TY - JOUR A1 - Billerbeck, Katrin A1 - Barnat, Miriam A1 - Knutzen, Sönke T1 - Kompetenzorientierung auf dem Prüfstand. Erprobung von Indikatoren für den Kulturwandel JF - Die Hochschullehre N2 - Der Beitrag fokussiert die Frage nach dem Stand des durch die Bologna-Reform angestoßenen Kulturwandels im Hinblick auf Kompetenzorientierung am Beispiel der Technischen Universität Hamburg (TUHH). An der TUHH wird bereits seit einigen Jahren daran gearbeitet, die Lehre grundlegend neu auszurichten. Hierfür setzt das hochschuldidaktische "Zentrum für Lehre und Lernen" (ZLL) verschiedene Maßnahmen ein, wie z.B. eine finanzielle und didaktische Unterstützung von Lehrenden bei der Umstellung ihrer Veranstaltungen, Weiterqualifizierungsangebote und Informationsmaterial. Die Maßnahmen ebenso wie die innovierten Veranstaltungen werden von Lehrenden und Studierenden gut evaluiert. Nach dem Ansatz des Constructive Alignments lässt sich jedoch davon ausgehen, dass der Bereich der Prüfungen für eine Einschätzung des Status Quo der Kompetenzorientierung besonders relevant ist. Dieser wird deshalb anhand der beiden Kriterien Prüfungsformate und Schwierigkeitsstufen von Prüfungsaufgaben näher beleuchtet, die eng mit der Kompetenzorientierung zusammen hängen. Ergebnisse hierzu aus einer universitätsweiten Datenbank zur Studienorganisation sowie aus einer Online-Umfrage unter Studierenden weisen darauf hin, dass das Prüfungsformat "Klausur" nach wie vor am stärksten verbreitet ist; zugleich sind die Studierenden nach einer Selbsteinschätzung in Prüfungen vorrangig mit Aufgaben auf den Taxonomieniveaus "Wiedergeben" und "Anwenden" konfrontiert. Dies lässt sich als Hinweis darauf interpretieren, dass es im Hinblick auf eine Kompetenzorientierung in den Prüfungen noch weiteren Veränderungsbedarf gibt. Y1 - 2016 U6 - http://dx.doi.org/10.3278/HSL1616W SN - 2199-8825 VL - 2016 IS - 16 PB - WBV Media CY - Bielefeld ER - TY - JOUR A1 - Bialonski, Stephan A1 - Caron, David A. A1 - Schloen, Julia A1 - Feudel, Ulrike A1 - Kantz, Holger A1 - Moorthi, Stefanie D. T1 - Phytoplankton dynamics in the Southern California Bight indicate a complex mixture of transport and biology JF - Journal of Plankton Research N2 - The stimulation and dominance of potentially harmful phytoplankton taxa at a given locale and time are determined by local environmental conditions as well as by transport to or from neighboring regions. The present study investigated the occurrence of common harmful algal bloom (HAB) taxa within the Southern California Bight, using cross-correlation functions to determine potential dependencies between HAB taxa and environmental factors, and potential links to algal transport via local hydrography and currents. A simulation study, in which Lagrangian particles were released, was used to assess travel times due to advection by prevailing ocean currents in the bight. Our results indicate that transport of some taxa may be an important mechanism for the expansion of their distributions into other regions, which was supported by mean travel times derived from our simulation study and other literature on ocean currents in the Southern California Bight. In other cases, however, phytoplankton dynamics were rather linked to local environmental conditions, including coastal upwelling events. Overall, our study shows that complex current patterns in the Southern California Bight may contribute significantly to the formation and expansion of HABs in addition to local environmental factors determining the spatiotemporal dynamics of phytoplankton blooms. Y1 - 2016 U6 - http://dx.doi.org/10.1093/plankt/fbv122 SN - 1464-3774 VL - 38 IS - 4 SP - 1077 EP - 1091 PB - Oxford University Press CY - Oxford ER - TY - CHAP A1 - Bialonski, Stephan T1 - Are interaction clusters in epileptic networks predictive of seizures? T2 - Epilepsy: The Intersection of Neurosciences, Biology, Mathematics, Engineering, and Physics Y1 - 2016 SN - 978-143983886-0 SP - 349 EP - 355 PB - CRC Press ER - TY - CHAP A1 - Bhattarai, Aroj A1 - Staat, Manfred ED - Erni, Daniel T1 - Female pelvic floor dysfunction: progress weakening of the support system T2 - 1st YRA MedTech Symposium 2016 : April 8th / 2016 / University of Duisburg-Essen N2 - The structure of the female pelvic floor (PF) is an inter-related system of bony pelvis,muscles, pelvic organs, fascias, ligaments, and nerves with multiple functions. Mechanically, thepelvic organ support system are of two types: (I) supporting system of the levator ani (LA) muscle,and (II) the suspension system of the endopelvic fascia condensation [1], [2]. Significantdenervation injury to the pelvic musculature, depolimerization of the collagen fibrils of the softvaginal hammock, cervical ring and ligaments during pregnancy and vaginal delivery weakens thenormal functions of the pelvic floor. Pelvic organ prolapse, incontinence, sexual dysfunction aresome of the dysfunctions which increases progressively with age and menopause due toweakened support system according to the Integral theory [3]. An improved 3D finite elementmodel of the female pelvic floor as shown in Fig. 1 is constructed that: (I) considers the realisticsupport of the organs to the pelvic side walls, (II) employs the improvement of our previous FEmodel [4], [5] along with the patient based geometries, (III) incorporates the realistic anatomy andboundary conditions of the endopelvic (pubocervical and rectovaginal) fascia, and (IV) considersvarying stiffness of the endopelvic fascia in the craniocaudal direction [3]. Several computationsare carried out on the presented computational model with healthy and damaged supportingtissues, and comparisons are made to understand the physiopathology of the female PF disorders. Y1 - 2016 U6 - http://dx.doi.org/10.17185/duepublico/40821 SP - 11 EP - 12 PB - Universität Duisburg-Essen CY - Duisburg ER - TY - CHAP A1 - Bhattarai, Aroj A1 - Frotscher, Ralf A1 - Staat, Manfred ED - Natal Jorge, Renato T1 - Significance of fibre geometry on passive-active response of pelvic muscles to evaluate pelvic dysfunction T2 - BioMedWomen: Proceedings of the international conference on clinical and bioengineering for women's health Y1 - 2016 SN - 978-1-138-02910-1 SP - 185 EP - 188 PB - CRC Press CY - Boca Raton ER - TY - RPRT A1 - Bhattarai, Aroj A1 - Frotscher, Ralf A1 - Durong, Minh Tuán A1 - Staat, Manfred T1 - Schlussbericht zu BINGO. Optimierung des Systems Netzimplantat-Beckenboden zur therapeutischen Gewebeverstärkung nach der Integraltheorie. Y1 - 2016 N1 - Förderkennzeichen BMBF 03FH073PX2 CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Bernecker, Andreas T1 - Divided we reform? Evidence from US welfare policies JF - Journal of Public Economics N2 - Divided government is often thought of as causing legislative deadlock. I investigate the link between divided government and economic reforms using a novel data set on welfare reforms in US states between 1978 and 2010. Panel data regressions show that, under divided government, a US state is around 25% more likely to adopt a welfare reform than under unified government. Several robustness checks confirm this counter-intuitive finding. Case study evidence suggests an explanation based on policy competition between governor, senate, and house. Y1 - 2016 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.jpubeco.2016.08.003 SN - 0047-2727 VL - 142 SP - 24 EP - 38 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Belavy, Daniel L. A1 - Albracht, Kirsten A1 - Bruggemann, Gert-Peter A1 - Vergroesen, Pieter-Paul A. A1 - Dieen, Jaap H. van T1 - Can exercise positively influence the intervertebral disc? JF - Sports Medicine N2 - To better understand what kinds of sports and exercise could be beneficial for the intervertebral disc (IVD), we performed a review to synthesise the literature on IVD adaptation with loading and exercise. The state of the literature did not permit a systematic review; therefore, we performed a narrative review. The majority of the available data come from cell or whole-disc loading models and animal exercise models. However, some studies have examined the impact of specific sports on IVD degeneration in humans and acute exercise on disc size. Based on the data available in the literature, loading types that are likely beneficial to the IVD are dynamic, axial, at slow to moderate movement speeds, and of a magnitude experienced in walking and jogging. Static loading, torsional loading, flexion with compression, rapid loading, high-impact loading and explosive tasks are likely detrimental for the IVD. Reduced physical activity and disuse appear to be detrimental for the IVD. We also consider the impact of genetics and the likelihood of a ‘critical period’ for the effect of exercise in IVD development. The current review summarises the literature to increase awareness amongst exercise, rehabilitation and ergonomic professionals regarding IVD health and provides recommendations on future directions in research. KW - Intradiscal Pressure KW - Annulus Fibrosus KW - Disc Degeneration KW - Nucleus Pulposus KW - Intervertebral Disc Y1 - 2016 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s40279-015-0444-2 SN - 1179-2035 VL - 46 IS - 4 SP - 473 EP - 485 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Becker, Sebastian A1 - Höfken, Hans-Wilhelm A1 - Schütz, Philip A1 - Schuba, Marko ED - Schartner, P. T1 - IT-forensische Erkennung modifizierter Android-Apps T2 - Proceedings of DACH Security 2016, Klagenfurt, Austria, September 2016 N2 - Malware auf Smartphones ist ein Problem, dem auch Strafverfolgungsbehörden immer häufiger gegenüberstehen. Insbesondere Telefone, bei denen potentiell schadhafte Apps zu einem finanziellen Schaden geführt haben, finden sich auf den Schreibtischen der Polizei wieder. Dabei müssen die Ermittler möglichst schnell und gezielt erkennen können, ob eine App tatsächlich schadhaft manipuliert wurde, was manipuliert wurde und mit wem die App kommuniziert. Klassische Malware-Erkennungsverfahren helfen zwar bei der generellen Erkennung schadhafter Software, sind aber für die polizeiliche Praxis nicht geeignet. Dieses Paper stellt ein Programm vor, welches gerade die forensischen Fragestellungen berücksichtigt und so für den Einsatz in der Strafverfolgung in Frage kommt. Y1 - 2016 SP - 120 EP - 125 ER - TY - JOUR A1 - Becker, Jörg A1 - Delfmann, Patrick A1 - Dietrich, Hanns-Alexander A1 - Steinhorst, Matthias A1 - Eggert, Mathias T1 - Business Process Compliance Checking — Applying and Evaluating a Generic Pattern Matching Approach for Conceptual Models in the Financial Sector JF - Information Systems Frontiers N2 - Given the strong increase in regulatory requirements for business processes the management of business process compliance becomes a more and more regarded field in IS research. Several methods have been developed to support compliance checking of conceptual models. However, their focus on distinct modeling languages and mostly linear (i.e., predecessor-successor related) compliance rules may hinder widespread adoption and application in practice. Furthermore, hardly any of them has been evaluated in a real-world setting. We address this issue by applying a generic pattern matching approach for conceptual models to business process compliance checking in the financial sector. It consists of a model query language, a search algorithm and a corresponding modelling tool prototype. It is (1) applicable for all graph-based conceptual modeling languages and (2) for different kinds of compliance rules. Furthermore, based on an applicability check, we (3) evaluate the approach in a financial industry project setting against its relevance for decision support of audit and compliance management tasks. Y1 - 2016 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s10796-014-9529-y SN - 1572-9419 VL - 18 IS - 2 SP - 359 EP - 405 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Beckenbach, Isabel A1 - Scheidweiler, Robert T1 - Perfect ƒ-Matchings and ƒ-Factors in Hypergraphs - A Combinatorial Approach JF - Discrete Mathematics N2 - We prove characterizations of the existence of perfect ƒ-matchings in uniform mengerian and perfect hypergraphs. Moreover, we investigate the ƒ-factor problem in balanced hypergraphs. For uniform balanced hypergraphs we prove two existence theorems with purely combinatorial arguments, whereas for non-uniform balanced hypergraphs we show that the ƒ-factor problem is NP-hard. Y1 - 2016 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.disc.2017.05.005 SN - 2192-7782 N1 - Als Volltext auch bei ZIB (Zuse Institute Berlin) VL - 240 IS - 10 SP - 2499 EP - 2506 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Bayon, Arnau A1 - Valero, Daniel A1 - Garcia-Bartual, Rafael A1 - Vallés-Morán, Francisco José A1 - López-Jiménez, P. Amparo T1 - Performance assessment of OpenFOAM and FLOW-3D in the numerical modeling of a low Reynolds number hydraulic jump JF - Environmental Modelling & Software N2 - A comparative performance analysis of the CFD platforms OpenFOAM and FLOW-3D is presented, focusing on a 3D swirling turbulent flow: a steady hydraulic jump at low Reynolds number. Turbulence is treated using RANS approach RNG k-ε. A Volume Of Fluid (VOF) method is used to track the air–water interface, consequently aeration is modeled using an Eulerian–Eulerian approach. Structured meshes of cubic elements are used to discretize the channel geometry. The numerical model accuracy is assessed comparing representative hydraulic jump variables (sequent depth ratio, roller length, mean velocity profiles, velocity decay or free surface profile) to experimental data. The model results are also compared to previous studies to broaden the result validation. Both codes reproduced the phenomenon under study concurring with experimental data, although special care must be taken when swirling flows occur. Both models can be used to reproduce the hydraulic performance of energy dissipation structures at low Reynolds numbers. Y1 - 2016 SN - 1364-8152 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.envsoft.2016.02.018 VL - 80 SP - 322 EP - 335 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Barnat, Miriam A1 - Kenneweg, Anne Cornelia A1 - Salden, Peter A1 - Schramm, Christin A1 - Schumann, Marlen T1 - Das ‚Junge Forum‘ als Format der Nachwuchsförderung. Ein Beitrag zu Professionalisierung, Netzwerkbildung und kooperativem Lernen JF - Lern- und Bildungsprozesse gestalten. Junges Forum Medien und Hochschulentwicklung (JFMH13) N2 - Im Mai 2012 fand in Hamburg erstmals das „Junge Forum Hochschul- und Mediendidaktik“ statt, im Juni 2013 folgte in Potsdam die zweite Auflage als „Junges Forum Medien und Hochschulentwicklung“. 2014 wurde das dritte „Forum“ in Dresden und 2015 das vierte in Düsseldorf ausgerichtet. Das fünfte Forum wird 2016 an der Technischen Universität Darmstadt stattfinden. Initiiert und organisiert wird die Veranstaltung stets von jungen Praktikerinnen und Praktikern sowie Forscherinnen und Forschern mit dem Ziel, dem ‚Nachwuchs‘ in diesem Bereich ein Austauschforum zu geben. Der vorliegende Artikel stellt die konzeptionellen Überlegungen vor, die hinter diesen Treffen stehen. Er zeigt im Rückgriff auf Netzwerktheorie und aktuelle Diskussionen um Professionalisierung und Third Space, wieso für dieses Format ein aktueller Bedarf besteht, und begründet dann im Rückgriff auf didaktische Konzepte auch die methodische Gestaltung der Veranstaltungen. Unsere These: Das kooperative Lernen in Netzwerken ist ein wichtiger Baustein für die Professionalisierung des hochschul- und mediendidaktischen Nachwuchses. Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0111-pedocs-168520 SN - 978-3-8309-3397-7 N1 - Medien in der Wissenschaft; 70 SP - 269 EP - 282 PB - Waxmann CY - Münster ER - TY - CHAP A1 - Barnat, Miriam A1 - Bosse, Elke T1 - The challenge of creating meta-inferences: Combining data representing institutional and individual perspectives on first-year support in higher education T2 - 9th Conference on Social Science Methodology of the International Sociological Association, Leicester, UK Y1 - 2016 N1 - RC33 Conference 2016 SP - 1 EP - 20 ER - TY - CHAP A1 - Barnat, Miriam A1 - Billerbeck, Katrin T1 - Hochschuldidaktisches Qualitätsmanagement - Ideen für die Ermöglichung guter Lehre T2 - Professionalisierung der Hochschuldidaktik: [42. Jahrestagung der Gesellschaft für Hochschuldidaktik im März 2013 an der Hochschule Magdeburg-Stendal] Y1 - 2016 SN - 978-3-7639-5533-6 N1 - Blickpunkt Hochschuldidaktik ; 127 : Tagung SP - 261 EP - 269 PB - Bertelsmann CY - Bielefeld ER - TY - CHAP A1 - Bagheri, Mohsen A1 - Schleupen, Josef A1 - Dahmann, Peter A1 - Kallweit, Stephan T1 - Kletternde Wartungsplattform für die wetterunabhängige Instandhaltung von Rotorblättern an Windenergieanlagen - SMART T2 - AKIDA 2016 Aachener Kolloquium für Instandhaltung, Diagnose und Anlagenüberwachung (AKIDA) am 15. und 16.11.2016, Technologiezentrum Aachen N2 - In Deutschland liegt der Anteil der Windkraft an der Gesamtstromerzeugung bei 13,3% mit mehr als 25.000 installierten Windenergieanlagen (WEA). Weltweit erfährt die Windbranche ein rasantes Wachstum. Indien und China berichten eine jährliche Wachstumsrate an Neuinstallationen von 45%. Die Technologie zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windkraft ist noch vergleichsweise jung. Durch die weltweit steigende Anzahl an Windenergieanlagen wächst zunehmend der Bedarf an innovativen Wartungslösungen. Komponenten wie Generator oder Getriebe sind inzwischen weitestgehend ausgereift. Der Fokus richtet sich zunehmend auf die wesentliche Kernkomponente - die Rotorblätter. Industriekletterer inspizieren die Rotorblätter oder Türme i.d.R. in einem zwei Jahres Rhythmus. Sie werden zunehmend durch Seilarbeitsbühnen unterstützt. Für größere Reparaturen kommen Kräne zum Einsatz, mit denen das Rotorblatt für die Instandhaltung demontiert wird. Die Standardinspektion besteht aus Sicht- und Klopfprüfung der Rotorblattoberfläche und ist nur bei sehr ruhiger Wetterlage durchführbar. Seit September 2014 wird das Forschungsprojekt SMART (Scanning, Monitoring, Analysis, Repair and Transportation), Entwicklung einer Wartungsplattform für WEA, vom BMWi gefördert. Das Konsortium besteht aus zwei Firmen und der Fachhochschule Aachen. Die SMART-Anlage klettert reibschlüssig am Turm der WEA mittels speziellen Kettenfahrwerken (Abbildung) auf- und abwärts. Ein ringförmiges Spannsystems, basierend auf dem Konzept der „Nürnberger“-Schere, erzeugt die erforderliche Anpresskraft für den Kletterprozess. Wettergeschützte Arbeitskabinen ermöglichen die ganzjährige Instandhaltung von Rotorblättern und ebenso Türmen. Dadurch können Wartungsarbeiten auf 24 Stunden am Tag ausgeweitet werden. Der kombinierte Einsatz (Sensorfusion) bildgebender Messtechnik wie Thermografie, Ultraschall, und Terahertz in der Arbeitskabine kann die Dokumentation, Effizienz und Qualität der Instandhaltungsarbeiten erheblich verbessern. Langfristiges Ziel von SMART ist ein Condition Monitoring für Rotorblätter und Türme auf Basis digitalisierter dreidimensionaler Volumenscans. Der kooperative Einsatz mit UAVs erweitert die Instandhaltungsstrategie. UAVs ermöglichen die schnelle, kostengünstige globale optische Inspektion von Rotorblattoberflächen zur Detektion potentieller Fehlstellen. Der „Proof-of-Concept“ Meilenstein wurde mit der Demonstration eines funktionsfähigen Modells im Dezember 2015 erfolgreich abgeschlossen. Y1 - 2016 ER - TY - JOUR A1 - Ayed, Anis Haj A1 - Kusterer, Karsten A1 - Funke, Harald A1 - Keinz, Jan T1 - CFD Based Improvement of the DLN Hydrogen Micromix Combustion Technology at Increased Energy Densities JF - American Scientific Research Journal for Engineering, Technology, and Sciences (ASRJETS) N2 - Combined with the use of renewable energy sources for its production, Hydrogen represents a possible alternative gas turbine fuel within future low emission power generation. Due to the large difference in the physical properties of Hydrogen compared to other fuels such as natural gas, well established gas turbine combustion systems cannot be directly applied for Dry Low NOx (DLN) Hydrogen combustion. Thus, the development of DLN combustion technologies is an essential and challenging task for the future of Hydrogen fuelled gas turbines. The DLN Micromix combustion principle for hydrogen fuel has been developed to significantly reduce NOx-emissions. This combustion principle is based on cross-flow mixing of air and gaseous hydrogen which reacts in multiple miniaturized diffusion-type flames. The major advantages of this combustion principle are the inherent safety against flash-back and the low NOx-emissions due to a very short residence time of reactants in the flame region of the micro-flames. The Micromix Combustion technology has been already proven experimentally and numerically for pure Hydrogen fuel operation at different energy density levels. The aim of the present study is to analyze the influence of different geometry parameter variations on the flame structure and the NOx emission and to identify the most relevant design parameters, aiming to provide a physical understanding of the Micromix flame sensitivity to the burner design and identify further optimization potential of this innovative combustion technology while increasing its energy density and making it mature enough for real gas turbine application. The study reveals great optimization potential of the Micromix Combustion technology with respect to the DLN characteristics and gives insight into the impact of geometry modifications on flame structure and NOx emission. This allows to further increase the energy density of the Micromix burners and to integrate this technology in industrial gas turbines. Y1 - 2016 SN - 2313-4402 VL - 26 IS - 3 SP - 290 EP - 303 PB - GSSRR ER - TY - JOUR A1 - Arreola, Julio A1 - Mätzkow, Malte A1 - Durán, Marlena Palomar A1 - Greeff, Anton A1 - Keusgen, Michael A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Optimization of the immobilization of bacterial spores on glass substrates with organosilanes JF - Physica status solidi (A) : Applications and materials science N2 - Spores can be immobilized on biosensors to function as sensitive recognition elements. However, the immobilization can affect the sensitivity and reproducibility of the sensor signal. In this work, three different immobilization strategies with organosilanes were optimized and characterized to immobilize Bacillus atrophaeus spores on glass substrates. Five different silanization parameters were investigated: nature of the solvent, concentration of the silane, silanization time, curing process, and silanization temperature. The resulting silane layers were resistant to a buffer solution (e.g., Ringer solution) with a polysorbate (e.g., Tween®80) and sonication. KW - silanization KW - organosilanes KW - immobilization KW - endospores KW - biosensors KW - Bacillus atrophaeus Y1 - 2016 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/pssa.201532914 SN - 1862-6319 VL - 213 IS - 6 SP - 1463 EP - 1470 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Lorenz, Ulf A1 - Pelz, Peter F. A1 - Pöttgen, Philipp ED - Lübbecke, Marco E. ED - Koster, Arie ED - Letmathe, Peter ED - Madlener, Reihard ED - Preis, Britta ED - Walther, Grit T1 - Designing a feedback control system via mixed-integer programming T2 - Operations Research Proceedings 2014: Selected Papers of the Annual International Conference of the German Operations Research N2 - Pure analytical or experimental methods can only find a control strategy for technical systems with a fixed setup. In former contributions we presented an approach that simultaneously finds the optimal topology and the optimal open-loop control of a system via Mixed Integer Linear Programming (MILP). In order to extend this approach by a closed-loop control we present a Mixed Integer Program for a time discretized tank level control. This model is the basis for an extension by combinatorial decisions and thus for the variation of the network topology. Furthermore, one is able to appraise feasible solutions using the global optimality gap. KW - Optimal Topology KW - Controller Parameter KW - Level Control System KW - Technical Operation Research KW - Optimal Closed Loop Y1 - 2016 SN - 978-3-319-28695-2 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-28697-6_18 SP - 121 EP - 127 PB - Springer CY - Cham ER - TY - BOOK A1 - Altherr, Lena T1 - Algorithmic System Design under Consideration of Dynamic Processes N2 - Nach Stand von Wissenschaft und Technik werden Komponenten hinsichtlich ihrer Eigenschaften, wie Lebensdauer oder Energieeffizienz, optimiert. Allerdings können selbst hervorragende Komponenten zu ineffizienten oder instabilen Systemen führen, wenn ihr Zusammenspiel nur unzureichend berücksichtigt wird. Eine Systembetrachtung schafft ein größeres Optimierungspotential - dem erhöhten Potential steht jedoch auch ein erhöhter Komplexitätsgrad gegenüber. Die vorliegende Arbeit ist im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 805 entstanden, dessen Ziel die Beherrschung von Unsicherheit in Systemen des Maschinenbaus ist. Die Arbeit zeigt anhand eines realen Systems aus dem Bereich der Hydraulik, wie Unsicherheit in der Entwicklungsphase beherrscht werden kann. Hierbei ist neu, dass die durch den späteren Betrieb zu erwartende Systemdegradation eines jeden möglichen Systemvorschlags antizipiert werden kann. Dadurch können Betriebs- und Wartungskosten vorausgesagt und minimiert werden und durch eine optimale Betriebs- und Wartungsstrategie die Verfügbarkeit des Systems garantiert werden. Wesentliche Fragen bei der optimalen Auslegung des betrachteten hydrostatischen Getriebes sind dessen physikalische Modellierung, die Darstellung des Optimierungsproblems als gemischt-ganzzahliges lineares Programm, und dessen algorithmische Behandlung zur Lösungsfindung. Hierzu werden Heuristiken zum schnelleren Auffinden sinnvoller Systemtopologien vorgestellt und mittels mathematischer Dekomposition eine Bewertung des dynamischen Verschleiß- und Wartungsverlaufs möglicher Systemvorschläge vorgenommen. Die Arbeit stellt die Optimierung technischer Systeme an der Schnittstelle von Mathematik, Informatik und Ingenieurwesen sowohl gründlich als auch anschaulich und nachvollziehbar dar. KW - Mixed Integer Programming KW - Technical Operations Research KW - Optimization KW - System Design Y1 - 2016 SN - 978-3-8440-4848-3 PB - Shaker CY - Aachen ER -