Hochschulschriftenserver der TH Wildau
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Bioprozessautomatisierung einer Algenanlage mithilfe eines Single-Board-Computers
No full textFür die effektive Haltung von Mikroorganismen, kleinen Pflanzen oder Algen in Bioreaktoren ist die Aufrechterhaltung optimaler Kultivierungsbedingungen, wie beispielsweise pH-Wert, Temperatur oder Nährstoffgehalt, notwendig. Diese Parameter können sich während der Kultivierung ändern, weshalb sie regelmäßig kontrolliert und gegebenenfalls angepasst werden müssen. Wir präsentieren hier den technischen Aufbau und die Softwarerealisierung eines Automatisierungssystems zur autonomen Regulierung des pH-Wertes in Bioreaktoren, in denen die grüne Mikroalge Scenedesmus rubescens kultiviert wird. Dazu wurde ein System mit pH-Sensoren, Signalwandlern und Magnetventilen zur kontrollierten CO2-Begasung aufgebaut. Für die Steuerung und die Datenaufzeichnung diente ein Single-Board-Computer (Raspberry Pi) mit Webeserver. Die Anlage war voll funktionsfähig und konnte über mehrere Tage fehlerlos den pH-Wert auf einen vorgegebenen Wert regeln. Das System ist leicht auch auf Großanlagen und für andere Parameter erweiterbar. Durch die Nutzung eines Single-Board-Computers erfordert die Anlage nur minimalen Platz- und Energiebedarf und ist mit geringen Anschaffungskosten verbunden.The maintenance of stable internal conditions such as pH, temperature, or nutrients is essential for the cultivation of microorganisms, small plants and algae in bioreactors. These parameters can significantly vary during cultivation and have to be controlled and regulated. Here we present the technical construction and software implementation of an automation system for measurement and controlling pH in bioreactors for cultivating the green micro algae Scenedesmus rubescens. The system was built up with pH sensors, a signal transducing unit and magnetic valves that regulate the CO2 volume flow. A single-board-computer (Raspberry Pi) with web server was used as control unit and for data recording. The established system was stable for several days and approved for fulfilling all requirements. It is easily expandable for other parameters and can be used for larger systems. By using the Raspberry Pi as a low cost, very energy efficient credit-card sized computer with minimum space requirements the system can serve as an alternative for commercial automation systems
Various types of polyurethanes in the process of Chemical Recycling
No full textIncreasing raw material costs and more stringent regulations have led to more pressure to develop customer-oriented recycling processes for polyurethanes. Furthermore, waste disposal runs into increasing costs for the producers while old methods of disposal are prohibited legally, both in the US and Europe. One way to solve this problem is to develop a well-suited process and plant for a customer specialised procedure to re-use the waste material obtained for each type of polyurethane product. Based on the previously described simultaneous glycolysis and aminolysis of polyurethanes in this paper, we will report on first results on larger scale recycling of some polyurethane products. While we were initially focused on the use of the recycling products (recycling polyols) to produce new types of polyurethanes, e. g. from cold moulded foams sealants or coatings, the philosophy had to be changed to use the recycling polyols as much as possible to produce the same materials as originally. This route was consequently developed further to other polyurethane products and the incorporation of the recycling polyols into original premixes to be reacted with isocyanates.Steigende Materialkosten und verschärfte regulatorische Anforderungen sind Stressoren hin zu einem anwenderorientierten chemischen Recycling von Polyurethanen. Ferner ist die Abfallablagerung in den USA und Europa weitgehend nicht mehr möglich und die Entsorgung mit steigenden Kosten verbunden. Eine Möglichkeit, das Problem zu lösen, besteht darin, für jeden Polyurethan-Typ einen entsprechend angepassten Prozess einschließlich Anlagenauslegung für die Wiederverwendung des Abfallmaterials zu entwickeln. Aufbauend auf einer kombinierten Glykolyse und Aminolyse wird im vorliegenden Artikel über erste Ergebnisse einer Maßstabsvergrößerung an konkreten Polyurethan-Produkten berichtet. Die Zielrichtung zu Beginn war die Verwendung von Recycling-Produkten (Recycling-Polyolen) zur Herstellung von neuen Polyurethan-Typen, z. B. ausgehend von Kaltformweichschaumstoffen zu Dichtmassen oder Beschichtungen. Mit der nunmehr verfolgten Philosophie werden so viel wie möglich Recycling-Polyole in der Original-Rezeptur verwendet. Dieser Weg wurde konsequent für Polyurethanprodukte unter Einbeziehung von Recycling-Polyolen in ursprünglichen Mischungen zur Reaktion mit Isocyanaten weiterentwickelt
Strukturdynamik- und Maschinendiagnose an einem Cherenkov-Teleskop
No full textDas Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY) in Zeuthen entwickelt zurzeit die 12m-Teleskope im Rahmen des internationalen Cherenkov-Telescope-Array (CTA)-Konsortiums. Es ist geplant, die Teleskope über einen Zeitraum von mindestens 30 Jahren kostengünstig zu betreiben. Dabei führt der autarke Betrieb von Teleskopen an abgelegenen Standorten zu speziellen Anforderungen an die Ausfallsicherheit. Diese Anforderungen gelten sowohl für die Tragstruktur als auch für die Antriebskomponenten. Zustandsüberwachung und Verschleißanalysen sind in diesem Anwendungsfall mit klassischen Methoden der Maschinen- und Strukturüberwachung nur eingeschränkt möglich. Methoden der Mustererkennung aus dem Bereich der Psychoakustik konnten erfolgreich verwendet werden, um den Langsamlauf zu analysieren. In diesem Beitrag werden Ergebnisse von Schwingungsuntersuchungen an einem 1:1-Prototyp des Teleskops vorgestellt. Zusätzlich wird die Frage beantwortet, wie ein kostengünstiges Überwachungssystem mit minimaler Sensoranzahl realisiert werden kann.The Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY) in Zeuthen currently develops telescopes with 12 m diameter in the framework of the international Cherenkov Telescope Array (CTA) consortium. These telescopes are supposed to work cost-efficiently for a period of at least 30 years. Their operation at remote locations leads to special demands for the telescope’s support structure and drive components system stability. In this case, traditional methods of condition monitoring and structural health monitoring reach their limits. Psychoacoustical methods could be successfully applied in order to analyse low revolution speed regime. In this paper, we present results of a structural dynamic analysis of a real-sized telescope prototype. Additionally, the question of how to realise a monitoring system with a minimum amount of sensors is addressed
Thesaurus Logistik: Eine neue Dimension des Terminologiemanagements
No full textThe article aims to present the structure and key features of the internetbased bilingual (German and English) Thesaurus Logistics, developed by the Technical University of Applied Sciences Wildau in cooperation with the Institute of Shipping Economics and Logistics (ISL) and Institue of Logistics and Warehousing (ILiM). The comprehensive Thesaurus Logistics is based on the most advanced tools used for the developing of thesauri, namely: iQvoc and SKOS
Informationsgewinnung im cyberphysischen Produktionssystem
No full textIm Fokus vieler industrieller Forschungsprojekte steht die intelligente Vernetzung von Entitäten im produktionstechnischen Umfeld. Im Rahmenkonzept Industrie 4.0 wird zum Wandel bestehender hierarchischer Betriebsstrukturen in ein cyberphysisches Produktionssystem beigetragen. Priorität haben Untersuchungen sensorischer Komponenten und deren Verkettung als Führungselement im zukünftigen Produktionsumfeld, welches durch Selbstanalyse, Selbstorganisation und Selbstoptimierung geprägt sein wird. Ziel des Hochschulprojektes (iSensPK) ist die Abwandlung bestehender Sensorkonzepte und deren Nutzbarmachung für das Internet der Dinge. Einen Schwerpunkt wird dabei insbesondere die Definition und Verknüpfung stabiler Kommunikationswege darstellen. Als Demonstrator erfolgt der Aufbau eines 6-Komponenten Kraftmesssystems zur Prüfung und Kalibrierung moderner Greifertechnologien unter Feldbedingungen. Durch die umfangreiche Vernetzung verschiedener Sensoren erfolgt die Erfassung von Störgrößen im Testumfeld. Das gewonnene Abbild der physischen Umgebung dient zur Korrektur der Kraftmessungsergebnisse. Für die Realisierung eines derartigen Kraftmess- und Umfelderfassungssystems wird in den sensorisch relevanten Bereichen der Kommunikation, Sensordatenfusion, Multifunktionsintegration und Selbstorganisation nach Lösungsansätzen gesucht.The main focus of different industrial R&D projects explores possible starting points for the intelligent interconnection of entities in a productional environment. Against a background of ‘Industrie 4.0‘, this contributes to a transformation of existing, hierarchical structures into a cyber physical production system. The focus here is on investigating sensor components and their interlinking as a main element in a future production environment which will be characterised by self-analysis, self-organisation and self-optimisation. The aim of the project iSensPK is to modify sensor concepts in being to facilitate their utilisation in the Internet of Things. Emphasis rests on defining and combining stable lines of communication. A demonstrator is set up, including a six-component force measuring system to enable inspecting and calibration of modern gripping technologies within field conditions. Through adequate linkage of different sensors, the capture of disturbance variables is made possible. The resulting image of the physical environments serves to readjust any measured force values. To implement such a force measuring and environment detecting system, sensorial relevant fields of communication, sensor data fusion, multifunctional integration and self-organisation are searched to conclude approaches to solutions
Darstellung von Elementen eines Anti Claim Managements als Teil der Prozesse der DB ProjektBau GmbH und Ableitung von Maßnahmen und Empfehlungen zur Optimierung und Ergänzung der Prozesslandschaft
No full textAus der Perspektive eines Auftraggebers für Bauleistungen der Eisenbahninfrastruktur werden über die Projektphasen Planung, Ausschreibung, Realisierung und Nachlauf Maßnahmen aufgezeigt, die dem Claimverhalten von Auftragnehmern entgegenwirken können. Dazu werden die bereits im Unternehmen vorhandenen Prozesse, Funktionen und technischen Hilfsmittel analysiert, mögliche Nachtragsursachen am Fallbeispiel dargestellt und ein individueller Anti Claim-Ansatz in Form einer Datenbank vorgestellt. Weiterhin werden neue ACM-Bausteine entwickelt und erläutert. Durch die Anwendung dieser Maßnahmen soll eine Optimierung der Projektkosten erreicht werden. Weiterhin soll die Summe aller Planungs- und Baukosten möglichst konstant bleiben sowie unberechtigte Forderungen zeitnah abgewiesen werden.From the perspective of the purchaser of construction works for the railway infrastructure measures to counteract the claim practice of contractors are presented covering the project phases of planning, tendering, implementation and follow-up. For this purpose, pre-existing business processes, functions and technical aids are analyzed, possible supplement causes are presented in a case study and an individual anti- claim approach in the form of a database is outlined. Furthermore, new ACM-devices are developed and discussed. By application of these measures, a reduction of project cost is to be achieved. Moreover, the sum of all planning and construction costs is to remain as constant as possible and unjustified claims shall be rejected promptly
Targeted or whole genome sequencing of formalin fixed tissue samples: potential applications in cancer genomics
No full textCurrent genomic studies are limited by the poor availability of fresh-frozen tissue samples. Although formalin-fixed diagnostic samples are in abundance, they are seldom used in current genomic studies because of the concern of formalin-fixation artifacts. Better characterization of these artifacts will allow the use of archived clinical specimens in translational and clinical research studies. To provide a systematic analysis of formalin-fixation artifacts on Illumina sequencing, we generated 26 DNA sequencing data sets from 13 pairs of matched formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) and fresh-frozen (FF) tissue samples. The results indicate high rate of concordant calls between matched FF/FFPE pairs at reference and variant positions in three commonly used sequencing approaches (whole genome, whole exome, and targeted exon sequencing). Global mismatch rates and C·G > T·A substitutions were comparable between matched FF/FFPE samples, and discordant rates were low (<0.26%) in all samples. Finally, low-pass whole genome sequencing produces similar pattern of copy number alterations between FF/FFPE pairs. The results from our studies suggest the potential use of diagnostic FFPE samples for cancer genomic studies to characterize and catalog variations in cancer genomes
Intact cell mass spectrometry as a rapid and specific tool for the differentiation of toxic effects in cell-based ecotoxicological test systems
No full textIn the last few decades, MALDI-TOF MS has become a useful technique not only in proteomics, but also as a fast and specific tool for whole cell analysis through intact cell mass spectrometry (IC-MS). The present study evaluated IC-MS as a novel tool for the detection of distinct patterns that can be observed after exposure to a certain toxin or concentration by utilizing the eukaryotic fish cell line RTL-W1. Two different viability assays were performed to define the range for IC-MS investigations, each of which employing copper sulfate, acridine, and β-naphthoflavone (BNF) as model compounds for several classes of environmental toxins. The IC-MS of RTL-W1 cells revealed not only specific spectral patterns for the various toxins, but also that the concentration used had an effect on RTL-W1 profiles. After the exposure with copper sulfate and acridine, the spectra of RTL-W1 showed a significant increase of certain peaks in the higher mass range (m/z >7000), which is probably attributed to the apoptosis of RTL-W1. On the contrary, exposure to BNF showed a distinct change of ion abundances only in the lower mass range (m/z <7000). Furthermore, a set of mass peaks could be identified as a specific biomarker for a single toxin treatment, so IC-MS demonstrates a new method for the distinction of toxic effects in fish cells. Due to fast sample preparation and high throughput, IC-MS offers great potential for ecotoxicological studies to investigate cellular effects of different substances and complex environmental samples
Wie das Neue in eine Brandenburgische Hochschulbibliothek kommt und nicht versiegen mag – Ein persönlicher Rückblick
No full textDas Mantra der Kundenorientierung, Serviceentwicklung und die Verpflichtung zur Effektivität wie Effizienz bei der Bewältigung aller Geschäftsgänge sind mittlerweile Allgemeinplätze. Es verpflichtet Informationseinrichtungen, den aktuellen Entwicklungen und der Zeit auf den Fersen zu bleiben. Was bedeutet dies auf der alltäglich pragmatischen Ebene für eine überschaubare Fachhochschulbibliothek? Eine, die mit wenigen Ressourcen ausgestattet als Showcase, repräsentativer Raum, Boutique sich gut „verkaufen“ muss, um en vogue oder einfach nur relevant und interessant für Stakeholder, Nutzer sowie Mitarbeiter zu bleiben? Auf dem Campus der berlinnahen Informationseinrichtung wird seit dem Neubezug einer denkmalgeschützten Verladehalle 2007 versucht, dem gewinnenden Charme und anmutigen Ambiente des Porticus auch eine herausragende Rolle als Innovations-Hub für die Hochschule und Bibliotheken im Allgmeinen über gelebte neue Ideen abzugewinnen. Sie betreffen sowohl technische Lösungen in Bezug auf RFID, Visualisierung, Automatisierung und Software, aber auch Formate für Veranstaltungen und Weiterbildung. Was ist aber hierfür nötig, um das Neue, gekauft oder selbst gezimmert, immer wieder einfliessen zu lassen und sich mit dem Profil der tatkräftigen und kreativen Avantgarde zu identifizieren? Der Beitrag wird versuchen, das Umfeld dafür zu beleuchten, um Innovationen als selbstverständliche Erwartungshaltung reifen zu lassen. Der deskriptive Ansatz soll nach keineswegs vollständiger Reflexion eigener Bemühungen prima facie Anregung geben dazu, wie im öffentlichen Dienst und ohne direkte Tuchfühlung zu „schwarzen Zahlen“ eine Firmenkultur Einzug halten kann, die bei entsprechender Erwartungshaltung das Unvorhersehbare für sich höher einschätzt als das Vertraute. Es ist ein Plädoyer für das offene System, ein Hoch auf Veränderung und Neues, ohne damit in eine willkürliche Vielfalt zu geraten. Warum kann das werbende Motto der FH Münster „Bei uns dürfen Sie spielen“ nicht auch für Informationseinrichtungen greifen
Collaborative Problem Solving for Regional Development? – A New Approach of Public Participation
No full textIn this paper, we present a concept prototype for a socio-technical assistant (s.TAS) as a collaborative problem-solving approach to support the regional development in a selected rural district. The presented concept considers insides from citizen participation as an open government instrument and strongly incorporates collaborative value creation to address regional development issues. The presented approach incorporates citizens and other regional stakeholders (e.g., companies, organizations, associations) as problem-solvers and strongly enables regional stakeholders and the public administration to develop solutions jointly as an ongoing learning process. In this sense, s.TAS addresses participation approaches and elaborates participation to collaboration. For the development of this participatory problem-solving approach, we conducted (1) a broad literature review on participatory approaches and (2) we implemented a qualitative, collaborative research approach with participants from different stakeholder groups. In several workshop rounds, supported by interviews and surveys we developed a concept prototype for the socio-technical assistant s.TAS, which is a technical, smart system, which supports information, communication, participation and collaboration in the selected region