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Dissertation
Entwicklung und Analyse Lidar-basierter Kurzzeitmessstrategien zur Bestimmung des Windpotenzials
(2022)
Zur Erreichung der Klimaziele ist ein deutlicher Ausbau der Windenergie notwendig. Dies erfordert die Erschließung neuer, geeigneter Standorte für die Errichtung von Windparks. Die Grundlage einer Windparkplanung stellt üblicherweise eine Windmesskampagne dar, in der die Windverhältnisse am jeweiligen Standort bestimmt und das langjährige Windpotenzial abgeschätzt werden. Hierbei besteht Bedarf an effizienten, d. h. kostengünstigen und zeitlich begrenzten Messstrategien, die überdies eine hohe Genauigkeit der ...
Dissertation
Probabilistische Methode zur Generierung repräsentativer Umwelt- und Fahrprofile zur Bewertung des Thermomanagements im Fahrzeug
(2022)
Das heutige Heiz- und Kühlsystem von batteriebetriebenen Fahrzeugen, bekannt auch als Thermomanagement, stellt eine komplexe Einheit aus Innenraum- und Hochvoltspeicherklimatisierung dar. Wesentliche Aspekte, wie z.B. der Kühlprozess im Sommer, der Heizprozess im Winter und die zusätzliche Kühlung der Batterie führen zur Reduzierung des Aktionsradius eines Elektrofahrzeuges. Dieser kann in vereinzelten Fällen bis zur Hälfte der verfügbaren Energiemenge betragen. Der dafür benötigte Strom kommt direkt aus der Batterie ...
Dissertation
Load Balancing, Fault Tolerance, and Resource Elasticity for Asynchronous Many-Task Systems
(2021-12-21)
High-Performance Computing (HPC) ermöglicht die Lösung komplexer Probleme aus verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen, einschließlich gesellschaftlicher Probleme wie z.B. COVID-19. In letzter Zeit gibt es neben traditionellen Simulationen immer mehr irreguläre Anwendungen, welche die Vorhersagbarkeit der Berechnungen einschränken. Die Anwendungen werden auf HPC-Maschinen ausgeführt, die aus immer mehr Hardwarekomponenten bestehen und von mehreren Benutzern gleichzeitig verwendet werden. Um eine effiziente und ...
Dissertation
Entwicklung eines Nanospektrometer-Demonstrators für den sichtbaren Spektralbereich
(2022)
Ein miniaturisiertes optisches Spektrometer auf Basis eines Fabry-Pérot-Filter-Arrays wird für den sichtbaren Spektralbereich als Demonstrator realisiert. Hierfür wird ein FP-Filter-Array mit einem optischen Bandpass-Filter in eine Graustufen-CCD-Kamera integriert und ein Algorithmus zur Signalverarbeitung implementiert. Die Kalibrierung des Spektrometers wird experimentell mit Hilfe einer durchstimmbaren Lichtquelle durchgeführt, die in dieser Arbeit konstruiert und verifiziert wird. Die Bezeichnung des Spektrometers ...
Dissertation
Einfache Methoden und Techniken zur Entwicklung von Serious Games
(2021-12)
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein einfacher Workflow entwickelt, mit dem eine reale Umgebung aufgenommen werden kann mit dem Ziel diese mit virtuellen Objekten und Tangibles anzureichern. Dazu werden zunächst Aufnahmeverfahren gesucht, mit denen sich ein begrenzter realer Ort auf eine Weise analysieren lässt, dass dieser später realistisch, also deutlich wiedererkennbar, darstellen lässt. Dieses Modell der Realität wird nun mit virtuellen, also nicht tatsächlich existenten Objekten angereichert. Diese Objekte sind ...
Dissertation
Optimierter Einsatz von Ferritmagneten in permanentmagneterregten Synchronmotoren für Elektrofahrzeuge
(2022-11)
In der vorliegenden Dissertation wird eine konzeptionelle Maschine entwickelt. Dabei werden drei Disziplinen, die elektromagnetische, die mechanische als auch ein Optimierungsverfahren, zur Entwicklung des Maschinendesigns miteinander verknüpft. In der ersten Disziplin, der elektromagnetischen, werden die Performance als auch die elektrischen Eigenschaften mit den Anforderungen verglichen. Dabei werden zugleich problematische Eigenschaften wie das Entmagnetisieren der Magneten durch geeignete Optimierungen verbessert. ...
Dissertation
Entwicklung einer selbstjustierenden Formgebungsstruktur zur Herstellung formspezifischer 3D-Partikel basierend auf Nanoimprint-Technologie
(2020-11)
Ausgehend vom Soft-Nanoimprint-Verfahren wurde im Rahmen dieser Arbeit die Self-Aligned Molding Technology (SAMT) entwickelt. Die SAMT-Prägetechnologie ermöglicht eine wesentliche Reduzierung des Justieraufwands zur Herstellung echter 3D-Strukturen. Das Konzept basiert auf einem ‚Waffeleisen‘-Prinzip in Mikrometergröße und erlaubt in einem einstufigen Prägeprozess die Erzeugung komplexer 3D-Strukturen und -Partikel. Die SAMT Prägeform wurde in Form von 35 µm breiten V-Gräben im elastischen Polydimethylsiloxan (PDMS) ...
Dissertation
Kritikalitätsbewertung und Bordnetzsteuerung für ein prädiktives Leistungsmanagement
(2022)
Das elektrische Bordnetz in heutigen Fahrzeugen versorgt die elektrischen Verbraucher mit Energie und setzt sich aus Generator, DC-DC-Wandlern, Batterien, Verbrauchern sowie Leitungen zusammen. Aufgrund der zunehmenden Elektrifizierung von Verbrauchern in Folge der steigenden Umweltschutzanforderungen sowie der Weiterentwicklung des automatisierten Fahrens steigt der Leistungsbedarf im Bordnetz stark an. Die heutigen Bordnetze können diese erhöhten Leistungsanforderungen nur durch leistungsstärkere Generatoren, ...
Dissertation
A Self-Organising Multi-Agent Knowledge Base
(2021-12)
Digitale Städte sind zunehmend auf IT- und Kommunikationsinfrastruktur angewiesen. Sie können als große verteilte Systeme betrachtet werden, die aus heterogenen und autonomen Teilnehmern bestehen. Besonders in Notfall- und Krisensituationen muss kritisches Wissen, beispielsweise über verletzte Personen oder beschädigte Infrastruktur, zuverlässig auch unter eingeschränkter Kommunikation erreichbar sein. In einer solchen Umgebung würde eine zentrale Verwaltung des kritischen Wissens einen Engpass verursachen. Daher ...
Dissertation
Praktische Anwendung von aktiver Vormagnetisierung in transformatorlosen DC/DC-Konvertern
(2022)
Magnetic devices are used in almost every power electronic system. Therefore, their purpose and with that their requirements can vary in a wide range. The consequence is a large number of options regarding the priority of optimisation. In this work, the focus is on reducing the volume or weight of inductors in transformerless DC-DC converters. Active prmeagnetization is choosed as an optimisation approach. The technique enables an operation of the DC-DC-converter in the Triangular Current Mode (TCM), whereby ...