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Ökobilanzielle Analyse netzgekoppelter Energiespeicher
No full textIn Anbetracht der Bedrohung durch den Klimawandel ist eine Transformation von Energiesystemen unverzichtbar. Energiespeicher sind Technologien von zentraler Bedeutung auf, die sich innerhalb dieser Arbeit fokussiert wird.
Der Schwerpunkt liegt vor allem auf dem Einsatz in Energiesystemen. Zur Bewertung des Einsatzes wird ein Energiesystemmodell erstellt. Für dieses werden Szenarien entwickelt. In dem Modell werden drei verschiedene Speicheranwendungen betrachtet. Vermeidung der Abregelung von Windenergieanlagen, Verwendung von Pufferspeichern für die Elektromobilität und Erhöhung des Eigenverbrauchs von Solarstrom. Um die Anwendungen zu bewerten, werden die resultierenden Umweltauswirkungen, mit denen der Produktion der Energiespeicher verglichen.
Der Einsatz von Energiespeichern zur Erhöhung des Eigenverbrauchs von Solarstrom reduziert das GWP nicht. Ihr Einsatz zur Vermeidung der Abregelung von Windenergieanlagen und als Pufferspeicher für die Elektromobilität reduziert das GWP
Numerical modeling of the nonlinear, anisotropic, saturated material behavior in tensile membrane structures
No full textTextilmembranen sind leichte Tragwerke, deren zuverlässige Analyse eine präzise Beschreibung ihres nichtlinearen und anisotropen Materialverhaltens erfordert. In dieser Dissertation wird ein Rahmen zur Simulation des gesättigten mechanischen Verhaltens beschichteter Gewebe vorgestellt. Dafür werden physikalisch sinnvolle, numerisch robuste hyperelastische orthotrope Modelle entwickelt, darunter zwei polykonvexe Formulierungen. Die Modelle werden anhand von Randwertproblemen bewertet und zeigen im Vergleich zu einer Literaturformulierung eine höhere Stabilität und eine bessere Konvergenz in Finite-Elemente-Analysen. Das polykonvexe Modell wird durch biaxiale Versuche kalibriert und mittels Druckkammertest validiert. Ergänzend wird ein Ansatz zur Beschreibung des Sättigungsverhaltens bei wiederholter Belastung entwickelt. Zudem werden spannungsverhältnisbasierte Strategien präsentiert, die die Vorhersagegenauigkeit erhöhen, ohne die Rechenkosten zu steigern
Fractal flow in oscillatory hydraulic-dipole and single-borehole operations for geothermal systems
No full textFür die hydraulische Charakterisierung des Untergrunds mittels periodischer Anregung wurden analytische Lösungen für Einzelbohrungen und Dipolkonfigurationen in fraktalen Kluftnetzwerken hergeleitet. Der periodische Dipolbetrieb, zwei Bohrungen werden mit derselben Periode aber umgekehrter Phase bepumpt, erzeugt eine richtungsdominante Strömung zwischen den beiden Bohrungen, die für die geothermische Wärmegewinnung relevant ist. Die Lösungen sagen ferner vorher, dass Pumpaktivitäten in benachbarten Bohrungen die Injektivität einer Bohrung bei Strömungsdimensionen 2 nicht beeinflussen. Tests am Kemnader See bestätigten diese Vorhersage. Unterschiede zwischen aus Injektivitäts- und Interferenzanalyse der Felddaten abgeleiteten hydraulischen Parametern zeigen, dass der geklüftete Untergrund nicht homogen fraktal ist. Neben einem Konzept für Feldversuche mit minimaler Ausrüstung wurde der Wert von Gaspyknometrie für die praktische Ausbildung untersucht
Adolescent subjective well-being and development in Germany
No full textDie Arbeit untersucht, wie die Kontexte, in denen Jugendliche leben und die sozialen Ressourcen, die diese zur Verfügung stellen, das subjektive Wohlbefinden beeinflussen. Die Ergebnisse dieser Studie verdeutlichen die entscheidende Rolle der Schule beim Ausgleich struktureller Benachteiligungen. Sie deuten darauf hin, dass es nicht nur auf Bildungserfolge oder die Schulform ankommt, sondern vielmehr auf soziale Beziehungen und das Zugehörigkeitsgefühl - wie Jugendliche ihr soziales Umfeld wahrnehmen, hat einen erheblichen Einfluss auf ihr Wohlbefinden. In der Arbeit wird das Konzept des „Echoeffekts” eingeführt und zeigt, dass auch Schüler*innen, die nicht direkt betroffen sind, negative Folgen von Bullying erleben können. Eine methodische Teilstudie vergleicht drei Arten der Aufsicht während standardisierter Befragungen in Klassenräumen. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Beteiligung der Lehrkräfte während der Datenerhebung minimiert werden sollte.The study examines how the contexts in which young people live and the social resources available to them influence their subjective well-being. The results of this study highlight the crucial role of school in compensating for structural disadvantages. They suggest that it is not only educational success or the type of school that matters, but rather social relationships and a sense of belonging — how young people perceive their social environment has a significant impact on their well-being. The study introduces the concept of the “echo effect” and shows that even students who are not directly affected can experience negative consequences of bullying. A methodological sub-study compares three types of supervision during standardized classroom surveys. The results suggest that teacher involvement during data collection should be minimized
Machine learning-based strategies for detection and application of neurobiological error-related reinforcement signals in brain-computer interfaces
No full textGehirn-Computer-Schnittstellen (BCIs) nutzen neuronale Signale zur Kommunikation zwischen dem Gehirn und Geräten. Sie bieten Patienten mit motorischen Beeinträchtigungen eine Schnittstelle zu Systemen, die zur Verbesserung ihrer Lebensqualität dienen. Das Dekodieren neuronaler Daten ist allerdings schwierig und kann eine aufwändige Kalibrierung verlangen. Diese Arbeit untersucht den Einsatz von neurobiologischen fehlerbezogenen Potenzialen (ErrPs) in BCIs. ErrPs werden im menschlichen Gehirn u.a. ausgelöst, wenn der Benutzer einen Fehler des Systems wahrnimmt. Vorgestellte Studien untersuchen die Entwicklung und Validierung eines neuartigen BCI-Lernsystems, welches ErrP und Verstärkungslernen (VL) kombiniert. Die Arbeit validiert die theoretische und praktische Zuverlässigkeit des ErrP-VL-Frameworks durch die umfassende Analyse von Erkennungsfehlereffekten und erforscht die Möglichkeiten des adaptiven BCI-Ansatzes durch die systematische Simulation von neuronalen Signalen.Brain-computer interfaces (BCIs) use neural signal to enable communication between the brain and external devices. They provide patients with motor impairments an interface to systems that can improve their life quality. Decoding neural signals is however challenging and may require extensive calibration. This thesis investigates the use of neurobiological reinforcement signals, namely error-related potentials (ErrPs), in BCIs. ErrPs are elicited in the human brain under various situations, including when the user perceives a system error. Introduced studies investigate the development and validation of a novel BCI learning framework combining ErrP and reinforcement learning (RL). The thesis validates the theoretical and practical robustness of the introduced ErrP-RL framework through the comprehensive analysis of detection error effects und explores the possibilities within the adaptive BCI approach through the systematic simulation of neural signals
Überwindung organisationaler Pfadabhängigkeit im Sales and Operations Planning
No full textDiese Dissertation beschreibt, warum Unternehmen Schwierigkeiten haben, ihr Sales and Operations Planning (S&OP) an veränderte Kontextbedingungen anzupassen, und wie die dafür ursächlichen pfadabhängigen Lock-in-Zustände überwunden werden können. Dazu wird die bisherige kontingenztheoretische Perspektive auf das S&OP um die Theorie der organisationalen Pfadabhängigkeit erweitert.
Es wurde eine qualitativ-empirische Einzelfallstudie bei einem Automobilhersteller durchgeführt und ein abduktives Forschungsdesign verwendet, um beide theoretischen Perspektiven zu integrieren. Das Ergebnis ist ein integriertes Modell, das zeigt, wie ausgehend von einer initialen S&OP-Implementierung selbstverstärkende Mechanismen in Form von Koordinierungs- und Lerneffekten zu einem Lock-in des S&OP führen können. Darauf aufbauend zeigt das Modell, wie dieser Lock-in-Zustand durch ein zweistufiges Vorgehen aus Modernisierung und Transformation destabilisiert und überwunden werden kann
Development of the filter adapter for polarization measurements with the Large Array Survey Telescope and analysis of initial observational data
No full textDiese Dissertation beschreibt die Entwicklung des ersten optischen Polarisation-Surveys mit hoher Kadenz und großem Gesichtsfeld auf Basis des Large Array Survey Telescope (LAST). Das Array aus 48 Weitfeld-Teleskopen ermöglicht die simultane Aufnahme von vier Polarisationswinkeln pro Montierung und damit zeitaufgelöste Polarimetrie ohne rotierende Optiken. Im Rahmen der Dissertation wurden Polarisationsfilter-Adapter konstruiert, Hardware und Steuerungssysteme entwickelt und optimiert sowie erste Beobachtungen in Bochum und am Weizmann Observatorium durchgeführt. Zur Kalibrierung wurde ein Standardstern-Sample etabliert und eine Datenreduktions- sowie Analyse-Pipeline konzipiert. Erste Messungen zeigen die Möglichkeit zur Detektion variabler Polarisation bei Transienten-Quellen. Instrumentelle Einflüsse auf die Messungen konnten quantifiziert werden. LAST demonstriert damit sein Potenzial für einen großflächigen, kostengünstigen Polarisation-Survey mit hoher zeitlicher Auflösung
The neuroarchitecture of the avian forebrain
No full textDiese Dissertation untersucht, wie Vögel komplexe kognitive Leistungen erbringen, obwohl ihnen der Neokortex fehlt, der bei Säugetieren als Grundlage höherer Kognition gilt. Am Taubenhirn werden neuroanatomische, neurochemische und methodische Ansätze kombiniert, um alternative neuronale Architekturen der Intelligenz zu charakterisieren. Im Fokus steht das mediale Nidopallium/Mesopallium (MNM), ein an Lernen, sensorisch-motorischer Integration und Verhaltenskontrolle beteiligtes Areal. Tracing-Experimente zeigen funktionell spezialisierte Subregionen und eine enge Vernetzung mit dem Nidopallium caudolaterale, dem funktionellen Analogon des präfrontalen Kortex. Ergänzend werden optogenetische Werkzeuge für Tauben etabliert und altersbedingte Autofluoreszenz methodisch reduziert. Die Analyse Calcium-bindender Proteine und GABA belegt neurochemische Parallelen zum Säugetierkortex und zeigt, dass komplexe Kognition auf alternativen, evolutionär konvergenten Hirnarchitekturen beruhen kann
Trends in der Versorgung der proximalen Humerusfraktur
No full textDie proximale Humerusfraktur ist bei Patienten über 60 Jahren die dritthäufigste Fraktur und zudem eine Indikatorfraktur für Osteoporose. Vor dem Hintergrund der alternden Bevölkerung nimmt die Bedeutung einer guten Therapie zu. Dennoch gibt es derzeit nur eine S1-Leitlinie.
Es wurden zwei Patientenkollektive der Jahre 2016 und 2021 verglichen. In der Arbeit konnte ein Rückgang der operativ versorgten proximalen Humerusfrakturen gezeigt werden. Neer-Typ I Frakturen wurden seltener operiert. Die Betroffenen waren morbider und älter. In der operativen Versorgung bleibt die Plattenosteosynthese das bevorzugte Verfahren, verliert aber tendenziell an Relevanz. Bei komplexeren Mehrfragmentfrakturen gewinnt die inverse Prothese an Relevanz.
Die Krankenhausaufenthaltsdauer verkürzt sich weiter. Es scheint, dass das Alter weiter ansteigen wird. Die immer älter und morbider werdende Bevölkerung erschwert die Behandlung. Als Indikatorfraktur für Osteoporose bietet sich großes Präventionspotenzial