productively. The essential didactic and methodological key points for the walkshop are interpreted through the perspective of teaching. The “simple:walks” for instance consist of simple walking exercises having different objectives, one of the exercises was directly tested and evaluated. T3 - Research Series CultEnviroTech - Epistemic Cultures of Technology and Environment (Wissenskulturen Technik und Umwelt) - 3 KW - Spaziergangswissenschaft KW - Promenadologie KW - Walkshop KW - Didaktik KW - Methoden KW - Strollology KW - Walkshop KW - Methodology KW - Didactics KW - Teaching KW - Burckhardt, Lucius KW - Promenadologie KW - Didaktik Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58353 SN - 2749-151X ER - TY - THES A1 - Dückershoff, Roland T1 - Filmkühlung in Gebieten mit verzögerter Hauptströmung und in Bereichen lokaler Strömungsablösung N2 - Turbinenschaufeln neuzeitiger Gasturbinen sind in den ersten Stufen in hohem Maße Filmgekühlt, um den sehr hohen Turbineneintrittstemperaturen zu widerstehen. Gleichzeitig gehen die Bestrebungen dahin, in der einzelnen Stufe mit einer möglichst geringen Anzahl von Turbinenschaufeln die Arbeitsumsetzung zu erhöhen. Infolge dieser Optimierung ergeben sich an der Turbinenschaufeloberfläche zunehmend Gebiete mit verzögerter Hauptströmung, welche mittels Filmkühlung zu kühlen sind. Weiterhin steigt die Gefahr der Strömungsablösung am Turbinenschaufelprofil, deren Interaktion mit der notwendigen Filmkühlung zu klären ist. Zu klären ist, inwiefern die Bauteilkühlung bei lokaler Strömungsablösung mit der Filmkühlung beherrschbar ist. Ziel dieser Arbeit ist die grundlegende Untersuchung und Bewertung der Filmkühlung in Gebieten mit verzögerter Hauptströmung und der Filmkühlung in Bereichen mit lokaler Strömungsablösung. Die Untersuchungen werden für die Filmkühlung aus einer Reihe von Kühlluftbohrungen durchgeführt. Diesbezüglich sind sie im typisch Reynoldszahlbereich der Turbinenschaufeln neuzeitiger Gasturbinen dimensioniert. Da bei der Filmkühlung durch den Kühlluftstrahl, der in die heiße Hauptströmung eintritt, eine stark anisotrope Turbulenzstruktur zu erwarten ist, werden diese grundlegenden Untersuchungen experimentell durchgeführt. Die Versuchsergebnisse können sodann zur Validierung numerischer Strömungslöser herangezogen werden, auch wenn diese die Turbulenz isotrop simulieren. Mit dem Ammoniak-Diazo-Verfahren mit Online-Kalibrierung wird ein hochauflösendes flächiges Messverfahren zur Bestimmung der adiabaten Filmkühleffektivität weiterentwickelt und vorgestellt. Sehr detaillierte Untersuchungen der adiabaten Filmkühleffektivität werden zur Filmkühlung bei verzögerter Hauptströmung und bei lokaler Strömungsablösung wiedergegeben. Ergänzt werden diese Untersuchungen durch umfangreiche Strömungsfelduntersuchungen mit der 2D- und 3D Laser Particle Image Velocimetry (PIV) und der Hitzdrahtanemometrie. Für die finanzielle Unterstützung zum Aufbau und zur Durchführung der Forschungstätigkeit an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus danke ich dem Land Brandenburg und der Bundesrepublik Deutschland sowie den Firmen Rolls-Royce Deutschland Ltd., MTU Aero Engines GmbH, Siemens AG und Alstom Schweiz AG (ehemals ABB Kraftwerke). N2 - Turbine blades of gas turbines are currently film-cooled in the first stages in order to resist the very high turbine inlet temperatures. At the same time the efforts of development have been focused to increase the efficiency in stages with a decreasing number of blades. Due to this, the optimization results in regions with decelerated mainstream on the surface of the turbine blade. This deceleration of the flow can change the heat transfer patterns on blades that are film cooled. Furthermore, the risk of flow separation at the turbine blade profile increases. All together, it has to be clarified, how the cooling of a component can be affected by both phenomena: decelerated mainstream and areas of local flow separation using the film cooling. The purpose of this work is the fundamental investigation and evaluation of film cooling in regions with the mentioned decelerated mainstream and additionally, of film cooling in areas with local flow separation. Both investigations are done with a row of cooling air holes. Thereto they are dimensioned in the typical range of Reynolds Number with respect to the film-cooled turbine blades of current gas turbines. Since the flow field is expected to be very anisotropic as a result of the air ejection into the main flow, experimental investigations were carried out. These investigations can be used in order to validate numeric flow solver solutions, even if they are done simulating the turbulence as isotropic. For the investigations of the film cooling effectiveness a measurement technique of heat and mass transfer is used. The Ammonia-Diazo-Technique with Online-Calibration is improved. This technique is shown to be a measuring tool on surfaces with high resolution for the adiabatic film cooling effectiveness. Very detailed investigations of this effectiveness are shown in the aforementioned cases. These investigations are completed by extensive flow investigations using the 2D/3D Laser Particle Image Velocimetry (PIV) and the Hot Wire Anemometry. For the financial support regarding the setting up and the execution of the research activities at the Brandenburg University of Technology Cottbus, I thank the State of Brandenburg and the Federal Republic of Germany, as well as the companies Rolls-Royce Germany Ltd, MTU Aero Engines GmbH, Siemens AG and Alstom Switzerland Ltd (former ABB Power Generation Ltd). KW - Heißgasturbine KW - Hochdruck KW - Gasturbinenschaufel KW - Filmkühlung KW - Luft- und Raumfahrttechnik KW - Verkehrstechnik KW - Gasturbine KW - Turbinenschaufel KW - Strömungsablösung Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-633 SN - 3-8322-3345-8 ER - TY - THES A1 - Ebenezer, Ngozi T1 - Adaptive Polynomial Tabulation : a computationally efficient strategy for complex kinetics T1 - Adaptive Polynom-Aufzeichnung : eine effiziente Rechenstrategie für komplexe Kinetik N2 - In this work Adaptive Polynomial Tabulation (APT) is presented. It is a new approach to solve the initial value chemical rate equation system. In this approach zeroeth, first and second order polynomials are used in real-time to approximate the solution of the initial value chemical rate equation system. The sizes of the local regions encountered for the different orders of polynomial approximation are calculated in real-time. To improve accuracy the chemical state space is partitioned into hypercubes. During calculations the hypercubes accessed by the reactive mixture are divided into adaptive hypercubes depending on the accuracy of the local solution. Mixture initial conditions are stored in the adaptive hypercubes. Around each stored initial condition two concentric ellipsoids of accuracy (EOA) are defined. These include the ISAT and identical EOAs. The time evolution of mixture initial conditions which encounter an identical and ISAT EOA are approximated by zero and first order polynomials respectively. With a certain number of stored initial conditions within an adaptive hypercube, its second order polynomial coefficients are constructed from the stored initial conditions. The time evolution of additional mixture initial conditions that encounter this adaptive hypercube are approximated with second order polynomials. The APT model is simplified by the replacement of the entire set of species mass fractions with a progress variable based on the enthalpy of formation evaluated at 298 K. APT has 3 degrees of freedom which include the progress variable, total enthalpy and pressure. The APT model was tested with a zero dimensional Stochastic Reactor Model (SRM) for HCCI engine combustion. A skeletal n-heptane/toluene mechanism with 148 chemical species and 1281 reactions was used. In the tests, the HCCI engine simulations using APT were in very good agreement with the model calculations using the ODE solver. The cool flame and main ignition events were accurately captured. The major and minor species were also accurately captured by APT. In SRM-HCCI calculations without cyclic variations, a computational speed up factor greater than 1000 was obtained when APT was used for all the operating points considered without significant loss in accuracy. For the SRM-HCCI engine calculations with cyclic variations, APT demonstrated a computational speed up exceeding 12 without significant loss in accuracy. N2 - In dieser Arbeit wird die Adaptive Polynom-Aufzeichnung (APT) präsentiert. Es ist eine neue Vorgehensweise, um ein chemisches Geschwindigkeitsgleichungssystem zu lösen. In der Arbeit werden die Polynome der nullten, ersten und zweiten Ordnung in Echtzeit genutzt, um das Ergebnis des initialen Chemischen Geschwindigkeitsgleichungssystems zu approximieren. Die Größe der lokal gewählten Region für die Approximation der verschiedenen Ordnungen der Polynome werden in Echtzeit berechnet. Um die Präzision zu verbessern, ist der chemische Zustandsraum in Hyper-Würfel aufgeteilt. Während der Berechnungen werden die von der reaktiven Mischung in Anspruch genommenen Hyper-Würfel abhängig von der Präzision der lokalen Lösung in angepasste Hyper-Würfel unterteilt. Die anfänglichen Bedingungen der Mischung werden in den angepassten Hyper-Würfeln gespeichert. Um jeden gespeicherten Anfangszustand herum, werden zwei konzentrische Präzisionsellipsoide (EOA) definiert. Dabei handelt es sich zum einen um die ISATs und zum anderen um die sogenannten identischen EOAs. Die zeitliche Entwicklung von Anfangsmischungszuständen, welche sowohl eine identische als auch eine ISAT EOA berühren, werden jeweils mit Polynomen nullter beziehungsweise erster Ordnung approximiert. Mit einer gewissen Anzahl von gespeicherten Anfangsbedingungen innerhalb eines angepassten Hyper-Würfels, werden die Polynomkoeffizienten zweiter Ordnung aus diesen gespeicherten Anfangsbedingungen gebildet. Die zeitliche Entwicklung von zusätzlichen Anfangsbedingungen der Mischung, die diesen angepassten Hyper-Würfel berühren, werden mit Polynomen zweiter Ordnung approximiert. Das APT-Modell wird vereinfacht, indem der ganze Satz von Speziesmassenkonzentrationen durch eine Progressvariable ersetzt wird, die auf der Bildungsenthalpie bei 298 K basiert. APT hat drei Freiheitsgrade, welche die Progressvariable, Gesamtenthalpie und den Druck enthalten. Das APT-Modell wurde mit einem nulldimensionalen Stochastik-Reaktionsmodell (SRM) für die Verbrennung von HCCI-Motoren getestet. Benutzt wurde ein skelettartiger n-Heptan/Toluen-Mechanismus mit 148 Chemikalien und 1281 Reaktionen. In den Tests stimmten HCCI-Motor-Simulationen, die das APT verwendeten, gut mit den Modell-Berechnungen mittels sogenannter ODE-Löser überein. Phasen der kühlen Flamme und der Haupt-Zündungen wurden genau erfasst, ebenso wie die Haupt- und Sekundärspezies. In SRM-HCCI-Berechnungen ohne zyklische Variationen, zeigte sich ein rechnerischer Geschwindigkeitserhöhungsfaktor von größer als 1000, wenn APT für alle in Betracht kommenden Operationspunkte verwendet wurde, ohne dabei einen signifikanten Präzisionsverlust zu verursachen. Für solche mit zyklischen Variationen demonstrierte APT eine rechnerische Geschwindigkeitserhöhung von über 12, ebenfalls ohne signifikanten Präzisionsverlust. KW - ISAT KW - PRISM KW - APT KW - SRM KW - Polynom KW - Approximation KW - ISAT KW - PRISM KW - APT KW - SRM Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-30051 ER - TY - BOOK A1 - Eckardt, August T1 - Das Trocknen der Braunkohle und seine Wirtschaftlichkeit N2 - Digitalisat von: 01-22141 - Eckardt, August: Das Trocknen der Braunkohle und seine Wirtschaftlichkeit KW - Niederlausitz KW - Braunkohlenindustrie KW - Geschichte Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-34856 ER - TY - THES A1 - Eckert, Karl-Andreas T1 - Grundlagenuntersuchungen zur Optimierung der technischen Kristallisation von Fettsäuregemischen T1 - Fundamental investigations for the optimization of technical crystallization of fatty acid mixtures N2 - Trotz der steigenden Nachfrage nach Fettsäuregemischen mit niedrigen gesättigten Anteilen liegen nur relativ wenige Untersuchungen und industrielle Umsetzungen zur Fraktionierung durch Kristallisationsverfahren vor. Die Reduzierung gesättigter Anteilen aus Gemischen gleicher Kettenlängen ist mittels Destillation nicht möglich ist. In dieser Arbeit wurde daher die lösemittelfreie Schmelzkristallisation in Form der Suspensionskristallisation untersucht. Zur Auslegung und Optimierung von Kristallisationsprozessen ist die Kenntnis der Phasendiagramme und Kristallisationskinetiken von grundlegender Bedeutung. Daher wurden die thermodynamischen Grundlagen der Kristallisation von Fettsäuregemischen untersucht. Nach der Erarbeitung der Untersuchungs- und Auswertemethoden wurden die zehn binären Systeme aus den fünf Hauptfettsäuren pflanzlicher Fette und Öle mittels DSC analysiert und die Phasendiagramme mit den metastabilen Bereichen sowie Enthalpiediagramme abgeleitet. Durch Modellierung wurden vier ternäre Phasendiagramme konstruiert, wesentliche Charakteristika abgeleitet und in ein Modell zur Berechnung der Phasenumwandlungstemperaturen von Systemen aus den fünf Hauptfettsäuren überführt, welches eine mittlere Abweichung von nur 0,4K und eine Standardabweichung von 0,7K liefert. Zudem konnte erstmals der komplexe Verlauf der Kristallisation von Fettsäuregemischen in den Phasendiagrammen aufgeklärt und beschrieben werden. Die Kinetik des Kristallwachstums wurde an drei Fettsäuregemischen mit verschiedenen Kühlraten und Zieltemperaturen mittels Polarisationsmikroskopie untersucht. Die eingesetzte Kühlkammer zeigte mit ±0,003 K Temperaturgenauigkeit sehr lineare Temperaturprofile. Die Projektionsfläche der Kristalle wurde, neben den Kristalldichten, aufgrund einer Korrelation zu entsprechenden DSC-Wärmestromkurven als geeigneter Parameter zur Beschreibung des Kristallwachstums erkannt. Es wurden kinetische Parameter, wie Induktionszeit, Keimbildungsrate, finale Kristalldichte und -fläche sowie die Wachstumsgeschwindigkeiten der Einzelkristalle und des Bulks, ermittelt. Für die zeitliche Entwicklung wurden Modelle für die Berechnung abgeleitet. Zudem erfolgte die Untersuchung der auftretenden Kristallmorphologien, wobei für alle Kristalle eine lanzettförmige Grundstruktur gefunden wurde. Es wurden Versuche im größeren Maßstab in einem Laborreaktorsystem mit 40ml sowie einem Vibromix- und Wavemixer-System mit jeweils 2l Probenmenge durchgeführt. Zur Überwachung des Kristallwachstums in den Reaktoren wurde ein Laserscanner (FBRM) verwendet. Versuche mit verschiedenen Kühlraten, Durchmischungsparametern und Zieltemperaturen zeigten den Vorteil einer scherarmen Durchmischung zur Erreichung gut trennbarer Kristallsuspensionen. Die Abtrennbarkeit wurde mittels Druckfiltration und Zentrifugation überprüft, wobei die Druckfiltration mit Ausbeuten an Mutterlauge von bis zu 98% die besten Resultate lieferte. N2 - In spite of the increasing demand for fatty acid mixtures with low saturated content, relatively few investigations and industrial applications for fractionation by crystallization could be found. The reduction of saturated fractions from mixtures of similar chain length is not possible by distillation. Therefore, in this work, solvent-free melt crystallization in the form of suspension crystallization was investigated. Knowledge of the phase diagrams and crystallization kinetics is of fundamental importance for the design and optimization of crystallization processes. Therefore, the thermodynamic fundamentals of the crystallization of fatty acid mixtures were investigated. After the development of the investigation and evaluation methods, the ten binary systems composed from the five main fatty acids of vegetable fats and oils were analyzed by means of DSC and the phase diagrams including the metastable ranges as well as enthalpy diagrams were derived. Four ternary phase diagrams were modelled and constructed. Essential characteristics were derived and transferred into a model for the calculation of the phase transformation temperatures of systems constituting the five main fatty acids. The model delivers an average deviation of only 0.4K and a standard deviation of 0.7K. In addition, the complex crystallization path of fatty acid mixtures within the phase diagrams could be clarified and described for the first time. The kinetics of crystal growth were investigated for three fatty acid mixtures with different cooling rates and target temperatures by means of polarization microscopy. The cooling chamber used showed very linear temperature profiles with high temperature accuracy. The projection area of the crystals, besides the crystal densities, was recognized as a suitable parameter for the description of crystal growth due to a correlation to corresponding DSC heat flow curves. Kinetic parameters such as induction time, nucleation rate, final crystal density and area as well as the growth rates of the single crystals and the bulk were determined. Models for the calculation were derived for the development over time. In addition, the crystal morphologies were investigated, wherein a lancet-shaped basic structure was found for all crystals. Experiments in a larger scale were carried out using a laboratory reactor system with 40ml and a vibromix and wavemixer system with 2l sample volume. A laser scanner (FBRM) was used to monitor crystal growth in the reactors. Experiments with different cooling rates, mixing parameters and target temperatures showed the advantage of a low shear mixing to achieve crystal suspensions with good separation properties. The separability was tested by means of pressure filtration and centrifugation, whereby pressure filtration with yields of mother liquor of up to 98% provided the best results. KW - Fettsäuregemische KW - binäre, ternäre und quintäre Phasendiagramme KW - Modellierung KW - Kristallwachstumskinetik KW - Abtrennung KW - Fatty acid mixtures KW - Binary, ternary and quinternary phase diagrams KW - Modelling KW - Crystal growth kinetics KW - Separation KW - Fettsäuren KW - Gemisch KW - Trennverfahren KW - Kristallwachstum KW - Modellierung KW - Phasendiagramm Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-47207 ER - TY - THES A1 - Edo, Iwebuke T1 - Environmental laws as tools for effective management of Niger-Delta wetland : a case study of Upper Orashi forest T1 - Umweltrecht als Instrument für einen effektiven Schutz von Feuchtgebieten im Niger-Delta : eine Fallstudie zum Upper Orashi-Forest N2 - With the increasing consciousness of the value of wetland ecological and environmental functions and its fast rate of decline in the size of this important and rich ecosystem globally, the Niger Delta ecosystem has been reported to be undergoing tremendous change, hence the need for this research, to identify the challenges and proffer solutions. This study focuses on ascertaining if a change has occurred in the Upper Orashi Forest Reserved wetland, to know and evaluate the policies used in managing the wetland in the region and Nigeria. To ascertain the wetland change, land cover change detection was carried out using Geographic Information Systems and Remote Sensing to produce paradigm or data to detect change occurrence in the wetland area. Supervised classification of land use and land cover change was carried out using LANDSAT data from 2002, 2008, and 2019. Thereafter, the land cover transition was mapped for the period 2002 to 2019 and this was computed for the net land cover change for the period of study. The site was classified into three different classes and each class was analyzed using the land use and land cover change model formula. The result from this part shows that there is a consistent decrease in the wetland area for the period under review and in the other two identified classes, some interchangeable compositions were observed for the period of study. To validate this result, the opinion of experts and the host community is needed. Two sets of questionnaires were designed for experts and local community dwellers to sample their opinion in relation to the wetland and its management. The information collected was analyzed using Microsoft excel and the result shows that changes have occurred in the wetland of Upper Orashi Forest (decrease in size and other challenging issues with respect to policies and regulations). This study has identified critical challenging issues facing wetlands in the region or driving factors of wetland loss in the study area. Thereafter making recommendations that will help address these issues to actualize environmental sustainability and sustainable wetland in the region and Nigeria at large. N2 - Angesichts des zunehmenden Bewusstseins für den Wert der ökologischen Funktionen von Feuchtgebieten und des zunehmenden Verlustes dieser wichtigen und wertvollen Ökosysteme auf der ganzen Welt ist Berichten zufolge auch das Ökosystem des Niger-Deltas einem enormen Wandel unterworfen. Diese Untersuchung soll die Herausforderungen ermitteln und Lösungen zum Schutz vorschlagen. Diese Studie konzentriert sich darauf, festzustellen, ob eine Veränderung im Upper Orashi Forest Feuchtgebiet stattgefunden hat, um die Richtlinien zu bewerten, die bei der Verwaltung des Feuchtgebietes in der Region und in Nigeria zum Einsatz kommen. Um die Veränderung des Feuchtgebiets festzustellen, wurde die Veränderung der Bodenbedeckung mit Hilfe von Geographischen Informationssystemen und Fernerkundung ermittelt, um ein Paradigma oder Daten zu erstellen, mit denen die Veränderung des Feuchtgebiets festgestellt werden kann. Die Klassifizierung von Landnutzungs- und Landbedeckungsänderungen wurde mit LANDSAT-Daten aus den Jahren 2002, 2008 und 2019 durchgeführt. Anschließend wurde der Übergang der Bodenbedeckung für den Zeitraum 2002 bis 2019 kartiert und daraus die Nettoveränderung der Bodenbedeckung für den Untersuchungszeitraum berechnet. Der Standort wurde in drei verschiedene Klassen eingeteilt, und jede Klasse wurde anhand der Formel für das Modell der Landnutzungs- und Landbedeckungsveränderung analysiert. Das Ergebnis dieses Teils zeigt, dass die Feuchtgebietsfläche im Untersuchungszeitraum durchgängig abgenommen hat und dass auch in den beiden anderen identifizierten Klassen relevante Veränderungen für den Untersuchungszeitraum beobachtet wurden. Um dieses Ergebnis zu validieren, wurden Experten und Bewohner der Region befragt. KW - Feuchtgebiet KW - Ramsar-Konvention KW - Nachhaltigkeit KW - Landnutzungsänderung KW - Ökosystem KW - Wetland management KW - Ramsar Convention KW - Geographic information system KW - Land use and cover change KW - Ecosystem KW - Nigeria KW - Umweltrecht KW - Ökosystem KW - Ramsar-Konvention (1971 Februar 02) KW - Feuchtgebiet KW - Bodenbedeckung KW - Geoinformationssystem KW - Fernerkundung Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-66244 ER - TY - THES A1 - Egute, Terence Onang T1 - Modern law and local tradition in forest heritage conservation in Cameroon : the case of Korup T1 - Modernes Recht und lokale Traditionen bei der Erhaltung des Walderbes in Kamerun : eine Fallstudie über Korup N2 - Cameroon’s forests are exceptionally rich in biodiversity but are among the most threatened forests in the Congo Basin. To safeguard the country’s forest heritage, the government resorted to the creation of protected areas such as the Korup National Park (KNP) but ignored the local traditional system of natural resource management and relied merely on modern law for its protection. But the protection of the park only through modern law has not yielded satisfactory results since it still faces numerous problems which exacerbate biodiversity loss. With many problems facing the park, there is growing concern with regards to government strategy to maintain its values and integrity merely through modern law. This dissertation aims at assessing the potentials of modern law and local traditional system of natural resource management as instruments for effective protection of the KNP in particular and other Cameroonian national parks in general. It further aims at exploring ways of adapting national law and policy to suit local reality. To realise the objectives of this study, legal science analytical method, instruments of both quantitative approach (questionnaire) and qualitative approach (semi-structured interviews) were used. An in-depth assessment of the degree of effectiveness of modern law application in Korup reveals that it is to a lesser extent effective and this impedes Cameroon’s adequate compliance with its biodiversity conservation obligations under international environmental agreements. The study finds that the park’s protection unit plays a commendable role in fighting against illegal activities but inadequate financial resources and logistics render the institution weak. Other institutions play a laudable role in enforcing the law but major weaknesses identified include bail abuses, leniency in punishing offenders and corruption. It was discovered that the Korup inhabitants are against resettlement and often reluctantly cooperate in enforcing modern law. The research reveals that cultural beliefs and traditional practices associated with totems, taboos and sacred forests exist in the Korup villages and contributed in protecting Korup forest heritage. It shows that the putting into practice of some aspects of the traditional cultural practices was often without conservation intention but paradoxically, this contributed to forest biodiversity conservation. The study finds that each village has customary laws and local bylaws which are binding on its inhabitants and contribute to rational use of forest resources. The chieftaincy, village council and the Ekpe society are revealed as traditional institutions that govern the Korup people and manage forest resources through the traditional system ignored by the state. The research shows that statutory law recognises only the chieftaincy institution but reduces traditional rulers to mere auxiliaries of the government thereby weakening traditional institutions that ought to contribute in protecting Korup forest heritage. It recommends that in addition to fighting corruption and building the capacity of law enforcement institutions, the government should adequately integrate traditional rulers and institutions into the modern governance structure. It should legally recognise the role of traditional authorities in safeguarding Korup forest heritage through the traditional system. The study concludes that a management and conservation strategy that involves the people of Korup through their traditional institutions and system of natural resource management, will lead to effective protection and sustainability of the KNP and thus, contribute in enhancing Cameroon’s compliance with biodiversity-related international environmental agreements. N2 - Die Wälder Kameruns haben eine außerordentlich hohe Artenvielfalt, zählen aber zu den am stärksten gefährdeten Wäldern im Kongobecken. Um die Wälder als Erbe des Landes zu schützen, beschloss die Regierung, Naturschutzgebiete einzurichten, wie den Korup Nationalpark (KNP), ignorierte dabei aber das lokale und traditionelle System der Bewirtschaftung von Naturgütern und verließ sich lediglich auf moderne Rechtsinstrumente, um den Nationalpark zu schützen. Der alleinige Schutz des Parks durch moderne Rechtsinstrumente hat bisher keine zufriedenstellenden Ergebnisse gezeitigt, da diese mit verschiedenen Problemen behaftet sind, die den Verlust der Artenvielfalt verschlimmern. Auf Grund der Vielzahl von Problemen wachsen die Zweifel an der Regierungsstrategie, Wert und Integrität des Parks allein durch moderne Rechtsinstrumente zu erhalten. Diese Dissertation sucht die Möglichkeiten von modernen Rechtsinstrumenten und lokalen, traditionellen Bewirtschaftungssystemen von Naturgütern als Instrumente eines effektiven Schutzes für den KNP zu bestimmen und daraus allgemeine Grundsätze für den Naturschutz von anderen Nationalparks in Kamerun zu entwickeln. Darüber hinaus versucht diese Arbeit, Wege aufzuzeigen, wie nationale Gesetze und Politik auf lokale Gegebenheiten angepasst werden können. Um die rechtswissenschaftliche Analyse, das Ziel dieser Studie, durchzuführen, wurden sowohl quantitative (Auswertung von Fragebogen) als auch qualitative Methoden (semi-strukturierte Interviews) eingesetzt. Eine umfassende Bewertung der Wirksamkeit der modernen Rechtsinstrumente in Korup zeigte, dass sie nur begrenzt wirksam sind. Dies erschwert es Kamerun, seine Verpflichtungen zum Erhalt der biologischen Vielfalt nach internationalen Umwelt-Übereinkommen angemessen einzuhalten. Die Studie zeigt zwar, dass die Naturschutzabteilung des Parks einen anerkennenswerten Beitrag im Kampf gegen illegale Aktivitäten leistet, unzureichende finanzielle und logistische Ausstattung sie jedoch schwächt. Andere Institutionen spielen eine ebenfalls wichtige Rolle bei der Gesetzes Durchsetzung, jedoch zeigt die Studie auf, dass Bußgeldmißbrauch, Nachlässigkeit in der Strafverfolgung und Korruption große Problemfelder darstellen. Nach den Ergebnissen der Studie, sprechen sich die Einwohner von Korup gegen Umsiedlungen aus und sie kooperieren nur widerwillig bei der Durchsetzung modernen Rechtsinstrumenten. Die Studie zeigt dagegen, dass kulturelle Vorstellungen und traditionelle Praktiken, die mit Totems, Tabus und heiligen Wäldern verbunden sind, in den Dörfern von Korup existieren und dass diese dazu beitrugen, das Walderbe von Korup zu schützen. Die Forschung zeigt, dass die Umsetzung von Aspekten dieser traditionellen kulturellen Praktiken vielfach ohne Naturschutzabsichten erfolgt, jedoch paradoxerweise zum Schutz der Artenvielfalt der Wälder beiträgt. Die Studie zeigt, daß jede Dorfgemeinschaft die Gewohnheitsrechte und locale Regelungen hat, die für die Bewohner bindend sind und die zu einer angemessenen Nutzung der Naturgüter des Waldes beiträgt. Es wird dargestellt, dass das Stammesoberhaupt, der Dorfrat und die Ekpe-Gesellschaft traditionelle Institutionen sind, die die Bevölkerung von Korup regieren und innerhalb eines traditionellen Systems die Naturgüter der Wälder bewirtschaften. Dieses traditionelle System wird jedoch von der Staatsregierung ignoriert. Die studie zeigt, dass Gesetzesvorschriften lediglich die Institution des Stammesoberhauptes anerkennen, die Institution der traditionellen Stammesfürsten aber schwächen und zu bloßen Hilfskräften der Staatsregierung machen. Auf diese Weise schwächen die Gesetzesvorschriften die traditionellen Institutionen, die dazu beitragen könnten, das Erbe der Wälder von Korup zu schützen. Die Studie empfiehlt, dass die Staatsregierung neben Anstrengungen zur Korruptionsbekämpfung und des Aufbaus von Kapazitäten bei Institutionen in der Rechtsumsetzung auch traditionelle Stammesführer und Institutionen angemessen in eine moderne Verwaltungsstruktur integrieren sollte. Die Staatsregierung sollte auch die Rolle von traditionellen Autoritäten beim Schutz des Erbes der Wälder von Korup anerkennen, die diese innerhalb des traditionellen Bewirtschaftungssystems innehaben. Die Studie kommt zu der Schlussfolgerung, dass eine Management- und Naturschutzstrategie die das Volk der Korup in Form der traditionellen Institutionen und des traditionellen Bewirtschaftung Systems der natürlichen Ressourcen beteiligt, zu einem wirksamen Schutz und Nachhaltigkeit des KNP führen wird und damit einen Beitrag zur Verbesserung Kameruns bei der Einhaltung biodiversitätsschutz bezogener internationaler Umweltabkommen. KW - Kamerun KW - Wald KW - Recht KW - Modernes Recht KW - Gewohnheitsrecht KW - Walderbe KW - Kamerun KW - Korup Nationalpark KW - Modern law KW - Customary law KW - Forest heritage KW - Cameroon KW - Korup National Park Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-27274 ER - TY - THES A1 - Ehm, Thomas T1 - Untersuchungen zur Verbesserung der Führungsqualität in international integrierten Unternehmen – dargestellt an einem ausgewählten Beispiel T1 - Studies for improvement of leadership quality in international integrated companies - demonstrated at a chosen example N2 - Der Autor hat sich mit dieser Arbeit zum Ziel gesetzt, eine bessere Prognose zu erhalten, ob eine Führungskraft an einer entsprechenden Stelle eher erfolgreich sein wird, oder ob es zu Problemen kommt. Voraussetzung für eine solche Prognose ist, dass sowohl der erfolgreiche Führungsstil einer Fügungskraftstelle als auch der Führungsstil der Person bekannt ist. Letzteres zu ermitteln ist „state of the art“ und wird oft durch die Durchführung von Assessmentcenter bestimmt. Der optimal wirkende und damit erfolgreiche Soll-Führungsstil wird bislang in der Praxis noch nicht erhoben. Bevor dies geschehen kann, muss einmal überprüft werden, ob sich dieser Soll-Führungsstil erheben lässt und ob es Abhängigkeiten gibt. Es gibt sicherlich zahlreiche Möglichkeiten, wovon ein optimaler Führungsstil abhängen kann. Der Autor überprüft in dieser Arbeit drei solcher möglicher Abhängigkeiten, die von dem Unternehmen, von der Funktion (z.B. Produktion oder Entwicklung) und von dem Internationalitätsgrad. Nach einer theoretischen Betrachtung schließt der Autor eine Untersuchung der Abhängigkeit von der Organisationsform aus, da die Organisationsform selbst wiederum unter anderem von der Funktion und dem Internationalitätsgrad abhängt, und somit eine doppelte Abhängigkeit vorgelegen hätte. Für die Untersuchung der Abhängigkeiten entwickelt der Autor einen Fragebogen, mit Hilfe dessen der optimal wirkende Führungsstil ermittelt werden kann. Dieser Fragebogen erfasst 19 Merkmale eines Führungsstils und ordnet diesen semantische Paare zu. In der Erhebung wählt der Befragte, zu welcher Ausprägung des semantischen Paars eines Merkmals er im Sinne eines optimalen Führungsstils eher tendiert. Der Vergleich der Antworten bezüglich Gemeinsamkeiten oder aber signifikanten Unterschieden zeigt die optimalen Führungsstile in Abhängigkeit von Funktion, Internationalität und Unternehmen auf. Die Auswertung der Befragung zeigt bei den Funktionen ein eindeutiges Ergebnis. Es gibt signifikante Unterschiede zwischen den erhobenen optimalen Führungsstilen von Funktionen. Die Funktionen unterscheiden sich hinsichtlich des optimal wirkenden Führungsstils. Dies trifft zwar nicht für alle Merkmale zu, es gibt auch einige nicht abhängige Merkmale, doch die Mehrheit der untersuchten Merkmale unterscheidet sich signifikant. Es ist umso erstaunlicher, als es zwischen den Unternehmen nicht der Fall ist. Dies bedeutet, dass der optimale Führungsstil einer Funktion sich nicht von dem optimalen Führungsstil der gleichen Funktion in einem anderen Unternehmen unterscheidet. Er unterscheidet sich aber von dem Soll-Führungsstil anderer Funktionen. Dies bedeutet, dass die anscheinend weitläufig überschätzte Unternehmenskultur beim optimalen Führungsstil eine untergeordnete Rolle spielt. Eine erfolgreiche Führungskraft in einer Funktion hat es demnach mit dem Wechsel in ein anderes Unternehmen unter Beibehaltung der Funktion leichter als mit dem Wechsel zu einer anderen Funktion innerhalb des Unternehmens. Dies trifft natürlich nur zu, wenn die neue Funktion gegenüber der ursprünglichen einen signifikant anderen Führungsstil aufweist. Es gibt auch verwandte Funktionen, die sich bezüglich des Soll-Führungsstils nur geringfügig unterscheiden. Außerdem muss an dieser Stelle nochmals angemerkt werden, dass der Autor die Erhebung lediglich bei deutschen Unternehmen durchgeführt hat. Es besteht demnach durchaus die Möglichkeit, dass sich das Ergebnis verändert, wenn man die Betrachtung auf ausländische Unternehmen ausdehnt. Die Korrelation zum Internationalitätsgrad der Führungsstelle kann nicht so eindeutig beantwortet werden. Auch hier gibt es Merkmale, die sich in Abhängigkeit vom Internationalitätsgrad signifikant unterscheiden, doch es sind bedeutend weniger. Der optimale Führungsstil ist daher weniger abhängig vom Internationalitätsgrad als von der Funktion. Aber auch hier gibt es signifikante Abweichungen, die es in einem international agierenden Unternehmen zu beachten gilt, natürlich mit der gleichen Einschränkung, dass die Untersuchung in deutschen Unternehmen durchgeführt wurde. Zur Absicherung der Ergebnisse wurden zufällige Stichproben verglichen. Bei diesen Vergleichen kam es bei keinem Merkmal zu signifikanten Abweichungen. N2 - The intention of the author is to obtain a better prognosis in companies on whether a leader will be successful in a specific leadership position or whether he would encounter problems. Precondition for such a forecast is that both the successful management style of a leadership position as well as the individual leadership style of a person is known. The determination of the latter can be seen as "state of the art" and is often obtained by the implementation of Assessment Centre. The optimal and hence most successful “to be” leadership style is so far not measured or determined in companies. Before this can happen, it must be investigated on whether this “to be” leadership style can be determined and whether there are dependencies. There are numerous possibilities, on which a “to be” leadership style could depend upon. The author reviewed in this work three such possible dependencies, the company, the function (e.g. and the degree of internationality. After a theoretical consideration, the author excludes an investigation into the dependence from the organizational form, as the organizational form itself depends upon the function and upon the degree of internationality, and thus a dual dependence would have existed. For the investigation of dependencies, the author developed a questionnaire, with the help of which the “to be” leadership style can be determined. This questionnaire covers 19 characteristics of a leadership style to which it assigns semantic couples. The participant chooses in the survey to which degree of the two extreme positions concerning the leadership style characteristic he tends more. The comparison of responses with respect to commonalities or differences shows the dependency of the “to be” leadership style with the function or the degree of internationality. The analysis of the survey shows a clear outcome with respect to functions. There are significant differences between the ”to be“ leadership styles of functions. The functions differ in terms of their optimal leadership style. This does not apply to all characteristics of the optimal style as also independent characteristics have been identified, but the majority of surveyed characteristics differ significantly. This is even more surprising considering the second outcome that there is no dependency between the functional “to be” leadership style at different companies. This means that the “to be” leadership style of a function is the same, independent from the company where the leader is employed. However this style is different when changing the function. This means that the apparently widely overestimated corporate culture pays a minor role with respect to the optimal leadership style. A successful leader in a function has therefore less issues with respect to the leadership style when changing the company and keeping the function as if he would stay in the company and changing the function. This applies of course only when the new function has few style similarities to the previous function. There are functions that only show little differences in the “to be” leadership style. Moreover, it must be noted that the author only considered international acting German companies and that the result could differ when the investigation is enlarged to other countries. The correlation to the level of internationality of a leadership position cannot be answered as clearly as this is the case looking at functions. Again, there are characteristics that differ with the degree of internationality but they are significantly fewer, meaning that the optimal leadership is more dependent upon the function than upon the degree of internationality. But also with respect to this degree there are significant differences that an international acting company should consider. This is true with the same restriction that only German companies have been considered. In order to statistically assure the results, a number of random samples have been compared and none of them showed any dependencies. KW - Multinationales Unternehmen KW - Führungsstil KW - Management KW - Unternehmen KW - Führungsstil KW - Organisation KW - Management KW - Company KW - Leadership KW - Organization Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-4647 ER -