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Scrum-based student project management for decentralized engineering of distributed automation systems
The paper shows a research work to decentralize the learning factory Industry 4.0 production plant holistically using the
IEC 61499 standard. The individual function blocks are interconnected at plant level to form an overall application. This
can then be distributed to different hardware to supply the decentralized controllers with the sub-applications. Within the
scope of this project, a first pilot application in IEC 61499 was designed to distribute a decentralized application topdown
to different control systems which then communicate with each other and execute the individual aspects of the
application. The communication between the individual systems is not cyclic as in classical automation technology according
to IEC 61131, but event-driven. This type of application development is thus more oriented towards classic IT
systems, so that this new architecture achieves better convergence of IT and OT systems in production and production
can thus be digitized more easily. The decentralized application is distributed on different hardware to demonstrate the
vendor independence of the solution. A web-based visualization that communicates with the individual stations of the
plant via OPC UA complements the research work described
Individualisierbare, webbasierte Benutzerschnittstelle zur Überwachung von Industrieprozessen
Im Rahmen eines Projektes zur Applikation der Präskriptiven Analytik für die dynamische Prozessführung von intelligenten
Kälteanlagen wurde eine webbasierte Software mit einer anwenderfreundlichen und individualisierbaren Benutzerschnittstelle
zur Überwachung und Regelung umgesetzt. Als Teilprojekt wurde ein Softwarepaket entwickelt, welches
eine konfigurierbare Anlagenvisualisierung für diese Benutzerschnittstelle umsetzt. Beim Entwurf und der Implementierung
der Software wurde auf einen modularen Aufbau geachtet, sodass die Software leicht erweiterbar und aus auswechselbaren,
unabhängigen Komponenten zusammengesetzt ist
Intelligente Lastflussoptimierung durch Steigerung der Energieflexibilitäten im Gebäudesektor
Vorgestellt wird ein Ansatz zur Lastflussoptimierung basierend auf KI und prädiktiven Modellen zur Steigerung der
Energieeffizienz im Gebäudesektor. Das Ziel ist, die zeitliche Flexibilität der am Standort erzeugen regenerativen Energie
zu steigern und dadurch das übergeordnete elektrische Verteilernetz zu entlasten. Anhand von Closed-Loop Reglern und
Multi-Objective-Optimierungsansätzen werden die internen Lastflüsse und die Nutzung von lokalen Energiespeichermöglichkeiten optimiert
Modellprädiktive Regelung des Raumklimaverhaltens unter Nutzung von MATLAB und EnergyPlus
Bedingt durch die vermehrte Erfassung gebäudebezogener Daten und der steigenden Rechenleistung von Gebäudeautomatisierungssystemen
u. v. m., gewinnen Modellprädiktive Regelungsansätze in diesem Zusammenhang in den letzten
Jahren immer mehr an Bedeutung. Die Regelungen konzentrieren sich hierbei hauptsächlich auf die Raumtemperaturregelung
unter Behaglichkeitsanforderungen. Der vorliegende Beitrag setzt sich mit dem simulationsgestützten Reglerentwurf
unter Nutzung von MATLAB und EnergyPlus auseinander und schlägt eine Methode zur Raumtemperatur- und
Raumluftfeuchtigkeitsregelung speziell unter dem Aspekt des präventiven Kulturgutschutzes vor. Das Gebäudesimulationsprogramm
EnergyPlus kann innerhalb weniger Minuten eine große Datenbasis generieren. Die hier künstlich generierten
Daten dienen als Grundlage für die Systemidentifikation des hygrothermischen Zustandsraummodells des Gebäudes.
Bei der Systemidentifikation wird ein rein datengetriebener Ansatz („Black-Box-Ansatz“), aufgrund der vorhandenen
Datenbasis, herangezogen. Danach findet eine Erläuterung der Modellprädiktiven Regelung sowie ein Vergleich des hier
vorgestellten Regelungsansatzes mit herkömmlichen Regelstrategien der Raumklimaregelung unter energetischen aber
auch Aspekten des präventiven Kulturgutschutzes statt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Modellprädiktive Regelungsansatz
weniger Energie umsetzt und gleichzeitig die Anforderungen des präventiven Kulturgutschutzes einhält
Adaptive Vertical Farm for space farming
This work concerns a new concept of vertical farms that can be installed in orbital stations and future
lunar settlements in order to produce fresh food for astronauts. The main novelty of this kind
of greenhouse lies in the possibility of continuously adapting the volume assigned to each crop to the
level of plant growth by automatically moving the shelves, thus allowing to grow a greater number of
crops per unit of volume than existing solutions based on vertical farms with fixed shelves. The main
results on the production yield estimation of this structure, compared to conventional vertical farms,
are presented together with the prospect of future research work
Konzipierung einer Datenbank-Anwendung für Theateraufzeichnungen der HMT Leipzig
Mit dem Ziel der Konzipierung einer relationalen Datenbank für das Videoarchiv der
Hochschule für Musik und Theater „Felix Mendelssohn Bartholdy“ in Leipzig wurde im
Rahmen dieser Bachelorarbeit die Ausgangssituation der Verzeichnung von Metadaten zu
den Videoaufzeichnungen in der Hochschule analysiert und auf Basis dieser Informationen
und des Austausches mit den Mitarbeitenden des Archivs eine neue, webfähige Datenbank
gestaltet. Zu diesem Zweck wurden ein Entity-Relationship-Modell erstellt, Zieltabellen
konzipiert und unter Verwendung der Programmiersprachen PHP, HTML und SQL
Eingabemasken sowie eine Suchmaske programmiert.
Das Ergebnis ist ein webfähiger Prototyp der Datenbank, welche in naher Zukunft die Arbeit
der Mitarbeitenden des Videoarchivs erleichtern soll.
Da ein Datenimport den Rahmen dieser Arbeit gesprengt hätte, muss dieser noch erfolgen,
bevor die Datenbank aktiv genutzt werden kann. Weitere Anpassungen und Erweiterungen
der Datenbank sind denkbar und Grundlagen dafür sind in diese Arbeit mit eingeflossen.:Abkürzungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
1. Einleitung
1.1. Motivation
1.2. Aufgabenstellung
1.3. Methodik
1.4. Gliederung
2. Ist-Analyse
2.1. Allgemeines
2.2. Nachteile der Access Tabelle
3. Soll-Analyse
3.1. Entity-Relationship-Modell
3.2. Eingabemasken und Suchmaske
4. Implementierung
4.1. MySQL Schema
4.2. PHP Programmierung
5. Zusammenfassung und Fazit
Literaturverzeichni
Erarbeitung einer Strategie zur Digitalisierung dreidimensionaler Museumsobjekte am Beispiel des Wegemessers von Thomas Rückert aus dem GRASSIMuseum für angewandte Kunst Leipzig
In dieser Arbeit geht es darum, wie eine Institution, die dreidimensionales Sammlungsgut
besitzt, oder ausstellt, bei der Digitalisierung eben dieses Sammlungsgutes vorgehen
könnte. Es wird dabei auf aktuelle Standards und Möglichkeiten eingegangen die
Sammlungsstücke zu archivieren und der digitalen interessierten Öffentlichkeit und
Wissenschaft zugänglich zu machen. Anhand des praktischen Beispiels der Digitalisierung
des Wegemessers aus dem GRASSI Museum für angewandte Kunst Leipzig, wird auf
mögliche Methoden zur Erstellung von dreidimensionalen Objekten eingegangen, wie der
Prozess geplant und begleitet werden kann und welche Rahmenbedingungen dabei gegeben
sein sollten, wie zum Beispiel Veröffentlichungs-Standards von Daten und wo die Daten
veröffentlicht werden könnten.:Abbildungsverzeichnis
Einleitung
Hauptteil
Planungsfragen zu der Durchführung der Digitalisierung
Der Wegemesser und sein Erschaffer
Festlegung der Ziele der Digitalisierung
Digitalisierung für ein bestimmtes Datendepot? Ja oder nein?
Sammeln der Daten und Durchführung der Digitalisierung
Weiterverarbeitung der Daten
Welche Formate für die 3D-Daten?
Metadaten
Rechtsfragen
Schluss
Zum Autor
Selbstständigkeitserklärung
Literaturverzeichnis
Anhäng
In-situ Messung des Gehaltes an bauschädlichen Salzen in porösen Baustoffen mit der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)
Diese wissenschaftliche Arbeit beschäftigt sich mit der Messung des Gehalts bauschädlicher
Salze in porösen Baustoffen mit Hilfe der Röntgenfluoreszenzanalyse. Die Analyse des
Salzgehalts ist von besonderer Bedeutung, um historische Gebäude zu erhalten und Schäden
durch Feuchtigkeit und Salze zu vermeiden. Derzeit genutzte Laboranalysen sind jedoch
kostspielig und zeitaufwendig, daher ist eine Möglichkeit der zerstörungsfreien In-situ Analyse
wie die Röntgenfluoreszenzanalyse, sehr gefragt. Das Ziel dieser Arbeit besteht darin,
herauszufinden, ob die Röntgenfluoreszenzanalyse geeignet ist den Gehalt an bauschädlichen
Salzen in porösen Baustoffen zu bestimmen. Zu diesem Zweck wurden insgesamt 32
Ziegelproben mit unterschiedlichen Konzentrationen von Natriumchlorid und Natriumsulfat
belastet und verschiedenen Lagerungsbedingungen ausgesetzt. Durch die Untersuchung
unterschiedlich präparierter Probengruppen sollten mögliche Einflüsse auf das Messsignal
erforscht werden.
Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigten, dass Feuchtigkeit das Messsignal erheblich
abschwächen kann. Dennoch verhalten sich die Ergebnisse zur Salzkonzentration in allen
Probengruppen proportional zur steigenden Zielbelastung. Darüber hinaus lassen sich die
Ergebnisse mit denen der, als Referenz durchgeführten, Photometer Analyse vergleichen.:Kurzfassung
Abstract
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Zielsetzung und Problemstellung
1.2 Stand der Technik und der Wissenschaft
1.3 Salzarten und ihr Vorkommen
1.4 Ursachen und Schadwirkung von bauschädlichen Salzen
2 Verfahren zum Analysieren von Salzen
2.1 Halbquantitative Analyse mit Teststäbchen
2.2 Quantitative Analyse mit Photometer
2.3 Röntgenfluoreszenzanalyse
3 Durchführung
3.1 Vorbetrachtung
3.2 Herstellung und Prüfung der Proben
3.3 Belastung und Lagerung der Proben
3.4 Alternative Salzanalyse mit dem Photometer
3.5 Messaufbau und Eigenschaften der RFA
4 Darstellung der Ergebnisse
4.1 Analyse der unbelasteten Proben
4.2 Analyse der mit Leitungswasser belasteten Proben
4.3 Analyse der mit Natriumchlorid belasteten Proben
4.4 Analyse der mit Natriumsulfat belasteten Proben
4.5 Weitere Ergebnisse der RFA
4
5 Auswertung der Ergebnisse
5.1 Interpretation
5.2 Vergleich mit dem Stand der Technik
5.3 Einschränkungen und weitere Forschung
6 Zusammenfassung und Fazit
Weitere Bilder
Literaturverzeichnis
Eidesstattliche ErklärungThis scientific work deals with the measurement of the content of building-damaging salts in
porous building materials using X-ray fluorescence analysis. The analysis of the salt content is
of particular importance to preserve historic buildings and prevent damage caused by moisture
and salts. However, currently used laboratory analyses are costly and time-consuming, so a
possibility of non-destructive in-situ analysis, such as X-ray fluorescence analysis, is in great
demand. The aim of this work is to find out whether X-ray fluorescence analysis is suitable for
determining the content of building-damaging salts in porous building materials. For this
purpose, a total of 32 brick samples were loaded with different concentrations of sodium
chloride and sodium sulphate and exposed to different storage conditions. By examining
differently prepared groups of samples, possible influences on the measurement signal were to
be investigated.
The results of the investigations showed that moisture can considerably weaken the
measurement signal. Nevertheless, the results for the salt concentration in all sample groups are
proportional to the increasing target load. Furthermore, the results can be compared with those
of the photometer analysis carried out as a reference.:Kurzfassung
Abstract
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Zielsetzung und Problemstellung
1.2 Stand der Technik und der Wissenschaft
1.3 Salzarten und ihr Vorkommen
1.4 Ursachen und Schadwirkung von bauschädlichen Salzen
2 Verfahren zum Analysieren von Salzen
2.1 Halbquantitative Analyse mit Teststäbchen
2.2 Quantitative Analyse mit Photometer
2.3 Röntgenfluoreszenzanalyse
3 Durchführung
3.1 Vorbetrachtung
3.2 Herstellung und Prüfung der Proben
3.3 Belastung und Lagerung der Proben
3.4 Alternative Salzanalyse mit dem Photometer
3.5 Messaufbau und Eigenschaften der RFA
4 Darstellung der Ergebnisse
4.1 Analyse der unbelasteten Proben
4.2 Analyse der mit Leitungswasser belasteten Proben
4.3 Analyse der mit Natriumchlorid belasteten Proben
4.4 Analyse der mit Natriumsulfat belasteten Proben
4.5 Weitere Ergebnisse der RFA
4
5 Auswertung der Ergebnisse
5.1 Interpretation
5.2 Vergleich mit dem Stand der Technik
5.3 Einschränkungen und weitere Forschung
6 Zusammenfassung und Fazit
Weitere Bilder
Literaturverzeichnis
Eidesstattliche Erklärun
Neue digitale Möglichkeiten der Gestaltung von fernsehjournalistischen Darstellungsformen: eine Übersicht am Beispiel der MDR-Wochenserie „Notruf Mitteldeutschland“
Crack control in Reinforced Concrete structures: a review of the state of the art and development of a refined crack control model
This thesis emphasizes the critical importance of crack control in designing and constructing reinforced concrete (RC) structures. Cracks in such structures can significantly reduce strength and durability, pose safety risks, and lead to high repair costs. Existing codes and standards offer varying approaches, resulting in inconsistent results in designing for serviceability limit state (SLS). The evolution of modern reinforced concrete, incorporating additives like superplasticizers and silica fume, requires an update to crack control models based on outdated conceptions. The thesis aims to compare crack width calculations, understand bond stress in contemporary concrete models, and enhance crack control models. The study covers crack development, mathematical aspects of crack design, laboratory testing, and analysis of RC specimens. The findings aim to offer valuable recommendations and improve crack control measures, contributing to a more robust database and aiding the development of effective global model codes and standards for crack control in RC structures.:1. Introduction
2. General knowledge of cracks in RC structures
2.1. Cause of crack formation
2.1.1. Crack during the hardening process
2.1.1.1. Plastic shrinkage cracks
2.1.1.2. Plastic settlement cracks
2.1.2. Crack of hardened concrete
2.1.2.1. Drying shrinkage cracks
2.1.2.2. Thermal cracks
2.1.2.3. Crack due to chemical reaction
2.1.3. Crack due to external loads
2.2. Crack development in an axially loaded member
3. Crack width calculations
3.1. Design formula according to EN:1992
3.1.1. Calculating crack width
3.1.2. Calculating minimum reinforcement
3.1.3. Detailing of reinforcement
3.2. Design formula according to fib Model Code
3.2.1. Crack width calculation per fib Model Code 1990
3.2.2. Crack width calculation per fib Model Code 2010
3.3. Design formula in other codes and standards
3.3.1. Crack width calculation in American standard (ACI)
3.3.2. Crack width calculation in British standard (BS)
3.3.3. Crack width calculation in Vietnamese standard (TCVN)
3.3.4. Summary and example of crack width calculations
a. Crack control per EN 1992-1-1
b. Crack control per Model Code 1990
c. Crack control per Model Code 2010
d. Crack control per ACI
e. Crack control per BS
f. Crack control per TCVN
4. Pull-out experiments
4.1. Experimental basis
4.2. Experiment setup
4.2.1. Test machine
4.2.2. Test cubes
5. Results and Discussion
5.1. Failure modes and bond-slip curves
5.2. The bond-slip functions
6. Conclusion
7. Reference