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Gegenstand dieser Arbeit, ist die Rückgewinnung von Frequenzinformationen aus
pulsweitenmoduliertem Licht. Einleitend wird auf das zu bearbeitende Thema eingegangen.
Anschließend werden die Grundlagen erläutert, welche für das Verständnis
der Arbeit notwendig sind. Dem folgt ein Entwurf mit mehreren Möglichkeiten
zur Herleitung eines Satzes von PWM-Frequenzen. Danach wird auf Grundlage der
PWM-Frequenzen, eine Simulation für die Frequenzrückgewinnung durchgeführt.
Einleitung:
Die Folgen des Klimawandels und die Nutzung fossiler Energiequellen machen Erneuerbare Energien
langfristig gesehen unabdingbar. In Deutschland wird der größte Anteil der Erneuerbaren Energien aus
Windkraft gewonnen1. Als Folge der sinkenden Akzeptanz in der Bevölkerung sowie der Findung neuer
Standorte für Windkraftanlagen betreiben die Unternehmen Repowering. Dabei werden alte,
leistungsschwächere Anlagen gegen neue leistungsstärkere ersetzt.
Zusammen mit dem Ausbau der Offshore-Anlagen entsteht das Problem der Abfallbeseitigung bzw.
möglichen Wiederverwertung der Windkraftflügel. Ab 2020 müssen jährlich mehr als 15.000 t
Flügelmaterial entsorgt werden. Bisher fehlt dazu jedoch ein Konzept. Dieses Material besteht aus
einem Verbund von glasfaserverstärktem Kunststoff und einem Harz.
Aufgrund des hohen Glühverlustes ist die Deponierung dieser Materialien verboten. Durch die Toxizität
des Harzes ist die Verbrennung in Müllverbrennungsanlagen und anschließender Reinigung der Abgase
sehr aufwendig. Zudem schmelzen die Glasfasern bei den hohen Verbrennungstemperaturen der
Anlage und verstopfen diese.2
Ziel des Teilprojektes ist es, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem aus den Kunst- und Verbundstoffen
ein möglichst energiereiches Synthesegas zur möglichen motorischen Verstromung generiert wird und
dabei der mineralische Anteil zur stofflichen Weiternutzung erhalten bleibt. Somit wird eine stoffliche
und energetische Nutzung des Verbundes erreicht.
Ziel dieser Arbeit ist es anhand eines Simulationsmodells diesen Prozess abzubilden und zu simulieren.
Anhand eines thermodynamischen Gleichgewichtsmodells soll die Produktgaszusammensetzung in
Abhängigkeit verschiedener Betriebsparameter berechnet werden.
Die Gestaltung eines Menüplans ist mit Schwierigkeiten verbunden, wenn die Bedürfnisse und Geschmäcker mehrerer Personen berücksichtigt werden müssen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Web-Applikation entwickelt, welche dieses Zuordnungsproblem durch Umsetzung eines evolutionären Algorithmus und unter Verwendung einer Wissensbasis automatisch löst. Die Menüplanung berücksichtigt Ernährungsweisen, Allergien, Intoleranzen,Zubereitungsdauern sowie individuelle tages- und mahlzeitenbezogene Nährstoffgrenzen. Es werden drei zu optimierende Zielfunktionen definiert, welche die Menüpläne hinsichtlich ihrer Vielfalt und ihrer Beachtung personenspezifischer Lebensmittelvorlieben und -abneigungen bewerten. Terminologisch strukturiertes Wissen hilft dabei, unzulässige Belegungen auf
Mahlzeiten-Ebene zu vermeiden. Durch die Framework-gestützte Implementierung des Constrained Nondominated Sorting Genetic Algorithm II werden mehrere Kompromiss-Lösungen gefunden. Anhand eines Beispiels wurde gezeigt, dass auch für komplexe Planstrukturen mit vielen Restriktionen zulässige Lösungen hervorgebracht und fortlaufend verbessert werden können. Da die nachempfundene Evolution unzulässige Lösungen zügig verdrängt, nimmt die Diversität der Population ab.
Kurzdarstellung
Kolumbien ist ein agrarwirtschaftlich geprägtes Land, indem eine Vielzahl verschiedener
landwirtschaftlicher Produkte, wie zum Beispiel Zuckerrohr, Kaffee oder Reis, angebaut
werden. Durch die jährlich anwachsende Menge an produzierten Gütern steigt auch die jährlich
produzierte Menge an landwirtschaftlichen Abfällen, welche Anwendung als erneuerbare
Energieträger finden können. Aufgrund der Tatsache, dass es in weiten Teilen Kolumbiens,
gerade in den ländlichen agrarwirtschaftlich geprägten Gebieten, Probleme mit der
Energieversorgung gibt, könnten die landwirtschaftlichen Abfälle genutzt werden, um vor Ort
Energie zu erzeugen und die Entwicklung dieser Regionen zu fördern.
Die Forschungsgruppe „Biomass and Optimization of Thermal Systems” (BIOT) der „National
University of Colombia“ beschäftigt sich mit genau diesem Thema. In dem Projekt „Efficient
Use of Alternative Carbonaceous Fuels in the Power Generation in Colombia by
Implementation of Fluidized Bed Reactors” ist geplant, eine zirkulierende Wirbelschichtanlage
zur Vergasung von Biomassepartikeln zu konstruieren. Wirbelschichtreaktoren besitzen
hervorragende Wärmetransporteigenschaften, sowie gute Partikelkontaktraten, welche
notwendig für einen thermochemischen Wandlungsprozess sind [1]. Das Ziel des Projektes ist
es zu untersuchen, welche der vor Ort anfallenden landwirtschaftlichen Abfälle effizient genutzt
werden können, um Energie durch Vergasungsprozesse unter Anwendung einer
Wirbelschichtanlage zu produzieren.
Die Auslegung des Wirbelschichtreaktors und die Modellierung des thermochemischen
Wandlungsprozesses hängt stark von den physischen und fluiddynamischen Eigenschaften der
verwendeten Biomassepartikel ab. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der
experimentellen Bestimmung der wesentlichen Eigenschaften der Biomassepartikel. Dazu
gehören: die Partikelgrößenverteilung, der mittlere Partikeldurchmesser, die Schütt- und
Partikeldichte und der Feuchtigkeitsgehalt. Im Weiteren werden Fluidisierungsversuche mit
Mischungen aus Quarzsand, welcher als Bettmaterial dient, und verschiedenen zugeführten
Mengen an Biomassepartikeln durchgeführt. Dabei werden die charakteristischen Kenngrößen,
wie die Lockerungsgeschwindigkeit, und die Art der Fluidisierung bzw. die Art der sich
ausbildenden Schicht experimentell ermittelt, um Erkenntnisse darüber zu erlangen, ob die
verschiedenen landwirtschaftlichen Abfälle erfolgreich fluidisiert werden können.
Ein neuer Trend in der Webentwicklung besteht aus den von Google beworbenen Progressive Web Apps (PWA). Diese tragen das implizite Versprechen in sich, eine Lösung für alle Fälle zu sein. Weil solche „One Fits All“ Lösungen selten ihr Versprechen halten, untersucht diese Masterarbeit PWAs im Detail. Die Ziele waren dabei, den PWA-Begriff zu definieren, die Grenzen von PWAs zu untersuchen und diese in einem leicht zugänglichen Leitfaden zur Nutzung von PWAs festzuhalten. Der Leitfaden soll Entscheidungsträgern bei der Beantwor-tung der Frage unterstützen, ob sie in einer bestimmten Situation eine PWA entwickeln soll-ten oder nicht. Bei einer Recherche hat sich herausgestellt, dass PWAs lediglich Webanwen-dungen sind, die moderne Browsertechnologien nutzen. Entsprechend besitzen PWAs bis auf einige Ausnahmen dieselben Grenzen wie herkömmliche Web Apps. Mit diesem Vorwissen wurde dann sowohl eine Definition in deutscher Sprache als auch eine internationale Version in englischer Sprache verfasst. Aus einem detaillierten Vergleich von nativen und Web Apps wurden anschließend die Funktionen und Grenzen von PWAs ermittelt. Diese wurde in einem schriftlichen Regelwerk festgehalten, das von drei Experten in einem Peer Review geprüft und anschließend in einem Interview besprochen und korrigiert wurde. Das Ergebnis ist zwar nicht sehr repräsentativ, sowohl die Korrektheit und Vollständigkeit als auch das allgemeine Feedback der Experten ist jedoch überwiegend positiv ausgefallen. Um den leichten Zugang und eine bessere Nutzbarkeit zu gewährleisten, wurde der schriftliche Leitfaden als PWA um-gesetzt. Mit Hilfe einer Online-Umfrage wurde zunächst die Konformität dieser Leitfaden-App zum schriftlichen Regelwerk untersucht, wobei eine Evaluation von Usability und User Experience für einen späteren Zeitpunkt außerhalb der Masterarbeit angedacht wurden. Ent-sprechend konnte der Nutzen der Leitfaden-App noch nicht nachgewiesen werden. Ebenfalls haben sich die Wahl und Umsetzung der Evaluationsmethodik als suboptimal herausgestellt, wodurch die Konformität der App nicht bestätigt, sondern lediglich Hypothesen aufgestellt werden konnten. Offen geblieben sind die Erhöhung der Repräsentanz der Ergebnisse aus der Evaluation des Regelwerks, die Untersuchung der Konformität der Leitfaden-App über eine verbesserte Methodik und die Prüfung und Optimierung selbiger in Bezug auf die Usability.
SMath Studio mit Maxima
(2020)
Goal of the thesis is to research enhancement of the legislative robustness and its possibilities regarding nuclear security of mobile Small Modular Reactors (SMRs) in The Netherlands to improve the licensing process. SMRs are small Nuclear Power Plants (NPPs) with an electrical power output lower than 300 MWe with specific attributes like modularity and mobility, which is beneficial in serial manufacturing, like simplified design features, so fewer components allows for a higher reliability, like passive safety features, which connotes the behavior of components according to known laws of physics, for instance gravity, and like inherent safety features which are defined by reactor characteristics.
Chapter 2 reviews the inherent safety and security features of SMRs and its implications on nuclear safety and nuclear security. Chapter 3 deals with the international nuclear regulatory framework and its applicability towards licensing SMRs. Some IAEA Member States have revisioned their legal structure to optimize an SMR licensing process by applying a graded approach towards nuclear security and safety requirements. In Chapter 4 the Dutch nuclear regulatory framework and its impact on SMR developments related to nuclear safety and security are discussed. Suggestions and recommendations for possible legal adjustments are made. Chapter 5 approaches the harmonization of licensing requirements by proposing a more efficient alternative to the Dutch licensing process for all types of NPPs, including SMRs, as presented in international recommendations. Chapter 6 considers the need for SMRs and an alternative approach to the stakeholder involvement in the Dutch NPP licensing process.
Generally nuclear regulatory frameworks mainly focus on licensing conventional NPPs and the corresponding nuclear safety and security requirements and therefore prescribing overshooting regulations. Legal options to gradually approach safety and security requirements are deeply embedded in the Dutch Nuclear Energy Act and corresponding legislation. Combined with legal adjustments as denoted in the conclusions and recommendations, the adjustmenst are not only permittable and justifiable but also legally possible. Therefore, the licensing process of SMRs can be streamlined, establishing a harmonized and robust nuclear regulatory framework creating great opportunities for enriching the energy mix in The Netherlands with SMRs.
The purpose of this work is to demonstrate how International Transport of Nuclear Material in Brazil is organized, coordinated and executed according to the National Nuclear Security Regime. The country has created a Nuclear Security governance in the Presidency of the Republic Institutional Security Cabinet, which holds a central role in the System for the Protection of the Brazilian Nuclear Program (Sipron, as the acronym in Portuguese), which has recently established the Nuclear Security Coordination in its structure. This new organization enabled the coordination of all national assets involved in the security of nuclear material during transport. Brazil has extensive dimensions; it occupies roughly half of South America, bordering the Atlantic Ocean and all the subcontinent countries except Ecuador and Chile. This continental country presents huge challenges to the ground transportation of any kind in order to reach neighboring countries. Nevertheless, in 2018, a successful nuclear material transport operation to Argentina was coordinated by Sipron within a length of more than 2.000 Km. Nuclear material was delivered from Resende in the State of Rio de Janeiro to Uruguaiana in the State of Rio Grande do Sul in the border with Argentina. This represents an itinerary farther then the distance between Vienna and Moscow. Various security coordination arrangements were necessary before and during the operation. First of all these arrangements were concerned to the identification of all stakeholders roles and responsibilities with the purpose to achieve the necessary synergy in order to perform the operation jointly. The Design and Evaluation Process Outline (DEPO) methodology was applied and the following tasks were accomplished: transportation conveyance characterization; risk and threat assessment with the support of the national intelligence agency; physical protection design according to a defined threat; law enforcement coordination (Federal Police and State Polices); contingency planning; information security measures; personnel clearances; coordination with highway operators; regulatory compliance; activation of the National Command and Control Joint Center and the State Command and Control Joint Centers; synchronization matrix implementation. The operation proved the importance of liaison in all levels, information sharing and cooperation among the responders. However, the principle of confidentiality application became crucial to restrict access to sensitive information to the minimum necessary. Deterrence was largely employed during the operation to minimize risks. The operation has turned into a successful interagency Case Study with many Best Practices and Lessons Learned.
Towards Practice-oriented Higher Education for Sustainable Rural Development in Western Kenya
(2021)
The workshop proceedings contain the written versions of the presentations of the Kenyan participants of the final workshop of the DAAD-funded cooperation project "Practice-oriented Higher Education in Western Kenya" (ProUniEdu-WeK) in August 2021 at the Brandenburg University of Applied Sciences (THB).
The contributions give an impression of what has been achieved in the last years on the way to practice-oriented higher education in the participating departments of the Masinde Muliro University of Science and Technology (MMUST) in cooperation with its partners from the THB and what is planned to be done in the years to come.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, eine neue Internetrepräsentation
für die School International Potsdam zu erstellen. Grundlage dafür wird
eine wissenschaftlich ausgewählte Webtechnologie darstellen.
Die schier unendliche Menge an dafür verfügbaren Technologien wird
kritisch analysiert, reduziert und auf ein finales Ergebnis gekürzt. Den
Rahmen legen diesbezüglich dabei die primären und sekundären
Anforderungen der Schule fest. Rückschlüsse aufgrund erkannter
Herausforderungen während der Analyse werden evaluiert und in die
Erkenntnisse zur Wahl des geeigneten Systems umgesetzt. Die Thesis
des einen perfekten Websystems wird während der gesamten Arbeit
kritisch betrachtet und schlussendlich beantwortet werden.
Mit dem Abschluss der Arbeit soll eine repräsentative, moderne und
zeitgemäß ansprechende Webseite entstehen.
Die fortschreitende technologische Weiterentwicklung verändert auch den
Telekommunikationsmarkt. Während in der Vergangenheit proprietäre
Telefonanlagen in den Unternehmen zum Einsatz kamen, setzt man heute verstärkt
auf die Einführung der Voice over IP-Technologie, um die aktuellen Anforderungen
an eine moderne Telekommunikationsumgebung abbilden zu können. Die heutigen
Telekommunikationslösungen stellen eine weitere Anwendungssoftware im
Unternehmen dar, die auf Standard-Hardware-Umgebungen betrieben werden
können und offene Schnittstellen für die Anbindung von unterschiedlichen
Unternehmenslösungen wie dem Kundenmanagement- oder dem
Warenwirtschaftssystem bietet.
In dieser Bachelorarbeit liegt der Fokus auf dem Vergleich von Software-basierten
Telefonsystemen für kleine Unternehmen. Ziel ist es, für ein kleines Unternehmen
die Entscheidungsgrundlage für die Wahl einer Kommunikationslösung zu geben.
Dazu werden zuerst alle grundlegenden System-Bestandteile für ein modernes
Telefoniesystems dargestellt und erläutert. In einem weiteren Schritt werden die
konkreten Anforderungen an das Telefoniesystem beschrieben und eine Auswahl
der in Frage kommenden Lösungsanbieter (Kandidaten) getroffen. Dabei spielten
bei den Anforderungen die Faktoren Preis, Bedienbarkeit und zusätzliche
Funktionen die entscheidende Rolle. Auf Grundlage dieser Festlegungen werden die
unterschiedlichen Softwarelösungen in tabellarischer Form gegenübergestellt und
schlussendlich anhand der aufgestellten Anforderungen bewertet.
In den vergangenen Jahren gewann insbesondere durch den Launch des Tesla Elektrofahrzeugs die Elektromobilität in Bezug auf Automobile zunehmend an Bedeutung. Insbesondere aufgrund der zunehmenden CO2-Emissionen sowie der stetig steigenden Öl-Knappheit rückt das Elektroauto zunehmend in den Vordergrund.
Die vorliegende wissenschaftliche Arbeit untersuchte im Wesentlichen die Ladeinfrastruktur von Elektrofahrzeug sowie die Entwicklung dieser und die zum aktuellen Zeitpunkt bestehenden Tarifbedingung in Deutschland. Die Betrachtung der Ladeinfrastruktur ist eben aus dem Grund erforderlich gewesen, da diese eine Schlüsselrolle für Endkunden bei der Kaufentscheidung eines Elektrofahrzeugs spielt.
Die Wesentliche Zielsetzung der Arbeit bestand darin, die unterschiedlichen bestehenden Betreiberkonzepte in Bezug auf die Ladeinfrastruktur für Kommunen zu analysieren und im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit sowie die Marktverfügbarkeit zu evaluieren.
Im Rahmen dieser Arbeit wird die Architektur einer Cloud-Infrastruktur als Betriebsplattform
für Software-as-a-Service-Angebote entworfen, die auf Basis von Software-Containern funktioniert. Sie soll nach den Anforderungen des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik abgesichert werden.
Angelehnt an eine der drei Vorgehensweisen des BSI-Standards 200–2 werden die wesentlichen Komponenten dieser Plattform als Informationsverbund definiert. Zudem werden für diese Teile Auswahlkriterien aus den Bausteinen des IT-Grundschutz-Kompendiums und den allgemeinen Empfehlungen der Fachliteratur nach Stand der Technik abgeleitet.
Optionen für die einzelnen Komponenten und Strukturen werden vorgestellt. Anhand der
vorher definierten Kriterien wird eine Auswahl getroffen und ein Entwurf konstruiert.
Abschließend wird dieser Entwurf hinsichtlich des erzielbaren Schutzniveaus bewertet und
als Ausblick die Möglichkeit betrachtet, eine Umsetzung des Entwurfs nach ISO 27001 basierend
auf dem IT-Grundschutz zertifizieren zu lassen.
Explorational video games and video game genres like Rogle-Likes depend heavily on the presence of an interesting and exciting game world and high replayability. This can be achieved by a high amount of content generated by procedural generation. Space themed games in particular usually lack game worlds with visual and gameplay diversity. This work focuses on the generation of diverse planets as game worlds for an interplanetary building strategy PC game. Therefore, a generator was developed within the Unity game engine to generate pseudo random planet models. Classic and modern approaches to procedural content generation were evaluated and compared in order to assess their suitability for the implementation of the generator. The generated models utilize a data structure that allows for changes in the model based on player interaction. The resulting planets differ in size, biomes and surface structure. The planet's basic sphere geometry is derived from a subdivided icosphere. Using a voronoi diagram, its surface is divided into regions representing biomes, continents and oceans. A basic simulation of continental plates is used to determine mountain and canyon locations. These are formed by nested noise functions and domain warping creating a height field. The planet surface consists of multiple material layers represented by data.
IK als Schlüsselkonzept in der Hochschulbildung beinhaltet neben anderen Fähigkeiten auch den Bereich der Quellenkompetenz. Diese beschreibt die Fähigkeit, Quellen hinsichtlich ihrer Qualität und ihrer Funktion kritisch zu
bewerten. Um diese Fähigkeit zu verbessern, wurde das HUMAN-Modell von Baldarelli et al. entwickelt. Ziel dieser Arbeit ist es, dieses HUMAN-Modell in E-Learning-Modulen zur Informationskompetenzvermittlung digital umzusetzen und die Auswirkungen des neuen Ansatzes zu evaluieren. Zu diesem
Zweck werden zunächst neue Lernmodule nach dem Human-Centered Design Ansatz entworfen und implementiert. Anschließend erfolgt die Evaluation des Moduls in einer Mixed-Methods-Untersuchung in zwei Bachelorseminargruppen zweier aufeinanderfolgender Jahrgänge, die abgesehen von
den neuen Lernmodule ein vergleichbares Treatment erhalten. Basierend auf Pre- und Post-Tests, Leistungsnachweisen und der Moodle-Aktivität beider Gruppen soll gemessen werden, inwiefern sich die Leistung und die Performance durch den Einsatz des neuen Lernmoduls verändert haben. Die Ergebnisse zeigen, dass der Leistungszuwachs zwischen Pre- und Post-Test in der HUMAN-Gruppe leicht höher ist als in der Vergleichsgruppe, insbesondere in Bezug auf den Bereich Quellenbeurteilung. Weiterhin zeigt die Analyse des schriftlichen Leistungsnachweises, dass die wissenschaftliche Qualität der zitierten Quellen in der Literaturliste bei der HUMAN-Gruppe größer ist, auch wenn die Gesamtperformanz der Studierenden sich nicht verbessert hat. Zur weiteren Analyse wäre es sinnvoll, die Quellen-
zusammensetzung der Studierenden in der Bachelorarbeit zu untersuchen, um auch langfristige Auswirkungen zu evaluieren.
Gegenstand der vorliegenden Masterarbeit ist die Realisierung eines EXIT-Puzzles mit
integrierten AR- und VR-Elementen. Im Kontext der Wissensvermittlung im Fachgebiet
Mathematik angewandt, wirken sowohl die Verwendung des Gesellschaftsspiels als
auch der Gebrauch moderner Techniken motivierend auf die Schülerinnen und Schüler.
Auf die theoretischen Erkenntnisse, welche mit Hilfe einer umfangreichen
Literaturrecherche gesammelt wurden, baut die Analyse verwandter Arbeiten auf.
Anhand von 11 semi-strukturierten Benutzerinterviews, konnten Information über die
Zielgruppe, den Nutzungskontext und eventuelle Problempunkte des geplanten Puzzles
zusammengetragen werden. Auf Grundlage dieses Wissens wurde ein Katalog der
wichtigsten Anforderungen und Schwerpunkte aufgestellt. In der Konzeptionsphase
wurde dieser Anforderungskatalog als Basis für die Planung des EXIT-Puzzles verwendet,
welche anschließend prototypisch umgesetzt wurde. Dieser Prototyp wurde
abschließend einer Evaluation anhand von zehn Benutzertests unterzogen, welche
einerseits die Gebrauchstauglichkeit des Puzzles erfassen und andererseits Anregungen
zur weiteren Verbesserung festhalten sollten. Diese abschließende Evaluation konnte
sowohl die Gebrauchstauglichkeit des Puzzles bestätigen als auch Hinweise darauf
liefern, dass die Applikation beim Anwenden und Verstehen des Unterrichtsstoffes
unterstützend wirkt und unter gewissen Bedingungen für den Einsatz im
Mathematikunterricht geeignet wäre.