Refine
Document Type
- Doctoral thesis (6) (remove)
Has Fulltext
- yes (6)
Is part of the Bibliography
- no (6)
Year of publication
- 2021 (6) (remove)
Keywords
- Deutschland (2)
- Geschichte (2)
- Architektur (1)
- Automatisierung (1)
- Bergbaunachfolgelandschaft (1)
- Betriebsformate (1)
- Bodendichte (1)
- Bodenphysik (1)
- Bulk density (1)
- Cascaded networks (1)
Institute
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.
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.
Im planungswissenschaftlichen Kontext sind die Wirkzusammenhänge zwischen technologischen Entwicklungen und der Transformation von Raum- und Stadtstrukturen von hoher gesellschaftlicher Relevanz. Mit Blick in die Vergangenheit bis zum ausgehenden 20. Jahrhundert wurden diese auch zunehmend thematisiert. Verifizierte Untersuchungen, im Sinne einer analytischen Betrachtung und Überprüfung im realen-physischen Raum, und deren Ergebnisse zur Frage nach bislang eingetretenen stadträumlichen Ausprägungen der Digitalisierung fehlen jedoch.
Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, zu analysieren, welche stadträumlichen Ausprägungen die Digitalisierung bislang hervorgerufen hat. Als Untersuchungsgegenstand wird ein Teilsystem im Raummodell der europäischen Stadt herausgegriffen: der stationäre Einzelhandel. Die Arbeit nimmt dazu einen raumwissenschaftlichen Betrachtungsfokus ein, welcher um technologische und sozioökonomische Ansätze erweitert wird.
Für den Zeitraum von Beginn der Industrialisierung bis zum Beginn des 21. Jahrhunderts wird rückblickend analysiert, welche Veränderungen in der europäischen Stadt in Folge technologischer Entwicklungen nachvollziehbar sind. In der Zusammenstellung von stadträumlichen und funktionalen Veränderungen wird herausgearbeitet, wie sich diese auch auf den stationären Einzelhandel auswirkten. Die anknüpfende Untersuchung anhand von aktuellen Entwicklungen im Einzelhandel erfolgt als explorative Vorgehensweise und mit einem eigens dafür entwickelten Methodenset. Mithilfe von Online-Newsportalen wurden für das Jahr 2018 Newsbeiträge als Übersicht zusammengetragen und zu zehn Themenfeldern synthetisiert. Eine inhaltliche Qualifizierung und Erweiterung dieser erfolgte durch Experteninterviews. Kriteriengestützt wurden darauf aufbauend vier Themenfelder ausgewählt und im Weiteren vertiefend untersucht. Bei diesen Themenfeldern handelt es sich um digitalisierte, stationäre Betriebsformate: Kleinflächenkonzepte, On-line-Pure-Player mit stationärem Geschäft, Verkäuferlose Geschäfte und Acceleratoren/Inkubatoren.
Die Formate wurden hinsichtlich ihrer Charakteristika und stadtraum- bzw. ausprägungsspezifisch anhand konkreter Standorte auf drei Maßstabsebenen analysiert:
Makroebene: Analyse in Bezug auf Stadttypen im Gesamtüberblick Deutschlands
Mesoebene: vertiefende Standortanalyse im Gesamtüberblick Deutschlands und am Beispiel der Stadt Hamburg
Mikroebene: objektbezogene Prüfung stadträumlicher Ausprägungen (am Beispiel der Stadt Hamburg)
In der Verknüpfung der erarbeiteten Verständnisansätze, der Analysen und Untersuchungsergebnisse liefert die Arbeit Rückschlüsse auf stadträumliche Ausprägungen im stationären Einzelhandel in Folge der Digitalisierung.
Analysegegenstand der Arbeit sind die Diskurse von Geschlecht und Sexualität in den diskursiven Räumen von Migrationsfilmen. Dabei wurden die theoretischen Beiträge aus der migrationssensiblen Genderforschung miteinbezogen. Der Mehrwert dieser Arbeit liegt weniger im Abgleich der theoretischen Beiträge aus migrationssensiblen Genderforschung mit den filmischen Diskursen, sondern vielmehr am Offenlegen der diskursiven Verflechtungen von Sexualität und Geschlecht und der Forschungsgebiete der Migrations-, Gender- und Filmforschung, wobei sich diese gegenseitig in ihren Wissensdiskursen ergänzen. Somit haben die Forschungsergebnisse die drei Diskursebenen dargestellt, die miteinander diskursive verflochten sind: 1. Diskurse von Geschlecht und Sexualität; 2. Diskursräume der gegenwärtigen Migrationsfilme; 3. Diskursanalyse. In den theoretischen Kapiteln wurden deshalb zunächst die verschiedenen Ebenen der Diskursivität von Geschlecht und Sexualität in den filmischen Texten und in der migrationssensiblen Genderforschung beschrieben. Im empirischen Teil wurden gezielt Migrationsfilme aus unterschiedlichen Ländern analysiert, um Zugang zu den Diskursen von Geschlecht und Sexualität in dispersen transnationalen diskursiven Räumen zu gewinnen.
In order to integrate necessary interdisciplinary complexity, sustainability, defined targets and endpoints for reclamation progress, the objective of this research is to advance reclamation knowledge on (i) international scale and (ii) national scale, taking Nigeria as an example. On the international scale (i), a systematic reclamation threshold scale for assessing, evaluating, documenting, and monitoring reclamation progress was developed. The threshold stages begin from the initial state I0 down to degraded state D0 (depending on the type of mining). Reclamation starts with soil reconstruction R-2 up to revegetation R-1 (red zones) to reach minimum threshold R0 (amber zone). Beyond R0 are the green zones R1, R2, and R3 representing soil/abiotic condition, biological and improved threshold respectively. Adaptation of the threshold model to degraded ecosystems in national and international laws is recommended. On the national scale with Nigeria (ii), endowed with over 34 solid minerals and abundant crude oil, findings show that almost all mine sites are below the minimum threshold scale R0. The sites are adversely affected by Artisanal and Small Scale Mining (ASM), whereby, contamination and soil lithology disturbances are the state-of-the-art discussions. However, bioremediation (phytoremediation) is the most feasible remediation technique. Therefore, for the crude oil contaminated sites, this study highlights typical cogitation for large in-situ implementation and potential species for remediation. For the mineral resources, gold mining was the typical example. As a practical approach, experimental areas on an abandoned mining site (Site 1), an active mining site (Site 2) and an undisturbed vegetation site (Control) in southwestern Nigeria were mapped out to represent its mining and farming activities. On the sites, (a) the impacts of the ASM activities on the floristic association were assessed. (b) the potential of 2D Electrical Resistivity Tomography (ERT) was explored to characterize the horizontal and vertical landscape homogeneity of the mine sites, and lastly, (c) the study identified native high-accumulating plants growing on the sites that can be employed for phytoremediation. Thus, the results show that (a) the floristic association of the mine sites have been stressed and disturbed. (b) the resistivity structure of the sites shows that ASM has greatly impaired the lithological status of the sites. (c) out of the 9 considered species, Crinum jagus has the highest accumulation factor of 8.71, 37.47, 1.08 and 29.38 for Pb, Cd, Fe and Cu respectively. It is a recommendable novel plant in the tropics. However, future studies must verify its hyperaccumulator potentials, identify other high accumulating species and develop effective approaches and policies to curb ASM activities and enhance remediation in Nigeria.
Weit mehr als der waffentechnische Fortschritt oder bedeutende Ereignisse wie die Gründung des Deutschen Schützenbundes, waren es die von außen an die Schützengesellschaften herangetragenen gesellschaftlichen Umbrüche, von denen entscheidende Impulse auf die Entwicklung der Bauaufgabe „Schützenhaus“ ausgegangen sind.
Schützenhäuser stellen aufgrund ihrer seit Jahrhunderten nachweisbaren Geschichte und gesellschaftlichen Bedeutung einen maßgeblichen Bestandteil unseres baukulturellen Erbes dar. Der bisher kaum über das Einzelobjekt hinausgehend betrachteten Bauaufgabe kommt dabei eine zentrale baugeschichtliche, gesellschaftliche, kulturhistorische und soziologische Bedeutung zu. Hierfür durchliefen die Schützenhäuser seit ihrem Aufkommen im 14./15. Jh. eine Entwicklung, die in ihrer Radikalität für kaum eine andere Bauaufgabe nachweisbar ist.
Blieb zunächst eine tiefgreifende Weiterentwicklung der Schützenhäuser über Jahrhunderte sowohl konzeptionell als auch architektonisch aus, waren es vor allem die Veränderungen innerhalb des Bürgertums ab dem 18. Jh., die über die Schützengesellschaften maßgeblichen Einfluss auf die Entwicklung der Bauaufgabe ausübten.
Dabei brachte die Bauaufgabe seit ihrer Entstehung bis in das 20. Jh. vier voneinander abzugrenzende Generationen hervor. Jede reflektiert dabei unmittelbar auf die allgemein gesellschaftlichen sowie die schützengesellschaftlichen Rahmenbedingungen der jeweiligen Zeit. Vor diesem Hintergrund definieren die charakteristischen Schützenhäuser der dritten Generation im 19. Jh. den architektonischen und sinnbildprägenden Höhepunkt der Bauaufgabe. Sie waren gebauter Ausdruck einer neuen Geselligkeitsform und bürgerlichen Entfaltung. Das zunehmend verbreitete Phänomen der „passiven Schützen“, also Mitgliedern einer Schützengesellschaft, die ausschließlich am gesellschaftlichen Leben derselben teilnahmen, den Festsaal nutzen durften und den Schießübungen fernblieben, war wesentlicher Ausdruck dessen.
Das Promotionsvorhaben verfolgt das Ziel, die historische Entwicklung der Bauaufgabe „Schützenhaus“ auf der Grundlage von Einzelfallbetrachtungen herzuleiten und interpretierend darzustellen. Dies soll als Voraussetzung dienen, die Bauaufgabe zu charakterisieren und in einem sowohl gesellschaftlichen als auch architektonischen Kontext zu verorten.