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Analyse von Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion zur Modellierung von Energiepreisunsicherheiten für Monte-Carlo-Simulation: Eine Literaturstudie mit exemplarischer Anwendung
No full textDie weltweite Energienachfrage wird bis 2040 um rund 25 % steigen, während der Stromverbrauch um 60 % zunimmt. Der Wärmesektor trägt mit etwa 40 % maßgeblich zum europäischen Endenergieverbrauch bei, wobei fossile Energieträger dominieren. Für die Bewertung von Wärmeerzeugungstechnologien wird der Levelized Cost of Heat (LCOH) herangezogen, jedoch vernachlässigen deterministische Ansätze die zunehmenden Unsicherheiten volatiler Strom- und Gaspreise. In dieser Arbeit wird ein Excel-basiertes Modell entwickelt, das Wärmepumpen (WP), Elektroheizer (EH), Gaskessel (GK) und Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) systematisch vergleicht. Zunächst erfolgt eine deterministische Berechnung der LCOH, anschließend werden Unsicherheiten mithilfe einer Monte-Carlo-Simulation (MCS) mit 1 000 Iterationen abgebildet. Preisunsicherheiten werden über eine Beta(2,2)-Verteilung modelliert, während Strom- und Gaspreise über einen Kopplungsparameter ρ (0–1) miteinander verknüpft werden können.Die Ergebnisse zeigen, dass im Basisszenario mit einem Gaspreis von 35 €/MWh der Median-LCOH bei 39,5 €/MWh_th liegt, mit einer Bandbreite von rund 10 €/MWh_th zwischen P05 und P95. Im Zukunftsszenario mit einem Gaspreis von 100 €/MWh ergibt sich ein stabiler Medianwert von 74,3 €/MWh_th bei einer relativ geringen Bandbreite von etwa 7 %. Mit zunehmender Preisvolatilität erweitern sich die Unsicherheiten jedoch erheblich: Bei ±50 €/MWh beträgt die Bandbreite der Kosten bis zu 25 €/MWh_th. Hinsichtlich der Technologieanteile dominieren Wärmepumpen in nahezu allen Szenarien mit mehr als 90 %, während KWK-Anlagen in Hochpreisphasen bis zu 24 % beitragen, Elektroheizer bis zu 9 % und Gaskessel nur eine Nischenrolle von weniger als 2 % einnehmen.Die Simulationsergebnisse verdeutlichen, dass die mittleren Wärmegestehungskosten weitgehend robust bleiben, Risiken durch Volatilität jedoch stark ansteigen. Eine feine zeitliche Auflösung im 1-h-Raster reduziert Kosten und Unsicherheiten, während grobe Aggregationen über 12 h zu deutlich höheren Streuungen führen. Ergänzend zeigen Risikomaße wie CVaR95 und Risikoprämien, dass probabilistische Methoden deterministischen Analysen klar überlegen sind. Die Analyse bestätigt zudem, dass Strompreise den entscheidenden Einflussfaktor darstellen, da ein Anstieg um 1 €/MWh_el die LCOH um etwa 3 €/MWh_th verändert. Insgesamt belegt die Arbeit, dass strombasierte Technologien langfristig die Dekarbonisierung des Wärmesektors sichern können und dass die Monte-Carlo-Simulation (MCS) eine belastbare Grundlage für Investitionsentscheidungen unter Unsicherheit bietetGlobal energy demand is projected to increase by around 25% by 2040, while electricity consumption is expected to rise by 60%. The heating sector accounts for approximately 40% of Europe’s final energy demand and is still dominated by fossil fuels. The Levelized Cost of Heat (LCOH) is used as the key metric for evaluating heating technologies, but deterministic approaches fail to capture the growing uncertainties of volatile electricity and gas prices. This thesis develops an Excel-based model to systematically compare heat pumps (WP), electric heaters (EH), gas boilers (GK), and combined heat and power plants (CHP). In a first step, deterministic LCOH calculations are performed, followed by Monte Carlo simulations (MCS) with 1,000 iterations to capture uncertainty. Price uncertainties are modeled using a Beta(2,2) distribution, while electricity and gas prices can be correlated via a coupling parameter ρ(0–1).Results show that in the baseline scenario with a gas price of €35/MWh, the median LCOH is 39.5 €/MWh_th with a spread of about 10 €/MWh_th between P05 and P95. In a future scenario with a gas price of €100/MWh, the median stabilizes at 74.3 €/MWh_th with a relatively small spread of about 7%. However, increasing price volatility significantly widens the range of outcomes: with ±50 €/MWh, the cost spread reaches up to 25 €/MWh_th. Regarding technology shares, heat pumps dominate in almost all scenarios with over 90%, while CHP plants contribute up to 24% in high-price situations, electric heaters up to 9%, and gas boilers remain below 2%.The simulations demonstrate that while median LCOH values remain robust, volatility substantially increases investment risks. A fine temporal resolution (1-hour) reduces costs and risk exposure, whereas coarse aggregation (12-hour) leads to significantly higher uncertainties. Risk measures such as CVaR95 and risk premiums confirm that probabilistic methods clearly outperform deterministic analyses. Moreover, electricity prices emerge as the decisive cost driver, as an increase of 1 €/MWh_el changes LCOH by roughly 3 €/MWh_th. Overall, the study confirms that electricity-based technologies will play a central role in decarbonizing the heating sector and that Monte Carlo simulation provides a reliable basis for investment decisions under uncertainty.ausgeführt von: Osman ÖztürkMasterarbeit Fachhochschule Technikum Wien 202
Aircraft Sealant Removal
No full textDie Sicherstellung der strukturellen Integrität eines Flugzeuges über dessen gesamte Lebensdauer erfordert kontinuierliche Kontrollen, wobei planmäßige Inspektionen eine zentrale Rolle für Sicherheit und Zuverlässigkeit einnehmen. Zum Schutz vor Korrosion und Umwelteinflüssen werden empfindliche Bereiche mit Dichtmassen versehen. Diese Dichtmasse erschwert jedoch zerstörungsfreie Prüfungen, da bei diesen ihre Entfernung oftmals notwendig ist. Das derzeit eingesetzte manuelle Abtragen ist zeitaufwendig, körperlich belastend und kann zudem die Oberfläche beschädigen, was die Notwendigkeit eines alternativen Verfahrens verdeutlicht.Im Rahmen dieser Arbeit wurden drei Methoden zur Entfernung von Dichtmassen untersucht: ein chemisches Verfahren, ein Trockeneisstrahlverfahren sowie der Einsatz einer beheizten Klinge in Kombination mit chemischem abtragen. Hierzu wurden repräsentative Testobjekte gefertigt, die sowohl die Geometrie als auch die Materialeigenschaften der Flugzeugkomponente „Wing fold rib“ nachbilden. Anhand dieser Testobjekte erfolgten systematische Versuche, in denen Effizienz, Oberflächeneinwirkung, Reproduzierbarkeit und wirtschaftliche Umsetzbarkeit bewertet wurden. Auf Grundlage der Ergebnisse wurde für die erfolgversprechendste Methode eine Prozessspezifikation erstellt und ein Qualifikationsplan entwickelt. Dieser beinhaltete unter anderem eine Lebensdauerbewertung von Titanbauteilen, um mögliche Einflüsse durch veränderte Oberflächenrauheit zu erfassen.Die Ergebnisse zeigen, dass das Trockeneisbestrahlen das beste Gesamtergebnis erzielte. Es überzeugte durch hohe Effizienz, geringe Oberflächenbeeinträchtigung und eine konsistente Reproduzierbarkeit. Die Kombination aus beheizter Klinge und chemischer Abtragung erwies sich als praktikable Alternative, während das ausschließlich chemische Verfahren die geringste Effizienz und Anwendungsbreite aufwies. Durch die Kombination experimenteller Untersuchungen, strukturierter Bewertungen und eines Umsetzungskonzepts wird ein Weg von der Laboranalyse bis hin zur potenziellen Anwendung in der Luftfahrtindustrie aufgezeigt.Ensuring the structural integrity of an aircraft throughout its service life requires continuous attention with scheduled inspections playing a central role in guaranteeing both safety and operational reliability. To minimize the risk of corrosion and environmental degradation, protective sealants are applied to sensitive areas. While these sealants provide effective protection, they present a challenge for non-destructive testing because the removal is often necessary beforehand. The current method of manual scraping is not only slow and physically demanding but can also damage the surface, which underlines the importance of investigating alternative approaches.This thesis examined three different techniques for removing sealant. The options considered were a chemical removal process, a dry-ice blasting method and a heated blade technique supported by chemical removal. To ensure realistic testing conditions, representative Wing fold rib specimens were produced, replicating both the geometry and material properties of actual components. These samples were then used in a series of systematic experiments, where parameters such as process efficiency, surface effects, reproducibility and economic feasibility were assessed. Following the analysis of these experiments, a process specification was developed for the most promising method. In addition, a qualification plan was prepared to support possible usage. This plan included a fatigue life assessment on titanium parts, designed to evaluate effects caused by changes in surface roughness.The results of the study indicate that dry-ice blasting achieved the best overall performance, offering high efficiency, minimal surface impact and consistent reproducibility. The heated blade method, when combined with chemical removal, proved to be a strong alternative. The purely chemical process was the least efficient and less practical for broader application. Through the combination of experimental investigation, structured assessment and implementation planning, the thesis outlines a clear route from laboratory testing to possible application in the aerospace industry.by: Emil StojilkovicMasterarbeit Fachhochschule Technikum Wien 202
Lean Daily Management in a service organization: How can the Lean Daily Management System within Hitachi Energy Switzerland be enhanced in order to increase the efficiency of information flow, reduce meeting durations and provide a comprehensive visual overview of ongoing topics.
No full textby: Jonas RaditschMasterarbeit Fachhochschule Technikum Wien 2025Arbeit gesperr
The Very Early Onset of Axolotl and Mouse Digit Tip Regeneration
No full textby: Victoria MaderMasterarbeit Fachhochschule Technikum Wien 2025Arbeit gesperr
Agile Softwareentwicklung vs Informationssicherheit
No full textDie vorliegende Masterarbeit untersucht das Spannungsfeld zwischen agiler Softwareentwicklung und Informationssicherheitsanforderungen. Während agile Methoden auf Geschwindigkeit, Flexibilität und minimale Dokumentation setzen, erfordern Sicherheitsmaßnahmen traditionell strukturierte Prozesse und umfassende Risikoanalysen. Die zentrale Forschungsfrage lautet: Wie können agile Teams flexibel bleiben und gleichzeitig hohe Sicherheitsstandards erreichen?Die Untersuchung kombiniert eine systematische Literaturanalyse von 85 wissenschaftlichen Publikationen mit zehn qualitativen Experteninterviews aus der Praxis. Die Auswertung erfolgte mittels qualitativer Inhaltsanalyse nach Mayring.Die Ergebnisse zeigen, dass das theoretisch postulierte Spannungsfeld in der Praxis höchst heterogen erlebt wird – von fundamentalen Konflikten bis zur nahtlosen Integration. Als kritische Erfolgsfaktoren kristallisierten sich heraus: Security by Design mit frühzeitiger Integration von Sicherheitsaspekten, klare Verantwortlichkeitsstrukturen (unabhängig vom konkreten Organisationsmodell), automatisierte Sicherheitstests in CI/CD-Pipelines sowie eine starke Security-Kultur mit Management-Unterstützung. Überraschenderweise werden theoretisch empfohlene Ansätze wie dedizierte Security Sprints oder separate Security Backlogs von Praktikern abgelehnt, da sie die Trennung zwischen Security und Agilität verstärken.Die Studie zeigt, dass erfolgreiche Integration weniger von spezifischen Methoden abhängt als von der kontextgerechten Anpassung und der Verankerung von Security als integraler Qualitätsbestandteil. Wenn Security nicht als externe Kontrolle, sondern als gemeinsame Verantwortung verstanden wird, löst sich der scheinbare Widerspruch zwischen Agilität und Informationssicherheit auf.This master's thesis examines the tension between agile software development and information security requirements. While agile methods prioritize speed, flexibility, and minimal documentation, security measures traditionally require structured processes and comprehensive risk analyses. The central research question is: How can agile teams remain flexible while achieving high security standards?The study combines a systematic literature review of 85 scientific publications with ten qualitative expert interviews from practice. The analysis was conducted using qualitative content analysis according to Mayring.The results reveal that the theoretically postulated tension field is experienced highly heterogeneously in practice – ranging from fundamental conflicts to seamless integration. Critical success factors emerged as: Security by Design with early integration of security aspects, clear responsibility structures (regardless of the specific organizational model), automated security tests in CI/CD pipelines, and a strong security culture with management support. Surprisingly, theoretically recommended approaches such as dedicated security sprints or separate security backlogs are rejected by practitioners as they reinforce the separation between security and agility.The study demonstrates that successful integration depends less on specific methods than on context-appropriate adaptation and anchoring security as an integral quality component. When security is understood not as external control but as shared responsibility, the apparent contradiction between agility and information security dissolves.ausgeführt von: David EisingerMasterarbeit Fachhochschule Technikum Wien 202
Anisotropic 3D-printed Patches for Cardiac Repair after Myocardial Infarction
No full textby: Johanna WittigMasterarbeit Fachhochschule Technikum Wien 2025Arbeit gesperr
MyoWare Sensor-Based IoT System for EMG Monitoring and Rehabilitation Assistance
No full textDiese Masterarbeit widmet sich der der Entwicklung eines Prototyps eines IoT-Systems zur Überwachung der Muskelaktivität mittels Elektromyographie (EMG) für Zuhause. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Entwicklung einer mobilen Anwendung, die eine Echtzeit-Interaktion mit den Sensoren ermöglicht. Die Arbeit deckt den gesamten Entwicklungszyklus ab: vom Entwurf der Hardware-Architektur und der Konfiguration der Signalübertragung bis hin zum Aufbau der Benutzeroberfläche und der Datenverarbeitung.In der Studie wurden verschiedene Methoden zum Empfang und zur Übertragung eines EMG-Signals analysiert, einschließlich eines Vergleichs von Kommunikationsprotokollen (MQTT, BLE). Digitale Filterverfahren (einschließlich Butterworth-Filter, gleitender Mittelwert und Wavelet-Transformationen) wurden implementiert, um die Signalqualität zu verbessern und eine zuverlässige Visualisierung in der mobilen Schnittstelle zu ermöglichen. Besonderes Augenmerk wird auf die Gestaltung der Datenbankstruktur und der Geschäftslogik der Interaktion zwischen Patienten und Arzt im System gelegt. Während des Implementierungsprozesses wurde eine vergleichende Analyse bestehender Lösungen auf dem Markt durchgeführt und die Auswahl der für den Einsatz am besten geeigneten Hardware- und Softwarekomponenten begründet. Die Anforderungen an die Funktionalität und Sicherheit des Systems bei der Integration in klinische Szenarien werden ebenfalls berücksichtigt. Die Arbeit zeigt, dass es möglich ist, eine flexible und erweiterbare Plattform für die personalisierte Rehabilitation unter Verwendung kostengünstiger Wearable-Sensoren und mobiler Technologien zu schaffen.This master's thesis is devoted to the development of a prototype IoT system for monitoring muscle activity using electromyography (EMG) at home. The main focus is on creating a mobile application that provides real-time interaction with sensors. The work covers the full development cycle: from designing the hardware architecture and signal transmission configuration to building the user interface and data processing.The study analyzed various methods of receiving and transmitting an EMG signal, including a comparison of communication protocols (MQTT, BLE). Digital filtering methods (including Butterworth filter, Moving average, and Wavelet transforms) have been implemented to improve signal quality and provide reliable visualization in the mobile interface. Special attention is paid to the design of the database structure and business logic of interaction between the patient, the doctor in the system. During the implementation process, a comparative analysis of existing solutions on the market was carried out and the choice of hardware and software components most suitable for use was justified. The requirements for the functionality and security of the system when integrated into clinical scenarios are also considered. The work demonstrates the possibility of creating a flexible and extensible platform for personalized rehabilitation using inexpensive wearable sensors and mobile technologies.by: Polina BortsovaMasterarbeit Fachhochschule Technikum Wien 202
Decoding signaling pathways of sinoatrial node like cardioid differentiations
No full textDer Sinusknoten ist der Schrittmacher des menschlichen Herzens. Er initiiert den elektrischen Impuls, die die Herzkontraktion ausloesen, und ist Teil des kardialen Erregungsleitungssystem. Der Sinusknoten lässt sich in zwei Unterregionen unterteilen: Kopf und Schwanz. Zahlreiche Mutationen und Erkrankungen wie das Sick-Sinus-Syndrom (SSS) stehen mit dem Sinusknoten in Verbindung. Aufgrund seiner anatomischen Unzugänglichkeit sind Studien hierzu bisher jedoch begrenzt. Die molekularen Mechanismen der Sinusknoten-Spezifizierung, Differenzierung und Reifung zu verstehen, stellt eine Herausforderung dar. Menschliche induzierte pluripotente Stammzellen haben sich als leistungsfähiges Instrument zur Modellierung der frühen Herzentwicklung erwiesen. Mit der Erzeugung selbstorganisierter, dreidimensionaler Strukturen – sogenannter Kardioide können Prozesse wie Herzkammerbildung, Morphogenese und elektrophysiologischen Aktivität rekapituliert werden. Durch die Anwendung zweier verschiedener Induktionsprotokolle wurden Kardioide erzeugt, die entweder dem Kopf oder dem Schwanz des Sinusknoten ähneln. Jedes Protokoll zeigte einen anderen Phänotyp, ein anderes Expressionsprofil und eine andere Kontraktionsrate. Sinusknoten-Kopf- ähnliche und Sinusknoten-Schwanz-ähnliche Kardioide wurden umfassend charakterisiert. Mithilfe einer Kombination aus phänotypischer Analyse, Protein- und Genexpressionsprofilierung sowie funktionellen Tests wurde der Einfluss von Activin- und Wnt-Agonistenkonzentrationen während der Mesoderminduktion untersucht. Immunzytochemische Untersuchungen bestätigte die Answesenheit von Connexin 40 und Connexin 45 in beiden Protokollen. Darüber hinaus exprimierten Sinusknoten-Kopf- und Sinusknoten-Schwanz-ähnliche Kardioide die Ionenkanäle HCN4, HCN1 und Scn5a. Die Auswertung der EZM-Komponenten zeigte, dass Hyaluronsäure nicht das wichtigste EZM-Protein ist. Durch Fusion von Sinusknoten-ähnlichen und linksventrikulären Kardioiden wurden elektrische Kopplung und schrittmacherähnliche Identität nachgewiesen. Unsere Ergebnisse belegen, dass die präzise Modulation früher Signalwege das Zellschicksal beeinflusst. Zusammenfassend bieten SAN-ähnliche Cardioide eine vielversprechende Plattform zur Modellierung der menschlichen Herzentwicklung und Schrittmacherfunktion.The sinoatrial node (SAN) is the pacemaker of the human heart. It initiates the electrical im-pulse and causes the heart to contract and is part of the cardiac conduction system. The SAN can be divided into two subregions: head and tail. Many mutations and diseases like the sick sinus syndrome (SSS) are linked to the SAN. Due to its anatomical inaccessibility, stud-ies remain limited. Understanding the molecular mechanism behind SAN specification, differ-entiation and maturation remains a challenge. Human induced pluripotent stem cells have emerged as a powerful tool to model early cardiac development. With the generation of self-organized, three-dimensional structures – called cardioids. These promising models can be used to recapitulate heart chamber formation, morphogenesis and electrophysiological activi-ty. By applying two different induction protocol, cardioids that resemble either SAN head or tail were established. Each protocol exhibited a different phenotype, expression profile, and beat rate. SAN head like and SAN tail like cardioids were comprehensively characterized. Through a combination of phenotypical analysis, protein and gene expression profiling and functional assays, the impact of of Activin and Wnt agonist concentrations during mesoderm induction were analyzed. Immunocytochemistry confirmed the presence of connexin 40 and connexin 45 in both protocols. Furthermore, SAN head and SAN tail like cardioids expressed the ion channels HCN4, HCN1, and Scn5a. The evaluation of extracellular matrix protein components showed that hyaluronic acid I not the main extracellular matrix protein prominent. By fusion SAN like and left ventricle cardioids, electrical coupling and pacemaker like identity was demonstrated. Our findings provide evidence that precise modulation of early signaling path-ways affects the cell fate. In conclusion, SAN like cardioids are a promising platform to model human heart development and pacemaker properties.by: Doris PfarrMasterarbeit Fachhochschule Technikum Wien 202
Investigating non-canonical CDK-cyclin complexes in cancer
No full textby: Shahd WehbeMasterarbeit Fachhochschule Technikum Wien 2025Arbeit gesperr
Polymeric microparticle platform for sustained intra-articular delivery of biologics: from syn-thesis to preliminary in vivo retention
No full textby: Paula Oliva RibasMasterarbeit Fachhochschule Technikum Wien 2025Arbeit gesperr