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Langfristszenarien des deutschen Strommarktes unter Nutzung eines linearen Optimierungsmodells nach dem Merit-Order-Prinzip in Python
No full textDie Masterarbeit zielt darauf ab, Langfristszenarien für 2030 unter der Annahme verschiedener Ausbaupfade für Erneuerbare Energien (EE) und Batteriespeicherkapazitäten aufzuzeigen. Im Fokus stehen Kosten, die der gesamtwirtschaftlichen Wohlfahrt entsprechen, das allgemeine Strompreisniveau (Day-Ahead-Strompreise), technologiespezifische Marktwerte sowie die CO₂-Emissionsintensität der Stromerzeugung.:Abbildungs- und Tabellenverzeichnis I
Abkürzungsverzeichnis IV
Symbolverzeichnis VII
1 Einleitung 1
2 Grundlagen 3
2.1 Speicher und Energiewende in Deutschland 3
2.2 Energiemarktmodelle 8
2.3 Der deutsche Strommarkt 13
2.3.1 Kurzfristiger Handel am Spotmarkt 13
2.3.2 Das Merit-Order-Modell 15
3 Methodisches Vorgehen 18
3.1 Grundlegende Modelllogik 18
3.1.1 Preprocessing 21
3.1.2 Modellierung 26
3.1.3 Postprocessing 34
3.2 Szenarien und Annahmen 36
3.2.1 Allgemeine Annahmen 36
3.2.2 Langfristszenarien für 2030 41
4 Ergebnisse 45
4.1 Validierung des Referenzjahres 2024 45
4.2 Langfristszenarien 2030 51
4.2.1 Kosten der Strombereitstellung 51
4.2.2 Strompreise 60
4.2.3 Speichernutzung 69
4.2.4 Marktwerte 72
4.2.5 Emissionen 78
5 Diskussion 80
5.1 Validierung des Referenzjahres 2024 80
5.2 Langfristszenarien 2030 84
5.2.1 Kosten der Strombereitstellung 85
5.2.2 Strompreise 90
5.2.3 Speichernutzung 95
5.2.4 Marktwerte 96
5.2.5 Emissionen 99
6 Fazit 101
Rechtsquellenverzeichnis X
Literaturverzeichnis X
Leistungsparameter intensiver Retentionsgründachvarianten bei Extremwetterereignissen
No full textBlau-grüne Infrastrukturen wie Gründächer können aufgrund ihrer Multifunktionalität einen bedeutenden Beitrag in der urbanen Anpassung an Extremwetterereignisse leisten. Ein hohes
Potential weisen vor allem intensive Retentionsgründächer auf, welche im Vergleich zu konventionellen Gründächern ein erhöhtes Wasserspeichervolumen besitzen.
In dieser Arbeit wurde das Verhalten intensiver Gründachvarianten auf Extremwettereignisse
untersucht. Hierfür wurden Trockenperioden und Starkregenereignisse an drei Lysimeter-Versuchsständen simuliert und ausgewertet. Außerdem wurde ein natürliches Starkregenereignis
untersucht. Die Gründachvarianten unterschieden sich in ihrem Rückhaltevermögen in der
Substrat- und Retentionsschicht. Die Ergebnisse dieser Arbeit verdeutlichen, dass intensive Retentionsgründächer in Bezug auf die Klimaanpassung urbaner Räume eine zentrale Rolle einnehmen könnten, da sie in der Lage sind, sowohl Starkregen zurückzuhalten als auch Trockenperioden zu bewältigen.:Zusammenfassung 8
1. Einleitung 9
2. Material und Methoden 11
2.1 Experimentelle Rahmenbedingungen 11
2.2 Experimenteller Versuchsaufbau 11
2.3 Untersuchungszeitraum 13
2.4 Experimentelle Versuchsreihen 14
2.4.1 Simulation von Trockenperioden 14
2.4.2 Simulation von Starkregenereignissen 15
2.4.3 Natürliches Starkregenereignis 17
2.5 Datenanalyse 17
2.5.1 Ermittlung der Größen der Wasserbilanz 18
2.5.2 Ermittlung der Leistungsparameter 20
3. Ergebnisse und Diskussion 21
3.1 Ergebnisse aus der Simulation von Trockenperioden 21
3.1.1 Trockenperiode mit leerem Retentionsraum 21
3.1.2 Trockenperiode mit vollem Retentionsraum 27
3.1.3 Vergleich der Ergebnisse aus den Trockenperioden 32
3.2 Ergebnisse aus der Simulation von Starkregenereignissen 35
3.2.1 5-jähriges Starkregenereignis 35
3.2.2 30-jähriges Starkregenereignis 40
3.2.3 100-jähriges Starkregenereignis 46
3.3 Ergebnisse aus dem natürlichen Starkregenereignis 51
3.4 Vergleich der Ergebnisse aus den Starkregenereignissen 59
4. Fazit und Ausblick 64
5. Literaturverzeichnis 66
Anhang 70
Anhang 1: Detail-Ansichten der Retentionselemente 70
Anhang 2: Methoden der Regenverteilung 72
Anhang 3: Pumpen-Fahrpläne 7
Entwicklung eines maschinellen Gegenspielers für ein hardwarebasiertes Vier-Gewinnt-Spiel
No full textIn diesem Paper wird die Entwicklung eines maschinellen Spielers beschrieben, der ein hardwarebasiertes
Vier-Gewinnt-Brettspiel gegen menschliche Herausforderer spielt. Der Fokus liegt auf der
Kombination von mechanischen, elektronischen und algorithmischen Komponenten, die es dem maschinellen
Spieler ermöglichen, Züge des menschlichen Spielers zu erkennen, zu berechnen und selbstständig
auszuführen. Die Entwicklung und der Bau des Spieleautomaten wurden im Rahmen eines
Projektlabors in der studentischen Ausbildung verwirktlicht. Das Projekt fordert von den Studierenden,
in verschiedenen Domänen zu arbeiten und dieses Wissen in einen Prototypen einzubringen. Die
Kommunikation innerhalb des Teams und Präsentationen vor einem Gremium fördern die Softskills
der Studierenden bei der Ausbildung im Ingenieurstudium
Die Unternehmensnachfolge eines mittelständischen Familienbetriebes gegen wiederkehrende Leistungen in Form von Versorgungsleistungen unter berücksichtigung der steuerlichen Rahmenbedingungen
No full textWie die Ausführungen dieser Diplomarbeit zeigen, ist die Unternehmensnachfolge
in einem mittelständischen Familienunternehmen ein ganz normaler Vorgang,
der zum betrieblichen Lebenszyklus gehört. Aufgrund der Vielzahl von Aufgaben,
die bei einer Unternehmensnachfolge bewältigt werden müssen, ist es notwendig
die Vorbereitung und Planung so früh wie möglich zu beginnen. Daher empfiehlt
es sich, dass der Inhaber mit dem zukünftigen Nachfolger ein Unternehmensnachfolgekonzept
aufstellt. In diesem Konzept werden die Ziele der Nachfolge,
die notwendigen Maßnahmen, die Übergänge der Kompetenzen sowie
das Ausscheiden des Inhabers verankert.:ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS V
1. EINFÜHRUNG 1
1.1 Aktualität des Problems der Unternehmensnachfolge 1
1.2 Möglichkeiten der Unternehmensübergabe 2
1.3 Eingrenzung des Themas und Gang der Bearbeitung 3
2. DIE UNTERNEHMENSNACHFOLGE 4
2.1 Charakteristik der Unternehmensnachfolge 5
2.2 Ziele einer Unternehmensnachfolge 7
2.3 Vorbereitung zur Organisation der Unternehmensnachfolge 8
2.4 Bestimmung des Unternehmenswertes 11
2.5 Der Kapitalbedarf des Nachfolgers 16
2.6 Die Finanzierung der Übernahme 18
2.7 Zwischenfazit 22
3. DIE ERBSCHAFTSTEUERLICHEN RAHMENBEDINGUNGEN DER
VORWEGGENOMMENEN ERBFOLGE 23
3.1 Begriffsbestimmung 24
3.2 Vergünstigungen des Betriebsvermögens nach § 13a ErbStG 25
3.3 Arten von Vermögensübertragungen 27
3.4 Versorgungsleistungen als Gegenleistung 28
4. DIE ERTRAGSTEUERLICHEN RAHMENBEDINGUNGEN DER
WIEDERKEHRENDEN LEISTUNGEN IN FORM VON
VERSORGUNGSLEISTUNGEN 33
4.1 Arten von wiederkehrenden Leistungen 34
4.2 Die unentgeltliche Vermögensübergabe gegen
Versorgungsleistungen 39
5. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 58
ANHANGSVERZEICHNIS IX
ANHANG XI
LITERATURVERZEICHNIS LX
EIDESSTATTLICHE ERKLÄRUNG LXXI
Rechnerische Untersuchungen zum Tragverhalten einer zu ertüchtigenden Mauerwerksgewölbebrücke
No full textNach den aktuellen Regelwerken im Bereich der Eisenbahninfrastruktur erfolgt die Tragsicherheitsbewertung bestehender Mauerwerksgewölbebrücken auf der Grundlage eines Stufenmodells. Je höher dabei die Bewertungsstufe der Brücke gewählt wurde, desto größer ist der Berechnungs- und Simulationsaufwand, den die Tragsicherheitsbewertung erfordert. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Tragsicherheitsuntersuchung und -bewertung einer zu ertüchtigenden Mauerwerksgewölbebrücke gemäß der Bewertungsstufe 4 der in Deutschland anzuwendenden Richtlinie 805.
In der Arbeit werden zunächst die wissenschaftlichen Grundlagen beschrieben, auf denen diese Tragsicherheitsuntersuchung beruht. Es folgen die Beschreibung und Auswertung eines experimentellen Belastungsversuchs, der die Anpassung des Finite-Elemente-Modells der Brücke an die Realität erlaubt. Die Tragsicherheitsbewertung der Brücke erfolgt anhand der mit dem angepassten Finite-Elemente-Modell erhaltenen Simulationsergebnisse unter Verwendung des vereinfachten Lastmodells LM 71.
Weiterführend werden Untersuchungen zum Tragverhalten der Brücke nach einer Instandsetzung, speziell zu den Auswirkungen einer Fahrbahnwanne aus Stahlbeton auf das Tragverhalten, beschrieben und ausgewertet.:Kurzfassung 3
Abstract 4
Inhaltsverzeichnis 5
Tabellenverzeichnis 12
Abbildungsverzeichnis 14
Abkürzungen 16
1 Einführung 17
1.1 Zielstellung 17
1.2 Vorgehensweise 17
1.3 Angaben zum Bauwerk 18
2 Grundlagen 21
2.1 Allgemeines zur Tragsicherheitsbewertung von Mauerwerksgewölbebrücken 21
2.2 Numerische Berechnungen mit der Finite-Elemente-Methode 22
2.3 Boden-Bauwerks-Interaktion 25
2.4 Erfassung von Bauzuständen 25
2.5 Nichtlineare Materialmodelle bei der Finite-Elemente-Simulation 26
2.5.1 Simulation des Bauwerksverhaltens 26
2.5.2 Simulation des Bodenverhaltens 28
3 Tragsicherheitsuntersuchung der Gewölbebrücke im Bestand 30
3.1 Geometrisches und Finite-Elemente-Modell 30
3.2 Materialeigenschaften 33
3.2.1 Bauwerk 33
3.2.2 Boden 34
3.3 Probebelastung 37
3.4 Anpassung der Simulationen an die Realität 42
3.5 Simulationen unter Ansatz von Verkehrslast und Sicherheitsfaktoren 53
3.6 Ergebnisauswertung 56
4 Untersuchungen zu einem instandgesetzten Bauwerk 61
4.1 Allgemeines 61
4.2 Geometrisches und Finite-Elemente-Modell 61
4.3 Materialeigenschaften 62
4.4 Erfassung von Bauzuständen 62
4.5 Simulationen unter Ansatz von Verkehrslast und Sicherheitsfaktoren 63
4.6 Ergebnisauswertung 64
5 Untersuchungen zu den Auswirkungen einer Fahrbahnwanne aus Stahlbeton 68
5.1 Allgemeines 68
5.2 Geometrisches und Finite-Elemente-Modell 68
5.3 Materialeigenschaften 71
5.4 Erfassung von Bauzuständen 72
5.5 Simulation der Eigengewichtsbelastung 73
5.6 Variantenuntersuchung zur Plausibilität der Simulationsergebnisse 74
5.7 Simulationenen unter Ansatz von Verkehrslast und Sicherheitsfaktoren 78
5.8 Ergebnisauswertung 78
6 Einschätzung und Empfehlungen zum weiteren Vorgehen 85
6.1 Probleme 85
6.2 Einschätzung 86
6.3 Weiteres Vorgehen 87
Glossar 88
Literaturverzeichnis 91
Erklärung 94According to the current regulations concerning railroad infrastructure, the structural safety evaluation of existing masonry arch bridges is carried out on the basis of a stage model. The higher the assessment stage selected for a bridge, the greater the analysis and simulation effort required for the structural safety evaluation. Subject of the present thesis is the analysis of a certain masonry arch bridge to be restored. This analysis is conducted in accordance with Assessment Stage 4 according to the guideline Richtlinie 805 of the DB Netz AG.
First, the scientific background of the conducted structural safety analysis is described. This is followed by the evaluation of an experimental load test, which allowed the adjustment of the finite element model to the real mechanical behavior of the structure. The safety assessment of the bridge is carried out on the basis of the simulation results obtained with the adjusted finite element model using the simplified load model LM 71.
In addition, studies on the load-bearing behavior of the bridge after a retrofitting, in particular on the effects of an added reinforced concrete deck, are presented.:Kurzfassung 3
Abstract 4
Inhaltsverzeichnis 5
Tabellenverzeichnis 12
Abbildungsverzeichnis 14
Abkürzungen 16
1 Einführung 17
1.1 Zielstellung 17
1.2 Vorgehensweise 17
1.3 Angaben zum Bauwerk 18
2 Grundlagen 21
2.1 Allgemeines zur Tragsicherheitsbewertung von Mauerwerksgewölbebrücken 21
2.2 Numerische Berechnungen mit der Finite-Elemente-Methode 22
2.3 Boden-Bauwerks-Interaktion 25
2.4 Erfassung von Bauzuständen 25
2.5 Nichtlineare Materialmodelle bei der Finite-Elemente-Simulation 26
2.5.1 Simulation des Bauwerksverhaltens 26
2.5.2 Simulation des Bodenverhaltens 28
3 Tragsicherheitsuntersuchung der Gewölbebrücke im Bestand 30
3.1 Geometrisches und Finite-Elemente-Modell 30
3.2 Materialeigenschaften 33
3.2.1 Bauwerk 33
3.2.2 Boden 34
3.3 Probebelastung 37
3.4 Anpassung der Simulationen an die Realität 42
3.5 Simulationen unter Ansatz von Verkehrslast und Sicherheitsfaktoren 53
3.6 Ergebnisauswertung 56
4 Untersuchungen zu einem instandgesetzten Bauwerk 61
4.1 Allgemeines 61
4.2 Geometrisches und Finite-Elemente-Modell 61
4.3 Materialeigenschaften 62
4.4 Erfassung von Bauzuständen 62
4.5 Simulationen unter Ansatz von Verkehrslast und Sicherheitsfaktoren 63
4.6 Ergebnisauswertung 64
5 Untersuchungen zu den Auswirkungen einer Fahrbahnwanne aus Stahlbeton 68
5.1 Allgemeines 68
5.2 Geometrisches und Finite-Elemente-Modell 68
5.3 Materialeigenschaften 71
5.4 Erfassung von Bauzuständen 72
5.5 Simulation der Eigengewichtsbelastung 73
5.6 Variantenuntersuchung zur Plausibilität der Simulationsergebnisse 74
5.7 Simulationenen unter Ansatz von Verkehrslast und Sicherheitsfaktoren 78
5.8 Ergebnisauswertung 78
6 Einschätzung und Empfehlungen zum weiteren Vorgehen 85
6.1 Probleme 85
6.2 Einschätzung 86
6.3 Weiteres Vorgehen 87
Glossar 88
Literaturverzeichnis 91
Erklärung 9
Entwicklung und Konzeption eines Aerosoleinschubs zur Partikelmessung mittels der hubschraubergetragenen Plattform ACTOS
No full textDiese Masterarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung und Konzeption eines Aerosoleinschubs
zur Partikelmessung für die hubschraubergetragene Plattform ACTOS (Airborne
Cloud Turbulence Observation System). Aerosolpartikel beeinflussen den Strahlungshaushalt
der Erde durch Wechselwirkungen mit Wolken, sind jedoch in der aktuellen Forschung
noch mit großen Unsicherheiten behaftet. Ziel der Arbeit ist der Aufbau eines neuen
Aerosoleinschubs, der in die bestehende Plattform integriert wird und für die Messung
physikalischer Partikeleigenschaften konzipiert ist.
Die Arbeit umfasst die Konstruktion des Messsystems mittels CAD-Software, die Auswahl
geeigneter Werkstoffe und Fertigungsverfahren sowie den Aufbau des Probenentnahmesystems.
Besonderes Augenmerk liegt auf der Entwicklung eines Verteilersystems, das
eine gleichmäßige, isokinetische und verlustarme Probenverteilung gewährleistet. Durch
die interdisziplinäre Verknüpfung mechanischer, elektrotechnischer und aerosoltechnischer
Aspekte wird nicht nur die technische Umsetzbarkeit untersucht, sondern auch der mögliche
Beitrag zur Verbesserung der Aerosoldatenlage bewertet.
Additive Fertigungsverfahren (SLA und FDM) kommen zum Einsatz, um komplexe Bauteile
wie den Verteiler und Gehäusekomponenten gewichtsoptimiert herzustellen. Das elektrotechnische
System integriert die Datenerfassung der Messgeräte sowie eine Mikrocontrollerbasierte
Überwachung von Umgebungsparametern. Validierungstests, darunter Dichtigkeitsprüfungen,
strömungstechnische Analysen (CFD) und Funktionstests, bestätigen die
Eignung des Systems für den Einsatz in der Klimaforschung.
Die Ergebnisse tragen zur Validierung bestehender Klimamodelle bei und eröffnen neue Perspektiven
für zukünftige Forschungsprojekte im Bereich der Aerosol-Wolken-Wechselwirkungen.
Abschließend werden Limitationen diskutiert und Empfehlungen für weitere Entwicklungen
gegeben.:Abbildungsverzeichnis 8
Tabellenverzeichnis 11
Abkürzungsverzeichnis 12
Formelverzeichnis 15
1 Einleitung 16
1.1 Helikoptergetragene Aerosolmessungen 16
1.2 Zielsetzung 17
1.3 Struktur und Methodik 17
2 Messtechnische und konstruktive Grundlagen 19
2.1 Aerosoltechnische Grundlagen 19
2.2 Strömungstechnische Grundlagen 25
2.3 Additive Fertigung 31
3 Analyse des Ausgangszustands und der Anforderungen 35
3.1 Methodische Vorgehensweise 35
3.2 ACTOS - Ausgangszustand der Messplattform 36
3.3 Anforderungsanalyse und Schnittstellen 38
4 Probenentnahmesystem 43
4.1 Luftversorgung 43
4.2 Einlass- und Trocknersystem 45
4.3 Verteiler und Verschlauchung 46
5 Entwicklung des mechanischen Aufbaus 50
5.1 Struktureller Aufbau 50
5.2 Konstruktives Vorgehen 53
5.3 Verteilersystem 57
5.4 Gesamtdarstellung des Systems 63
6 Fertigung der Systemkomponenten 66
6.1 Additive Fertigung struktureller mechanischer Komponenten am Beispiel
des STAP-Gehäuses 66
6.2 Fertigung des Verteilers 68
6.3 Sonstige Fertigungsrozesse 71
7 Elektrotechnisches Gesamtsystem und Datenverarbeitung 73
7.1 Elektrotechnischer Aufbau 73
7.2 Datenaufnahme- und Verarbeitung 76
8 Validierung und Qualitätssicherung 83
8.1 Dichtigkeitsprüfung 83
8.2 Qualitätssicherung des Verteilersystems 84
8.3 Gesamtfunktionstest und Integration 90
9 Zusammenfasung und Ausblick 93
9.1 Zusammenfassung der Ergebnisse 93
9.2 Kritische Betrachtung und Limitationen 94
9.3 Schlussfolgerungen und Ausblick 9
Verifizierung und Optimierung von Messverfahren zur Bestimmung der Verlustleistung in Batteriezellen von Speichersystemen
No full textZur präzisen Bestimmung der Wärmeentwicklung von Lithium-Ionen-Batterien werden verschie-dene Messmethoden untersucht und bewertet. Der Fokus liegt auf der Analyse des Zellinnenwi-derstands und der damit verbundenen Verlustleistung. Im Rahmen einer theoretischen Vorunter-suchung werden das Stromimpulsverfahren, die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) und das Konstantstromverfahren betrachtet. Anschließend erfolgt die Durchführung der Verfah-ren an einem Batteriemodul mit Zellen aus Lithium-Eisen-Phosphat. Um die Genauigkeit der Er-gebnisse zu bewerten, wird eine thermische Testplattform verwendet. Über die Eingabe der Mes-sergebnisse wird auf der Testplattform das thermische Verhalten des Batteriemoduls simuliert. Der Abgleich der Simulationsergebnisse mit einer Referenzmessung liefert schließlich die auschlagge-benden Bewertungskriterien. Die Untersuchungen zeigen, dass das Konstantstromverfahren auf der Testplattform die präzises-ten Ergebnisse liefert. Gleichzeitig lässt sich feststellen, dass die Verlustleistung beim Stromimpuls-verfahren stark von der Impulsdauer abhängt. Längere Impulsdauern von über 10 s steigern die Genauigkeit dieses Verfahrens deutlich. Auch bei der EIS-Messung lässt sich ein Optimierungspo-tenzial identifizieren. Hier könnte eine Steigerung der Präzision erreicht werden, indem Erreger-stromfrequenzen unter 0,1 Hz einbezogen werden.:1 Einleitung 1
1.1 Motivation 1
1.2 Zielsetzung der Arbeit 2
1.3 Aufbau der Arbeit 3
2 Theoretische Grundlagen 4
2.1 Grundlagen von Lithium-Ionen-Batterien 4
2.1.1 Funktionsweise 4
2.1.2 Definition wichtiger Größen 6
2.1.3 Elektrochemische Prozesse und das Zellmodell 6
2.1.4 Wärmeentwicklung auf Zellebene 8
2.1.5 Wärmeentwicklung auf Modulebene 10
2.2 Prozesse der Wärmeübertragung 11
2.2.1 Wärmeleitung 11
2.2.2 Konvektion 11
2.2.3 Strahlung 14
3 Methoden zur Verlustleistungsbestimmung 15
3.1 Elektrochemische-Impedanzspektroskopie 15
3.2 Stromimpuls 17
3.3 Konstantstrommessung 18
3.4 Vor- und Nachteile der betrachteten Methoden 20
4 Vorstellung des analysierten Batteriemoduls 23
4.1 Technische Spezifikation 23
4.2 Aufzeichnung Leerlaufspannungskennlinie 25
5 Durchführung der Verlustleistungsmessungen 30
5.1 Versuchsvorbereitung 30
5.1.1 Versuchsaufbau 30
5.1.2 Ablaufplan 31
5.2 Anwendung Stromimpulsmessverfahren 33
5.2.1 Datenerfassung und -aufbereitung 34
5.2.2 Datenauswertung 34
5.3 Anwendung EIS-Verfahren 37
5.3.1 Datenerfassung und -aufbereitung 38
5.3.2 Datenauswertung 38
5.4 Anwendung Konstantstromverfahren 41
5.4.1 Datenerfassung und -aufbereitung 41
5.4.2 Datenauswertung 41
6 Validierung und Diskussion 47
6.1 Entwicklung einer Testplattform 47
6.1.1 Modellierungsansatz 47
6.1.2 Elektrisches System 48
6.1.3 Thermisches System 49
6.2 Aufzeichnung Referenzmessung und Modellvalidierung 52
6.2.1 Referenzmessung 52
6.2.2 Validierung der Konvektionskoeffizienten 54
6.3 Auswertung der Testergebnisse 55
6.3.1 Innenwiderstände auf Basis des EIS- / Stromimpulsverfahrens mit t < 1 s 55
6.3.2 Innenwiderstände auf Basis des Stromimpulsmessverfahrens mit t = 10 s 56
6.3.3 Innenwiderstände auf Basis des Konstantstrommessverfahrens 57
6.3.4 Bewertung der Messverfahren 59
7 Zusammenfassung und Ausblick 63
7.1 Zusammenfassung 63
7.2 Ausblick 65
8 Literaturverzeichnis 6
Intuitive Konfiguration und Management von Sicherheitszonen durch Augmented Reality für eine sichere Mensch-Roboter Interaktion
No full textDieser Beitrag stellt einen Ansatz zur intuitiven Konfiguration der Sicherheitsparameter eines Laserscanners
mit Hilfe von Augmented Reality vor. Diese Sicherheitssensoren werden z.B. zur Realisierung
von Roboterzellen ohne trennende Schutzeinrichtungen eingesetzt. Ihre Einrichtung, insbesondere
die Konfiguration der Sicherheitszonen, kann jedoch zeitaufwendig sein. Außerdem ist es
möglich, dass sich die Bediener nicht immer über die exakte Lage dieser Zonen bewusst sind.
Dadurch kann es zu unbeabsichtigten Verletzungen der Sicherheitsabstände kommen, was die Verfügbarkeit
der Anlage reduziert. Das hier vorgeschlagene Robotersystem ermöglicht es dem Benutzer
Sicherheits- und Warnbereiche intuitiv mit Hilfe von Mixed Reality über ein Head Mounted Display
(HMD) festzulegen, indem diese mit der realen Umgebung überlagert werden. Des Weiteren
kann der Bediener die Sicherheits- und Warnfelder um den Laserscanner herum beobachten. Dies
stärkt das Situationsbewusstsein und fördert sicherere Arbeitsbedingungen. Experimentelle Ergebnisse
zeigen, dass der Roboter zuverlässig auf die über die HMD-Oberfläche definierten Bereichen
reagiert
Intuitive AR-Sicherheitszonenkonfiguration durch für eine sichere Mensch-Roboter Interaktion
No full textDieser Beitrag stellt einen Ansatz zur intuitiven Konfiguration der Sicherheitsparameter eines Laserscanners
mit Hilfe von Augmented Reality vor. Diese Sicherheitssensoren werden z.B. zur Realisierung
von Roboterzellen ohne trennende Schutzeinrichtungen eingesetzt. Ihre Einrichtung, insbesondere
die Konfiguration der Sicherheitszonen, kann jedoch zeitaufwendig sein. Außerdem ist es
möglich, dass sich die Bediener nicht immer über die exakte Lage dieser Zonen bewusst sind.
Dadurch kann es zu unbeabsichtigten Verletzungen der Sicherheitsabstände kommen, was die Verfügbarkeit
der Anlage reduziert. Das hier vorgeschlagene Robotersystem ermöglicht es dem Benutzer
Sicherheits- und Warnbereiche intuitiv mit Hilfe von Mixed Reality über ein Head Mounted Display
(HMD) festzulegen, indem diese mit der realen Umgebung überlagert werden. Des Weiteren
kann der Bediener die Sicherheits- und Warnfelder um den Laserscanner herum beobachten. Dies
stärkt das Situationsbewusstsein und fördert sicherere Arbeitsbedingungen. Experimentelle Ergebnisse
zeigen, dass der Roboter zuverlässig auf die über die HMD-Oberfläche definierten Bereichen
reagiert