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Smart City Builder
(2023)
Das europäische Stromnetz muss sich immer größeren Herausforderungen stellen. Um diese meistern zu können bedarf es an Forschung und Innovation. Damit interessierte Bürger die Grenzen des konventionellen Stromnetzes verstehen und Möglichkeiten eines Smart Grid aufgezeigt bekommen, wird eine Demonstratoranwendung benötigt.
Mithilfe von Unity wurde die erste Version des Smart City Builder erstellt und somit der Grundstein gelegt. Der Demonstrator ist jetzt schon in der Lage virtuelle Stromnetze zu bilden und an diesen Berechnungen durchzuführen. Die Anwendung gestattet beliebige Stromnetze zu konfigurieren.
Diese Bachelorarbeit präsentiert hergeleitete Optimierungsmaßnahmen zur Verbesserung der Derotationsbandage, speziell für die beidseitige Anwendung bei Kindern. Hintergrund dessen sind die bei Kindern mehrfach aufgetretenen Probleme beim Handling der Bandage. Die Optimierung basiert dabei auf den Ergebnissen einer Umfrage, welche mit mehreren Orthopädietechnikern der Firma Kajamed durchgeführt wurde sowie dem Vergleich vorliegender Bandagen von verschiedenen Herstellern.
Anhand dieser Erkenntnisse ist es anschließend möglich, eine Reihe von Prototypen zu entwickeln. Die Ergebnisse zeigen, dass die vorgeschlagenen Optimierungsmaßnahmen den Alltag der betroffenen Kinder erheblich erleichtern können und die Selbstständigkeit gewährleistet bleibt, jedoch ebenso das Therapieziel nicht verfehlt wird. Folglich müssen die Bandagen besser auf das soziale Umfeld der Patienten abgestimmt werden um die Einschränkungen so gering wie möglich zu gestalten.
Die Erkenntnisse dieser Bachelorarbeit dienen somit als gute Grundlage für zukünftige Optimierungen solch einer Derotationsbandage für Kinder.
Im Abschnitt Theoretische Grundlagen soll zu Beginn der aktuelle Stand der Photovoltaikindustrie dargestellt werden. Anschließend wird die deutsche Situation als mitteleuropäisches Land hervorgehoben, um das Potenzial der Technologie vor Ort einschätzen zu können. In den folgenden Schritten wird die grundlegende Technologie, die aktuelle Marktsituation und der Aufbau wichtiger weiterer Elemente wie z.B. des Wechselrichters herausgearbeitet.
Zum Schluss wird ein Ausblick auf zukünftige Speichersysteme abgegeben. Im dritten Kapitel wird die Berechnung der Netzspannung des Gesundheitszentrums Rudolph Virchow Klinikum Glauchau ohne PV-Anlage vorgestellt.
Anschließend wird die potenzielle Anlage auf dem Dach des Rudolph-Virchow-Klinikums Glauchau genauer erläutert. Zunächst wird eine Analyse des Standortes vorgenommen und anschließend ein Dreiviertelmodell mit Software der Firma AutoCAD und PV-Sol erstellt.
Weiterhin folgt ein Vergleich der PV- Anlagen mit und ohne Speicher. Der Modultyp, der in Summe die größte Leistung erbringen könnte, wird anschließend mit PV-Sol simuliert.
Die Ergebnisse dienen der Bewertung der Wirtschaftlichkeit der Anlage. Im nächsten Kapitel soll die Netzspannung des Rudolph Virchow Klinikums Glauchau mit PV-Anlage ermittelt werden, um den daraus abgeleiteten Einfluss auf das Netz darstellen zu können. Im abschließenden Kapitel Zusammenfassung erfolgt eine Analyse der Ergebnisse und eine Bewertung des Nutzens und der Kosten einer möglichen Photovoltaikanlage für das Gesundheitszentrum - Rudolph Virchow Klinikum Glauchau
Zur Erfüllung zukünftiger Gesetzesvorgaben (Dekarbonisierung) und den MAN Unternehmenszielen (Nachhaltigkeit) werden Mobilitätslösungen mit rein elektrisch angetriebenen Fahrzeugtechnologien benötigt. Daraus resultiert eine neue Architektur für die Auslegung und Umsetzung von Hochvoltkomponenten (HV-Komponenten) und deren Integration ins Fahrzeug. Normen für die Mobilität von morgen stehen aufgrund des neuen Aufgabenfeldes noch in den Anfängen und in der Erarbeitungsphase. Somit ist eine Standardisierung der Elektromobilität unerlässlich. Zur Erreichung der Zielvorgaben wurden von einem Dienstleister zehn MAN Dieselfahrzeuge zu Battery Electric Vehicles (BEVs) umgerüstet. Der Dienstleister erbrachte alle Entwicklungsaktivitäten selbstständig ohne Anforderungen zur Umsetzung von MAN Normen. Zwei Feldversuchsfahrzeuge CNL (26t) sollen nach einer Kundenerprobungszeit im Verteilerverkehr von drei Jahren einer spezifischen Untersuchung unterzogen werden, um Know-how mit der BEV-Technologie zu gewinnen. Fokus dieser Diplomarbeit sind die Hochvoltleitungen und deren Verlegung. Die gewonnenen Projekterfahrungen sollen unterstützend zum Reifeprozess der neuen Technologie und der Normung beitragen.
Teilaufgaben der Arbeit:
• Grundlagenrecherche/Normenrecherche und Messmethodiken zur Beurteilung (Befunddokumentation, Analyse der Auswirkungen von Biegeradien auf elektrische Leiter etc.)
• Erarbeitung einer Vorgehensweise zur Datenerhebung von Hochvoltkomponenten. Dazu zählen die Planung des Projektablaufs und der erforderlichen Arbeitsschritte zur Demontage der Leitungen. Die Einzelkomponenten sollen in einer Datenbank digital erfasst und für weitere Untersuchungen logistisch archiviert werden.
• Erstellung einer Befunddokumentation auf Gesamtfahrzeugebene mit Fokus auf Leitungsverlegung, Biegeradien und Austrittswinkeln sowie Verbindungen an HV-Komponenten.
• Im ausgebauten Zustand der obigen HV-Komponenten erfolgen detailliertere Untersuchungen. Es sollen optische und je nach Möglichkeit messtechnische Prüfverfahren angewandt werden. Darüber hinaus werden Zustandsanalysen durchgeführt und mögliche Fehlerquellen dokumentiert. Die detaillierten Ergebnisse fließen in die Gesamtbefunddokumentation ein.
Ziel der Diplomarbeit ist nach Stand der Technik die Herleitung einer Aufbaurichtlinie für die zukünftige HV-Leitungsverlegung in BEV-Fahrzeugen. Diese und das Ergebnis des Abgleichs der Norm mit dem Ist-Stand am Untersuchungsträger dienen dazu die Reifung und die Optimierung interner und externer Normen mit einem Maßnahmenkatalog zu unterstützen.
Die aktuellen Prüfverfahren der UN-Regelung Nr. 51 ÄS03 sind nichtmehr ausreichend um die Geräuschemissionen von Fahrzeugen der EG-Fahrzeugklassen M1 und N1, welche mit Technologien zur flexiblen Gestaltung des Außengeräuschs ausgestattet sind, wirkungsvoll zu bewerten. Hierfür wurde ein neues zusätzliches Prüfverfahren entwickelt. Das neue RD-ASEP-Prüfverfahren (Real-Driving Additional Sound Emission Provisions) ist im Arbeitsdokument GRBP (75-37) der IWG-ASEP enthalten. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde das RD-ASEP-Prüfverfahren in die Praxis umgesetzt und in das bereits bestehende Prüfprotokoll der KÜS Technik GmbH integriert, welches die bisherigen Prüfverfahren der UN- Regelung 51 ÄS03 enthält.
In dieser wissenschaftlichen Studie wird ein Konzept zur Verschiebung von Rechenlasten zwischen verschiedenen Knoten eines Red Hat OpenShift Clusters vorgeschlagen.
Hintergrund ist die mögliche Erweiterung der Plattform in eine Fog-Computing-Umgebung. Die Arbeit wird durch ein Beispiel aus der Automobilindustrie begleitet. Zunächst werden die theoretischen Grundlagen vermittelt, um das erstellte Konzept nachvollziehen zu können. Dabei wird insbesondere auf die Aspekte des Schedulings und der Lokalisierung (Service-Discovery) von Anwendungen eingegangen. Anschließend wird das Konzept in einer Testumgebung implementiert und anhand verschiedener Grenzfälle untersucht. Die Ergebnisse werden visualisiert und bewertet.
Abschließend wird eine Handlungsempfehlung gegeben, die die Einsatzfähigkeit des Konzeptes aufzeigt.
Mit der Einführung der MEB-Fahrzeuge (Modularer E-Antriebs-Baukasten) und der damit verbundenen neuen Elektronikarchitektur stieg die Komplexität der Fahrzeuginbetriebnahme stark an. Aufgrund neu hinzukommender gesetzlicher Anforderungen sind zusätzliche Änderungen in dem Inbetriebnahmeprozess notwendig.
Im Rahmen der Einführung von UNECE Maßnahmen (United Nations Economic Commission for Europe) R155 CSMS/R157 SUMS ist es somit erforderlich, relevante Prozessstandards an der Befüllanlage anzupassen. Umbaumaßnahmen und die Anlageninbetriebnahme können ausschließlich in produktionsfreien Zeiten stattfinden. Weil dafür nur geringe Zeitfenster zur Verfügung stehen, wird vorbereitend über eine virtuelle Testumgebung mit LabVIEW eine erste Absicherung erfolgen.
Die Prüfprogramme für den Bremsenbefüllprozess werden bereits vor der eigentlichen Inbetriebnahme mit Hilfe einer Simulation abgesichert. Dadurch werden möglichst viele Fehler im Prüfprogramm, bereits vor dem ersten Kontakt mit der Anlage, erkannt und behoben. Somit wird der verbundene Zeitaufwand während der Inbetriebnahmephase weitestgehend gering gehalten.