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The requirement of air conditioning in modern passenger cars need to fullfill enviromental standards with respect to refrigerant concerning global warming potential and ozone depletion with flour chlor carbon hydrogen mixtures.
This leads to compromises with respect to energy onsumption and cost of components.
As an alternative to standard refrigeration cycles, an inexpensive direct air cooling process is presented and discussed with respect to performance.
The process is specially suited for electric vehicles or vehicles equipped with an electric boosting device (E-charger).
In der vorliegenden Studie wurden ein Probandentest sowie eine Online-Umfrage zur Untersuchung der Akzeptanz unterschiedlicher Ansätze und Möglichkeiten, nachhaltige touristische Angebote zu bewerben bzw. nach nachhaltigen Angeboten auf Plattformen im Internet zu suchen, durchgeführt. Der Probandentest stellt hierbei eine qualitative Erhebung dar und diente zusätzlich als Pre-Test für die Online-Befragung.
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die unterschiedlichen Darstellungsformen und Ansätze zur Präsentation nachhaltiger Angebote in einer touristischen Online-Plattform durchweg eine gute Akzeptanz aufweisen. Im Bereich der Kennzeichnung nachhaltiger Angebote erzielt das Icon als Nachhaltigkeits-Label eine deutlich bessere Akzeptanz als das Siegel oder die textuelle Darstellung. Eine vergleichbar hohe Akzeptanz erreicht ebenfalls das Nachhaltigkeits-Icon in der Kartendarstellung. Ein Nachhaltigkeits-Label auf Basis von Nutzerbewertungen wird recht kritisch gesehen und es wird in Frage gestellt, ob der Nutzer überhaupt in der Lage ist, die Nachhaltigkeit eines Angebots umfassend zu beurteilen.
Obige Ansätze zur Kennzeichnung nachhaltiger Angebote werden allerdings deutlich übertroffen von Ansätzen zum Filtern nachhaltiger Angebote. Hier erreicht das Filtern über das Nachhaltigkeitsprofil des Nutzers die höchste Akzeptanz aller Filtermethoden, gefolgt vom Filtern in der Katalogdarstellung und der Kartendarstellung. Eher kritisch gesehen wird die Verwendung einer abgestuften Nachhaltigkeit im Wesentlichen aufgrund einer zunehmenden Komplexität und mangelnden Transparenz der verwendeten Metrik.
Eine noch einmal bessere Akzeptanz erzielen schließlich die Ansätze zur Bereitstellung weiterführender Informationen. Hierbei wird die freie, d.h. sowohl textliche als auch bildliche Beschreibung deutlich besser eingestuft als die Beschreibung in Form einer Score-Card oder eines Nachhaltigkeitsprofils und erreicht die insgesamt höchste Akzeptanz aller Darstellungsformen.
Die Akzeptanz unterschiedlicher Darstellungsformen wird hierbei durchaus von gewissen sozio-demographischen Faktoren beeinflusst. So hat die Größe des Haushalts einen positiven Einfluss auf die Akzeptanz aller Darstellungsformen und somit offensichtlich auf den Stellenwert des Themas Nachhaltigkeit insgesamt. Der Einfluss des Alters der Befragten auf die Akzeptanz unterschiedlicher Darstellungsformen ist hingegen ambivalent. Ist das Nachhaltigkeits-Icon in der Kartendarstellung bei den 31- bis 50-Jährigen beliebter als bei anderen Altersgruppen, so sind die Möglichkeiten zum Filtern nachhaltiger Angebote sowie das umfassende Nachhaltigkeitsprofil des Nutzers bei jüngeren Menschen deutlich beliebter. Das Geschlecht der Befragten hat keinen Einfluss auf die Akzeptanz, mit Ausnahme des Nachhaltigkeits-Labels auf der Basis von Nutzerbewertungen, welches sich bei männlichen Befragten einer größeren Beliebtheit erfreut. Das im Rahmen der Befragung durchgeführte Nudging für das Thema Nachhaltigkeit hat schließlich überhaupt keinen nennenswerten Einfluss auf die Akzeptanz zur Präsentation nachhaltiger Angebote in Online-Plattformen.
Abschließend kann festgehalten werden, dass die gezielte Darstellung und Beschreibung nachhaltiger Angebote auf touristischen Onlineplattformen insgesamt einen erfolgsversprechenden Ansatz zur deren Bewerbung darstellt. Hierbei unterscheiden sich unterschiedliche Ansätze durchaus in ihrer Akzeptanz auch in Abhängigkeit demographischer Einflussfaktoren und eine gezielte Betrachtung und Untersuchung unterschiedlicher Darstellungsalternativen auch in weitergehenden Studien ist sinnvoll.
Die Notwendigkeit, Dringlichkeit und vor allem auch die Alternativlosigkeit der digitalen Transformation ist hinreichend bekannt. Mit der Customer Company Matrix existiert bereits ein Ansatz, welches den Einfluss digitaler Technologien holistisch erfasst und mittels der Dimensionen Kundennutzen (Customer) und Effizienz der Leistungserzeugung (Company) abbildet. Mit dem hier vorgestellten i4X-Framework erweitern wir diesen Ansatz und zeigen wie Organisationen im Durchlaufen der vier Phasen insight, ignite, innovate und implement digitale Transformation erfolgreich bewerkstelligen können.
Es werden 1428 im Jahr 2013 verfügbare Neufahrzeugtypen hinsichtlich des
CO2-Ausstoßes und der Fahrzeugparameter analysiert.
Die gewonnenen Daten werden mit der CO2-Klassifizierung
nach der PKW-EnVKV sowie den
CO2-Flottenzielvorgaben nach EU-Verordnung 443/2009 verglichen.
Unter Verwendung dimensionsanalytischer Methoden wird der
Zusammenhang zwischen Kraftstoffverbrauch, Fahrzeugparametern
wie Fahrzeugmasse, Höchstgeschwindigkeit und Beschleunigung
aufgezeigt und physikalisch begründet.
Durch Analyse der Kennzahlen lassen sich Fahrzeugtypen
und Technologien mit hohem spezifischen Verbrauch identifizieren. Es
wird deutlich, welche Technologien zu geringen spezifischen Verbräuchen
führen.
Die dimensionslosen Kennzahlen werden verwendet, um eine Abschätzung
des Kraftstoffverbrauchs von Fahrzeugen nach heutigem Technologiestand
zu machen.
Distribution of Cooling Structures in Water Cooled Electrical Machines using Localized Loss Profiles
(2023)
Cooling is a critical factor for improving power density in electrical appliances, especially in integrated drives for mobile applications. However, the issue of distributed losses in electric machines can lead to hotspots and temperature gradients within the electric drive. Traditional cooling jackets use unidirectional flow without or with evenly distributed cooling structures. This often aggravates the issue of hotspots, resulting in thermal derating and thus limiting the operation range. As well, a non-demand oriented distribution of cooling structures leads to unnecessary pressure losses.
This problem is addressed with a newly elaborated method for distributing cooling elements, i.e., pin fins with varying density distribution inside the cooling channel. Results from previous work, numerical simulations, and measurement data from a planar test bench are used. The approach segments the cooling channel by using a loss profile. This profile and analytic heat transfer calculations are used to determine the required density of cooling elements for dissipating the locally induced losses. For a linear channel with uniformly distributed losses, this results in an increasing number of cooling elements within the channel in fluid flow direction. With localized losses, this will result in an increased density distribution in the respective areas. The method is evaluated by applying it to a planar test channel and investigating the temperature distribution on a test bench. First results indicate that the newly developed cooling element distribution provides an advantageous temperature distribution. The temperature gradient along the cooling channel shows a reduction from 23 K to 9 K with the distributed cooling elements.
The method, previously tested in the linear planar channel, then is applied to the construction of a cooling jacket with a specifically designed two-layer cooling channel. This design is analyzed using CFD, a prototype is currently under production. Tests on the prototype will follow in further investigations.
Fahrdynamiksimulation von einem Fahrrad mit Anhänger zur Lastenbeförderung in der Mikromobilität
(2023)
Diese Arbeit befasst sich mit der Modellierung und Validierung eines Simulationsmodells in MATLAB/SIMULINK. Es wird untersucht, ob Simulationsergebnisse ähnlich wie in der PKW-Simulation auch für die Mikromobilität (hier Fahrrad plus Anhänger) genutzt werden können. Dafür wurde im Voraus ein Pacjeka Reifen Modell mit der Magic For-mula auf Basis eines Fahrradreifens erstellt. Das Simulationsmodell wurde mit Hilfe eines Anhänger-Prototypen und Realfahrtests validiert. Für die Validierung war es wichtig ein Fahrer-Regler in das System zu integrieren und für die Fahrtests auszulegen. Dieser Fah-rer ist für die Längs- und Querregelung verantwortlich und wurde mit Referenzkurven aus den Messdaten versorgt.
Die Auswertung zeigt eine große Übereinstimmung der Fahrdynamik-Messwerte bei dem hier benutzten Einspurmodell. Um möglichst eindeutige Messergebnisse für den Ver-gleich zu erhalten, muss der Einfluss des Fahrers bei den Testfahrten so klein wie möglich gehalten werden. Es ist möglich ein solches Simulationsmodell mit der Realität zu ver-gleichen und dieses für Fahrdynamik-Regelungen zu nutzen.
Robotic grasping has been a prevailing problem ever since humans began creating robots to execute human-like tasks. The problems are usually due to the involvement of moving parts and sensors. Inaccuracy in sensor data usually leads
to unexpected results. Researchers have used a variety of sensors for improving manipulation tasks in robots.
This thesis focuses specifically on grasping unknown objects using mobile service robots. An approach using convolutional neural networks to generate grasp points
in a scene using RGBD sensor data is proposed. Two neural networks that perform grasp detection in a top down scenario are evaluated, enhanced and compared in
a more general scenario. Experiments are performed in a simulated environmentas well as the real world.
The results are used to understand how difference in
sensor data can affect grasping and enhancements are made to overcome these effects and to optimize the solution.
This thesis is an improvement on the works of Douglas Morrison, Peter Corke and Jürgen Leitner in their work Closing the Loop for Robotic Grasping: A Real-time,
Generative Grasp Synthesis Approach and Fu-Jen Chu, Ruinian Xu and Patricio A. Vela in their work Real-world Multi-object, Multi-grasp Detection.
Battery electric vehicle (BEV) adoption and complex powertrains
pose new challenges to automotive industries, requiring
comprehensive testing and validation strategies for reliability and
safety. Hardware-in-the-loop (HIL) based real-time simulation is
important, with cooperative simulation (co-simulation) being an
effective way to verify system functionality across domains. Fault
injection testing (FIT) is crucial for standards like ISO 26262.
This study proposes a HIL-based real-time co-simulation
environment that enables fault injection tests in BEVs to allow
evaluation of their effects on the safety of the vehicle. A Typhoon
HIL system is used in combination with the IPG CarMaker
environment. A four-wheel drive BEV model is built, considering
high-fidelity electrical models of the powertrain components
(inverter, electric machine, traction battery) and the battery
management system (BMS). Additionally, it enables validation of
driving dynamics, routes and environmental influences and provides
a precise analysis of the effect of powertrain system faults on driving
behavior. A possible case for a fault injection is to introduce a shootthrough fault in the inverter. Through the co-simulation, it is possible
to analyze the effects on the powertrain and the vehicle dynamics in
different driving situations (e.g. snow). This work demonstrates that
co-simulation is a valuable tool for the development and validation of
BEVs, and presents specific fault cases introduced into the
powertrain and the resulting effects tested under different driving
conditions. In addition, the study discusses the system's limitations
and future possibilities such as controller hardware integration
(Controller-HIL) and autonomous driving system validation.
Ergänzend zu bestehenden Mobilitätskonzepten entwickeln sich derzeit neue Mikromobilitätskonzepte, die eine Beförderung von Lasten ermöglichen. Hier bieten elektrisch unterstützte Anhänger eine Option, in kommerzieller und privater Nutzung, Waren oder Lasten zu transportieren. Bereits verfügbare elektrisch unterstützte Anhänger benötigen eine Steuerungsverbindung zum Zugfahrzeug. In der vorliegenden Schrift wird als Alternative eine intelligente Zugdeichsel zur Steuerung des Anhängerantriebs ohne Steuerverbindung zum Zugfahrzeug vorgestellt. Dabei werden insbesondere die Sicherheitsaspekte genauer betrachtet.
Die Studie „Kulturen des Lehrens in der hochschulischen Erstausbildung von Hebammen in
Deutschland“ widmet sich der übergeordneten Frage, wie die Lehre in
Hebammenstudiengängen auf der institutionell-strukturellen und der personellen Ebene
gestaltet wird. Diese Frage wird im Rahmen einer qualitativ-rekonstruktiven Studie und über
eine between-method-triangulation bearbeitet. Dabei werden zwei Synopsen von
Strukturmerkmalen von Studiengängen (2019, 2021), eine Dokumentenanalyse der
Modulhandbücher (2019), Expert*innen-Interviews mit Studiengangsverantwortlichen (2019)
und berufsbiografisch-narrative Interviews mit Lehrenden durchgeführt (2019/2020).
Auf einer institutionell-strukturellen Ebene zeigen die Synopsen, die Dokumentenanalyse und
die Expert*innen-Interviews eine Studienlandschaft, welche sich im Hinblick auf verschiedene
Strukturmerkmale in einem Entwicklungsprozess befindet und personelle und zeitliche
Ressourcen erfordert. Anhand der dokumentarischen Interpretation der berufsbiografischnarrativ Interviews mit den Lehrenden in Hebammenstudiengängen lassen sich drei Lehrtypen rekonstruieren, welche sich in Bezug auf ihre habituellen Muster im berufsbiografischen Werdegang und der handlungsleitenden Orientierungen in Bezug auf die hochschulische Gestaltung von Lehre unterscheiden.
Die Studie beschreibt und rekonstruiert aus verschiedenen Perspektiven Kulturen des Lehrens
in der hochschulischen Erstausbildung von Hebammen und setzt einen Referenzpunkt für
weitere Entwicklungen. Die Ergebnisse betonen sowohl auf institutionell-struktureller Ebene
als auch auf der Ebene der Lehrenden die Relevanz personeller und zeitlicher Ressourcen für
die Implementierung einer kompetenzbasierten, wissenschaftsbasierten und
praxisintegrierenden hochschulischen Erstausbildung. Im Rahmen eines
professionstheoretischen Diskurses betonen die Ergebnisse die Bedeutsamkeit des
Strukturkerns hochschulischen Lehrhandelns für die Herausbildung eines professionellen,
wissenschaftsreflexiven Hochschullehrendenhabitus in Hebammenstudiengängen.