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The research activity described in this master thesis focus on global leadership in team sport. Football head coaches working or who have worked in the globalised Big Five leagues of England, France, Germany, Spain and Italy are investigated. These leagues are host to players, staff, executives, fandoms and head coaches from around the globe. Sport in general is posed as a valid platform to investigate global leadership. Elite and globalised clubs in association football are further posed the archetype of global sport. Head coaches at the helm of the on-field and off-field teams are hypothesised as global leaders, due to their squad, staff and networks of global nature and the span of their influence on individuals around the globe.
It is proposed that investigations of the leadership in this setting can usefully contribute to insights on global leadership. The research activity follow an exploratory purpose resulting from a gap found in the literature review. The research design framework is a first sequential loop of Ground Theory methodology with the aim to identify useful hypotheses for future theoretical sampling. Secondary data was gathered and analysed qualitatively. The data stems from the public domain and statements from interviews, commentaries, biographies, and conferences on or by the head coaches. The theoretical framework of the presented re-search covers the personal traits and attributes of the investigated individuals.
Findings both overlap and contrast with findings from other global leadership research activities. The differences were identified in properties of the global sport business such as constant public attention. Based on the findings from the purposive sampling and acknowledging applicable limitations on the findings, hypotheses for theoretical sampling are proposed. Theoretical sampling is the next step in the workflow of the Grounded Theory methodology used for this study.
Reporting der Zukunft
(2023)
Das Reporting als Kernkompetenz des Controllings befindet sich in einem Prozess der Veränderung. Die Digitalisierung und sich ändernde Anforderungen an das Controlling erfordern eine Weiterentwicklung und den Einsatz neuer Analysemethoden. Die deskriptiv ausgerichtete Welt des Reportings erfährt durch den Einsatz von Business Analytics eine Erweiterung um prädiktive und präskriptive Methoden, die Unternehmen in der Entscheidungsfindung unterstützen sollen. Voraussetzungen für den Einsatz von Business Analytics sind die in den Unternehmen eingesetzten Technologien zur Digitalisierung der Geschäftsprozesse und die für die Analyse verwendbaren Datengrundlagen. Neben sich ändern-den Prozessen innerhalb des Reportings, gilt es auch (Analyse-)Kompetenzen zu entwickeln.
Im Rahmen der Business Analytics kommen statistische Methoden zum Einsatz, die reale Umwelten modellierbar und somit quantifizier- und berechenbar machen. Doch welche Methoden werden im Bereich Business Analytics heute verwendet und dienen bereits jetzt oder zukünftig einer Datenanalyse und -aufbereitung im Sinne einer Advanced Analytics? Anhand einer Case Study mit vier befragten Unternehmen der Region wurde der aktuelle Entwicklungsstand des Reportings in eine fünfstufige Matrix eingestuft.
Parametric anti-resonance is a phenomenon that occurs in systems with at least two degrees of freedom; this can be achieved by periodically exciting some parameters of the system. The effect of this properly tuned periodicity is to increase the dissipation in the system, which leads to a raising in the effective damping of vibrations. This contribution presents the design of an open-loop control to reduce the settling time using the anti-resonance concept. The control signal consists of a quasi-periodic signal capable of transferring the system’s oscillations from one mode to another mode of the system. The general averaging technique is used to characterize the dynamics, particularly the so-called slow dynamics of motion. With this analysis, the control signal is designed for the potential application of a microelectromechanical sensor arrangement; for this specific example, up to 96.8% reduction of settling time is achieved.
In this work, we present a significant step toward in vivo ophthalmic optical coherence tomography and angiography on a photonic integrated chip. The diffraction gratings used in spectral-domain optical coherence tomography can be replaced by photonic integrated circuits comprising an arrayed waveguide grating. Two arrayed waveguide grating designs with 256 channels were tested, which enabled the first chip-based optical coherence tomography and angiography in vivo three-dimensional human retinal measurements. Design 1 supports a bandwidth of 22 nm, with which a sensitivity of up to 91 dB (830 µW) and an axial resolution of 10.7 µm was measured. Design 2 supports a bandwidth of 48 nm, with which a sensitivity of 90 dB (480 µW) and an axial resolution of 6.5 µm was measured. The silicon nitride-based integrated optical waveguides were fabricated with a fully CMOS-compatible process, which allows their monolithic co-integration on top of an optoelectronic silicon chip. As a benchmark for chip-based optical coherence tomography, tomograms generated by a commercially available clinical spectral-domain optical coherence tomography system were compared to those acquired with on-chip gratings. The similarities in the tomograms demonstrate the significant clinical potential for further integration of optical coherence tomography on a chip system.
Mit dem Voranschreiten und der Weiterentwicklung der Informationstechnologie und Industrie 4.0 stehen Industrieunternehmen, speziell im Bereich der Fertigung und Produktion, vor der Herausforderung, ihre Prozesse zu digitalisieren und automatisieren. Durch die Digitalisierung werden Daten gesammelt, die zur Regelung der Prozesse und Unterstützung von Entscheidungen eingesetzt werden. Um die digitale Transformation erfolgreich umzusetzen und vor allem die Veränderung der Arbeitsabläufe im Unternehmen zu etablieren, braucht es gewissenhafte Vorbereitung. Es bietet sich im Vorfeld eines Projektes an, mittels Reifegradmodellen zur Digitalisierung, den aktuellen Status des Unternehmens zu erheben.
Diese Masterarbeit setzt sich zum Ziel zu evaluieren, ob Reifegradmodelle geeignete Tools sind, um Hindernisse und Chancen von Digitalisierungsprojekten im Vorfeld zu erkennen und abzufangen. Um vorhandene Ressourcen zielgerichtet und verschwendungsfrei einzusetzen, müssen kritische Bereiche identifiziert werden, auf die der Fokus gelegt werden sollte. Zur Bearbeitung des Themas wurde folgende Forschungsfrage gestellt: Sind Reifegradmodelle geeignete Werkzeuge, um aktiv und präventiv Barrieren für digitale Transformationsprojekte zu identifizieren und vermeiden?
Um die Forschungsfrage zu beantworten wurde eine systematische Literaturrecherche und -analyse durchgeführt. Dabei wurden bestehende Reifegradmodelle zur Digitalisierung untersucht, indem ihre Bewertungskriterien in einem Schema kategorisiert wurden. Durch die Kategorisierung wurde ersichtlich, welche Modelle für welchen Zweck einsetzbar sind, bzw. ob die wichtigen Bereiche abgedeckt werden. Ergebnis der Recherche sind sieben Reifegradmodelle, mit unterschiedlichen Herangehensweisen, die exemplarisch vorgestellt und analysiert werden.
Im Zuge der beschleunigten, technologischen und organisatorischen Entwicklung, die den digitalen Wandel kennzeichnen, kommt dem Kompetenzmanagement eine besondere Be-deutung zu. Diese Masterarbeit widmet sich den Fragestellungen, welche Kompetenzen Mitarbeitende in Zeiten der Digitalen Transformation benötigen und wie diese gemessen werden können.
Anhand einer Literaturrecherche sowie der Durchführung von zwölf Einzelbefragungen von Expert:innen mit anschließender qualitativer Inhaltsanalyse, konnten im Verlauf der Diskussion die Forschungsfragen beantwortet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass es bisher keine standardisierte Definierung der Kompetenzen für die Digitale Transformation gibt. Aber die Kompetenzen können gemessen werden, dies stellt jedoch ein schwieriges Vorhaben dar. Außerdem sollte bei der Kompetenzmessung der Mitarbeitenden auf wis-senschaftlich fundierte Messinstrumente zurückgegriffen werden. Die Kompetenzmessung ist eine Voraussetzung der Digitalen Transformation, um Kompetenzlücken frühzeitig zu erkennen und zu schließen. Ziel ist es, die Kompetenzentwicklung zu stärken.
Diese Arbeit richtet sich an Interessierte, die die Beweggründe der Kompetenzmessung der Mitarbeitenden als Voraussetzung für die Digitale Transformation verstehen möchten.
Schlagwörter: Kompetenzen, Digitale Transformation, Kompetenzmessung
Für die Verrechnung von Leistungen gegenüber dem Kunden sowie die Planung des weiteren Geschäftsjahres ist es wichtig, dass die Angestellten ihre Arbeitszeit so genau wie möglich dokumentieren. Da diesbezüglich bei der Firma IMA-Systems Information-Technology ZNL der NEXTCLINICS Austria GmbH (im Folgenden IMA-Systems) Verbesserungspotential besteht, gilt es Lösungen zu finden die Angestellten zu motivieren ihre Arbeits-Dokumentation möglichst genau anzufertigen. Gamification hat sich in vielen Bereichen als Hilfreich herausgestellt, wenn es um die Motivationssteigerung von Menschen geht. In dieser Arbeit wird der Fragestellung nachgegangen, inwiefern mittels Gamification die Motivation zur genaueren Zeitdokumentation der Arbeitnehmenden im Unternehmen IMA-Systems gesteigert werden kann. Um die Fragestellung zu beantworten wird eine Gamification-Anwendung entwickelt, welche die Angestellten zu einer genaueren Dokumentation ihrer Arbeitszeit motivieren soll.
Hierfür wird mittels des User Centered Design Prozesses ein VB.Net Programm implementiert, welches mit Hilfe der passenden Spielelemente zur Motivationssteigerung beitragen soll. Hierbei wird unterschieden ob es sich um ein Mitglied der Entwicklungs- oder EDV-Abteilung handelt, da die Dokumentation sich in den Abteilungen unterscheidet. Während die Entwicklungsabteilung zeitgleich und minutengenau dokumentiert, dokumentiert die EDV-Abteilung indem nachträglich Zeiteinheiten zugeordnet werden. Vor der Implementierung der Anwendung werden die Teilnehmenden interviewt, um ihre Antworten in die Entwicklung einfließen zu lassen. Nach Fertigstellung des Prototyps wird die Testphase eingeleitet. Hierfür wird der Prototyp in den Arbeitsalltag der Angestellten der Firma IMA-Systems integriert. Auf die Feldphase folgen eine erneute Befragung der Angestellten sowie der Vergleich der Daten vor und nach der Einführung von Gamification.
Die Auswertung der Ergebnisse ergab, dass die Anwendung auf die EDV-Abteilung mit einer Steigerung von 18,6% einen deutlichen, positiven Effekt hat, welcher sich in der Entwicklungsabteilung mit einem Rückgang von 5% nicht verzeichnen lässt. In der abschließenden Diskussion wird die Auswertung der Ergebnisse kritisch betrachtet, der Grund für die Verschlechterung in der Entwicklungsabteilung erläutert und ein Ausblick für mögliche Verbesserungen und Erweiterungen des Prototyps aufgezeigt.
Die vier Tage Arbeitswoche
(2020)
Das Ziel der vorliegenden Masterarbeit war es, den Nutzen einer 4-Tage-Woche einerseits für Mitarbeiter, aber auch für Unternehmen herauszufinden. Dazu wurde als erstes herausgefunden, welche Auswirkungen die Arbeitszeit auf Mitarbeiter haben kann und inwiefern das immer wichtiger werdende Thema Work-Life-Balance davon betroffen ist.
Als nächster Schritt wurden Erfahrungsberichte von Unternehmen, sowie derer Mitarbeiter analysiert. Derzeit gibt es noch nicht viele Länder und Unternehmen, welche sich für eine 4-Tage-Woche einsetzen, weshalb diejenigen, die eine 4-Tage-Woche befürworten oder eingeführt haben, große mediale Aufmerksamkeit erhalten und regelmäßig interviewt werden.
Daraufhin wurden weitere Arbeitszeitmodelle analysiert, welche als Alternative für den Zweck einer besseren Work-Life-Balance und auch bessere Wettbewerbsfähigkeit für Unternehmen eingesetzt werden können.
Dann folgte die empirische Analyse, wobei Experteninterviews und auch eine quantitative Umfrage in Vorarlberg durchgeführt wurden. Dabei wurden einerseits Kenner der 4-Tage-Woche, aber auch Nicht-Kenner befragt und diese Umfrageergebnisse miteinander verglichen.
Als letzter Schritt wurde Kontakt mit einer bekannten Unternehmensberaterin aufgenommen, welche Spezialistin im Bereich Change-Management und Organisationsentwicklung ist. Somit wurde eine Handlungsempfehlung zur Implementierung einer 4-Tage-Woche ausgearbeitet.
Diese Masterarbeit ist sowohl für Entscheidungsträger im Personalbereich, als auch für all jene Dienstnehmer, welche ihre Work-Life-Balance für wichtig erachten.
Flexibilität, Anpassungsfähigkeit und eine schnelle Reaktionsfähigkeit ist der Anspruch an die Arbeitswelt von heute und wird in Zukunft weiter an Dynamik gewinnen. Durch die Entwicklung agiler Ansätze wurden hierfür Lösungsansätze gefunden. Diese können an die Anforderungen der eigenen Arbeitsumgebung adaptiert werden und unterstützen die Unternehmen dabei, auch bei zukünftigen Veränderungen der Arbeitswelt erfolgreich agieren können. Für eine effektive Nutzung agiler Ansätze ist eine stetige Weiterentwicklung der Kompetenzen der Mitarbeitenden unumgänglich. Klassische Methoden zum Erwerb neuer Kompetenzen hinken dem Wandel hinterher. Der Einsatz agiler Ansätze im Arbeitsalltag erfordert daher agile Kompetenzentwicklungsansätze. Ob agile Ansätze selbst ein Erfolgsfaktor beim Erwerb von Kompetenzen darstellen, wird in dieser Studie behandelt.
Die Gebäudeenergieversorgung mittels kombinierter Erneuerbarer Energiesysteme wird in Zukunft häufiger realisiert werden. Dies liegt unter anderem am Fokus der aktuellen Energiepolitik, an der wachsenden Akzeptanz der Bevölkerung und an einer ständigen Verbesserung der Wohngebäudeeigenschaften. Die volatile Charakteristik des erneuerbaren Energieangebots stellt eine Herausforderung dar. Thermische Lastverschiebung ermöglicht es, durch die Speicherung thermischer Energie, Zeiten mit geringem Energieertrag zu überbrücken. Es werden in dieser Masterarbeit drei Methoden zur Lastverschiebung mittels Simulation einer Referenzwohnanlage mit 31 Wohnungen untersucht. Die Gebäudesimulation wird hierfür mit TRNSYS durchgeführt, die Simulation zum Vergleich der unterschiedlichen Methoden mit Polysun. Die untersuchten Methoden sind die Regeneration des Erdsondenfeldes einer Geothermiewärmepumpe, die Anhebung der Maximaltemperatur sensibler Wärmespeicher, sowie die Anhebung der Raumtemperatur in der Referenzwohnanlage. Die Ergebnisse zeigen, dass die Sondenregeneration eine effektive Methode zur Steigerung der Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpe und des solaren Deckungsbeitrags darstellt. Die Sondentemperatur kann im Referenzfall zeitweise sogar auf ein höheres Niveau angehoben werden. Durch die zusätzliche Kombination mit einer Erhöhung der Speichermaximaltemperatur, bei hohem solarthermischem Ertrag, kann eine weitere Steigerung der JAZ erreicht werden. Die Solarthermieanlage kann so den größten Temperaturbereich nutzen, was auch die solare Deckungsrate weiter anhebt. Die thermische Gebäudeaktivierung weist das größte Potential für die Steigerung des PV-Eigenverbrauchs auf und verbessert die JAZ der Wärmepumpe durch den vermehrten Betrieb im Niedertemperaturbereich bedeutend; Jedoch wächst der Heizwärmebedarf (HWB) für die untersuchte Referenzwohnanlage aufgrund der Raumtemperaturüberhöhung (RTÜ) dermaßen, dass sie den Benefit der zusätzlich genutzten erneuerbaren Energie übersteigt und diese Methode zur thermischen Lastverschiebung daher nicht empfehlenswert ist. Da die thermische Gebäudeaktivierung in dieser Studie für bestimmte Gebäudeeigenschaften und mittels Fußbodenheizung realisiert ist, wird darauf hingewiesen, dass die Ergebnisse nur bedingt übertragbar sind und bei veränderten Gebäudeeigenschaften stark abweichen können.
With green cosmetics becoming widely used in Germany, this research would like to fill a research gap and investigate the impact of transatlantic transportation on the willingness of German customers to purchasing the product. With growing environmental awareness this information might be decisive for companies willing to expand internationally. They can take it into consideration when creating their international expansion strategy and deciding for the mode of entry.
Current research also explores the option of targeting the customers with marketing messages to share information about the low environmental impact of the transatlantic transport. It tests different marketing messages and analyses their impact on green purchase intention.
Il presente capitolo è incentrato su uno dei nuovi paradigmi di produzione e consumo, l’economia circolare – i.e., “un’economia in cui gli scarti e l’inquinamento sono minimizzati grazie al design consapevole di prodotti, processi e servizi, il valore delle risorse è mantenuto il più a lungo possibile e i sistemi naturali vengono rigenerati” (Gusmerotti et al., 2020, p. 9). L’elaborato si focalizza in particolare su uno dei modelli di business considerati “circolari” (CBM) (Linder e Williander, 2017), il product-as-a-service (PaaS da qui in poi) (Lacy et al., 2016). Alla base di questo modello di business vi è l’idea che i clienti non acquisiscono la proprietà dei beni, bensì li utilizzano al pari dei servizi, a fronte di un pagamento, come riporta la letteratura concernente i product-service systems (PSS) (Lacy et al., 2016; Mont, 2002; Tukker e Tischner, 2006; Tukker, 2015). Questo approccio al consumo rientra nel più complesso fenomeno della servitizzazione, la quale comporta “l’innovazione nelle capacità e nei processi di un’impresa, in modo che essa possa meglio creare valore – per il cliente e l’impresa stessa – passando dalla vendita di prodotti alla vendita di sistemi di prodotto-servizio” (Neely, 2009, p. 10).
Die Ökosysteme dienen uns Menschen bereits seit hunderttausenden von Jahren als Lebensraum und sorgen durch ihre Ressourcen für unser Wohlbefinden und Überleben. Doch heute stehen wir vor gravierenden Umweltproblemen, die durch den Menschen verursacht wurden und die eine große Bedrohung für unseren Planeten darstellen. Die Ursache dafür ist unter anderem die Entfremdung des Menschen von der Natur. Immer häufiger kommt es schon während der Kindheit zu einer Entfremdung von den naturnahen Ökosystemen, dabei ist Empathie für die Ökosysteme sowie systemisches Ökologiebewusstsein unumgänglich, um unseren Planeten zu retten.
Diese Arbeit beschäftigt sich daher mit der Forschungsfrage: Wie kann ökologisches Wissen für Kinder so aufbereitet werden, dass ein Lerneffekt eintritt und dabei auch die Empathie für die naturnahen Ökosysteme gefördert wird?
Für die Beantwortung dieser Frage wurden theoretische Erkenntnisse, Best Practice Analysen und Personas herangezogen sowie explorative Experteninterviews durchgeführt. Anhand der Ergebnisse wurde ein Anforderungskatalog und eine Konzeption für eine Anwendung entwickelt, die Familien mit Kindern, in Form von unterschiedlichen digitalen Educational Games mit interaktiven Aufgaben, naturnahe Ökosysteme näherbringen soll. Als Anwendungsszenario wurde ein Protoyp für das Fohramoos am Bödele erstellt und evaluiert. Die Ergebnisse der Evaluation zeigten sowohl Motivation und Spielspaß, als auch einen Lerneffekt bei den Kindern. Außerdem wurde die Beziehung der Kinder zum Ökosystem positiv beeinflusst.
Die digitalen Vermittlungsformate sowie Educational Games sind im Bereich Bildung für nachhaltige Entwicklungen bisher nur sehr wenig erforscht. Deshalb trägt diese Arbeit dazu bei diese Forschungslücke zu schließen.
Adaptive indirect fieldoriented control of an induction machine in the armature control range
(2012)
Unternehmen müssen ihre Prozesse stetig weiterentwickeln und verbessern, damit sie trotz des stärkeren Wettbewerbsdrucks am globalen Markt bestehen können. Process Mining verknüpft hochinnovative Technologie mit der Evaluation und Entwicklung von Geschäftsprozessen. Process Mining ist ein Verfahren, das dazu dient, bestehende Geschäftsprozesse aus gesammelten Daten von Informationssystemen zu identifizieren, mit bestehenden Soll-Prozessen zu vergleichen und die Geschäftsprozesse anhand der gewonnenen Erkenntnis zu verbessern. Dadurch werden Prozesse optimiert und die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen wird nachhaltig gesteigert. Dennoch zeigen Erfahrungsberichte und Untersuchungen aus der Marktforschung, dass viele Process Mining Projekte scheitern, weil gewisse Faktoren der Unternehmenskultur nicht berücksichtigt werden. Es besteht eine Wissenslücke, inwiefern die Faktoren den zielführenden Einsatz von Process Mining beeinflussen. Deshalb war es das Ziel dieser Masterarbeit, herauszufinden, welche Faktoren der Unternehmenskultur den zielführenden Einsatz von Process Mining beeinflussen. Hierfür wurden in einer Literaturrecherche N= 1,491 Titel und N= 97 Abstrakte gescannt, bis N=28 wissenschaftliche Artikel und Erfahrungsberichte übrig waren, die von Relevanz und wissenschaftlichen Wert für diese Arbeit waren. Um diese N=28 wissenschaftlichen Artikel und Erfahrungsberichte zu analysieren, wurde eine Kombination aus der Vorgehensweise der Hermeneutik nach Gadamer sowie einer induktiven qualitativen Analyse nach Mayring angewendet. Die Ergebnisse aus der qualitativen Analyse aus dieser Masterarbeit haben gezeigt, dass neben der technologischen Infrastruktur die Faktoren der Unternehmenskultur wie Potenziale der Mitarbeitenden, Vision und Mission, Kommunikation mit den Mitarbeitenden, Partizipation der Mitarbeitenden und Kundenorientierung eine zentrale Rolle für den zielführenden Einsatz von Process Mining spielen. Zusammenfassend wird in dieser Masterarbeit gezeigt, dass es vor dem Beginn eines Projektes wesentlich ist, das Process Mining in die Unternehmensstrategie zu integrieren und gleichzeitig Vertrauen aufzubauen. Die Kompetenzen der Mitarbeitenden und deren Kooperation haben während der Umsetzung nicht nur einen Einfluss auf das Process Mining, sondern werden dadurch auch gestärkt. Zukünftige qualitative Studien könnten dazu beitragen, weitere Faktoren zu identifizieren, die aus Sicht der Mitarbeitenden, des Managements, der Kunden und anderer Stakeholder den zielführenden Einsatz von Process Mining in Unternehmen behindern oder ermöglichen. Außerdem könnte ein Fragebogen entwickelt und validiert werden, um die Bereitschaft von Unternehmen für ein Process Mining Projekt zu evaluieren.
Diese Studie zielt darauf ab, Unterschiede in der User Experience von 3D-Karten Anwendungen im Nutzungskontext Skitourenplanung festzustellen, um Erkenntnisse über die Vor- und Nachteile zu gewinnen. Es findet ein Vergleich zwischen der Touchscreen Applikation „Fatmap“1 (FATMAP | Discover a world of adventure..., o. J.) und einem auf der Basis mobiler Augmented Reality entwickelten Prototypen statt.
Um die Usability zu untersuchen, wurden Evaluationen zur Messung der Faktoren Effektivität, Effizienz und Zufriedenheit durchgeführt. Auf Grundlage der Ergebnisse wurde zudem ein Vorbereitungstool für eine alpine Skitour entwickelt. Für den Versuchsaufbau wurde zu Beginn die prototypische mobile AR-Applikation dem UX-Design Prozess folgend aufgesetzt. In dieser Phase fand eine tiefgreifende Recherche zu den Themen Orientierung, Interaktion und Skitouren statt, woraus die Anforderungen und das Konzept für den Prototyp abgeleitet wurden. Dieser wurde mit Hilfe einer Online-Plattform umgesetzt und auf einem iPad evaluiert. Das Testdesign beinhaltet Fragebögen zur wahrgenommenen User Experience, einen Usability Test zur Messung der Effizienz und einen Usability Test zur Messung der Effektivität. Insgesamt wurden 17 Proband: innen mit beiden Applikationen evaluiert, die gemessenen Faktoren ausgewertet und interpretiert. Die Ergebnisse zeigen, dass es Unterschiede bei der Effizienz und der Zufriedenheit der Anwendungen gibt, aber auch die Effektivität wird kontrovers diskutiert. Die Erkenntnisse bestätigen Vorteile bei der Interaktion mit dem AR-Prototypen, lassen jedoch offen, ob sich Nachteile der Effektivität durch technische Verbesserungen eliminieren lassen. In jedem Fall wurde die AR-Anwendung als spannender und origineller wahrgenommen, was zu einer höheren Motivation führt.
Der Implementierungsprozess einer Unternehmensstrategie im Kontext der digitalen Transformation
(2022)
Im April 2000 wurde das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) in Deutschland beschlossen, mit dem ein Rechtsrahmen für die Förderung von regenerativen Stromerzeugungstechnologien geschaffen wurde. Zum 31.12.2020 sind erstmalig ca. 19.000 Anlagen aus dem zwanzigjährigen Förderzeitraum gefallen. Mit jedem Jahreswechsel folgt ein weiterer Jahrgang. Mit der EEG-Novelle 2021 wurden die Voraussetzungen für einen möglichen Weiterbetrieb der ausgeförderten Anlagen geschaffen.
In dieser Masterarbeit wird untersucht, welche Optionen betroffene Anlagenbetreiber von Photovoltaikanlagen mit maximal zehn Kilowattpeak haben und aufgezeigt, welche rechtlichen und technischen Vorgaben bestehen. Zu Beginn wird in die Grundlagen der Photovoltaikinstallation und die Regulatorik des EEG eingeführt. Der Anlagenbestand mit Inbetriebnahme im Zeitraum 2000 bis 2008 wird quantifiziert, die Regionalverteilung sowie bisherige Stilllegungen analysiert. Mit einer Systemsimulation wird ein Weiterbetriebsjahr einer Photovoltaikanlage zur Bewertung der Erlöse bei Umstellung auf Überschusseinspeisung mit teilweisem Eigenverbrauch des Solarstroms berechnet. Abschließend werden die Erlöse für die Weiterbetriebsvarianten unter der Preissituation des Jahres 2021 verglichen.
Es zeigt sich, dass der Großteil der Photovoltaikanlagen maximal zehn Kilowattpeak aufweist und sich in Bayern und Baden-Württemberg befindet. Die Mehrheit der bereits betroffenen Anlagen wird aktuell weiterbetrieben. Die höchsten finanziellen Überschüsse lassen sich mit der Umstellung auf Eigenverbrauch erzielen. Am einfachsten umzusetzen ist dahingegen der Weiterbetrieb in Volleinspeisung. Die sonstige Direktvermarktung kann eine Alternative zur Volleinspeisung darstellen. Mit einem Neubau ist eine deutliche Leistungssteigerung auf gleicher Dachfläche möglich, ohne einer Weiterbetriebsperspektive verbleibt die Demontage der Anlage.
Das Ziel der Masterarbeit ist es, ausgewählte Tankstellen an der A96 unter Voraussetzung einer vollständigen Elektrifizierung des deutschen PKW-Straßenverkehrs analog des heutigen Tankverhaltens zu dimensionieren.
Zu Beginn der Masterarbeit wird die elektrische Leistung berechnet, welche die deutschen PKW bei vollständiger Elektrifizierung des deutschen PKW-Straßenverkehrs benötigen werden. Um das Ergebnis auf Plausibilität überprüfen zu können, wird die Berechnung mit zwei verschiedenen Ansätzen vollzogen. Einerseits werden als Grundlage durchschnittliche Jahresfahrstrecken der Autofahrer/-innen verwendet und andererseits wird über den Primärenergiebedarf, den Fahrzeugbestand und den Wirkungsgraden von Ottomotoren und Elektromotoren die zu bestimmende Leistung berechnet.
Öffentliche Daten aus Verkehrszählungen sollen im weiteren Verlauf der Masterarbeit ausgewertet werden. Unter anderem erfolgt mit diesen Werten eine Modellbildung des Verkehrs, um den Verkehrsfluss mathematisch darzustellen und zu simulieren.
Die Durchführung einer Live-Messung an der Tankstelle Lechwiesen Nord sowie die nachträglich erlangten Daten zum tatsächlich stattgefundenen Verkehrsaufkommen sind für die Auswertung des in AnyLogic hinterlegtem mathematischen Modells essentiell. Auch für die Frage nach den zu tankenden Autos eines bekannten Verkehrsaufkommens sind diese hilfreich. Zur Bestimmung der Anzahl von Elektrozapfsäulen erfolgt eine iterative Annäherung an die Kurve des Tankverhaltens von Diesel- und Benzinautos. Als abschließendes Ergebnis werden für die Tankstelle Lechwiesen Nord und Lechwiesen Süd jeweils 20 Elektrozapfsäulen gefunden. Für den Autohof Aichstetten ergeben sich unter Berücksichtigung des Verkehrsaufkommens 27 zu installierende Elektrozapfsäulen, sodass ein identisches Tankverhalten von Elektroautos bei vollständiger Elektrifizierung des deutschen PKW-Straßenverkehrs angenommen werden kann.
In dieser Arbeit wird eine Topologie-Erkennung beschrieben, welche durch rein passives Scannen ermöglicht wird. Dazu werden die verschiedenen Protokolle beschrieben, welche in dem Bereich Digital Substation verwendet werden, um mögliche Ansätze zu erarbeiten. Es werden die Redundanz-Protokolle STP (Spanning Tree Protocol), RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol), PRP (Parallel Redundancy Protocol) und HSR (High-availability Seamless Redundancy) beschrieben. Es wird ein kurzer Überblick zum IEC-61850 Standard und dessen Protokolle SV (Sampled Values) und GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) gegeben. Auf dieser Grundlage wird eine Applikation entwickelt, welche die Data Link Layer Topologie erkennt. Die entwickelte Topologie-Erkennung wird als Proof-of-Concept für STP und RSTP Netzwerke verwendet und die entsprechenden Voraussetzungen werden beschrieben. Auf korrektes Verhalten wurde die in dieser Arbeit entwickelte Applikation mittels verschiedenen, simulierten Netzwerken und einem simplen Laboraufbau getestet. Die Applikation bietet auch die Möglichkeiten, solche Topologien zu visualisieren und zu vergleichen.
In the regime of incentive-based autonomous demand response, time dependent prices are typically used to serve as signals from a system operator to consumers. However, this approach has been shown to be problematic from various perspectives. We clarify these shortcomings in a geometric way and thereby motivate the use of power signals instead of price signals. The main contribution of this paper consists of demonstrating in a standard setting that power tracking signals can control flexibilities more efficiently than real-time price signals. For comparison by simulation, German renewable energy production and German standard load profiles are used for daily production and demand profiles, respectively. As for flexibility, an energy storage system with realistic efficiencies is considered. Most critically, the new approach is able to induce consumptions on the demand side that real-time pricing is unable to induce. Moreover, the pricing approach is outperformed with regards to imbalance energy, peak consumption, storage variation, and storage losses without the need for additional communication or computation efforts. It is further shown that the advantages of the optimal power tracking approach compared to the pricing approach increase with the extent of the flexibility. The results indicate that autonomous flexibility control by optimal power tracking is able to integrate renewable energy production efficiently, has additional benefits, and the potential for enhancements. The latter include data uncertainties, systems of flexibilities, and economic implementation.
In contrast to fossil energy sources, the supply by renewable energy sources likewind and photovoltaics can not be controlled. Therefore, flexibilities on the demandside of the electric power grid, like electro-chemical energy storage systems, are usedincreasingly to match electric supply and demand at all times. To control those flex-ibilities, we consider two algorithms that both lead to linear programming problems.These are solved autonomously on the demand side, i.e., by household computers.In the classic approach, an energy price signal is sent by the electric utility to thehouseholds, which, in turn, optimize the cost of consumption within their constraints.Instead of an energy price signal, we claim that an appropriate power signal that istracked in L1-norm as close as possible by the household has favorable character-istics. We argue that an interior point of the household’s feasibility region is neveran optimal price-based point but can result in a L1-norm optimal point. Thus, pricesignals can not parametrize the complete feasibility region which may not lead to anoptimal allocation of consumption.We compare the price and power tracking algorithms over a year on the base ofone-day optimizations regarding different information settings and using a large dataset of daily household load profiles. The computational task constitutes an embarrassingly parallel problem. To this end, the performance of the two parallel computation frameworks DEF [1] and Ray [2] are investigated. The Ray framework is used to run the Python applications locally on several cores. With the DEF frameworkwe execute our Python routines parallelly in a cloud. All in all, the results providean understanding of when which computation framework and autonomous algorithmwill outperform the other.
Das Teach Pendant wird dazu genutzt um Industrierobotern Zielposen beizubringen, damit diese die Zielposen daraufhin autonom anfahren können. Durch den auf dem Teach Pendant zur Eingabe verbauten Joystick oder die 3D-Maus ist es möglich mit geringem Rechenaufwand Bewegungen und somit Zielposen präzise vorzugeben.
Durch den rasanten Anstieg der Rechenkapazität und den stetigen Erfolgen bei der Erforschung von künstlichen neuronalen Netzwerken sind heutzutage Gestenerkennungssysteme in das Blickfeld der Forschung gelangt. Gestenerkennungssysteme versprechen intuitive und leicht zu erlernende Bedienungskonzepte. Durch den Einsatz von Gesten kann zudem auf ein zusätzliches Gerät in den Händen verzichtet werden, wodurch das Nutzererlebnis gesteigert werden kann. Dies kann bei schweren Eingabgeräten nicht nur die Arme sondern auch die Hände vor Ermüdungserscheinungen schonen.
Das Ziel dieser Arbeit soll es daher darstellen, ein Gestenerkennungssystem mit und ohne ROS-Anbindung zu erstellen, testen und analysieren. Die Gesteninformationen werden von einer Tiefenkamera vom Typ Azure Kinect bereitgestellt. Als Industrieroboter wird hierbei der "WidowX 200"-Lernroboter eingesetzt, da dieser aufgrund seiner kleinen Bauform einfach und effizient zum Testen von neuen Funktionalitäten eingesetzt werden kann. Die Tiefenkamera- und Roboter-Komponente sollen austauschbar bleiben. Die zu entwickelnden Gesten sollen vor allem hohe Ergonomie bereitstellen und vor unbeabsichtigter Durchführung gesichert sein. Die Genauigkeit der Gestenerkennung wird analysiert, um die Zuverlässigkeit der ausgewählten Gesten zu evaluieren. Die Genauigkeit der erreichten Zielposen des "WidowX 200"-Lernroboters wird analysiert und Latenztests werden durchgeführt um das Gestensystem als Gesamtes bewerten zu können.
Die morphologische Beurteilung menschlicher Embryos ist ein zeitaufwändiger Prozess in der assistierten Reproduktionsmedizin. Etwa fünf Tage entwickeln sich die Embryos bei einer IVF-Behandlung außerhalb des menschlichen Körpers, bevor Embryologinnen und Embryologen die Entscheidung über die zu transferierenden – also die für die Einleitung einer künstlich herbeigeführten Schwangerschaft zu verwendenden – Embryos anhand unterschiedlicher Bewertungskriterien treffen. Im Anschluss an eine Einführung in die Embryologie werden in dieser Arbeit mögliche Methoden zur automatisierten Embryoselektion besprochen, implementiert, miteinander verknüpft und abschließend evaluiert. Die Arbeit beschränkt sich mit dem EmbryoScope auf einen Zeitrafferinkubator, welcher in den IVF Zentren Prof. Zech in Bregenz in den letzten Jahren viele Millionen Bilder tausender befruchteter Eizellen und den daraus entstehenden Embryos aufgenommen hat. Dieses Gerät diente als Datenquelle zur Unterstützung bei der Entwicklung des Analysetools. Das entstandene Softwareprodukt wurde so programmiert, dass gegebenen Daten vorverarbeitet und unter Anwendung von Bildmanipulationsverfahren und komplexer neuronaler Netze analysiert werden können. Das Ergebnis ist eine Software zur Erkennung und Bewertung unterschiedlicher Parameter der Embryoentwicklung, um daraus Vorschläge für die Selektion der zu transferierenden Embryos generieren und übersichtlich präsentieren zu können.
Zur Evaluierung des Systems konnten drei Embryologinnen und Embryologen aus drei IVF Kliniken unterschiedlicher europäischer Länder gewonnen werden, um anhand einer eigens entwickelten Annotationssoftware Vergleichsdaten zu generieren. Als Endergebnis der Arbeit wurde die Einheitlichkeit dieser erhaltenen Annotationsdaten mit den errechneten Vorschläge anhand unterschiedlicher Kriterien berechnet. Die Transferierbarkeit eines einzelnen Embryos konnte im Vergleich zur Entscheidung des Laborpersonals in 73 % der Fälle korrekt erkannt werden. Bezogen auf eine gesamte IVF Behandlung konnte bei den tatsächlich zu transferierenden Embryos eine vollumfängliche Einheitlichkeit von 26 % mit den Embryologinnen und Embryologen erreicht werden. Embryos, welche von dem entstandenen Analysetool als transferierbar erkannt und unter Beachtung weiterer vorhandener Embryos für die weitere Behandlung vorgeschlagen wurden, sind in 63 % der Fälle für einen Transfer geeignet.
Das entstandene Vorschlagsystem ist als Proof of Concept zu verstehen, welches in späteren Arbeiten durch tiefgreifendere Analysen erweitert werden kann. Ein Einsatz des Systems ist aufgrund der geringen Analysesicherheit, sowie technischen und rechtlichen Einschränkungen zum Abschluss der vorliegenden Arbeit nicht vorgesehen.
Die Nachfrage nach Brettspielen ist in den letzten Jahren merklich angestiegen, was die jährlichen Umsatzzahlen (2005: 400 Mio. Euro, 2019: 594 Mio. Euro) belegen. Jedes Jahr gibt es mehr als 1.000 Neuerscheinungen, dennoch ist der Bekanntheitsgrad neuer Brettspiele in der Gesellschaft sehr gering.
Der Großteil der Menschen spielt sehr gerne Brettspiele. Hier unterscheidet man nach der Häufigkeit des Spielens. Die Vielspieler kennen sich gut in der Branche aus und probieren sich gerne an neuen Spielen. Im Vergleich dazu spielen Gelegenheitsspieler überwiegend die gleichen Spiele. Zu der großen Varianz an Spielen haben vermutlich viele noch nicht den Zugang gefunden.
Aufgrund dessen bin ich der Frage nachgegangen, weshalb Menschen ihnen bekannte oder unbekannte Spiele spielen. Um einen Zugang zu einem unbekannten Spiel erlangen zu können, muss man mehrere Einstiegshürden bewältigen. Die Spielanleitung stellt dabei eine entscheidende Einstiegs- und Verständnishürde dar. Um ein neues Spiel zu erlernen, gibt es mehrere Methoden, die ich in meiner Arbeit thematisiert habe. In dem Lernprozess kommen unterschiedliche Probleme auf. Aufgrund dessen sollte man, zumindest nach meiner Meinung, diesen Prozess optimieren.
Das Ziel meiner Arbeit ist es, die Einstiegshürde in ein unbekanntes Spiel zu senken und damit einen einfacheren und schnelleren Zugang zum Erlernen des Spiels zu ermöglichen.
Ich konnte belegen, dass die Spielanleitung ein wichtiger Bestandteil im Lernprozess darstellt und nicht ersetzt werden kann. Um den Lernprozess zu optimieren, habe ich eine ergänzende Umsetzung einer Spielanleitung konzipiert, die den praktischen Teil der Arbeit bildet.
Dadurch entstand ein multimodales Konzept, dass den Spieler*innen eine Hilfestellung während des Erlernens eines Spiels gibt. Das Medium soll eine App sein, in der Spiele anhand Animationen erklärt werden. Die Animationen sind modular aufgebaut und sind auf der Basis des Forschungsprojektes EMPAMOS entstanden. Zusätzlich kann man mithilfe eines Chat Bots individuelle Fragen per Texteingabe oder Sprachsteuerung zum erlernenden Spiel stellen.
Die Forschungsfrage dieser Masterarbeit wird beantwortet, indem die Erfolgsfaktoren umsetzbarer Entscheidungen im Projekt herausgearbeitet und mittels Checkliste für die Projektleitung anwendbar werden. Die Checkliste unterstützt, dass das definierte Projektziel unter effizienter Ressourcennutzung erreicht wird, indem das Zustandekommen von Entscheidungen prozesshaft ausgestaltet wird. Die Checkliste baut auf einer managementorientierten Sicht der BWL auf und berücksichtigt die Erkenntnisse des aktuellen Sankt Galler Management-Modells mit seiner Aufgaben- und Praxisperspektive. Durch die Einsicht in die Rhomberg Bahntechnik GmbH soll dem/der Leser/in aufgezeigt werden, welche Rahmenbedingungen und Ziele ein Projekt hat und wie ein Projektmanagement in der Praxis gestaltet werden kann. Die wesentliche Erkenntnis ist, dass komplexe Entscheidungen nur von Menschen getroffen werden können. Die personale Existenzanalyse enthält anwendungsfähige Methoden, mit derer sich die Menschen zu umsetzbaren Entscheidungen führen können. Deshalb wird im Ausblick auf die personale Existenzanalyse kurz eingegangen.
Genetic Design als neuer Ansatz für die fortlaufende Anpassung von grafischen Arbeitsoberflächen
(2018)
Continuous monitoring of interactive exhibits in museums as part of a persuasive design approach
(2021)
In this study, we carried out the structural and thermal characterization of a medical-grade poly (lactide) (PLA) by SEC, TGA, DSC, NMR, ICP-MS and Py-GC/MS. Moreover, we investigated the laser-induced degradation occurring when ultrashort laser pulses (ULP) were employed to cut extremely thin polymer films prepared by solvent-casting. ULP polymer cutting technology is an interesting manufacturing process for its advantages in potential medical applications. In fact, heat transmission to the region surrounding the cuts is limited, so that the incisions are precise and the effects on the regions around them are small. In this way, the need for post-processing is reduced and ULP cutting becomes interesting for industrial applications. However, degradation induced by ULP may occur and compromise the properties of the polymer samples. To investigate this possibility, portions of PLA films, ultrashort laser cut (ULC) and uncut, were analysed by SEC, DSC, NMR and FTIR. Furthermore, PLA oligomers were studied by ESI-MS. Both SEC and NMR showed a decrease in the molecular weight. FTIR, ESI-MS and NMR spectra revealed the presence of olefin end groups originated from a \beta-H transfer mechanism, induced by heat and/or light (Norrish II mechanism). Additionally, the inspection of the ESI mass spectra highlighted the cleavage of ester bonds related to the Norrish I type mechanism, undetected by the other techniques.
Obwohl der Energiebedarf eines Krankenhauses nur ca. 1,2% der Gesamtkosten ausmacht, werden Energieeinsparmaßnahmen und -optimierungen immer wichtiger. Neben dem steigenden Umweltbewusstsein wird auch der Kostendruck in diesem Dienstleistungssektor immer größer. Trotz der in vielen Krankenhäusern vorhandenen und gut ausgebauten Gebäudeleittechnik fehlt oft das Detailwissen über den Energieverbrauch und deren Verursacher.
Aufgrund der großen Anzahl an verwendeten Geräten und Kleinverbrauchern sowie der vielen gebäudetechnischen Großgeräte ist eine genaue Ursachensuche kein leichtes Unterfangen. Auch im Krankenhaus Feldkirch sind eine Vielzahl automatischer Stromzähler installiert und im Energiemonitoringsystem aufgeschaltet. Dennoch ist aktuell nur der Gesamtstromverbrauch bekannt und verwertbar. Analysen auf Gebäude oder Anlagen-Ebene werden nur sehr wenige durchgeführt.
In dieser Arbeit soll untersucht werden, wie die wesentlichen Einflussfaktoren auf den Stromverbrauch mithilfe der installierten automatischen Zähler identifiziert werden können.
Um herauszufinden, mit welchen Methoden der größte Informationsgehalt gewonnen werden kann, kommen verschiedene Methoden wie Kennzahlenvergleiche, die Darstellung als Sankey-Diagramm, objektspezifische Vergleiche und statistische Analysen sowie Energieganganalysen zur Anwendung.
Die erarbeiteten Auswertungen und Darstellungen zeigen sehr schnell, dass ohne eine Vielzahl an Subzählern keine sinnvollen Analysen möglich sind. Die große Anzahl an angeschlossenen Verbrauchern und deren variables Regelverhalten lassen aus den Daten (z. B. Summenzählern) anhand zusammengefasster Stromverläufe kaum Schlüsse für einzelne Gebäude zu. Es zeigt sich auch, dass eine einzelne Darstellungsform für alle Auswertungen keinen Sinn macht. In dieser Arbeit werden mögliche Einbauorte für die Stromzähler vorgeschlagen sowie Verfahren für eine durchdachte Auswertung der Energieverbräuche und Umsetzung in die Praxis angeführt.
Weltweit hatten 2017 840 Millionen Menschen keinen Zugang zu Strom. Hinzu kommen Millionen weitere Menschen, die an unzuverlässige Stromquellen angeschlossen sind. Für das Wirtschaftswachstum, die menschliche Entwicklung und ökologische Nachhaltigkeit ist eine zuverlässige Stromversorgung jedoch von großer Bedeutung.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich daher mit der Konzeptionierung einer zuverlässigen Stromversorgung für eine Hochschule in Benin (Westafrika), die sich mit einem unzuverlässigen Netzanschluss konfrontiert sieht. Die Konzeptionierung erfolgt mithilfe der Software HOMER.
Aufgrund unsicherer Systembedingungen wurden mehrere Szenarien und der Einfluss verschiedener Systemparameter untersucht.
Die Ergebnisse zeigen, dass eine zuverlässige Stromversorgung durch die Implementierung eines Mini-Grids erreicht werden kann. Dabei hat die Ausgangssituation einen bedeutenden Einfluss auf die Systemauslegung. Für das untersuchte Szenario, in dem die Hochschule keine Stromkosten bezahlte, erwies sich ein PV/Dieselgenerator/Batterien-Mini-Grid als geeignet. Dabei entstehen Stromkosten von mindestens 0,013 USD pro kWh, was leicht erhöhte Kosten gegenüber den Bezugskosten bedeutet. Dieser Kostenzuwachs lässt sich aber mit der erhöhten Zuverlässigkeit rechtfertigen. Auch unter der Annahme, dass die offiziellen Bezugskosten bezahlt werden müssen, erwies sich ein PV/Dieselgenerator/Batterie-Mini-Grid als geeignet. Die Größe der PV-Anlage fällt in diesem Fall deutlich größer aus, was zu einem reduzierten Einsatz des Dieselgenerators führt. Ein untersuchtes Off-Grid erwies sich als unwirtschaftlich.
Somit enthält die Arbeit wichtige Erkenntnisse darüber, wie sich verschiedene Parameter auf ein geeignetes System auswirken. Zudem wurde ein Systemvorschlag ausgearbeitet. Diese Informationen sollen nicht nur den beteiligten Personen vor Ort helfen, sondern auch als Grundlage für zukünftige Projekte dienen.
The advent of autonomous and self-driving cranes represents a significant advancement in industrial automation. One critical prerequisites for achieving this long-term goal is the accurate and reliable detection of tools guided by ropes in real-world environments. Since the tool is suspended by ropes, the tool pose cannot be controlled directly. This master’s thesis addresses the challenges of pose estimation for rope-guided tools using point cloud measurements. The proposed algorithm utilizes constraints imposed by the crane kinematics and information extracted during the segmentation process to efficiently infer the pose of the hook, therefore enabling the use of the pose for decision making in real-time critical applications. RANSAC (Random Sample and Consensus) is deployed in the segmentation process to extract geometric primitives from the point cloud which represent the ropes and distinctive parts of the tool. Since the point cloud is often to sparse for feature matching a bounding box is used to estimate the initial position of the tool. Two different methods are presented to improve the initial pose. A computationally expensive method with a high level of confidence, integrating the ICP (Iterative Closest Point) algorithm is used as a benchmark. A linear Kalman filter is used in the second method which is real-time capable. The benchmark is then used to evaluate the real-time capable approach. The core contributions of this research lie in the innovative utilization of bounding boxes for pose estimation. The findings and methodologies presented herein constitute an advancement towards the realization of autonomous and self-driving cranes.
With Cloud Computing and multi-core CPUs parallel computing resources are becoming more and more affordable and commonly available. Parallel programming should as well be easily accessible for everyone. Unfortunately, existing frameworks and systems are powerful but often very complex to use for anyone who lacks the knowledge about underlying concepts. This paper introduces a software framework and execution environment whose objective is to provide a system which should be easily usable for everyone who could benefit from parallel computing. Some real-world examples are presented with an explanation of all the steps that are necessary for computing in a parallel and distributed manner.
.Certeau
(2021)
Die EU-Ziele umfassen die Steigerung des Anteils an erneuerbaren Energien an der Energieerzeugung um 32 % bis 2030. Doch erneuerbare Energien bringen neben den Vorteilen für den Umweltschutz auch Probleme mit sich. Ihre Schwankungen und Unkontrollierbarkeit stellen große Herausforderungen für das Stromnetz dar. Um die Netz- und damit die Versorgungssicherheit weiterhin gewährleisten zu können, braucht es Lösungen, die weder das Stromnetz, die Verbraucher noch die Energieversorger benachteiligen. Eine Möglichkeit wäre es, zusätzliche Kraftwerke und Infrastruktur (Redundanzen) aufzubauen, welche potenzielle Schwankungen ausgleichen können. Dieser Lösungsansatz gilt als traditioneller Weg, der hohe Kosten und negative Umweltauswirkungen mit sich bringt. Demand Side Management hat das Potenzial, effiziente Lösungen diesbezüglich anzubieten. Welche Vorteile der Einsatz von DSM auf Ebene der Haushaltsverbraucher für die Energieversorger in Bezug auf den Abruf von Ausgleichsenergie bringt, wird in dieser Arbeit behandelt. Dafür wurde ein agentenbasiertes Modell entwickelt, welches darauf abzielt, die Abweichung zwischen dem von dem Energieversorger prognostizierten Verbrauch und dem realen Verbrauch seiner Haushaltskunden zu verringern. Jeder Haushalt in dem vorgestellten Modell ist mit einer Flexibilität in Form eines Batteriespeichers ausgestattet. Die Speicherbewirtschaftung wird basierend auf einem Signal, welches der Energieversorger übermittelt, automatisch vom Haushalt für jeden Tag im Betrachtungszeitraum optimiert. Jede Abweichung zwischen der vom Energieversorger erstellten Prognose und der tatsächlich bezogenen Strommenge stellt dabei einen Bezug von Ausgleichsenergie dar. Untersucht werden die Auswirkungen der Anzahl an Haushalten sowie ein unterschiedlicher Wissensstand auf die Prognose. Weiters werden zwei unterschiedliche Arten von Demand Side Management analysiert. Einmal die Einflussnahme auf die Last der Haushalte durch ein Preissignal, einmal durch das Vorgeben eines Lastgangs. Um die Effektivität der beiden Varianten bestimmen zu können, wird auch die Menge an Ausgleichsenergie erhoben, welche ohne das Vorhandensein eines Batteriespeichers (also ohne Steuerung) anfallen würde. Das Modell wurde entwickelt, um einen Trend aufzuzeigen und keine spezifische Einsparungsmenge zu ermitteln, da dies von der jeweiligen Situation des Energieversorgers abhängt. Die Erstellung der unterschiedlichen Wissensstände basiert auf den österreichischen rechtlichen Vorgaben bezüglich der Datenübertragung bei intelligenten Messgeräten. Dabei ist einmal der Jahresverbrauch, einmal der Tagesverbrauch und einmal die stündlichen Verbrauchswerte bekannt. Das Preissignal ist negativ korreliert zu den am Day-Ahead-Markt gehandelten Mengen und das Lastsignal basiert auf einer der Prognosen des Energieversorgers, je nach Variante, die untersucht wird. Es zeigte sich, dass ein besserer Wissensstand nur teilweise eine Verbesserung der Prognose erzielte. Wobei die unterschiedlichen Wissensstände auf den realen Werten der nicht verwendeten Haushalte aus dem gleichen Datensatz aufbauen und so beispielsweise Wettereinflüsse in der Prognose schon bekannt waren, was die Prognose basierend auf Jahreswerten sehr genau machte. Der Aggregationseffekt von mehreren Haushalten beeinflusst die Prognose positiv. Auf einzelner Haushaltsebene schneiden die Vorhersagen deutlich schlechter ab als bei Prognosen des Gesamtverbrauchs aller Haushalte. Die Optimierung basierend auf dem Lastsignal generiert eine geringere Menge an Ausgleichsenergie als das Preissignal. Das liegt unter anderem daran, dass die Prognose nur die Verbräuche der Haushaltskunden berücksichtigt und nicht die Mengen, die am Markt gehandelt werden. In den untersuchten Varianten stellte sich heraus, dass am wenigsten Ausgleichsenergie über alle Haushalte erzeugt wird, wenn kein Demand Side Management betrieben wird, also keine Batteriespeicher vorhanden sind und die Prognose des Energieversorgers auf Stundenwerten basiert. Auf einzelner Haushaltsebene fällt bei der Optimierung mittels Lastsignal am wenigsten Ausgleichsenergie an.
A quantum-light source that delivers photons with a high brightness and a high degree of entanglement is fundamental for the development of efficient entanglement-based quantum-key distribution systems. Among all possible candidates, epitaxial quantum dots are currently emerging as one of the brightest sources of highly entangled photons. However, the optimization of both brightness and entanglement currently requires different technologies that are difficult to combine in a scalable manner. In this work, we overcome this challenge by developing a novel device consisting of a quantum dot embedded in a circular Bragg resonator, in turn, integrated onto a micromachined piezoelectric actuator. The resonator engineers the light-matter interaction to empower extraction efficiencies up to 0.69(4). Simultaneously, the actuator manipulates strain fields that tune the quantum dot for the generation of entangled photons with fidelities up to 0.96(1). This hybrid technology has the potential to overcome the limitations of the key rates that plague current approaches to entanglement-based quantum key distribution and entanglement-based quantum networks. Introduction
Ordnung aus der Mitte
(2021)
Stationäre Jugendhilfe
(2015)
Systems are constantly increasing in complexity. This poses challenges to managing and using system knowledge. The Systems Modeling Language (SysML) is a modeling language specifically for systems, while Machine Learning (ML) is a tool to tackle complex problems. Currently, no bridge between systems modelled in SysML and ML regarding said systems has been proposed in literature. This thesis presents an approach that uses Model-driven Software Engineering (MDSE) and Template-based Code Generation (TBCG) to generate a ML IPython Notebook (IPYNB) from a SysML model. A mapping configuration using JavaScript Object Notation (JSON) allows the definition of mappings between SysML elements and template variables, enabling configuration and user-supplied templates. To test the approach, a SysML model describing ML to predict the weather based on data is created. Python ML templates are supplied and template variables mapped with the JSON mapping configuration are proposed in the thesis. The outcome is an executable IPYNB that contains all information from the SysML model and follows the modelled workflow. The findings of the work show that model-driven ML using SysML as a modeling language is beneficial due to the representation of ML knowledge in a general-purpose modeling language and the reusability of SysML model elements. It further shows that TBCG and a mapping configuration allow for more flexible code generation without changing the source implementation.
The impact of organizational citizenship behavior for the environment on corporate sustainability
(2022)
Today, many businesses increasingly engage in pro-environmental activities to face environmental challenges such as pollution or climate change. In addition to formal management practices, employees are impacting environmental advances with voluntary pro-environmental activities, also known as Organizational Citizenship Behavior for the Environment. The purpose of this master thesis is to explore factors that could influence employees’ engagement in Organizational Citizenship Behavior for the Environment. For this aim, five semi-structured interviews were carried out with multinational corporations from the DACHL region. The results show that certain leadership styles, corporate culture, a sustainability-driven mindset, environmental concern, communication and motivation can influence employees’ engagement in Organizational Citizenship Behavior for the Environment. In addition, the cumulative effect of small initiatives seems to considerably impact environmental sustainability. In contrast to past research on this topic, this study takes a qualitative approach to explore different influencing factors of Organizational Citizenship Behavior for the Environment. In addition, the study focuses on businesses located in the DACHL region.
Die Unternehmensplanung ist ein Pfeiler der Unternehmenssteuerung und dient zur Prognose der zukünftigen Geschäftsentwicklung sowie als Grundlage für Entscheidungen und Maßnahmen. Es wird auf diverse Charakteristiken der Unternehmensplanung eingegangen, wie die strategische und operative Planung. Die Planungsarten fokussieren sich auf Budget und Forecast. Zu diesen werden verschiedene bisherige Studien vorgestellt.
Die Forschungsfrage untersucht, wie sich in den vergangen zwei Jahren der Planungsprozess in der Bodenseeregion verändert hat und welche Treiber es für die Veränderungen gab. Die quantitative Untersuchung mittels einer Online-Umfrage erfolgt vor dem Hintergrund einer nicht nachlassenden Unsicherheit bedingt durch die Corona-Pandemie. Ein neuer Blickwinkel auf die Unternehmensplanung ist die Analyse von Unterschieden aufgrund der gewählten Unternehmensausrichtung Massenproduktion oder Auftragsfertigung. In den Ergebnissen zeigen sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Geschäftsmodellen. Die Hälfte der befragten Unternehmen hat die Planung angepasst und z.B. die Planungsdauer verkürzt oder Szenarien verwendet.
Mit dem entwickelten, gemischt-ganzzahligen linearen Optimierungsmodell wird ein grosser Beitrag geleistet, das die wichtigen Betriebskennzahlen einer PV-Speicheranlage, wie der Eigenverbrauchsanteil um bis zu 89 % und der Autarkiegrad um bis zu 73 % durch eine variable Grenzkostenoptimierung bei zusätzlicher E-Auto Berücksichtigung gesteigert werden können. Der Eigenverbrauch der PV-Erzeugung wird durch den stationären Batteriespeicher auf 71 % mehr als verdoppelt. Das beispielhafte Szenario hat einen Haushaltsverbrauch von 5 MWh pro Jahr und besteht aus einer 5 kWp PV-Anlage, mit einem 5 kWh Batteriespeicher und dem Tesla Model 3 mit einer Jahresfahrleistung von 16778 km.
Das erstellte Softwareprogramm kann einfach auf weitere verschiedene Anlagenkonstellationen und mit eigenen Eingangszeitreihenprofile der Haushaltslast, der PV-Erzeugung und der E-Auto Nutzung parametriert werden. Neben der Kennzahlenberechnung des konkreten Szenarios wird der jeweilige Einfluss einer Anlagenkomponente, wie PV, Batterie und Last bei deren Variation, auf die Kennzahlen grafisch gut sichtbar dargestellt.
Die Ergebnisse bestätigen bisherige Arbeiten, dass die Dimensionierung der Anlagenkomponenten nach der einfachen Faust-Formel 1:1:1 erfolgen soll: Der stationäre Batteriespeicher und die PV-Anlage sollen gleich gross sein und ihre Grösse in kWh soll der Jahreslast in MWh entsprechen. Damit wird nahezu schon ein gutes Optimum von Eigenverbrauch, Eigenverbrauchsanteil und Autarkiegrad bei minimalen Energiekosten gefunden und die Netzbelastung durch Bezug und Einspeisung kann reduziert werden.
Die Masterarbeit befasst sich mit der Thematik von Jugend und Adoleszenz im Zusammenhang mit möglichen Schwierigkeiten innerhalb der Identitätsentwicklung und wie diese gelöst werden können. Die Identitätsbildungsprozesse im Jugendalter sollen im Theorieteil dieser Arbeit in Bezug auf Bildungsinstitutionen aufgezeigt und kritisch reflektiert werden. Anschließend wird im Praxisteil ein Toolkit zur Unterstützung der Identitätsentwicklung ausgearbeitet werden, welches Jugendlichen zur Reflexion anregen und bei der Erreichung von Zielen Unterstützung bieten soll.
Abstract: ams AG is a leading provider of sensing solutions developing semiconductor sensors in a wide variety of fields, with optical sensing as one of the key competences. Since integrated photonics is a promising technology for new sensor systems, ams AG has been developing processes for fully integrated CMOS-compatible photonic components based on Si3N4. This talk will provide an overview on the processing of basic photonic building blocks and their optical properties and performance. We will also give examples for applications in the fields of optical coherence tomography and opto-chemical gas sensing. In the 1980s photonics started its way for common use in telecommunication technology, using optical fiber technologies. In recent years, also a variety of photonic sensors has been proposed and developed. One of the major drawbacks of most of these photonic devices has been the lack of integration into existing (semiconductor) production processes, so far. This integration is feasible using SiN material systems to process monolithically integrated CMOS-compatible photonic sensors in the visible and near-infrared spectrum. We will present the basic processing steps for the SiN photonic technology, the development of some critical processing steps such as SiN deposition and SiN etching as well as several photonic components (waveguides, splitters, etc.) with their optical properties. One of the applications presented relates to optical coherence tomography (OCT), a fast growing imaging technique in ophthalmology. Drawbacks of existing OCT systems are their high costs as well as their bulkiness, which prevents a wider spread use of OCT systems.
One way to overcome both cost and size issues is to integrate optical and electrical components on a single chip.
Part of this work was carried out in the framework of the projects COHESION (funded by the Austrian Research Promotion Agency (FFG), no. 848588), OCTCHIP (funded by the EU’ Horizon 2020 research and innovation programme, no. 688173), and COLODOR (M-ERA.NET transnational Call 2015, funded by the Austrian Research Promotion Agency (FFG), no.854066, and the Bundesministerium für Bildung und Forschung, Germany).
Der Fremdvergleichsgrundsatz ist ein wichtiges Instrument zur Bestimmung von Verrechnungspreisen zwischen verbundenen Unternehmen, um Gewinnverschiebungen zu vermeiden. Durch den Vergleich mit unabhängigen Unternehmen sollen angemessene Preise und Bedingungen für internationale Transaktionen gewährleistet werden. Die Anwendung des Fremdvergleichsgrundsatzes erfordert eine sorgfältige Analyse der Transaktionen und trägt zur Einhaltung der Steuervorschriften bei. Die wirtschaftlichen Auswirkungen der Covid-19-Pandemie haben jedoch neue Herausforderungen für die Bestimmung von Verrechnungspreisen hervorgebracht, wie die Berücksichtigung staatlicher Hilfen oder das Vorhandensein verlässlicher Vergleichsdaten. Konzernunternehmen waren daher dazu gezwungen, ihre bisherige Verrechnungspreispolitik zu überdenken und gegebenenfalls anzupassen. In der vorliegenden Masterarbeit werden die Auswirkungen der Covid-19-Pandemie auf die Bestimmung von Verrechnungspreisen in multinationalen Konzernunternehmen mit Hauptsitz in Vorarlberg untersucht. Um das angestrebte Ziel dieser Arbeit zu erreichen, ist es von großer Bedeutung, den aktuellen Forschungsstand zu den Auswirkungen der Covid-19-Pandemie auf die Bestimmung von Verrechnungspreisen durch eine umfassende Literaturrecherche zu erfassen und die rechtlichen Grundlagen zu analysieren. Basierend auf dem gewonnenen theoretischen und rechtlichen Wissen wurden Fachleute bedeutender Unternehmen mit Headquarter in Vorarlberg befragt. Darüber hinaus wurden Expertinnen aus renommierten Beratungsunternehmen befragt, um die Thematik aus verschiedenen Perspektiven zu beleuchten.
The usage of data gathered for Industry 4.0 and smart factory scenarios continues to be a problem for companies of all sizes. This is often the case because they aim to start with complicated and time-intensive Machine Learning scenarios. This work evaluates the Process Capability Analysis (PCA) as a pragmatic, easy and quick way of leveraging the gathered machine data from the production process. The area of application considered is injection molding. After describing all the required domain knowledge, the paper presents an approach for a continuous analysis of all parts produced. Applying PCA results in multiple key performance indicators that allow for fast and comprehensible process monitoring. The corresponding visualizations provide the quality department with a tool to efficiently choose where and when quality checks need to be performed. The presented case study indicates the benefit of analyzing whole process data instead of considering only selected production samples. The use of machine data enables additional insights to be drawn about process stability and the associated product quality.
Im vorliegenden Paper wird ein Vergleich zwischen Produktions-und Simulationsdaten präsentiert welches im Rahmen einer größeren Initiative zur Verwendung von Shopfloor Daten bei einem Projektpartner in der Automobilindustrie umgesetzt wurde. In diesem Projekt wurden die Daten die während der Füllbildsimulation entstehen mit den Daten aus der finalen Werkzeugabnahme verglichen um zu analysieren, wie genau diese miteinander über einstimmen. Je besser die Simulation ist, desto schneller kann der gesamte Werkzeugentwicklungsprozess abgewickelt werden, welcher als Kernprozess massives Einsparungspotenzial und damit Wettbewerbsvorteil mit sich bringt.
Heimische Ladevorgänge von Elektroautos sind ein zusätzlicher Faktor in dem Wandel, dem Verteilnetze ausgesetzt sind. Aufgrund der typischen langen Parkzeiten bietet das Laden von Elektroautos jedoch einen hohen Grad an Flexibilität, mit deren Hilfe die Netzbelastung entscheidend verringert werden kann und weitere Dienstleistungen, auch in höheren Netzebenen, erbracht werden können. Die vorliegende Arbeit bewertet mit dem Instrument der Nutzwertanalyse fünf Ladestrategien, wie die Koordinierung von Ladevorgängen nutzbringend eingesetzt werden kann. Dazu werden im ersten Schritt Kriterien auf Basis der Literaturrecherche sowie der gegebenen Informationsgrundlagen der betrachteten Systeme definiert. Um eine neutralere Bewertung zu ermöglichen, wird die Gewichtung der Kriterien zusätzlich von einem Vertreter eines Verteilernetzbetreibers und einem Energieversorger vorgenommen. Mit den Ergebnissen der Bewertung werden die Systeme hinsichtlich ihres Nutzens unter Berücksichtigung der Bedeutung für die jeweiligen Parteien verglichen. Dabei werden die Stärken und Schwächen der Systeme herausgestellt und mögliche Interessenskonflikte lokalisiert. Ebenfalls wird auf die Eignung der Nutzwertanalyse als Werkzeug zur Bewertung der Systemkonzepte eingegangen. Im Anschluss wird der Grundaufbau eines Systems vorgestellt, welches aufgedecktes Potential zur Weiterentwicklung der bewerteten Systeme nutzt und damit zu einem größeren Gesamtnutzen führen kann.
Personalkennzahlen und der praktische Nutzen für das Human Ressource Management in Großbetrieben
(2022)
Qualitativ hochwertige und erfolgreiche Personalarbeit zeichnet sich dadurch aus, dass Mitar-beitende nicht als Kostenfaktor betrachtet werden, sondern als die wichtigste Ressource, die ein Unternehmen besitzt. Personalcontrolling mit Hilfe von Kennzahlen stellt dabei nicht wie oft vermutet eine Kontrolle dar, vielmehr ist es ein Gestalten und Steuern der Personalarbeit bezogen auf die Mitarbeitenden und der Prozesse des Human Ressource Management. Durch fundierte, begründet ausgewählte Personalkennzahlen wird das Bauchgefühl der Füh-rungskräfte mit Fakten belegt und bildet eine Unterstützung in der Entscheidungsfindung der Personalverantwortlichen. Dies gewinnt besonders in einer volatilen Marktsituation immer mehr an Bedeutung. Es scheint nach wie vor der Fall zu sein, dass diese Fachdisziplin des Unternehmenscontrollings bei den Vorarlberger Großbetrieben jedoch in den Kinderschuhen steckt. Ziel dieser Masterarbeit ist es daher, den Stellenwert von Personalkennzahlen und deren Nutzen für die Vorarlberger Großbetriebe aufzuzeigen. Dafür werden die theoretischen Grundlagen von Personalkennzahlen und deren Einteilung auf Basis der Kernprozesse des Personalressorts aufbereitet. Es werden auch Grenzen und weiterführende Möglichkeiten von Personalkennzahlen hinterfragt. Im Rahmen von neun Experteninterviews mit Personalver-antwortlichen konnte die Wichtigkeit einer aktiven Personalarbeit mit Hilfe von Kennzahlen, wie sie in der Literatur beschrieben wird, bestätigt werden. Als zentraler Nutzen von Perso-nalkennzahlen wird angesehen, dass sie Transparenz schaffen und den Blickwinkel der Ver-antwortlichen objektivieren und erweitern. Personalkennzahlen bieten somit eine Chance, die Mitarbeitenden möglichst zielgerichtet zu führen und Veränderungen rechtzeitig zu erkennen und falls möglich zu steuern.
Herausforderungen im Umgang mit Präventionsmaßnahmen von sexueller Gewalt an Frauen mit Fokus auf die Clubbingszene am Beispiel Vorarlberg. Theoretischer Hintergrund: Sexuelle Gewalt in der Clubbingszene ist bisher nur wenig erforscht und es existiert eine hohe Dunkelziffer an sexuellen Übergriffen. Die körperlichen, psychischen und sozialen Auswirkungen für Betroffene können massiv sein. Um geeignete Präventionsmaßnahmen für sexuelle Gewalt zu entwickeln, müssen die unterschiedlichen Faktoren, die zur Ausübung von sexueller Gewalt führen, beleuchtet und auf gesamtgesellschaftlicher Ebene behandelt werden. Ziel der Arbeit: Ziel dieser Arbeit ist es, herauszufinden welche Herausforderungen sich bei der Umsetzung von Präventionsmaßnahmen für Institutionen und Clubbetreiber:innen ergeben und wie diese behoben werden können. Zudem soll die Zusammenarbeit und die Umsetzung dieser zwischen sozialen Institutionen und den Clubbetreiber:innen erforscht werden. Dazu wird folgende Forschungsfrage entwickelt: Welche Herausforderungen stellen sich in der Implementierung der vorhandenen Präventionsmaßnahmen von sexueller Gewalt an Frauen seitens der klinischen Sozialen Arbeit in Zusammenarbeit mit der Clubbingszene in Vorarlberg? Methode: Zur Beantwortung der Forschungsfrage wurden insgesamt zehn problemzentrierte Interviews durchgeführt. Zum einen wurden fünf Expert:innen aus unterschiedlichen Berufssparten befragt, zum anderen fünf Clubnutzer:innen, die in der Clubbingszene Vorarlberg aktiv sind. Ergebnisse: Die Ergebnisse zeigen, dass beim Großteil der befragten Personen ein hohes Bewusstsein für das Thema haben. Trotzdem wird sexuelle Gewalt in der Clubbingszene sehr häufig bagatellisiert und nicht als solche wahrgenommen. Die gesellschaftlich verankerten Geschlechterrollen sind dabei nicht förderlich. Schlussfolgerung: Es besteht Handlungsbedarf in Bezug auf Präventionsmaßnahmen von sexueller Gewalt in der Clubbingszene. Dies kann nur geschehen, wenn eine zunehmende Sensibilisierung und Bewusstseinsschaffung für sexuelle Gewalt in der Gesellschaft stattfinden.
Die Einsatzmöglichkeiten des interaktiven Films sind vielfältig. Von Unterhaltung, über Werbung bis hin zum E-Learning Bereich findet das noch junge Format Anwendung. Der Begriff interaktiver Film beschreibt gamifizierte Filme mit welchen Nutzer*Innen interagieren können. Dies bezieht sich auf Interaktionsmöglichkeiten innerhalb der Geschichte sowie auf Interaktionen mit dem Bildmaterial, durch welche dieses gegebenenfalls manipuliert werden kann. Die Filmsequenzen können dabei aus Realbild oder auch aus animiertem Bildmaterial bestehen. Es wird ein Überblick über die Teilbereiche des interaktiven Films vermittelt, sowie ein Einblick gegeben, wie ein solcher konzeptionell produziert wird. Zu diesen Teilbereichen gehören unter anderem Storytelling Varianten, Branching Systeme, Gamification Elemente und Interaktionsmöglichkeiten.
Die Forschungsfrage lautet: In welchen Bereichen ist interaktiver Film relevant und in welchen Feldern kann in Zukunft ein Nutzen durch diesen generiert werden? Um dies zu beantworten, werden mittels selbst Ethnographie, interaktive Filmbeispiele analysiert und subjektiv bewertet. Es wird ein Überblick über das Medienangebot und die Verbreitung der technischen Geräte gegeben, welche notwendig sind, um einen interaktiven Film zu rezipieren. Des Weiteren wird ein Ausblick auf weitere Anwendungsfelder gegeben.
Im praktischen Teil der Arbeit wird ein neuer Anwendungsfall für den interaktiven Film erarbeitet. Die Umsetzung erfolgt dabei konzeptionell und wird im Anschluss mittels Evaluationsbögen von den potenziellen Auftraggeber*Innen evaluiert und somit bewertet. Konkret erfolgt die Umsetzung an dem Beispiel des InterMedia Bachelor Aufnahmeverfahrens. Dabei wird der interaktive Film als Assessment Tool eingesetzt, welcher als Unterstützung für die Auswahl der Bewerber*innen dienen soll und die Basis des persönlichen Vorstellungsgesprächs verbessern soll.
Strain-induced dynamic control over the population of quantum emitters in two-dimensional materials
(2023)
The discovery of quantum emitters in two-dimensional materials has triggered a surge of research to assess their suitability for quantum photonics. While their microscopic origin is still the subject of intense studies, ordered arrays of quantum emitters are routinely fabricated using static strain-gradients, which are used to drive excitons toward localized regions of the 2D crystals where quantum-light-emission takes place. However, the possibility of using strain in a dynamic fashion to control the appearance of individual quantum emitters has never been explored so far. In this work, we tackle this challenge by introducing a novel hybrid semiconductor-piezoelectric device in which WSe2 monolayers are integrated onto piezoelectric pillars delivering both static and dynamic strains. Static strains are first used to induce the formation of quantum emitters, whose emission shows photon anti-bunching. Their excitonic population and emission energy are then reversibly controlled via the application of a voltage to the piezoelectric pillar. Numerical simulations combined with drift-diffusion equations show that these effects are due to a strain-induced modification of the confining-potential landscape, which in turn leads to a net redistribution of excitons among the different quantum emitters. Our work provides relevant insights into the role of strain in the formation of quantum emitters in 2D materials and suggests a method to switch them on and off on demand.
This paper analyses an electrical test tower of the OMCIRON electronics GmbH and evaluates whether a Predictive Maintenance (PdM) strategy can be implemented for the test towers. The company OMICRON electronics GmbH performs unit tests for its devices on test towers. Those tests consist of a multitude of subtests which all return a measurement value. Those results are tracked and stored in a database. The goal is to analyze the data of the test towers subtests and evaluate the possibility of implementing a predictive maintenance system in order to be able to predict the RUL and quantify the degradation of the test tower.
By assuming that the main degradation source are the relays of the test tower, a reliability modelling is performed which is the model-driven approach. The data-driven modelling process of the test tower consists of multiple steps. Firstly, the data is cleaned and compromised by removing redundances and optimizing for the best subtests where a subtest is rated as good if the trendability and monotonicity metric values are above a specific threshold. In a second step, the trend behaviours of the subtests are analyzed and ranked which illustrates that none of the subtests contained usable trend behaviour thus making an implementation of a PdM system impossible.
By using the ranking, the data-driven model is compared with the reliability model which shows that the assumption of the relays being the main error source is inaccurate.
An analysis of a possible anomaly detection model for a PdM is evaluated which shows that an anomaly detection is not possible for the test towers as well. The implementability of PdM for test towers and other OMICRON devices is discussed and followed up with proposals for future PdM implementations as well as additional analytical analyses that can be performed for the test towers.
Der Übergang zu erneuerbaren Energiesystemen und deren optimale Betriebsweise ist entscheidend für die Reduzierung des Energieverbrauchs und der damit verbundenen Einsparung von CO2-Emissionen. In privaten Haushalten dominiert traditionell die Hystereseregelung bei der Wärmeerzeugung. Neuere Bauten, ausgestattet mit Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen, bieten jedoch beachtliches Potenzial zur Effizienzsteigerung durch angepasste Regelungsstrategien. Eine intelligente Laststeuerung ermöglicht erhebliche Kosteneinsparungen und eine Erhöhung des Autarkiegrades. Vorhandene literarische Ansätze liefern Methoden zur Systemmodellierung und -identifikation. Darüber hinaus demonstrieren sie das Potenzial der Optimierung durch den Model Predictive Control (MPC) Ansatz. Eine spezifische Evaluierung anhand von Realdaten eines Energiesystems mit Abluft-Wärmepumpe fehlt jedoch. Daher bedarf es der Bewertung des Lastverschiebungspotentials dieser Systemkonfiguration. Die Systemidentifikation erfolgt basierend auf Messdaten, welche gleichzeitig als Referenz für den Vergleich des traditionellen Hysteresebetriebs mit der MPC-Steuerung dienen. Die Analyse offenbart das Lastverschiebungspotential durch die optimierte Betriebsweise einschließlich einer Gesamtkosteneinsparung von bis zu 42% und einer Steigerung des Autarkiegrades um bis zu 10%. Diese Potentiale variieren saisonal, sind jedoch das ganze Jahr über vorhanden.
Die vorliegende Arbeit setzt sich mit Forschungstrends im Bereich der Entscheidungsfindung von Manager:innen auseinander. Dabei stehen komplexe Entscheidungen im Vordergrund. Im theoretischen Teil erfolgte eine Einführung in die Entscheidungstheorie. Anschließend wird die Funktion des Managements als Entscheidungsträger:in thematisiert. Anhand einer vertieften Literarturrecherche wurde eine Trendanalyse durchgeführt, um herauszufinden, welche Themenbereiche besonders viel Aufmerksamkeit in der Forschung über komplexe Managemententscheidungen erlangt haben. Herausgefunden wurde, dass besonders multikriterielle Entscheidungsmethoden beforscht wurden. Es wurde häufig im Bereich Energiewirtschaft, Nachhaltigkeit und Klimawandel geforscht, da hier die Voraussetzungen für komplexe Entscheidungen gegeben sind. Neben mathematisch fundierten Methoden kommen auch heuristische Ansätze zur Komplexitätsreduktion zur Anwendung, lässt sich aus den Forschungsergebnissen ableiten. Insgesamt wurden 12 Trends identifiziert, die sich teilweise überschneiden. Aus den gesichteten Forschungsarbeiten ließen sich Handlungsempfehlungen ableiten, die in einem eigenen Kapitel präsentiert werden.
In Europa und den USA werden rund 39 % des Energieverbrauchs durch den Betrieb von Gebäuden verursacht. Sie bieten somit großes Potential, den Gesamtenergieverbrauch zu verringern. Eine sinnvolle Möglichkeit dieser Umsetzung, ohne auf Gebäudekomfort verzichten zu müssen, liegt in der Optimierung der Gebäudeeffizienz. Dahingehend werden physikalische und datenbasierte Modelle als Planungstool für die Gebäudemodellierung verwendet, um frühzeitig Erkenntnisse über deren Energieverbrauch zu gewinnen. Während physikalische Modelle thermodynamische Prinzipien zur Modellierung des Energieverbrauchs einsetzen, verwenden datenbasierte Modelle historische oder allgemein verfügbare Daten, um ein Vorhersagemodell zu entwickeln. Das Ziel dieser Arbeit ist die Erstellung eines datenbasierten Modells, zur Prognose des Energieverbrauchs der Beleuchtung von Bürogebäuden. Es wurden bereits zahlreiche Studien hinsichtlich Prognosen des Energieverbrauchs erstellt. Die meisten beziehen sich jedoch auf den Gesamtenergieverbrauch oder jenen, welcher für Heizung, Kühlung oder Klimatechnik aufgewendet wird. Die Recherche des Autors ergab, dass vergleichsweise wenig Forschung für Vorhersagemodelle zur Ermittlung des Energieverbrauchs für die Beleuchtung betrieben wurde. Zur Umsetzung der Analyse stehen dem Autor Daten aus der Beleuchtungsinfrastruktur sowie Wetter-, Zeit- und Gebäudedaten zur Verfügung. Anhand dieser Arbeit soll eruiert werden, ob diese Daten hinreichend aussagekräftig sind, um ein geeignetes Modell zu entwickeln.
Durch künstliche Intelligenz gesteuerte Prozesse haben einen großen Einfluss auf unsere Wahrnehmung und auch umgekehrt beeinflussen sozio-kulturelle Vorstellungen digitale Prozesse. Technologien, die von einer durch geschlechtsspezifische Datenlücken geprägten Gesellschaft entwickelt werden, reproduzieren stereotype Narrative und Gender Biases. Die Arbeit mit der Forschungsfrage Wie tragen Suchmaschinen zu einer Fortschreitung von Gender Biases durch geschlechtsspezifische Datenlücken bei?, wird mit aus diversen Bereichen herangezogener Literatur, sowie eigenen experimentellen Ansätzen zur Erkenntnisgewinnung verfasst. Die Problemstellung wird in die folgenden Bereiche unterteilt und diskutiert: die Gender Data Gap, welche fehlende Daten über nicht-männliche Personen beschreibt, die Gender Gap, die das Fehlen nicht-männlicher Personen in Entwicklungsprozessen thematisiert und Algorithmische Biases, welche mit unterschiedlich starkem menschlichen Einfluss dargelegt werden. Die durchgeführten Untersuchungen befassen sich mit Darstellungen von Geschlecht durch die Suchmaschine Google. Es konnte bestätigt werden, dass stereotype Identitätsdarstellungen vorkommen und Google eine generisch-maskuline Sichtweise vertritt, wodurch geschlechtsspezifische Datenlücken verstärkt werden. Mit dem Ziel, Biases in digitalen Prozessen sichtbar zu machen, werden in dieser Arbeit gestalterische Lösungsansätze präsentiert, die an verschiedenen Punkten der Problemstellung anknüpfen.
Einfluss verhaltensökonomischer Faktoren auf die Nutzung neuer Technologien im Prozessmanagement
(2023)
Process Mining ist ein effektives Werkzeug, um bestehende Lücken in der Prozessüberwachung eines im Unternehmen integrierten Prozessmanagements zu verringern. Trotz dem weitverbreiteten Bewusstsein über diesen Umstand, wird Process Mining bisher in wenigen Unternehmen erfolgreich eingesetzt. Da die Einführung einer neuen Technologie als Change-Projekt einzustufen ist, ist die soziale Ebene in Form der Mitarbeitenden zu berücksichtigen. Da Menschen nicht ausschließlich rational entscheiden und handeln, ist davon auszugehen, dass auch Erkenntnisse aus der Verhaltensökonomie in diesem Zusammenhang eine Rolle spielen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich insbesondere mit möglichen verhaltensökonomischen Faktoren, die für die Nutzung neuer Technologien im Prozessmanagement relevant sind. Für die Beantwortung dieser Frage wurde als Anwendungsbeispiel das Feld des Process Mining und ein theoretisch-konzeptionelles Vorgehen gewählt. Dabei werden zunächst die Forschungsfelder Process Mining, Change Management und Verhaltensökonomie theoretisch aufgearbeitet und mit verschiedenen Eigenschaften charakterisiert, um dann mögliche verhaltensökonomische Faktoren abzuleiten. Diese Masterarbeit zeigt, dass verhaltensökonomischen Faktoren in Form von kognitiven Verzerrungen entscheidend zum Erfolg bei der Einführung neuer Technologien beitragen. Von den drei ermittelten Charakteristika der „Neuartigkeit“, der „Komplexität der Technologie“ und den mit der Technologie einhergehenden „Ängsten und Unsicherheiten“ lassen sich folgende kognitive Verzerrungen ableiten: Der Status-Quo-Bias, die Verlustaversion, der Confirmation Bias, der Appeal to Novelty und der Pessimism Bias. Für jede kognitive Verzerrung wurden Gegenmaßnahmen aufgezeigt.