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Forschungsformate zur evidenzbasierten Fundierung hochschuldidaktischen Handelns
Get PDFDas Handlungsfeld Lehre und Studium ist nicht mehr als nur erfahrungsgeleitete, routineförmig verlaufende Praxis zu betrachten, sondern als wissenschaftliches Arbeitsgebiet zu etablieren und damit systematischer und wissenschaftlich fundierter Reflexion und Gestaltung zugänglich zu machen. Der Band zeigt, wie dies durch Intensivierung, Verbreitung und Diskussion von forschenden Ansätzen in der hochschuldidaktischen Praxis gelingt. Die Beiträge bieten mit ihren theoretischen, konzeptionellen und empirischen Zugängen einen Fundus wissenschaftlicher Erkenntnisse, die eine evidenzbasierte Entwicklung von Lehre und Studium ermöglichen. Insbesondere das hochschuldidaktische Handeln kann daher durch solche Forschung evidenzbasiert fundiert erfolgen
Untersuchung des Tauchrohrtiefenproblems bei der Abgasreinigung mit Staubabscheidern nach Muschelknautz
Get PDFDie Reinhaltung der Luft spielt heute mehr denn je eine wichtige Rolle. In Gesellschaft und Politik wird über Dieselfahrverbote in Innenstädten diskutiert, um die Feinstaubbelastung in den Städten zu senken. Besonders die Industrie steht vor der Aufgabe, den Partikelausstoß zu senken und Wege zu finden, um eine gesunde Luft zu wahren. Zur Abgasreinigung werden oft Filter eingesetzt. Diese weisen aber hohe Energieverluste auf. Die ständige Reinigung oder der Wechsel der Filter kostet Zeit und Geld. Daher ist neben Filtern eine der gängigsten Methoden die Abgasreinigung durch Staubabscheider. Staubabscheider funktionieren filterlos. Dadurch entfällt eine wiederkehrende Filterreinigung, beziehungsweise der regelmäßige Filtertausch. Die Technik der Staubabscheider hat ihren Ursprung in der Natur. Aus der Betrachtung von Zyklonen (in den Tropen vorkommende Wirbelstürme) wurde ein Verfahren entwickelt, um staubhaltige Fluide von den Verunreinigungen zu trennen. Die Abgasreinigung mittels Zyklon-Staubabscheider wird in vielen verschiedenen
Industrien eingesetzt, heutzutage meist als Vorabscheider. Beispiele hierfür sind die
braunkohleverarbeitende Industrie, die Gesteinsindustrie und die papier- oder holzverarbeitende Industrie, insbesondere dort, wo viel Staub oder auch größere Späne in die Luft gelangen. Auch im Alltag sind Zyklon-Staubabscheider zu finden. Hier kommen sie in beutellosen Staubsaugern oder als Vorabscheider von Staubsaugern bei der Holzverarbeitung zum Einsatz.
Die Vorgänge im Staubabscheider-Zyklon sind bereits durch mathematische Modelle beschrieben worden. Hierbei handelt es sich um Näherungen, jedoch nicht um
die exakte Abbildung der Realität, weswegen bis heute die Modelle immer wieder weiterentwickelt und verbessert werden. Eine CFD (Computional Fluid Dynamics)Simulation bringt meist die besten Ergebnisse, ist jedoch sehr aufwendig und muss für jeden Staubabscheider neu entwickelt werden. Daher wird noch immer an der Weiterentwicklung der mathematischen Modelle gearbeitet, um eine Berechnung zu optimieren, die für alle Staubabscheider gilt. Muschelknautz hat in diesem Bereich über Jahre hinweg geforscht und so eine der
wichtigsten Methoden zur Berechnung von Zyklonabscheidern entwickelt. Diese stimmt oft sehr gut mit der Realität überein. Betrachtet man jedoch die Tiefe des Tauchrohres im Zyklon, fällt auf, dass der Abscheidegrad maximal wird, wenn das Tauchrohr nicht in den Abscheideraum ragt, sondern mit dem Deckel des Zyklons abschließt. Dieses Phänomen tritt weder bei den durchgeführten CFD-Simulationen noch bei den durchgeführten Messungen am Bauteil auf. Ziel der Arbeit ist es, diese Unstimmigkeit zwischen Berechnung und Messung zu untersuchen und Gründe hierfür herauszufinden. Darum wird zunächst der Stand der Technik und das Muschelknautz’sche Modell
vorgestellt, um im Anschluss die Berechnungsmethode genauer zu untersuchen. So soll festgestellt werden, ob die Ursache der Abweichungen zur Realität bei einer Analyse der Berechnungsmethode ersichtlich wird. Beispielsweise soll überprüft werden, ob die Schlussfolgerung einer maximalen Abscheideleistung bei minimaler Tauchrohrtiefe von speziellen Faktoren abhängt. Es wird eine Reihe von Beispielrechnungen durchgeführt, mit deren Hilfe der Zusammenhang
von Abscheidegrad und Tauchrohrtiefe ersichtlich wird. Hierbei werden die Geometrieparameter des Abscheiders variiert, um deren Einfluss auf die Tauchrohrtiefe
zu untersuchen
Resilience and Intergenerational Fairness in Collective Defined Contribution Pension Funds
Get PDFA pension system is resilient if it able to absorb external (temporal) shocks and if it is able to adapt to (longterm) shifts of the socio-economic environment. Defined benefit (DB) and defined contribution pension plans behave contrastingly with respect to capital market shocks and shifts: while DB-plan benefits are not affected by external shocks they totally lack adaptability with respect to fundamental changes; DC-plans automatically adjust to a changing environment but any external shock has a direct impact on the (expected) pensions. By adding a collective component to DC-plans one can make these collective DC (CDC)-plans shock absorbing - at least to a certain degree. In our CDC pension model we build a collective reserve of assets that serves as a buffer to capital market shocks, e.g. stock market crashes. The idea is to transfer money from the collective reserve to the individual pension accounts whenever capital markets slump and to feed the collective reserve whenever capital market are booming. This mechanism is particular valuable for age cohorts that are close to retirement. It is clear that withdrawing assets from or adding assets to the collective reserve is essentially a transfer of assets between the age cohorts. In our near reality model we investigate the effect of stock market shocks and interest rate (and mortality) shifts on a CDC- pension system. We are particularly interested in the question, to what extend a CDC-pension system is actually able to absorb shocks and whether the intergenerational transfer of assets via the collective reserve can be regarded as fair
Hochschuldidaktik forscht zu Vielfalt und Offenheit
Get PDFBand I des vierteiligen Werkes „Profilbildung und Wertefragen in der Hochschulentwicklung I-IV“ macht Vielfalt und Offenheit als tragende Elemente einer wertbezogenen Hochschuldidaktik zum Thema. Aufgezeigt wird eine theorie- und praxisgeleitete Diskussion mit Blick auf grundlegende Zusammenhänge von Didaktik, Vielfalt und Offenheit für eine Hochschulbildung in Bewegung. Ein wertschätzender Umgang mit Vielfalt und Offenheit ist im Hochschulkontext zwar keineswegs auf die Hochschuldidaktik begrenzt; sie ist ein Akteur unter mehreren. Doch der Blick in hochschuldidaktische Theorie- und Praxisbestände weist eine besondere Dynamik und Dichte auf. Die Zusammenschau der Beiträge macht deutlich, dass die diskursiv gestaltete Auseinandersetzung und Weiterentwicklung einer wertbezogenen Hochschuldidaktik unter dem Dach von Offenheit und Vielfalt voraussetzungsvoll ist und bei weitem nicht on the go ausgehandelt werden kann.
Die Bände „Profilbildung und Wertefragen in der Hochschulentwicklung I-IV“ beschäftigen sich mit aktuellen hochschuldidaktischen Forschungsansätzen, -ergebnissen und -planungen, die darauf abzielen, den Beitrag der Hochschuldidaktik zu Profilbildung und Wertefragen im Rahmen von Hochschulentwicklungsprozessen zu identifizieren, zu fundieren und zu reflektieren
InsurTech. Proceedings zum 12. FaRis & DAV Symposium am 9. Juni 2017 in Köln
Get PDFAktuell kommen in der Versicherungsbranche zunehmend neue Geschäftsmodelle und innovative Technologien zum Einsatz. Das betrifft nicht nur einzelne Aufgaben und Funktionen, wie zum Beispiel den Vertrieb von Versicherungen. Vielmehr beobachten wir Innovationen durch Unternehmen (den „InsurTechs“) entlang der gesamten Wertschöpfungskette und sogar Neugründungen von Versicherungsunternehmen. Viele Unternehmer und Investoren beabsichtigen, mit ihren Ideen nachhaltige Lösungen zu entwickeln und das Produkt „Versicherung“ mit kundenorientierten Lösungen zu verbessern. Zum 12. Symposium hatten wir junge InsurTech-Unternehmen aus den verschiedenen Versicherungssparten eingeladen. Gründer und Vorstände berichteten am InsurTech-Standort Köln von ihren Visionen und vom aktuellen Umsetzungsstand in der Praxis.The insurance industry faces an increasing number of new business models and innovative technologies. This affects not only individual tasks und functions such as the sales of insurance products. In fact, we observe innovations of startup companies (“insurtechs”) concerning the whole value added chain of insurance companies and even foundations of new insurance companies. A lot of entrepreneurs and investors intend to develop sustainable solutions with their ideas and they improve the insurance product with customer-focused solutions. We invited young insurtech companies from different branches to the 12th FaRis & DAV symposium. Founders and CEOs presented their insights at the insurtech hub of Cologne and their current situation in practice
FaRis at ICA 2018 – Contributions to the International Congress of Actuaries 2018 in Berlin. Beiträge von FaRis Mitgliedern zum Weltkongress der Aktuare vom 4. bis zum 8. Juni 2018 in Berlin
Get PDFDie Forschungsstelle finanzielles & aktuarielles Risikomanagement (FaRis) organisiert Anfang Juni und Dezember eines Jahres gemeinsam mit der Deutschen Aktuarvereinigung (DAV) gemeinsame Symposien zu relevanten aktuariellen Themen. Wegen des Weltkongresses der Aktuare vom 4. bis zum 8. Juni in Berlin wurde das üblicherweise zeitgleich stattfindende FaRis & DAV Symposium als „FaRis at ICA“ veranstaltet – im Sinne einer Zusammenfassung aller Kongressbeiträge von FaRis-Mitgliedern als Überblick für die in FaRis abgedeckten Forschungsgebiete. Die Kurzversionen dieser Beiträge sind in diesem Tagungsband zusammengestellt. Der nur alle vier Jahre stattfindende Weltkongress der Aktuare ist der bedeutsamste Kongress zu allen aktuariellen Fragestellungen. Mit etwa 2.700 nationalen und internationalen Teilnehmern war der ICA 2018 in Berlin der teilnehmerstärkste Kongress seit dem ersten Weltkongress 1895 in Brüssel.In June and December of each year, the research group Financial & Actuarial Risk Management (FaRis) organizes together with the German Actuarial Association (Deutsche Aktuarvereinigung DAV) joint symposia covering relevant actuarial topics. Because of the International Congress of Actuaries from the 4th till the 8th of June 2018 in Berlin, the FaRis & DAV symposium in June had been organized as “FaRis at ICA” – as a summary of all contributions of FaRis members giving an overview of the research topics covered by FaRis where those contributions are summarized in the following. The international congress of actuaries (ICA) takes place in time periods of four years and is the most important congress relating to actuarial topics. With at about 2.700 national and international participants, the ICA 2018 in Berlin has been the most successful congress since the first international congress 1895 in Brussels
A computational tool for investigations on the lifetime estimation of multi-directional laminates under multiaxial stress states based on layerwise structural analysis
Get PDFIn the present paper a calculation tool for the lifetime prediction of composite materials with focus on local multiaxial
stress states and different local stress ratios within each lamina is developed. The approach is based on repetitiv, progressive in-plane stress calculations using classical laminate theory with subsequent analysis of the material stressing effort and use of appropriate material degradation models. Therefore experimentally data of S-N curves are
used to generate anistropic constant life diagrams for a closer examination of critical fracture planes under any given combination of local stress ratios. The model is verified against various balanced angle plies and multi-directional
laminates with arbitrary stacking sequences and varying stress ratios throughout the analysis. Different sections of the
model, such as residual strength and residual stiffness, are examined and verified over a wide range of load cycles. The obtained results agree very well with the analyzed experimental data
Comparison of Parallel Surrogate-Assisted Optimization Approaches
Get PDFThe availability of several CPU cores on current computers enables
parallelization and increases the computational power significantly.
Optimization algorithms have to be adapted to exploit these highly
parallelized systems and evaluate multiple candidate solutions in
each iteration. This issue is especially challenging for expensive
optimization problems, where surrogate models are employed to
reduce the load of objective function evaluations.
This paper compares different approaches for surrogate modelbased
optimization in parallel environments. Additionally, an easy
to use method, which was developed for an industrial project, is
proposed. All described algorithms are tested with a variety of
standard benchmark functions. Furthermore, they are applied to
a real-world engineering problem, the electrostatic precipitator
problem. Expensive computational fluid dynamics simulations are
required to estimate the performance of the precipitator. The task
is to optimize a gas-distribution system so that a desired velocity
distribution is achieved for the gas flow throughout the precipitator.
The vast amount of possible configurations leads to a complex
discrete valued optimization problem. The experiments indicate
that a hybrid approach works best, which proposes candidate solutions
based on different surrogate model-based infill criteria and
evolutionary operators
Interdisziplinäre Perspektiven des Risiko- und Krisenmanagements. Beiträge aus Wissenschaft und Praxis im Rahmen der Veranstaltungsreihe „Risky Monday“
Get PDFDas Institut für Rettungsingenieurwesen und Gefahrenabwehr der Technischen Hochschule Köln veranstaltet seit November 2014 die abendliche Vortragsreihe „Risky Monday“, in der Experten aus Wissenschaft und Praxis verschiedene Ansätze, Themen und Denkweisen des interdisziplinären Risiko- und Krisenmanagements präsentieren So erlangen unsere Zuhörer neben Einblicke in gesellschaftliche und technische Aspekte des nationalen Bevölkerungsschutzes und der internationalen humanitären Hilfe, auch Wissen über die zugrunde liegenden konzeptionellen und wissenschaftlichen Ansätze. Die vorliegende Ausgabe bietet einen Überblick über die bis zum Wintersemester 2015/2016 stattgefundenen Vorträge, die beruflichen Hintergründe der Vortragenden und Möglichkeiten für Kooperationen im Rahmen von Bachelor- oder Masterarbeiten. Darüber hinaus finden sich in dieser Ausgabe Diskussionsbeiträge der Vortragenden zu Notfall- und Krisenmanagement in Verwaltungsbehörden, psychosozialer Unterstützung und Stakeholder-Beteiligung in der Katastrophenvorsorge
Structural Health Monitoring von Faserverbundstrukturen mittels Piezosensoren - Untersuchungen zum experimentellen Design
Get PDFFaserverbundwerkstoffe (FVW) und Composites haben in der Luft- und Raumfahrtindustrie, im Automobilbau, beim Bau von Windenergieanlagen und in vielen weiteren zukunftsträchtigen Branchen eine große Bedeutung. Maßnahmen, die ein Erkennen von Schädigungen simultan zur Entstehung ermöglichen und Restbetriebszeiten prognostizieren können, sind geeignet, die Lebensdauer von FVW-Konstruktionen zu erhöhen. Darüber hinaus ist eine zustandsorientierte und somit kosteneffektive Wartung dieser Bauteile möglich.
Sowohl die Prognose, als auch die Detektion von Schäden würde den ressourcenschonenden Einsatz dieser Werkstoff-gruppe ermöglichen. Das sogenannte Structural Health Monitoring (SHM) bezeichnet in diesem Zusammenhang eine Methode, die es ermöglicht, kontinuierlich Anhalts-punkte über die Funktionsfähigkeit von Bauteilen und Konstruktionen zu erhalten.
Dieser Artikel beschreibt die Planung, Durchführung und Analyse von SHM-Experimenten. Das Hauptziel bestand in der Planung von Experimenten zur Gewinnung von Messdaten mittels piezoelektrischen Elementen auf Versuchstafeln, bei denen bewusst trukturbeschädigungen eingebracht wurden. Statistische Auswertungsmethoden sollen auf ihre Eignung getestet werden, Rückschlüsse aus den experimentell gewonnenen Daten auf die Art der Strukturbeschädigungen zu ziehen