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 - Dieterle, Ann-Kathrin T1 - The role of inter-organizational cooperation for resilience : an analysis of organizational processes, strategies, practices, and sources T1 - Die Rolle der organisationsübergreifenden Zusammenarbeit für die Resilienz : eine Analyse von organisationalen Prozessen, Strategien, Praktiken und Quellen N2 - This dissertation examines the influences of inter-organizational cooperation on resilience and its implementation. Recent events like the COVID-19 pandemic and the Russia-Ukraine war have underscored the importance of organizational resilience. Yet there is still a need in organizational resilience research for multifaceted and empirical studies on the relationships between the resilience process, resilience capabilities and resources, other related sources of resilience, and the various resilience outcomes. In particular, research on the proactive phase of the resilience process – also known as strategic resilience – is still in its early stages. Inter-organizational cooperation, which spans multiple levels of analysis, offers a promising approach to filling these gaps, even though its role for resilience remains underexplored. Furthermore, from a practical perspective, it is known that firms form alliances in times of crisis as well as innovation-related partnerships during renewal processes. To address these issues and to provide a holistic and interdisciplinary approach for explaining the building and implementation of resilience, this thesis employed both theoretical and practical methods within its research design. It begins with a narrative literature review that conceptualizes inter-organizational resilience as outlined in the first publication, drawing on interdisciplinary scientific scholars. This is followed by a desk research method in the second publication, to deepen the understanding and practical relevance of aforementioned conceptualizations. Furthermore, this thesis examined the subject through case studies, including 22 in-depth narrative interviews and various secondary data sources, with two different foci in the third and fourth publications. The findings contribute to resilience research by developing a conceptual multi-level resilience framework that illustrates the dynamics of inter-organizational cooperation across the phases of anticipation, coping, and adaptation, highlighting the importance of capabilities and resources as key resilience sources. Second, it identifies interorganizational cooperation as a crucial strategy during crises, highlighting specific outcome trajectories. Third, it links proactive resilience to a holistic innovation strategy mix, showing how inter-organizational diversity, intra-organizational participation, and integrative learning processes contribute to building proactive resilience resources and capabilities. Fourth, the thesis demonstrates how cooperation projects between established firms and start-ups are implemented as practical measures to enhance proactive resilience, emphasizing the critical role of relationship quality. Collectively, these contributions provided insights into how inter-organizational cooperation strengthens resilience processes, capabilities, and resources, offering strategies and practices for achieving resilience outcomes. N2 - Diese Dissertation untersucht den Einfluss der Zusammenarbeit zwischen Organisationen auf die Resilienz und deren Umsetzung. Ereignisse wie die COVID-19 Pandemie und der russisch-ukrainische Krieg haben die Bedeutung von organisationaler Resilienz unterstrichen. Gleichzeitig besteht in der organisationalen Resilienzforschung noch Bedarf an vielschichtigen Untersuchungen und empirischen Studien zu den Beziehungen zwischen Resilienzprozess, -fähigkeiten und -ressourcen, anderen verwandten -quellen und verschiedenen -auswirkungen. Insbesondere die Forschung zur proaktiven Phase des Resilienzprozesses befindet sich in einem frühen Stadium. Ein relevanter Ansatz zur Schließung dieser Lücke ist die organisationsübergreifende Zusammenarbeit auf mehreren Analyseebenen, da deren Rolle für Resilienz noch wenig erforscht ist. Aus der Praxis ist zudem bekannt, dass Unternehmen in Krisenzeiten Innovationskooperationen für Erneuerungsprozesse eingehen. Um diese Aspekte zu beleuchten und einen ganzheitlichen und interdisziplinären Ansatz zur Erklärung des Aufbaus und der Umsetzung von Resilienz zu bieten, wurden in dieser Arbeit theoretische wie praktische Methoden angewandt. Die Arbeit beginnt mit einer narrativen Literaturrecherche, die das Konzept der organisationsübergreifenden Resilienz auf der Grundlage interdisziplinärer wissenschaftlicher Erkenntnisse in der ersten Publikation entwickelt. Darauf folgt in der zweiten Studie eine Desk-Research-Methodik, um Verständnis und Praxisrelevanz der Ergebnisse zu vertiefen. Zudem wird das Forschungsthema anhand von Fallstudien mit 22 narrativen Interviews und verschiedenen Sekundärdatenquellen mit zwei unterschiedlichen Schwerpunkten in der dritten und vierten Publikation untersucht. Die Ergebnisse leisten einen Beitrag zur Resilienzforschung, indem sie einen konzeptionellen Mehrebenenrahmen für Resilienz entwickeln, der die Dynamik der Zusammenarbeit zwischen Organisationen in den Phasen der Antizipation, Bewältigung und Anpassung aufzeigt und die Bedeutung von Fähigkeiten und Ressourcen als wichtige Resilienquellen hervorhebt. Zweitens stellt die organisationsübergreifende Zusammenarbeit eine entscheidende Strategie in Krisen dar, wobei spezifische Vorgehensweisen aufgezeigt werden. Drittens wird die Verbindung zwischen proaktiver Resilienz und einem ganzheitlichen Innovationsstrategie-Mix hergestellt, indem gezeigt wird, wie organisationsübergreifende Diversität, unternehmensinterne Partizipation und integrative Lernprozesse zum Aufbau von Resilienzressourcen und -fähigkeiten beitragen. Viertens wird gezeigt, wie Kooperationsprojekte zwischen etablierten Unternehmen und Start-ups als praktische Maßnahme zur Steigerung proaktiver Resilienz funktionieren, wobei die Rolle der Beziehungsqualität hervorgehoben wird. Diese Beiträge bieten Einblicke, wie organisationsübergreifende Zusammenarbeit Resilienzprozesse, -fähigkeiten und -ressourcen stärkt und liefern Strategien und Praktiken zur Umsetzung von Resilienz. KW - Organizational resilience KW - Inter-organizational cooperation KW - Resilience capabilities KW - Innovation strategy KW - Organisationale Resilienz KW - Organisationsübergreifende Zusammenarbeit KW - Resilienzfähigkeiten KW - Innovationsstrategie KW - Organisationsentwicklung KW - Resilienz KW - Kooperation KW - Innovation Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-71571 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 - THES A1 - Dikariev, Illia T1 - Relaxierungen von Steuerungsproblemen mit unendlichem Zeithorizont : Young-Maße und Existenz optimaler Lösungen T1 - Relaxations of optimal control problems with infinite horizon : Young measures and existence of optimal solutions N2 - The focus of this work is on the development of existence results for non-convex optimal control problems over an unbounded time horizon. The work is structured into three parts: - the elaboration of necessary functional-analytic foundations, - the derivation of equivalence relations between different types of relaxations, - existence statements for both compact and unbounded control domains. Particularly, the topology of compact convergence is introduced on the space of locally absolutely continuous functions. Further we develop embedding theorems and a Hardy inequality in relation to weighted reflexive Sobolev spaces, which are proposed as state spaces. The integrand of the objective functional is assumed to be a non-negative normal integrand, and the state equation is assumed to be a Carathéodory differential equation. The time interval is endowed with measures induced by weights. We present sufficient conditions to establish the equivalence of three pertinent types of relaxations Γ-regularization, generalized control, and sliding mode. To establish the existence results, we focus on the relaxation based on generalized controls (Young measures). In this context, we develop a suitable disintegration theorem and a weakened Prokhorov condition that are especially applicable to the case of generalized controls and non-linear state equations over an unbounded control domain. On the measure spaces, we introduce the vague or tight topology, depending on whether the control domain is compact or not. In the final part of the work we propose growth conditions on the integrand and on the right-hand side of the state equation to enforce closedness and compactness properties of an admissible set. Correspondingly, appropriate lemmas and existence theorems are presented for the cases of a compact resp. unbounded control domain, based on an existence theorem by Weierstrass. Finally, the existence results are illustrated through application examples. N2 - Der Fokus der vorliegenden Arbeit liegt auf der Entwicklung von Existenzresultaten für nicht konvexe Probleme der optimalen Steuerung über einem unbeschränkten Zeithorizont. Die Arbeit ist in drei Teile gegliedert: - die Ausarbeitung notwendiger funktionalanalytischer Grundlagen, - die Herleitung von Äquivalenzrelationen zwischen Relaxierungen verschiedenen Typs, - Existenzaussagen für kompakte und auch für unbeschränkte Steuerbereiche. Konkret wird auf dem Raum der lokal absolut stetigen Funktionen die Topologie der kompakten Konvergenz eingeführt. Zudem werden Einbettungssätze sowie eine Hardy-Ungleichung in Bezug auf gewichtete reflexive Sobolev-Räume untersucht, welche als Zustandsräume vorgeschlagen werden. Der Integrand des Zielfunktionals wird als nicht negativer normaler Integrand und die Zustandsgleichung als eine Carathéodory-Differentialgleichung vorausgesetzt. Das Zeitintervall wird mit allgemeinen, durch Gewichte induzierten, Maßen versehen. Es werden hinreichende Bedingungen für die Äquivalenz von drei einschlägigen Relaxierungen vorgestellt: Γ-Regularisierung, verallgemeinerte Steuerung, Gleitregime. Um die Existenzresultate aufzustellen, konzentrieren wir uns auf die Relaxierung auf Basis der verallgemeinerten Steuerungen (Young-Maße). Dabei entwickeln wir einen geeigneten Desintegrationssatz sowie eine abgeschwächte Prokhorov-Bedingung, die speziell für den Fall der verallgemeinerten Steuerungen und nicht linearen Zustandsgleichungen auf dem unbeschränkten Steuerbereich Anwendung findet. Auf den Maßräumen führen wir die vage beziehungsweise die straffe Topologie ein, abhängig davon, ob der Steuerbereich kompakt ist oder nicht. Im letzten Teil der Arbeit werden Wachstumsbedingungen an den Integranden sowie an die rechte Seite der Zustandsgleichung vorgeschlagen, um die Abgeschlossenheit und Kompaktheitseigenschaften der zulässigen Menge zu erzwingen. Entsprechend werden passende Lemmata und Existenzsätze für die Fälle eines kompakten beziehungsweise eines unbeschränkten Steuerbereiches auf Basis eines Existenzsatzes von Weierstraß vorgestellt. Abschließend werden die Existenzresultate anhand von Anwendungsbeispielen veranschaulicht. KW - Optimal control KW - Optimale Steuerung KW - Infinite time horizon KW - Unendlicher Zeithorizont KW - Young measures KW - Young-Maße KW - Relaxed controls KW - Verallgemeinerte Steuerungen KW - Unbounded controls KW - Unbeschränkte Steuerungen KW - Optimale Kontrolle KW - Hardy-Raum KW - Sobolev-Raum KW - Carathéodory-Differentialgleichung KW - Young-Maß Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-71078 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 - JOUR A1 - Djoudi, El Aziz A1 - Amossé, Ewen A1 - Aviron, Stéphanie A1 - Birkhofer, Klaus A1 - Libereau, Benjamin A1 - Plantegenest, Manuel A1 - Pétillon, Julien T1 - Multi‑trophic arthropod communities modulated by local farming system and landscape heterogeneity JF - Landscape Ecology N2 - Organic farming is increasingly used worldwide in recent decades, but the role of this farming system in shaping the trophic structure of arthropod communities remains poorly understood, especially at different spatial scales. Therefore, the contribution of landscape heterogeneity in shaping arthropod’s trophic guilds remain understudied. In this study, we assessed how the evenness, the abundance and the taxonomic richness of arthropod trophic groups were shaped by the local farming system, landscape heterogeneity (including the percentage of semi-natural habitats and organic fields), and their interaction. Arthropod’s trophic guilds (ground and vegetation-dwelling) were sampled in 20 spatial independent pairs of conventional (CF) and organic (OF) fields located in Brittany (Western France) by using pitfall traps and sweep nets replicated in time and space. A total of 95,822 arthropods belonging to 197 taxonomic groups were sampled. Farming system has a strong overall positive effect on the community structure of both ground- and vegetation-dwelling arthropods. Landscape heterogeneity, alone and in interaction with farming systems, affected positively the diversity and abundance of most trophic groups for both ground- and vegetation-dwelling arthropods. Organic farming therefore affected the trophic composition of arthropod communities not only locally, but also at the landscape scale. Our study highlights the strong positive effect of farming system and the landscape heterogeneity on arthropod communities and more importantly the interconnection between different spatial scales in this process. Taking these aspects into account is therefore crucial in understanding arthropod community dynamics in agroecosystems. KW - Agroecology KW - Agricultural geography KW - Biodiversity KW - Landscape ecology KW - Organic farming Y1 - 2026 U6 - https://doi.org/10.1007/s10980-026-02298-y SN - 1572-9761 VL - 41 PB - Springer Nature CY - Berlin 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 - Doku, Philip Laryea T1 - Investigation of the distinguishability of Giraud-Verneuil atomic blocks T1 - Untersuchung der Unterscheidbarkeit von Giraud-Verneuil-Atomblöcken N2 - In this work, we investigate the security of Elliptic Curve Cryptosystem (ECC) implementations against Side-Channel Analysis (SCA). ECC is well known for both its efficiency and strong security. However, it is also vulnerable to SCA. SCA exploits physical information leaked during the execution of the scalar multiplication (kP) operations. Countermeasures like regularity and atomicity have been developed against such attacks. This thesis, however, focuses on atomicity as a countermeasure. In this work, we focused on the atomic pattern proposed by Giraud and Verneuil used in the scalar multiplication operation. We implemented their atomic pattern using the right-to-left scalar multiplication algorithm on the P-256 elliptic curve, recommended by NIST. Our implementation was done using the FLECC cryptographic library, which supports constant-time operations, and it was executed on the Texas Instruments (TI) LAUNCHXLF28379D development board. We measured and collected the Electromagnetic (EM) emissions generated during the execution of the kP operation using measurement tools such as the Lecroy WavePro 604HD Oscilloscope, the Langer ICS 105 Integrated Circuit Scanner, and the Langer MFA-R 0.2-75 Near Field Probe. Our analysis focused on whether the Giraud and Verneuil atomic blocks could be distinguished based on their electromagnetic trace. We identified that when additionally inserted clock cycle processes were present in the execution, the atomic blocks could be visually distinguished from each other. However, after removing these processes, the atomic blocks became more synchronised and harder to distinguish, which reduced the risk of a successful SCA attack. These findings suggest that, although the atomic pattern was implemented correctly with dummy operations, its resistance to SCA can still be affected by the additional processes that are inserted on the hardware or software level. This means that atomicity alone as a countermeasure might not be enough to fully protect ECC implementations against SCA attacks. More research is required to investigate the reasons for the additionally inserted clock cycle processes that caused the distinguishability in the atomic blocks and also how intermediate operations are addressed in memory registers. This will help to better understand the processes that lead to the insertion of these additional clock cycles. This thesis is the first to experimentally implement and investigate Giraud and Verneuil’s atomic pattern on hardware and offer useful results that can be used to improve countermeasures against SCA. N2 - In dieser Arbeit untersuchen wir die Sicherheit von Implementierungen elliptischer Kurvenkryptosysteme (ECC) gegenüber Seitenkanalanalysen (SCA). ECC ist sowohl für seine Effizienz als auch für seine hohe Sicherheit bekannt. Allerdings ist es auch anfällig für SCA. SCA nutzt physikalische Informationen aus, die während der Ausführung von Skalar-Multiplikationsoperationen (kP) verloren gehen. Gegenmaßnahmen wie Regelmäßigkeit und Atomizität wurden gegen solche Angriffe entwickelt. Diese Arbeit konzentriert sich jedoch auf Atomizität als Gegenmaßnahme. In dieser Arbeit haben wir uns auf das von Giraud und Verneuil vorgeschlagene atomare Muster konzentriert, das in der Skalar-Multiplikationsoperation verwendet wird. Wir haben ihr atomares Muster unter Verwendung des von rechts nach links gerichteten Skalar-Multiplikationsalgorithmus auf der vom NIST empfohlenen elliptischen Kurve P-256 implementiert. Unsere Implementierung erfolgte unter Verwendung der FLECC-Kryptografie-Bibliothek, die Operationen mit konstanter Zeit unterstützt, und wurde auf dem Entwicklungsboard LAUNCHXLF28379D von Texas Instruments (TI) ausgeführt. Wir haben die während der Ausführung der kP-Operation erzeugten elektromagnetischen (EM) Emissionen mit Messgeräten wie dem Lecroy WavePro 604HD Oszilloskop, dem Langer ICS 105 Integrated Circuit Scanner und der Langer MFA-R 0,2-75 Nahfeldsonde gemessen und erfasst. Unsere Analyse konzentrierte sich darauf, ob die atomaren Blöcke von Giraud und Verneuil anhand ihrer elektromagnetischen Spuren unterschieden werden können. Wir stellten fest, dass die atomaren Blöcke visuell voneinander unterschieden werden konnten, wenn zusätzlich eingefügte Taktzyklusprozesse in der Ausführung vorhanden waren. Nach dem Entfernen dieser Prozesse wurden die atomaren Blöcke jedoch synchroner und schwerer zu unterscheiden, was das Risiko eines erfolgreichen SCA-Angriffs verringerte. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das atomare Muster zwar mit Dummy-Operationen korrekt implementiert wurde, seine Widerstandsfähigkeit gegenüber SCA jedoch durch die zusätzlichen Prozesse, die auf Hardware- oder Softwareebene eingefügt werden, beeinträchtigt werden kann. Das bedeutet, dass Atomizität allein als Gegenmaßnahme möglicherweise nicht ausreicht, um ECC-Implementierungen vollständig vor SCA-Angriffen zu schützen. Es sind weitere Untersuchungen erforderlich, um die Gründe für die zusätzlich eingefügten Taktzyklusprozesse zu erforschen, die die Unterscheidbarkeit der atomaren Blöcke verursachten, und um zu untersuchen, wie Zwischenoperationen in Speicherregistern behandelt werden. Dies wird zu einem besseren Verständnis der Prozesse beitragen, die zur Einfügung dieser zusätzlichen Taktzyklen führen. Diese Arbeit ist die erste, die das atomare Muster von Giraud und Verneuil experimentell auf Hardware implementiert und untersucht und nützliche Ergebnisse liefert, die zur Verbesserung der Gegenmaßnahmen gegen SCA genutzt werden können. KW - Side Channel Analysis KW - Elliptic Curve Cryptosystem KW - Atomicity KW - Scalar Multiplication kP KW - FLECC KW - Kryptosystem KW - Elliptische Kurve KW - Seitenkanalattacke KW - Atomizität KW - Implementierung KW - Elliptische-Kurven-Kryptosysteme KW - Seitenkanalanalyse KW - Skalarmultiplikation kP KW - Horizontale Seitenkanalangriffe KW - Atomare Blöcke Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-71404 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 - Donath, Ines T1 - Evaluierung eutektischer Gemische für den Einsatz als PCM : Entwicklung und Anwendung einer thermografischen Hochdurchsatzmethode T1 - Evaluation of eutectic mixtures for use as PCM : development and application of a thermographic high-throughput method N2 - Energie kommt in vielfältigen Formen vor und kann zu den bedeutendsten Resssourcen gezählt werden. Großes Interesse besteht an thermischer Energie, wie sie bei Verbrennungsprozessen fossiler Rohstoffe oder als ungenutztes Nebenprodukt in der Industrie entsteht. Die so erzeugte Wärme wird u.a. weiter in elektrische Energie umgewandelt. Die Gewinnung und die Weiterverarbeitung fossiler Energiequellen ist endlich und deren Abbau wird durch permanent größeren Aufwand immer teurer. Erneuerbare Energiequellen sind größtenteils überall verfügbar und deren Kosten langfristig kalkulierbar. Eine Möglichkeit der Speicherung, bei einem temporären Überangebot, kann in Form von latenter Wärme erfolgen. Mit Latenwärmespeichermaterialien wird thermische Energie reversibel gespeichert und es wird angestrebt, diese annähernd verlustfrei wiederzugewinnen. Die Speicherung erfolgt dabei durch einen Phasenwechsel, oftmals von fest zu flüssig. Während dieses Vorgangs ändert sich die sensible Wärme des Materials nicht. Kommerziell werden zurzeit vorwiegend Paraffine und Fettsäuren eingesetzt, aber auch anorganische Materialien werden immer häufiger verwendet. Im Rahmen der Arbeit wurde mittels eines Hochdurchsatz-Screenings auf Grundlage der Infrarot-Thermografie das Schmelz- und Kristallisationsverhalten von Latentwärmespeichermaterialien untersucht. Anhand der erhaltenen Daten konnten Phasendiagramme erstellt und hinsichtlich der Lage eines Eutektikums ausgewertet werden, um eine weitere Bestimmung nur weniger Zusammensetzungen mittels dynamischer Differenzkalorimetrie vornehmen zu können. Für diese Untersuchungen musste ein geeigneter Versuchsaufbau geplant, konstruiert und gebaut werden. In diesem werden die Proben einem kontrollierten Temperaturprogramm unterworfen und deren Verhalten mit einer mittig über der Probenmatrix befindlichen Infrarot-Kamera detektiert. Der Messraum wurde hierfür verschlossen, um die Effekte von äußeren Einflüssen minimieren zu können. Es wurden unterschiedliche Substanzklassen und Systeme untersucht: Fettsäuren, Salz-Wasser-Systeme und Salzhydrate. Anhand der ermittelten Daten konnten binäre Phasendiagramme und die Lage des Eutektikums bestimmt und diese Daten zur genaueren Ermittlung mittels DSC genutzt werden. Anhand von Zyklenmessungen ist es möglich eine Aussage zur Dauerstabilität zu treffen. Die untersuchten Systeme zeigen dabei ein unterschiedliches Verhalten. Während die Fettsäuren ein stabiles Verhalten aufwiesen, war bei den anorganischen Systemen eine deutliche Instabilität erkennbar. Sowohl Salz-Wasser-Systeme als auch Salzhydratschmelzen können als wässrige Lösungen angesehen werden und neigen zum Verlust von Wasser und unterliegen daher einer Zersetzungsreaktion. Die Ergebnisse zeigen, dass das chemische Verhalten der Substanzen einen entscheidenden Einfluss auf die Messungen und deren möglichen Einsatz hat. Die bisherigen Erkenntnisse sind eine gute Grundlage für weitergehende Forschung und Optimierung. N2 - Energy comes in many forms and can be counted among the most important resources. There is great interest in thermal energy, which is generated during the combustion of fossil fuels or as an unused by-product in industry. The heat generated in this way is further converted into electrical energy, among other things. The extraction and further processing of fossil energy sources is finite and their extraction is becoming increasingly expensive due to the ever-increasing costs involved. Renewable energy sources are largely available everywhere and their costs can be calculated in the long term. One way of storing energy in the event of a temporary oversupply is in the form of latent heat. With latent heat storage materials, thermal energy is stored reversibly and the aim is to recover it with virtually no loss. Storage takes place through a phase change, often from solid to liquid. During this process, the sensible heat of the material does not change. At present, kerosenes and fatty acids are mainly used commercially, but inorganic materials are also being used more and more frequently. As part of the work, the melting and crystallization behaviour of latent heat storage materials was investigated using high-throughput screening based on infrared thermography. Based on the data obtained, phase diagrams could be created and evaluated with regard to the position of a eutectic in order to be able to further determine only a few compositions by means of dynamic differential calorimetry. A suitable experimental setup had to be planned, designed and built for these investigations. In this, the samples are subjected to a controlled temperature program and their behaviour is detected with an infrared camera located centrally above the sample matrix. The measuring room was closed for this purpose in order to minimize the effects of external influences. Different substance classes and systems were examined: Fatty acids, salt-water systems and salt hydrates. Based on the data obtained, binary phase diagrams and the position of the eutectic could be determined and these data used for more precise determination using DSC. Based on cycle measurements, it is possible to make a statement on the long-term stability. The investigated systems show different behavior. While the fatty acids exhibited stable behavior, the inorganic systems showed clear instability. Both salt-water systems and salt hydrate melts can be regarded as aqueous solutions and tend to lose water and are therefore subject to a decomposition reaction. The results show that the chemical behavior of the substances has a decisive influence on the measurements and their possible use. The findings to date provide a good basis for further research and optimization. KW - Latentwärmespeicher KW - Infrarot-Thermografie KW - Hochdurchsatzmethode KW - Latent heat storage KW - Infrared thermography KW - High throughput method KW - Latentwärmespeicher KW - Infrarotthermographie KW - Schmelzen KW - Kristallisation KW - Phasendiagramm KW - Eutektikum KW - Differential scanning calorimetry Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-70141 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 - Efremenko, Julia T1 - Development of a new sensing technology and chemosensitive material for affinity sensors based on conducting polymers T1 - Entwicklung neuer Sensortechnologien und chemosensitiven Materials für Affinitätssensoren auf Basis leitfähiger Polymere N2 - The work is focused on the further development of chemical sensors based on conducting polymers. The particular objectives include: (i) implementation of a novel concept for chemical sensors based on the electrical control of the affinity of a receptor layer; (ii) development of a new chemosensitive polymer for the detection of glucose and other diol-containing compounds; (iii) the elaboration of the electrochemical deposition of conducting polymers on a non-metallic plasmonic support. The first task involves the exploitation of the redox activity of conducting polymers, whereby each redox state exhibits distinct affinity properties. This principle was realized on the base of integrated electrochemical transistor comprising a conducting polymer as a receptor layer deposited onto four measurement electrodes, which were wired to the Ag/AgCl electrode through a chloride-containing ionic liquid. This additional electrode was used to control the redox state of the conducting polymer. It was demonstrated that the sensor exhibited an electrically switchable affinity to trimethylamine. This approach was applied to develop a novel chemosensing concept: a virtual sensor array comprising only a single chemosensitive element. The concept was applied in the development of a chemical sensor for the analysis of fish freshness. The second task is concerned with the electrochemical synthesis and analysis of the analytical properties of a novel chemosensitive material, poly-3-thienylboronic acid. This polymer can be synthesized as a film on the surface, as a free-standing polymer film or as polymeric nanoparticles. The presence of the boronic acid group makes it sensitive to saccharides and other compounds containing diols. The use of an adhesive self-assembled monolayer resulted in the formation of highly stable, thin polymer films on the gold electrodes. The formed polymer exhibited conductive properties, while the binding of compounds containing diols resulted in a significant increase in resistance. The affinity of this novel material to a range of different compounds was studied at varying pH and electrode potentials and compared to the affinity of its monomer. It was demonstrated that poly-3-thienylboronic acid has a high affinity for glucose. The measurements performed in a solution containing the main component of human serum indicate that this sensor may have potential applications in the medical field. The third task includes the electrochemical deposition of various conducting polymers, including poly-3-thienylboronic acid, on the surface of titanium nitride and plasmonic nanohole structures based on this material. The modes of the electrochemical polymer deposition and polymer pretreatment required for the electrochemical deposition and analysis were optimized. The research results are important for developing affinity sensors that utilize conducting polymers as chemosensitive receptor layers. N2 - Die Arbeiten konzentrieren sich auf die Weiterentwicklung chemischer Sensoren auf der Grundlage leitfähiger Polymere. Zu den jeweiligen Aufgabenstellungen gehören: (i) die Umsetzung eines neuartigen Konzepts für chemische Sensoren, das auf der elektrischen Steuerung der Affinität einer Rezeptorschicht beruht; (ii) die Entwicklung eines neuen chemosensitiven Polymers für den Nachweis von Glukose und anderen diolhaltigen Verbindungen; (iii) die Ausarbeitung einer elektrochemischen Abscheidung von leitfähigen Polymeren auf einem nichtmetallischen plasmonischen Träger. Die erste Aufgabe basiert auf der Ausnutzung der Redox-Aktivität von leitfähigen Polymeren, wobei jeder Redox-Zustand unterschiedliche Affinitätseigenschaften aufweist. Dieses Prinzip wurde auf der Grundlage eines integrierten elektrochemischen Transistors realisiert, der ein leitfähiges Polymer als Rezeptorschicht enthält, das auf vier Messelektroden aufgebracht ist, die über eine chloridhaltige ionische Flüssigkeit mit der Ag/AgCl-Elektrode verbunden sind. Diese zusätzliche Elektrode diente der Kontrolle des Redox-Zustands des leitfähigen Polymers. Die zweite Aufgabe konzentriert sich auf die elektrochemische Synthese und Analyse der analytischen Eigenschaften eines neuartigen chemosensitiven Materials, Poly-3-thienylboronsäure. Dieses Polymer kann als Film auf der Oberfläche, als freistehender Polymerfilm oder als polymere Nanopartikel synthetisiert werden. Aufgrund der Boronsäuregruppe ist dieser empfindlich gegenüber Sacchariden und anderen diolhaltigen Verbindungen. Die Verwendung einer klebenden selbstorganisierenden Einzelschicht führte zur Bildung äußerst stabiler dünner Polymerfilme auf den Goldelektroden. Das gebildete Polymer wies leitende Eigenschaften auf, während die Bindung von diolhaltigen Verbindungen zu einem deutlichen Anstieg des Widerstands führte. Die Affinität dieses neuen Materials zu einer Reihe verschiedener Verbindungen wurde bei unterschiedlichen pH-Werten und Elektrodenpotentialen untersucht und mit der Affinität seines Monomers verglichen. Die dritte Aufgabe beinhaltet die elektrochemische Abscheidung verschiedener leitfähiger Polymere, darunter Poly-3-thienylboronsäure, auf der Oberfläche von Titannitrid und auf plasmonischen Nanolochstrukturen auf Basis dieses Materials. In diesem Fall erforderte die elektrochemische Abscheidung eine definierte Vorbehandlung der Elektrodenoberfläche. KW - Electrically driven affinity control KW - Affinity sensors KW - Conducting polymers KW - Chemotransistor KW - Leitfähige Polymere KW - Affinitätssensoren KW - Chemischer Transistor KW - Elektrisch angetriebene Affinitätskontrolle KW - Chemischer Sensor KW - Biosensor KW - Glucose-Sensor KW - Leitfähige Polymere KW - Redoxpolymere Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-70123 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 - TY - THES A1 - Ehrig, Marcus T1 - Hardwareimplementierte latenzarme drahtlose Medienzugriffsprotokolle für höchsten Datendurchsatz T1 - Hardware implemented low latency wireless medium access control protocols for highest data throughput N2 - Der Fortschritt der Technik ermöglicht immer leistungsfähigere drahtlose Dienste mit hohen Anforderungen an Latenz, Jitter und Übertragungsgeschwindigkeit. Aktuelle digitale Protokolle für drahtgebundene hochauflösende Multimediaübertragungen (HDMI, DisplayPort) oder Peripherieschnittstellen (USB, PCIe, SATA) in der Computertechnik erreichen Datenraten im Multi-Gigabit Bereich. Die Übertragung der Inhalte z.B. Filme, Musikstreaming oder Dateiübertragungen mit Hilfe breitbandiger drahtloser Übertragungsverfahren vereinfacht die kabellose „Installation“ und die daraus folgende Benutzerfreundlichkeit (Mobilität) im Heimbereich (Indoor). Weiterhin werden Systeme mit hohen Datenraten und kleinen Latenzen unter 5 ms im Mobilfunkbereich benötigt, um Basisstationen (3G, LTE) mit dem Kernnetzwerk zu verbinden. Diese Backhaul-Verbindungen können auch im innerstädtischen Bereich zum Aufbau von Small-Cell-Installationen genutzt werden, da nicht immer eine Kabelverlegung möglich ist. Eine Verkettung der Verbindungen vergrößert den Abstand zum Zugangspunkt des Kernnetzes und stellt zusätzliche Anschlußpunkte für Basisstationen bereit. Allerdings vergrößert sich auch die Latenz für die weiter entfernten Stationen. In dieser Arbeit wird ein MAC-Protokoll für hochratige und latenzarme drahtlose Verbindungen vorgestellt. Dazu werden sowohl Punkt-zu-Punkt- als auch Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen auf ihre speziellen Anforderungen bei der Implementierung der MAC-Komponenten in einer programmierbaren Hardware (FPGA) analysiert. Eine Integration des MAC-Protokolls zusammen mit einem OFDM-Basisbandprozessor mit Brutto-Datenraten größer 5 GBit/s erlaubt die Überprüfung der Funktionalität sowie die Messung wichtiger Protokollparameter unter realen Einsatzbedingungen. Das vorgeschlagene Medienzugriffsprotokoll unterstützt den Einsatz von Beamsteering-Verfahren zur Suche von benachbarten Kommunikationsteilnehmern und den gleichzeitigen räumlich getrennten Kanalzugriff mehrerer Kommunikationsteilnehmer. Eine Anwendungsschnittstelle für nutzerspezifische Implementierungen mit exklusivem Zugriff auf das Übertragungsmedium erleichtert die Integration zusätzlicher Funktionalität wie z.B. eine hochauflösende Entfernungsmessung. Weiterhin wird ein Verfahren zur latenzarmen Detektierung und Umschaltung blockierter Pfade vorgestellt. Umfangreiche Simulationen bestätigen die Funktionalität des MAC-Protokolls in unterschiedlichen Szenarien mit und ohne Übertragungsfehler. N2 - The progress in the technology leads to higher performance of wireless services with high requirements in latency, jitter, and data rates. Current digital protocols for wired high definition multimedia transmissions (HDMI, Display Port) or peripheral interfaces (USB, PCIe, SATA) reach data rates in the order of several gigabits per second. The transmission of the content, e.g., movie and music streaming, or file transfers with broadband wireless transmission techniques allows more easy setup procedures and results in better usability in indoor environments. The infrastructure for mobile services requires transmission systems with high data rates and low latencies of below 5 ms for connecting mobile base stations to the core network. These connections can also be used for building up small-cells in the inner cities, because in some cases there are no wired connections possible. The daisy-chaining of the connections increases the distance between the core network and provides additional access points for the mobile base stations. However, the latency is increasing for stations with higher distance between them. This work presents a MAC protocol for high data rate and low latency connections. Therefore, the requirements for the integration of the components of the MAC protocol in a programmable hardware (FPGA) are analyzed for point-to-point and point-to-multi-point connections. The integration of the MAC protocol together with an OFDM baseband processor with gross data rates of about 5 GBit/s allows the test of the functionality and the measurement of important parameters of the protocol under real operational conditions. The proposed MAC protocol supports the use of beamsteering methods for searching of stations in the neighborhood and allows simultaneous space division access of stations. Additionally, a method for low latency detection and switching of blocked connections is presented. An application interface for user-defined implementations can assign exclusive access to the transfer medium. This facilitates the integration of additional functionality, e.g., high definition measurements of distances (ranging). Exhaustive simulations confirm the functionality of the MAC protocol in different scenarios with and without transmission errors. KW - Drahtlose Breitbandkommunikation KW - Drahtlose Medienzugriffssteuerung (MAC) KW - Hochdirektive Antennen KW - Wireless Broadband Communication KW - Highly Directional Antennas KW - Breitbandkommunikation KW - Breitbandantenne KW - Funktechnik KW - Zugangsverfahren Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-34828 ER - TY - RPRT A1 - Eichenauer, Eva A1 - Gailing, Ludger T1 - Mehr Akzeptanz durch verpflichtende finanzielle Beteiligung an Windenergieanlagen : die Handlungsebene der Bundesländer T1 - Increased acceptance through mandatory financial participation in wind power : options for action at state level N2 - Die bundespolitischen Rahmenbedingungen haben sich mit Blick auf den Ausbau der erneuerbaren Energien konkretisiert. Bis 2027 sind die Bundesländer verpflichtet, 1,4% der Bundesfläche für Windenergie auszuweisen, bis 2032 sollen es 2% sein. Akzeptanz ist ein zentraler Faktor für eine breite gesellschaftliche Zustimmung zur Energiewende. Finanzielle Beteiligung ist eine Möglichkeit, um die lokale Akzeptanz in Standort- und Anrainerkommunen zu stärken. Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg haben Landesregelung zur verpflichtenden finanziellen Beteiligung and Windenergieanlagen geschaffen. Die ersten Erfahrungen mit den Landesgesetzen, die durch Expert*inneninterviews erhoben wurden, deuten darauf hin, dass die Verpflichtung zur finanziellen Beteiligung in beiden Bundesländern merkbar zu einer Steigerung der Akzeptanz von Windenergieanlagen beigetragen hat. Das Bürger- und Gemeindenbeteiligungsgesetz aus Mecklenburg-Vorpommern (BüGemBeteilG M-V) ist vom Bundesverfassungsgericht als zulässig erachtet worden. Damit existiert eine „Blaupause“ für eine rechtssichere Landesregelung. Entscheiden sich die Gemeinden für eine Investitionsbeteiligung, dann sind für sie vergleichsweise hohe Renditen bei niedrigem Investitionsrisiko zu erwarten. Allerdings können Investitionsoptionen Disparitäten insbesondere in sozial-ökonomisch weniger prosperierenden Regionen verstärken. Das Brandenburger Windenergieanlagenabgabegesetz (BbgWindAbgG) liefert planbare Einnahmen für die Kommunen, ist einfach umzusetzen und bietet allen Gemeinden die gleichen Wertschöpfungsmöglichkeiten, die allerdings eher geringer ausfallen, als bei der Beteiligung nach BüGemBeteilG M-V. Finanzielle Beteiligung ist ein wichtiger Baustein zur Erhöhung der Akzeptanz, er ist allerdings nur ein Element von mehreren für eine gesellschaftlich getragene und lokal akzeptierte Energiewende. Neben einem klaren und einmütigen landespolitischen Bekenntnis, transparenter Kommunikation und umfassender Planungsbeteiligung, ist die Wertschöpfung für Standort- und Anrainergemeinden von erneuerbarer Energieerzeugung wichtig. Gemeinden müssen befähigt werden, informierte Entscheidungen im Sinne des gemeindlichen Gemeinwohls treffen zu können, insbesondere mit Blick auf komplexe Sachverhalte wie sie der Energiewende eigen sind. Hierfür sind beratende und vernetzende Akteure, wie eine gut ausgestattete Landesenergieagentur ebenso zentral wie die Unterstützung auf landespolitischer Ebene. N2 - The federal policy framework in Germany has become more ambitious with regard to the expansion of renewable energies. By 2027, the federal states are obliged to designate 1.4% of their area for wind energy, and by 2032, the target is 2%. Acceptance is a key factor for broad social acceptance of the energy transition. Financial participation is one way of strengthening local acceptance in municipalities and neighboring communities. Mecklenburg-Western Pomerania and Brandenburg have adopted state regulations for mandatory financial participation in wind turbines. The initial experiences with these state laws, which were collected through expert interviews, indicate that the obligation for financial participation has made a noticeable contribution to increasing the acceptance of wind turbines in these federal states. The Citizen and Municipal Participation Act from Mecklenburg-Western Pomerania (BüGemBeteilG M-V) has been deemed admissible by the Federal Constitutional Court. This provides a "blueprint" for a legally secure state regulation in other federal states. If the municipalities decide to participate in an investment, they can expect comparatively high returns with a low investment risk. However, investment options can reinforce disparities, particularly in socio-economically less prosperous regions. The Brandenburg Wind Energy Plant Levy Act (BbgWindAbgG) provides predictable income for the municipalities, is easy to implement and offers all municipalities the same opportunities for value creation, although these tend to be lower than in the case of participation under the BüGemBeteilG M-V. Financial participation is important for increasing acceptance, but it is only one element of several others for a socially supported and locally accepted energy transition. In addition to a clear and unanimous state political commitment, we need transparent communication and comprehensive planning participation. Municipalities and neighboring communities must be able to benefit from renewable energy generation. Municipalities must be empowered to make informed decisions in the interest of the common good, particularly with regard to complex issues such as those inherent in the energy transition. Therefore, advisory and networking players, such as a well-equipped state energy agency, are just as central as support at state policy level. T3 - Transform - [1] KW - Energiewende KW - Finanzielle Beteiligung KW - Windenergie KW - Akzeptanz KW - Gesetzgebeung KW - Energy transitions KW - Wind energy KW - Acceptance KW - Financial participation KW - Legislation KW - Energiewende KW - Windenergie KW - Finanzierung KW - Gesetzgebung KW - Akzeptanz Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-64865 SN - 2941-7406 ER - TY - THES A1 - Eichwald, Antonia-Luise T1 - Geldpolitik in der neuen Normalität : Finanzstabilität und Nullzinsuntergrenze T1 - Monetary policy in the new normal : financial stability and zero lower bound N2 - Die globale Finanzkrise hat elementare Merkmale des geldpolitischen Vorkrisen-Konsens, wie die Sicherung der Preisstabilität als Hauptaufgabe der Geldpolitik in Frage gestellt. Man spricht von einer Geldpolitik in der neuen Normalität, einen Zustand, bei dem es trotz geringer Inflationsrate und niedrigen Schwankungen des Outputgaps zu Risiken für die Finanzstabilität kommt. Die neue Normalität nach der Krise ist durch große Schwankungen der Kapitalströme und einen Leitzins nahe der Nullzinsuntergrenze gekennzeichnet. Da Preisstabilität, als traditionelles Ziel der Geldpolitik, nicht notwendigerweise wirtschaftliche Stabilität sichern kann, wurde die bisherige Vorgehensweise der Geldpolitik in Frage gestellt und die Thematik aufgeworfen, wie das Verhältnis der Finanzstabilität zur traditionellen Geldpolitik ausgestaltet sein sollte, insbesondere welche Politik, Geld- und/oder makroprudenzielle Politik sich zur Sicherung von Finanzstabilität eignet. Aufbauend auf der Erkenntnis, dass Geldpolitik vor allem durch den Risikoneigungs- und Kreditkanal mit Finanzstabilität wechselwirkt, werden anhand eines Neukeynesianischen Modells unter Berücksichtigung einer Finanzfriktion und mit Hilfe spezifischer Verlustfunktionen drei mögliche Relationen zwischen der Geldpolitik betreibenden Zentralbank und einer für makroprudenzielle Politik verantwortlichen Regierung in unterschiedliche spieltheoretische Gleichgewichtskonzepte (Nash, Stackelberg und kooperativ) übersetzt. Zur Lösung des Modells wird neben der theoretischen Analyse mit Maple zudem auf eine Simulationstechnik, der Software Matlab, zurückgegriffen. Für die unterschiedlichen Gleichgewichtskonzepte werden wiederum unterschiedliche institutionelle Anordnungen identifiziert. Das Neukeynesianische Modell wird zusätzlich dahingehend erweitert, dass der gelpolitische Zinssenkungsspielraum eingeschränkt ist, wenn der Zins auf die Nullzinsuntergrenze trifft. Auf diese Weise soll aufgezeigt werden wie und ob sich der institutionelle Aufbau durch die Erweiterung des Modells verändert. Insgesamt lässt sich aus den Ergebnissen schließen, dass eine geldpolitische Behörde, die in ihrem Entscheidungskalkül neben Preis- und Outputstabilität, zusätzlich Finanzstabilität und die Beschränkungen durch eine Nullzinsuntergrenze berücksichtigt, sowohl geldpolitische, als auch makroprudenzielle Politik ausführen sollte. N2 - The global financial crisis has challenged elementary features of the pre-crisis monetary policy consensus, such as ensuring price stability as the primary objective of monetary policy. This is termed a monetary policy in the new normal, a state in which risks to financial stability arise despite a low inflation rate and low fluctuations in the output gap. The new normality after the crisis is characterized by large fluctuations in capital flows and a key interest rate close to the zero lower bound. Since price stability, as the traditional goal of monetary policy, cannot necessarily ensure economic stability, the previous procedure of monetary policy was questioned and the issue arises of how the relationship between financial stability and traditional monetary policy should be designed, in particular which policy, monetary and/or macroprudential policy is suitable for ensuring financial stability. Based on the knowledge that monetary policy interacts with financial stability primarily through the risk-taking and credit channel, by the use of a New Keynesian model in consideration of a financial friction and specific loss functions, three possible relationships between the central bank operating monetary policy and a government responsible for macroprudential policy are translated into different game-theoretical equilibrium concepts (Nash, Stackelberg and cooperative). In addition to the theoretical analysis with Maple, a simulation technique, the software Matlab is used to solve the model. In turn, various institutional arrangements are identified for the different game theoretic equilibrium concepts. The New Keynesian model is also expanded to the effect that the scope for interest rate reductions is limited when the interest rate hits the zero lower bound. In this way, it should be shown how and whether the institutional structure changes as a result of the expansion of the model. Overall, it can be concluded that a monetary policy authority that takes into account not only price and output stability, but also financial stability and the restrictions imposed by a zero lower bound, should carry out both monetary and macroprudential policy. KW - Geldpolitik KW - Finanzstabilität KW - Makroprudenzielle Politik KW - Nullzinsuntergrenze KW - Neukeynesianisches Modell KW - Monetary policy KW - Financial stability KW - Macroprudential policy KW - Zero lower bound KW - New Keynesian model KW - Kreditmarkt KW - Stabilitätspolitik KW - Niedrigzinspolitik KW - Neokeynesianismus KW - Spieltheorie Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-55615 ER - TY - THES A1 - Eisentraut, Mark T1 - Beschleunigung des Isothermschmiedens von Titanaluminiden durch gezielte Mikrostrukturentwicklung T1 - Acceleration of isothermal forging of titanium aluminides via controlled microstructure development N2 - Titanaluminide (TiAl) sind vielversprechende Hochtemperaturwerkstoffe, die aufgrund ihrer geringen Dichte und hohen spezifischen Festigkeit insbesondere in der Luft- und Raumfahrtindustrie Anwendung finden. Die Mikrostruktur von TiAl-Legierungen spielt eine entscheidende Rolle für deren mechanische Eigenschaften und Bearbeitbarkeit. Durch gezielte Mikrostrukturentwicklung kann die Umformbarkeit und damit die Effizienz der Bearbeitungsprozesse verbessert werden. Deshalb wurde in der vorliegenden Arbeit eine neue Prozesskette für das Schmieden von Titanaluminiden entwickelt und erprobt, um die Prozesszeiten zu reduzieren und die Wirtschaftlichkeit des Werkstoffs zu erhöhen. Die Prozesskette umfasst drei Schritte: eine Vorwärmebehandlung, eine beschleunigte Umformung und eine eigenschaftsbestimmende Nachwärmebehandlung. Die spezifische Vorwärmebehandlung zur Verbesserung der Umformbarkeit führt zu einer Mikrostruktur mit einem geringen lamellaren Anteil, einem hohen β/β0-Gehalt und einem hohen Anteil an zellularen Reaktionen. Dadurch konnte die maximale Fließspannung im Vergleich zum geHIPten Zustand um ca. 20 % gesenkt werden. Es wurde ein Prozessfenster definiert, in dem der wärmebehandelte Zustand eine geringere Fließspannung und eine verbesserte Schadenstoleranz im Vergleich zum geHIPten Ausgangsmaterial aufweist. Basierend auf den Ergebnissen von Stauchversuchen mit konstanter Dehnrate wurden Dehnratenprofile mit variablen Dehnraten entwickelt, um den Umformprozess zu beschleunigen. Diese Umformung mit variabler Dehnrate wurde sowohl an zylindrischen Proben als auch an Gussrohlingen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Prozesszeiten im Vergleich zur Umformung mit konstanter Dehnrate um 50 bis 70 % reduziert werden konnten, ohne eine erhöhte Materialschädigung zu verursachen. Zudem wurde festgestellt, dass die für diese Legierung entwickelten Dehnratenprofile auf andere TiAl-Legierungen übertragbar sind. Abschließend wurde eine eigenschaftsbestimmende Nachwärmebehandlung eingesetzt, die zu einer Mikrostruktur mit verbesserten Eigenschaften führte. Die mechanischen Eigenschaften der mit der neuen Fertigungskette erzeugten Proben sind dabei mit denen der konventionellen Fertigungskette vergleichbar. N2 - TiAl alloys are promising high-temperature materials widely used in the aerospace industry due to their low density and high specific strength. The microstructure of TiAl alloys significantly influences their mechanical properties and machinability. Specific microstructure development can enhance formability, thereby improving the efficiency of machining processes. This study developed and tested a new process chain for forging titanium aluminides to reduce process times and increase economic efficiency. The process chain consists of three steps: preheat treatment, accelerated forming, and property-defining post-heat treatment. The specific preheat treatment aimed at improving formability results in a microstructure with low lamellar content, high β/β0 content, and a high proportion of cellular reactions. Consequently, the maximum flow stress was reduced by approximately 20 % compared to the HIPed condition. A process window was identified where the heat-treated condition exhibited lower flow stress and improved damage tolerance compared to the HIPed base material. Based on the results of hot compression tests with a constant strain rate, strain rate profiles with variable strain rates were developed to accelerate the forming process. This variable strain rate forming was performed on both cylindrical samples and cast blanks. Results showed that process times could be reduced by 50 to 70 % compared to forming with a constant strain rate, without increasing material damage. Additionally, the strain rate profiles developed for this alloy are transferable to other TiAl alloys. Finally, a property-defining post-heat treatment was applied, resulting in a microstructure with enhanced properties. The mechanical properties of the samples produced with the new manufacturing chain are comparable to those of the conventional manufacturing chain. KW - Mechanische Eigenschaften KW - Mechanical properties KW - Titanaluminide KW - Titanium aluminides KW - TNM-B1 KW - Umformung KW - Forming KW - Titanaluminide KW - Mikrostruktur KW - Schmieden KW - Umformen KW - Prozesskette KW - Optimierung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-70000 ER - TY - THES A1 - Eisold, Hans-Elmar T1 - Zurück zur Lösung : eine kritische Analyse von Innovationsimperativ und Innovationskultur T1 - Back to the solution : a critical analysis of the innovation imperative and innovation culture N2 - Was bedeutet es, innovativ zu sein? Ausgangspunkt der vorliegenden Arbeit ist die weitverbreitete Verwendung des Innovationsbegriffes, für den aber Probleme der Unschärfe oder ein wichtiger historisch-systematischem Bedeutungswandel erkannt werden. Die vorgenommene Auseinandersetzung zur Innovation arbeitet die begriffiche Historie auf und benennt dabei wesentliche Schwerpunkte. Die vorgeschlagene Innovationsdefinition vom Mehrwert zum Zweck des eigenen Erfolgs dient als Ausgangspunkt, um zwischen bloßer Möglichkeit und tatsächlich genutzter Lösung unterscheiden zu können. Die Frage nach der Relevanz ist das Ergebnis dieser individuellen Bewertung. Darüber hinaus wird durch ein, in Anlehnung an bereits existierende Pfad- und Urnenmodelle, entwickeltes Kugelmodell verdeutlicht, dass (Markt)Bedeutung und technisches Potential eben nicht pauschal ineinander überführbar sind. Die Bedeutung von Relevanz zeigt sich auch in der Herausforderung, Forschung als mehr oder weniger sinnvoll bestimmen zu wollen. So ist im akademischen Umfeld der ökonomische Nutzen im Kontext privater Forschung nachvollziehbar. Ein notwendiger gesellschaftlicher Effekt bleibt aber oft aus. Dieser ist oft nur mit akademischen Disziplinen umsetzbar (z. B. Pädagogik, Ökologie), die sich der Ökonomisierung teilweise völlig entziehen. Die Relevanz als Bezugswert akademischer Forschung ist damit nicht allein an ökonomischer Tauglichkeit ausgerichtet, sondern auch an ihrer gesellschaftlichen Gestaltungsabsicht und Notwendigkeit. Dies beinhaltet dann jedoch auch eine kritische Bewertung falscher oder zum Selbstzweck betriebener Forschung ohne Gehalt, deren Ursachen sich u. a. in ihrer zwanghaften Ökonomisierung wiederfinden oder durch Fehler beteiligter Akteursgruppen (menschlicher Makel) hervorgerufen werden. Diese Thesen werden im Kontext einer sinnvollen Handlungsempfehlung diskutiert. Dabei wird ein aus den Elementen Reexion, Fokus und Pragmatismus bestehender Kulturhebel vorgeschlagen, der sowohl aus der Gegenüberstellung geschlossener und offener Innovation als auch klassischer Wissenschaft und Technoscience abgeleitet werden kann. Er beantwortet die eingangs gestellte Frage, was es bedeutet, innovativ zu sein: 1. Was? -> Lösungen schaffen, 2. Wie? -> Ideen/Möglichkeiten in den Relevanzhorizont bringen (relevant machen), 3. Wodurch? -> Reflektion über sich selbst, Fokus auf die Bedürfnisse der Zielgruppe und Pragmatismus bei der Anwendung von Fähigkeiten und Wissen (Kulturhebel). Die Auseinandersetzungen der vorliegenden Arbeit führen zu diesen Schlussfolgerungen hinsichtlich innovativen Handelns N2 - What does it mean to be innovative? The starting point of the present work is the widespread use of the term innovation, for which problems of uncertainty or an important historical-systematic change in meaning are recognized. The discussion on innovation that has been undertaken works through the conceptual history and names key areas of focus. The proposed innovation definition of added value for the purpose of one's own success serves as a starting point to be able to differentiate between mere possibility and actually used solution. The question of relevance is the result of this individual assessment. In addition, a spherical model developed on the basis of existing path and urn models makes it clear that (market) importance and technical potential cannot be translated into one another across the board. The importance of relevance can also be seen in the challenge of determining research as more or less meaningful. In the academic environment, the economic benefits in the context of private research are understandable. However, there is often no necessary social effect. This can often only be implemented with academic disciplines (e.g. pedagogy, ecology), which in some cases completely elude economization. The relevance as a reference value for academic research is therefore not only based on economic suitability, but also on its social design intent and necessity. However, this also includes a critical evaluation of incorrect research or research carried out for its own sake without a salary, the causes of which can be found, among other things, in its compulsive economization or caused by mistakes by groups of actors involved (human flaws). These theses are discussed in the context of a meaningful recommendation for action. A cultural lever consisting of the elements of reflection, focus and pragmatism is proposed, which can be derived from the juxtaposition of closed and open innovation as well as classical science and technoscience. It answers the question asked at the beginning what it means to be innovative: 1. what? -> create solutions, 2. how? -> bring ideas/possibilities into the relevance horizon (make them relevant), 3. by what means? -> reflection on oneself, focus on the needs of the target group and pragmatism in the application of skills and knowledge (cultural levers). The discussions in the present work lead to these conclusions with regard to innovative action. KW - Innovation KW - Innovationskultur KW - Relevanz KW - Kulturhebel KW - Innovation KW - Innovation culture KW - Relevance KW - Culture lever KW - Innovationsforschung Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-52893 ER - TY - THES A1 - Elattassi, Najla T1 - Learning from the past, designing for the future : sustainability of the Mediterranean vernacular T1 - Aus der Vergangenheit lernen, für die Zukunft entwerfen : Nachhaltigkeit des Mediterranen Vernakuläre N2 - With climate change and the depleting ozone layer, awareness about protecting the environment is increasing and “Sustainable Architecture” is becoming an essential part of the architectural future of cities. However, sustainable buildings of today are being built with high cost, high tech systems which can be reduced by taking advantage of past technologies and systems. The brilliance of vernacular architecture and the way man adapted to his surroundings fascinated me and inspired me to do further research on the sustainable characteristics of vernacular settlements of the Mediterranean area in order to determine if these characteristics can be applied to present and future architecture in an innovative way to create sustainable buildings with least possible energy consumption. The method of research was based upon a general analysis of the passive design (solar and wind) characteristics of a town or settlement in Mediterranean climate starting from its site elements such as topography, vegetation, water. After that its urban structure, such as the geometry, block and street orientation and dimensions. Following that, the dwelling characteristics like dwelling shape, orientation and dimensions and finally the thermal regulating elements found in these dwellings, such as windows and vegetation. These elements were given a score according to their contribution to energy savings in buildings. Four case studies were chosen: two vernacular case studies from the region of study (the Mediterranean Coasts) and two modern case studies inspired by the Mediterranean vernacular. The analysis was repeated in the same sequence mentioned: Site, Settlement, Dwelling, Element, for the actual performance of each case study. The elements were given a number of points out of the score assigned for each element in the general analysis. A total score and rating for each case study resulted from this analysis. The objective of these scores were to compare the performance of the vernacular case studies to the vernacular inspired case studies in terms of energy savings. The final scores displayed comparable results between both types of case studies meaning that when these modern settlements were designed with an influence from the Mediterranean vernacular, their performance in energy savings was close to that of a vernacular settlement. That means that it is possible to design settlements which are influenced by vernacular settlements and can even defeat them by following the general guidelines of the vernacular passive design characteristics in addition to modern tools and innovative methods. These guidelines can be reflected in a handbook and rating system which can become a simple step by step guide for architects and planners to design sustainable settlements without the need for expensive and complicated rating systems and consultants. N2 - Selbst mit wachsendem Bewusstsein für die Umwelt und der Entstehung des Begriffs der "nachhaltigen Architektur", gilt Technologie immer noch als die beste und einzige Möglichkeit, ein umweltfreundliches Gebäude zu gestalten. Die Einzigartigkeit der vernakulären Architektur und die Art und Weise, wie sich der Mensch an seine Umgebung anpasste, faszinierten mich und inspirierten mich zu einer ausgiebigen Recherche über die nachhaltigen Charakteristika der vernakulären Siedlungen im Mittelmeerraum, um herauszufinden, ob diese Charakteristika auf die gegenwärtige und zukünftige Architektur auf innovative Weise angewendet werden können, um nachhaltige Gebäude mit möglichst geringem Energieverbrauch zu schaffen. Die Forschungsmethode basiert auf einer allgemeinen Analyse der Merkmale des passiven Designs einer Stadt oder Siedlung im mediterranen Klima mit dem Fokus auf den Einfluss von Sonne und Wind. Untersucht werden dazu Elemente wie Topographie, Vegetation, Wasser. Anschließend folgt die städtische Struktur mit ihrer Geometrie sowie Block- und Straßenorientierung und –abmessungen. Danach werden die Eigenschaften der Gebäude in ihrer Form, Ausrichtung und Abmessungen und schließlich die zu diesen Häusern das energetische Verhalten beeinflussende Elemente wie Fenster und Vegetation untersucht. Auf der Grundlage einschlägiger wissenschaftlicher Literatur werden alle Faktoren entsprechend ihrem Beitrag zur Energieeinsparung in Gebäuden bewertet. Vier Fallstudien dienen zur Überprüfung des Bewertungssystem, zwei Fallstudien aus der Untersuchungsregion (den Mittelmeerküsten) und zwei moderne Fallstudien, die sich an der mediterranen klassischen Weise orientieren. Die Untersuchung jeder Fallstudie wird in der gleichen Systematik wiederholt: Ort, Siedlung, Wohnung, Element und entsprechend der allgemeinen Analyse mit Punkten bewertet. Aus dieser Analyse ergibt sich eine Gesamtpunktzahl und Bewertung für jede Fallstudie. Damit sollen die Leistungen der vernakulären Fallstudien in Bezug auf Energieeinsparungen mit den modernen Fallstudien verglichen werden. Die Endbewertungen zeigen ähnliche Ergebnisse zwischen beiden Arten von Fallstudien. Das heißt, dass moderne unter dem Einfluss der mediterranen Tradition entworfene Siedlungen in Bezug auf Energieeinsparungen nahe an die Leistung einer traditionellen Siedlung heran reichen. Es ist also möglich, Siedlungen zu entwerfen, die mit vernakulären Siedlungen vergleichbar sind und sie sogar übertreffen können, wenn man zusätzlich zu modernen Techniken und innovativen Methoden die allgemeinen Leitlinien des passiven klimagerechten Bauens in vernakulären Siedlungen befolgt. Diese Richtlinien können sich in einem Handbuch und Bewertungssystem widerspiegeln, das für Architekten und Planer zu einem einfachen Schritt-für-Schritt-Leitfaden für den Entwurf nachhaltiger Siedlungen und Bauten werden kann, ohne dass teure und komplizierte Bewertungssysteme und Berater erforderlich sind. KW - Vernacular architecture KW - Sustainable KW - Passive design KW - Mediterranean KW - Vernakuläre Architektur KW - Passives Design KW - Energieeinsparung KW - Bewertungssystem KW - Nachhaltigkeit KW - Mittelmeerraum KW - Stadtentwicklung KW - Architektur KW - Solararchitektur KW - Nachhaltigkeit Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-53091 ER - TY - RPRT A1 - Elmer, Michael A1 - Schaaf, Wolfgang A1 - Biemelt, Detlef A1 - Gerwin, Werner A1 - Hüttl, Reinhard F. T1 - The artificial catchment 'Chicken Creek' - initial ecosystem development 2005-2010 N2 - This volume summarizes the monitoring activities and results at the ‘Chicken Creek’ catchment for the period 2005 to 2010. The development in all ecosystem compartments is assessed, classified, and compared to more mature systems with regard to functional relevance and succession stage. In a final synopsis, the whole catchment is evaluated with regard to ecosystem development and an outlook is given on the expected trends both in the short and the medium term. N2 - In diesem Band werden die Dauerbeobachtungen und ihre Ergebnisse im Einzugsgebiet "Hühnerwasser" im Zeitraum 2005 bis 2010 zusammengefasst. Die Entwicklung aller Ökosystemkompartimente wird abgeschätzt, eingeordnet und mit weiter entwickelten Systemen hinsichtlich funktioneller Relevanz und Sukzessionszustand verglichen. In einer abschließenden Zusammenfassung wird die ökosystemare Entwicklung des Gesamteinzugsgebietes bewertet und ein Ausblick auf die erwarteten kurz- und mittelfristigen Trends gegeben. T3 - Ecosystem development - 3 KW - Welzow KW - Braunkohlentagebau KW - Rekultivierung KW - Wassereinzugsgebiet KW - Ökosystem KW - Ökosystem KW - Künstliches Wassereinzugsgebiet KW - Hühnerwasser KW - Monitoring KW - Ecosystem KW - Artificial catchment KW - Chicken Creek KW - Monitoring Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-23730 SN - 1867-7800 ER - TY - THES A1 - ELssaedi, Mosbah Mohamed T1 - A new approach to Event-Driven Programming T1 - Ein neuer Ansatz zur ereignisgesteuerten Programmierung N2 - In many applications, like embedded systems or systems with a strong user interaction, the program is mainly controlled by events. An event handler waits for any event to occur, and then processes that event by ignoring it or calling a corresponding action, a procedure declared in the program. In this way, events are coupled with actions and can influence the global state of the whole program. In order to design a well structured program, event handling and corresponding actions should be clearly separated. However, this aim is not always ensured. In this thesis, an approach is introduced, which enforces to design event-driven systems into two main parts: - An event-handling part, also called specification part, and - An action part, also called hand-built program part (hbp). The specification part is defined as a declarative specification of the event-handling in a special language. It is separated from the hand-built program part. Every event can only influence the state of this part, which contains the implementation of control functions, which calls the several actions defined in the hand-built program part and so connects both parts together. The prototype of a framework was implemented which allows to specify the eventhandling part by means of a special editor and generates from it some classes and templates. In order to complete the implementation, the programmer has to fill into the templates program code by hand (therefore called hand-built program part), which describe the actions. N2 - In vielen Anwendungen, wie z.B. eingebetteten Systemen oder Systemen mit starker Nutzerinteraktion, wird das Programm hauptsächlich von Ereignissen gesteuert. Eine Ereignisbehandlungsroutine wartet auf das Auftreten eines beliebigen Ereignisses und verarbeitet dann dieses Ereignis, indem sie es ignoriert oder eine entsprechende Aktion aufruft, eine Prozedur, die im Programm deklariert ist. In dieser Weise sind Ereignisse mit Aktionen gekoppelt und können den globalen Zustand des gesamten Programms beeinflussen. Um ein wohl strukturiertes Programm zu entwerfen, sollten die Ereignisbehandlung und die entsprechenden Aktionen klar getrennt werden. Allerdings wird dieses Ziel nicht immer erreicht. In dieser Arbeit wird ein Ansatz eingeführt, welcher die Beschreibung ereignisgesteuerter Systeme in Form von zwei Teilen erzwingt: - einem Ereignisbehandlungsteil, welcher auch Spezifikationsteil genannt wird. - einem Aktionsteil, welcher auch als handgeschriebener Programmteil bezeichnet wird. Der Spezifikationsteil ist als eine deklarative Spezifikation der Ereignisbehandlung in einer Spezialsprache definiert. Er ist vom handgeschriebenen Programmteil getrennt. Jedes Ereignis kann nur den Zustand dieses Teils beeinflussen, welcher die Implementierung von Steuerfunktionen enthält und die verschiedenen Aktionen aufruft, die im handgeschriebenen Programmteil definiert sind, und dadurch beide Teile miteinander verbindet. Es wurde der Prototyp eines Frameworks implementiert, welches es erlaubt, den Ereignisbehandlungsteil mittels eines speziellen Editors zu spezifizieren und daraus verschiedene Klassen und Templates zu generieren. Um die Implementierung zu vervollständigen, muss der Programmierer Programmcode von Hand in die Templates einfügen (daher die Bezeichnung "handgeschriebener Programmteil"), welcher die Aktionen beschreibt. KW - Ereignisgesteuerte Programmierung KW - Event-Driven Programming KW - Spezifizierung KW - Event-Driven Programming KW - Specification Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-4574 ER - TY - JOUR A1 - Eltaher, Mahmoud A1 - Breuß, Michael T1 - Deep learning for unsupervised 3D shape representation with superquadrics JF - AI N2 - The representation of 3D shapes from point clouds remains a fundamental challenge in computer vision. A common approach decomposes 3D objects into interpretable geometric primitives, enabling compact, structured, and efficient representations. Building upon prior frameworks, this study introduces an enhanced unsupervised deep learning approach for 3D shape representation using superquadrics. The proposed framework fits a set of superquadric primitives to 3D objects through a fully integrated, differentiable pipeline that enables efficient optimization and parameter learning, directly extracting geometric structure from 3D point clouds without requiring ground-truth segmentation labels. This work introduces three key advancements that substantially improve representation quality, interpretability, and evaluation rigor: (1) A uniform sampling strategy that enhances training stability compared with random sampling used in earlier models; (2) An overlapping loss that penalizes intersections between primitives, reducing redundancy and improving reconstruction coherence; and (3) A novel evaluation framework comprising Primitive Accuracy, Structural Accuracy, and Overlapping Percentage metrics. This new metric design transitions from point-based to structure-aware assessment, enabling fairer and more interpretable comparison across primitive-based models. Comprehensive evaluations on benchmark 3D shape datasets demonstrate that the proposed modifications yield coherent, compact, and semantically consistent shape representations, establishing a robust foundation for interpretable and quantitative evaluation in primitive-based 3D reconstruction. KW - 3D shape representation KW - Superquadrics KW - Deep learning KW - Unsupervised learning KW - Point clouds KW - Geometric modeling Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/10.3390/ai6120317 SN - 2673-2688 VL - 6 IS - 12 PB - MDPI CY - Lausanne ER - TY - THES A1 - Enculescu, Mihaela T1 - Wellenausbreitung in neuronalen Feldern mit retardierter Wechselwirkung T1 - Wave propagation in neural fields with delay N2 - Ein wesentlicher Aspekt der Dynamik elektrischer Aktivitaet in neuronalen Gewebe betrifft die Ausbreitung von Aktivitaet in Form von Wellen. In dieser Arbeit untersuchen wir die Existenz und Eigenschaften laufender Wellenloesungen einer nichtlinearen Neuronalen-Feld-Gleichung. Das Modell beruecksichtigt die nichtlokalen synaptischen Verbindungen und die Zeitverzoegerung bei der Kommunikation zwischen den Nervenzellen, die abstandsabhaengig ist. Die Modellgleichung hat daher die mathematische Form einer nichtlinearer, retardierter Integralgleichung. In der Arbeit wird zuerst gezeigt, wie man die Modellgleichung durch ein System von partiellen Differentialgleichungen approximieren kann, das leichter numerisch untersucht werden kann. Anschliessend werden laufende Wellenloesungen des Modells numerisch und analytisch untersucht. N2 - Activity spread in the form of nonlinear waves is a significant issue of neural tissue dynamics. In this thesis we investigate the existence and the properties of traveling wave solutions of a nonlinear neural field equation. The model includes the nonlocal synaptic connections and the space-dependent time delay that occurs at the communication of two neurons. The model equation has therefore the mathematical form of a nonlinear delayed integral equation. In the thesis we first show how the model equation can be approximated by a system of partial differential equations, that can be easyer handled numerically. Afterwards we study traveling wave solutions of the model with numerical and analytical methods. KW - Neuronales Netz KW - Informationsverarbeitung KW - Neural fields KW - Wave propagation KW - Integral equations KW - Delayed equations Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-438 ER - TY - THES A1 - Engelbrecht, Daniel T1 - Untersuchung der Potentiale und Anforderungen an ein Wirkleistungsmanagement im Verteilnetz mit hohem Anteil von dezentralen Erzeugungsanlagen T1 - Study of the potentials and requirements for an Active Power Management in the distribution system with high propotion of regenerative generation units N2 - In der Dissertation werden neue Potentiale und Anforderungen sowie neue Verfahren und Methoden zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen erarbeitet. Der Fokus wird dabei auf das Wirkleistungsmanagement im Verteilnetz gelegt. Bei einer zunehmenden Durchdringung von Erneuerbaren Energien steigt der gegenseitige Einfluss mit den technischen Systemen im Netzbetrieb und bestehenden sowie zukünftigen Märkten. In der Arbeit werden organisatorische und technische Lösungen entwickelt, welche eine sichere Bereitstellung von Regelleistung sowie eine Unterstützung durch den Verteilnetzbetreiber für ein systemdienliches Engpassmanagement des Übertragungsnetzbetreibers ermöglichen. Anhand eines 110-kV-Modellnetzes werden die technischen Lösungen aufgezeigt und bewertet. Dabei zeigt sich, dass eine erweiterte Betriebsplanung im Verteilnetz notwendig wird. Mögliche Konflikte können im Vorfeld durch eine Netzzustandsbewertung und Informationsübermittlung gelöst werden. Weiterhin können Anforderungen des ÜNB zur Unterstützung zum Redispatch im Rahmen einer Vortagesplanung integriert werden. Zur Realisierung der Prozesse und somit Erfüllung der neuen Anforderungen sind zum Teil technische Ände-rungen in den Systemen der Netzführung sowie organisatorische und rechtliche Anpassungen in der Handhabung des Engpassmanagements notwendig. Hierzu werden in der vorliegenden Arbeit konkrete Empfehlungen ausgesprochen. N2 - This thesis presents new potentials and requirements as well as procedures and methods for provision of ancillary services in an electrical system. The focus of the thesis is the Active Power Management in the distribution system. With increasing penetration of renewable energies, the mutual influence of technical systems in the system operation and existing and future markets increases. In this thesis, organizational and technical solutions are developed which enable a secure supply of control power and support from the distribution system operator for a congestion management of the transmission system. Elaborated technical solutions are presented and evaluated using the 110-kV network model. The results of the network simulation show that an extended operational planning is necessary in the operation of the distribution system. Possible can be solved in a forecast process with a network status evaluation and provision of information. Furthermore, requirements of the TSO regarding a support of the Redispatch can be integrated into a forecast process of the system operation of the distribution system. For the realization of the process and to fulfill the new requirements, some technical changes are required in the network operation systems as well as organizational and legal adaptations for the application of the congestions management. In this regard, concrete recommendations are made in this thesis. KW - Wirkleistungsmanagement KW - Verteilnetz KW - Erneuerbare Energien KW - Regelleistung KW - Redispatch KW - Active power management KW - Distribution system KW - Control power KW - Redispatch KW - Renewable energy KW - Lastverteilung KW - Erneuerbare Energien KW - Wirkleistung KW - Verteilungsnetz Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-43479 ER - TY - THES A1 - Engelbrecht, Steffen T1 - Mikrobielle Stickstoffelimination mit kombinierter partieller Nitrifikation/ Anammox (PN/A) in membranbelüfteten hochsalinen und Niedrigtemperatur-Festbettreaktoren T1 - Microbial nitrogen elimination with combined partial nitrification / anammox (PN/A) in membrane aerated highly saline and low temperature fixed bed reactors N2 - Durch anthropogene Aktivität hat sich der Nährstoffeintrag in die Umwelt stark erhöht. Die Hauptquellen sind die Landwirtschaft, kommunales und industrielles Abwasser. Erhöhte Stickstofffrachten haben einen starken Einfluss auf den Stickstoffkreislauf. Das Überangebot an Stickstoff führt zu Eutrophierung in Gewässern und somit zu einem weniger diversen, instabileren Ökosystem. Die Stickstoffeliminierung aus Abwässern ist essentiell für den Schutz der Ökosysteme. Das etablierte System der Nitrifikation/Denitrifikation ist aufgrund des hohen Sauerstoffbedarfs sehr energie- und somit auch kostenintensiv. Der Anammox-Prozess (anaerobe Ammonium Oxidation) ist eine potentielle Alternative zur konventionellen Stickstoffelimination. Anammox-Bakterien nutzen Ammonium und Nitrit als Elektronenakzeptor. Durch Nutzung der partiellen Nitrifikation in Kombination mit Anammox (PN/A) kann bis zu 60 % der Belüftungsenergie eingespart werden. Trotz Erfolgen in der Teilstrombehandlung ist der Prozess noch nicht erfolgreich in der Hauptstrombehandlung eingesetzt worden. Die größten Herausforderungen sind die niedrigen Temperaturen, geringe Zulaufkonzentrationen und hohe Konzentrationen organischen Kohlenstoffs. Die vorliegende Arbeit konnte die Wirksamkeit von membranbelüfteten Biofilm Reaktoren unter Verwendung von synthetischem Abwasser bei niedrigen Temperaturen (18 - 8 °C) belegen. Die Innovation in diesem System ist die räumliche Trennung von nitrifizierenden Bakterien und Anammox Bakterien. Die regelmäßige mechanische Entfernung des Nitrifikanten-Biofilms ermöglichte einen langzeitstabilen Reaktorbetrieb. Diese Reaktorkonfiguration konnte auch erfolgreich für hochsaline Abwässer (5 -30 g NaCl*L-1) bei einer Reaktortemperatur von 30 °C und auch unter Zugabe von TOC (40-100 mg TOC*L-1) genutzt werden. Weiterhin wurden Untersuchungen zur Aktivität von salzadaptierter Anammox-Biomasse und nicht adaptierter Biomasse in einem Bereich von 0 bis 50 g NaCl*L-1 durchgeführt. Bei Konzentrationen unter 30 g NaCl*L-1 konnten keine signifikanten Unterschiede im Abbauverhalten festgestellt werden. Allerdings war adaptierte Biomasse bei höheren Salzkonzentrationen konkurrenzstärker. Außerdem wurden Langzeitlagerungsversuche durchgeführt. Die Lagerungsbedingungen variierten in der Lagerungstemperatur, im Redoxpuffer und der Nährstoffversorgung. Nach 106 Tagen bei 4 °C konnte die Anammox-Biomasse noch 91 % ihrer ursprünglichen Aktivität erhalten. Somit konnte eine einfache und kostengünstige Lagerungsmethode für Anammo-Bakterien entwickelt werden. N2 - Due to anthropogenic activities, the release of nutrients into the environment has dramatically increased. The main sources are agriculture, municipal and industrial waste water. Elevated nutrient loads have strong effects to biochemical cycles. Within limnic ecosystems, an enrichment of nitrogen or phosphorus cause eutrophication, resulting in less diverse and instable ecosystems. An adequate wastewater treatment is one crucial point for relieving the ecosystems and protects them of collapsing. The removal of nitrogen compounds is an essential part in wastewater treatment. Nowadays nitrification/ denitrification is the established treatment process. However, due to high oxygen demand it is a very cost intensive technique. The anammox process (anaerobic ammonium oxidation) is a potential alternative to the conventional nitrogen removal. Anammox bacteria create a short-cut in the nitrogen transformation process. By oxidizing ammonium with nitrite as electron acceptor no further oxygen is needed. The combination of partial nitrification and anammox (PN/A) saves up to 60 % oxygen demand compared to the conventional nitrification/ denitrification process. The PN/A process is often installed as side stream application in wastewater treatment plants. The main stream application was so far mainly hampered by low temperatures, low influent concentrations of nitrogen and high organic carbon concentrations. The current study proofed the suitability of membrane aerated fixed bed biofilm reactors at low temperatures (18 °C - 8 °C) using synthetic wastewater. The distinctive innovation is based on the spatial segregation of the nitrogen metabolizing biofilms of nitrifying bacteria and anammox bacteria. As a result, a stable and reliable degradation rate could be successfully established. Moreover, the developed reactor configuration enabled a facile mechanical removal of nitrifying biofilm for regenerating the reactor capability. In addition, the reactor setup was successfully adapted to high salt concentrations (5 - 20 g NaCl*L-1), using TOC containing synthetic wastewater (40 - 100 mg TOC*L-1), at high temperature (30 °C). Industrial wastewater is often loaded with high salt concentrations. Therefore, the efficiency of salt adapted and non- adapted anammox biomass in presence of different NaCl concentrations (0 - 50 g NaCl*L-1) was also determined. At concentrations below 30 g NaCl*L-1, no significant differences in nitrogen removal rates was measured. However, adapted bacteria were significantly more resistant against higher salt concentrations (>40 g NaCl*L-1). Furthermore, several long-term storage techniques for anammox biomass were examined. Storing conditions differed in terms of temperature, redox buffer and nutrient supplement. As a result, after 106 days at 4 °C the anammox biomass retained 91 % of its specific activity. The established technique provided an economical and simple method suitable for long-term storage of immobilized anammox biomass. KW - PN/A KW - Niedrigtemperatur KW - Anammox KW - Mebranbelüfteter Biofilm-Reaktor KW - Hohe Salinität KW - PN/A KW - Low temperature KW - MABR KW - High salinity KW - Nährstoffeintrag KW - Salzgehalt KW - Abwasser KW - Biofilmreaktor KW - Ammoniumoxidierer Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-48848 ER - TY - THES A1 - Engelhorn, Thorsten T1 - On the value of the wind’s infeed and the costs of capacity build-up : a bottom-up modelling for the German market T1 - Über den Marktwert der Windeinspeisung und die Kosten des Kapazitätsausbaus : eine Bottom-up-Modellierung für den deutschen Markt N2 - In this dissertation, I present three research articles on the economics of wind energy in Germany. The first two chapters primarily assess onshore wind energy’s empirical value in the wholesale market. The third chapter discusses the efficiency of the German wind support scheme. In the first chapter, a database on German onshore wind turbines installed was created by using a general method to fill incomplete stock data. By using the database and highly granular wind speed data, hourly infeed and annual market values of around 25,700 wind turbines in Germany from 2005 to 2015 were calculated, and its drivers – infeed-price-correlation and standard deviation of infeed – analysed. Further, the spread in market values on turbine level was shown, regional differences quantified and the effect of turbine age on market values discussed. Turbines in central Germany had, on average, lower market values than turbines in the north, south or west of Germany. Modern turbines reached higher market values than older turbines. The second chapter on wind turbines’ market values covers the period until 2019. This analysis confirmed that market values were highly diverse on turbine level. Further, it explained why the market value of a single turbine matters in the market premium model. In this context, the magnitude of the outperformance of technologically advanced turbines was assessed. Last, the effect of inter-annual weather variability on wholesale electricity prices and market values was quantified, using 19 different years of winds speeds and infeed data. In the third chapter, it was analysed whether the German wind support scheme incentivised a cost-minimal capacity build-up. Two cost-minimal benchmark scenarios were developed and compared to the historical capacity build-up between 1995 and 2015. The costs of the benchmark scenarios were significantly lower than those of the historical build-up. The benchmark cost reduction largely stemmed from greater efficiency in terms of using better wind sites. It was further shown that a spatially concentrated capacity-build up, as induced in the benchmarks, is beneficial from a consumer’s point of view. N2 - In dieser Dissertation präsentiere ich drei Forschungsartikel mit ökonomischen Fragestellungen zur Windenergie an Land in Deutschland. Die ersten beiden Kapitel behandeln vornehmlich den empirischen Marktwert von Windenergieanlagen im Großhandelsmarkt. Das dritte Kapitel diskutiert die Effizienz des deutschen Windfördersystems. Im ersten Kapitel wurde eine Datenbank mit allen in Deutschland errichteten Windenergieanlagen an Land aufgebaut. Dabei wurde eine allgemeine Methode angewandt, um unvollständige Marktdaten zum Anlagenbestand zu füllen. Mit Hilfe der Datenbank und hochaufgelöster Windgeschwindigkeitsdaten wurden die stündlichen Einspeisungen und jährlichen Marktwerte von rund 25 700 deutschen Windenergieanlagen der Jahre 2005 bis 2015 berechnet, sowie deren Treiber – die Korrelation zwischen Einspeisung und Großhandelspreis und die Standardabweichung der Einspeisung – analysiert. Daneben wurde die Streuung der Marktwerte auf Turbinenebene aufgezeigt, regionale Unterschiede quantifiziert und der Einfluss des Windenergieanlagenalters auf die Marktwerte diskutiert. Anlagen in Mitteldeutschland wiesen im Durchschnitt niedrigere Marktwerte als Anlagen im Norden, Süden oder Westen Deutschlands auf. Moderne Anlagen erzielten höhere Marktwerte als ältere. Das zweite Kapitel zu Windmarktwerten untersucht die Zeit bis ins Jahr 2019. Die Analyse bestätigte die hohe Streuung der Marktwerte auf Anlagenebene. Weiter wurde aufgezeigt, weshalb Marktwerte im Marktprämienmodell für Windenergieanlagen einen Unterschied machen. In diesem Zusammenhang wurde quantifiziert, in welchem Ausmaß technologisch fortschrittliche Anlagen weniger fortschrittlichen überlegen sind. Zuletzt wurde der Einfluss des jährlich schwankenden Wetters auf Strompreise am Großhandelsmarkt und Windmarktwerten quantifiziert; dies geschah durch die Anwendung von 19 unterschiedlichen Jahren stündlicher Windgeschwindigkeits- und Einspeisedaten. Im dritten Kapitel wurde untersucht, ob das deutsche Windfördersystem einen kostenminimalen Kapazitätsaufbau anreizte. Dazu wurden zwei kostenminimale Benchmark-Szenarien entwickelt und zur historischen Entwicklung der Jahre 1995 bis 2015 verglichen. Hierbei zeigte sich, dass die Kosten der Benchmark-Szenarien deutlich geringer waren als in der Historie. Dieser Kostenvorteil stammte größtenteils von einer höheren Effizienz im Sinne einer stärkeren Nutzung ertragreicher Windstandorte. Des Weiteren wurde gezeigt, dass ein räumlich konzentrierter Kapazitätsaufbau, wie in den Benchmark-Szenarien induziert, auch aus Konsumentensicht vorteilhaft ist. KW - Onshore wind power KW - Direct marketing KW - Market value KW - Cost minimisation KW - Efficiency KW - Windenergie an Land KW - Direktvermarktung KW - Marktwert KW - Kostenminimierung KW - Effizienz KW - Windenergie KW - Kostenoptimierung KW - Marktwert Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61221 ER -