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Die vorliegende Masterarbeit des Masterstudiengangs Automotive Engineering befasst sich mit dem Thema „Analyse und Optimierung der eingesetzten Entwicklungsprozesse für mechanische Interieurprodukte im KFZ“. Für eine erfolgreiche Produktentwicklung, die gleichzeitig alle Kundenanforderungen erfüllt, ist ein Produktlebenszyklus notwendig, der alle Kernprozesse und -phasen beinhaltet. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, ist es dabei wichtig, dass diese Prozesse schnell, einfach und zuverlässig für die Mitarbeiter eines Unternehmens anwendbar sind, sodass ein Produkt zum bestmöglichen Preis und zur bestmöglichen Qualität angeboten werden kann. Keinesfalls sollten sich die Prozesse negativ auf die Entwicklungsphase eines Produktes auswirken. Ziel dieser Arbeit ist es, die bei der Continental Engineering Services (CES) eingesetzten Prozesse zur Entwicklung von KFZ-Interieurkomponenten in Theorie und Praxis zu betrachten. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse werden Handlungsempfehlungen für die Verbesserung des Prozesses erarbeitet.

Analyse der Eigenschaften, der Herstellung, der Speicherung und der Verteilung von Wasserstoff sowie dessen Umwandlung zu elektrischer Energie in Brennstoffzellen, um die Well-to-Wheel Wirkungsgradkette der Brennstoffzellenfahrzeuge zu analysieren und mit anderen Antrieben zu vergleichen. Auf dieser Grundlage wird diskutiert, welchen Beitrag Wasserstoff als Energieträger aus technischer, ökologischer und ökonomischer Sicht für die nachhaltige Mobilität leisten kann.

In einem aus standardisierten Plattenbauten bestehenden Gebäudekomplex sind Gasbrennwert-Wärmeversorgungssysteme installiert, die eines Austausches bedürfen. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird untersucht, inwiefern alternativ zum konventionellen Eigenbetrieb durch die Wohnungsgesellschaft eine Contractinglösung unter Regie eines kommunalen Stadtwerkes zum Einsatz kommen kann. Ebenso wird zusätzlich zum reinen Investorenkonzept die alternative Finanzierungsmöglichkeit unter Bürger- bzw. Gemeindebeteiligung betrachtet, mit speziellem Blick auf deren Auswirkungen auf die Handlungspotentiale der Kommune. Grundlage der zu erstellenden Quartierslösung bildet die Analyse des energetischen Istzustandes der in Betracht kommenden Gebäude sowie die Auswertung vorhandener Verbrauchsdaten von Wärme- und Elektroenergie. Ebenso werden die Nutzungsprofile als Basis der Erstellung einer geeigneten technischen Lösung herangezogen. Ziel ist eine effiziente, wirtschaftliche Variante, die möglichst den Aspekten der Sektorenkopplung im engeren Sinne gerecht werden sollte. Geeignete Simulationswerkzeuge zur energetischen Bewertung werden im Rahmen der Arbeit angewandt.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine EMS-Konfiguration in Bezug auf die verwendete Batterietechnologie, für den Einsatz in stationären Batteriespeichern, entwickelt. Das Ziel dabei war es, eine variable EMS-Konfiguration umzusetzen, welche die Einstellungen aller relevanten System- und Betriebsparameter mit minimalem, wiederkehrenden Programmieraufwand zulässt. Hierfür wurden zunächst Anforderungen an die Funktionalität der Konfiguration und an die Hardware, auf die diese integriert wurde, aufgestellt. Anhand der Hardwareanforderungen wurden anschließend acht Systeme ausgewählt und gegenübergestellt. Die Bewertung dieser Systeme erfolgte nach einem Punktesystem. Als Ergebnis der Gegenüberstellung ergab sich, dass die Systeme in den Kategorien wie z.B. „Architektur und Betriebssystem“ oder „Speicher“ geringe oder gar keine Unterschiede aufweisen. Größere Unterschiede hingegen gab es in der Kategorie „Schnittstellen“, da alle acht Lösungsvarianten unterschiedliche Konfigurationen besaßen. Nach der Bewertung der acht Systeme erfolgte eine Auswertung. In dieser wurden die Lösungsvarianten verglichen und anhand der vergebenen Punkte die Zielhardware ausgewählt. Als Ergebnis und somit Zielhardware auf die die EMS-Konfiguration integriert werden soll, wurde der IPC „DA-1100“ ausgewählt. Die Entwicklung der EMS-Konfiguration umfasste neben der softwareseitigen Integration der Komponenten auch die Entwicklung und Optimierung neuer und bestehender Controller. Hierfür wurde in OpenEMS der Controller „FixActivePower“ so optimiert, dass dieser in drei verschiedenen Modi die Batterie laden und entladen kann. Für die Diagnose von Fehlern wurde mit dem neu entwickelten Controller „errorcollection“ eine Möglichkeit geschaffen, Fehler während des Betriebes zu erkennen und zu protokollieren. Mittels des Controllers „SymmetricPeakShaving“ wird das Peak-Shaving am Netz angewendet. Dieser wurde so optimiert, dass die Netzleistung permanent verstätigt wird und die Ladeleistung nicht größer als die Leistungsgrenze eingestellt werden kann. Insgesamt wurden zwei von zwei Anforderungen und drei von fünf Wünschen an die EMS-Konfiguration erfüllt. Somit wurden lediglich zwei der Wünsche nicht umgesetzt. Zusammengefasst steht die EMS-Konfiguration für die Anwendung des Peak-Shaving am Netz zur Verfügung. Außerdem kann über diese die Batterie beliebig geladen bzw. entladen werden.

Das Kohlensäurebad ist seit den 1970er Jahren fester Bestandteil der physikalischen Therapie im Heinrich-Braun-Klinikum Standort Zwickau und Kirchberg. Seit 2016 wird ein neu entwickeltes CO2-Trockenbadsystem zu Therapiezwecken genutzt. Der seit der Saison 2016/2017 leitende Vereinsarzt des Fußball-Sport-Verein Zwickau e.V. und gleichzeitige Chefarzt für Unfallchirurgie und Physikalische Medizin des Heinrich-Braun-Klinikums, Herr Dr. med. Karich, nutzte bei der Behandlung von verletzten Sportlern und anderen Patienten das CO2-Trockenbadsystem. Im Rahmen eines Forschungsprojektes mit der Westsächsischen Hochschule Zwickau und dem Innovationszentrum für Computerassistierte Chirurgie (ICCAS) der Universität Leipzig wurde seit September 2019 die Wirkung der CO2-Therapie bei der Behandlung verschiedener Verletzungen und spezieller Krankheitsbilder untersucht. Dabei konnte die positive Wirkungsweise des CO2-Trockenbadsystems auf die Heilungsprozesse belegt werden. Diese Untersuchung und daraus gewonnene Erkenntnisse dienten als Grundlage der vorliegenden Arbeit. Bei der hohen körperlichen Beanspruchung, die die heutigen Fußballprofisportler erfahren, ist es wichtig, die Trainings- und Therapiemaßnahmen zu regenerativen Zwecken an die jeweiligen Belastungen anzupassen und im besten Fall zu optimieren. Die COVID-19-Pandemie hatte großen Einfluss auf den Spielplan der Saison 2019/2020 und der Saison 2020/2021. Die Spielzeiten wurden verkürzt und die Spieler mussten teilweise mehr als acht Spiele in einem Monat absolvieren. Dementsprechend war die körperliche sowie auch mentale Belastung groß. Mit Beginn der Rückrunde wurde der Barotrainer der Hypoxi Produktions- und Vertriebs GmbH beim FSV Zwickau e.V. über einen begrenzten Zeitraum eingesetzt. In dem Zusammenhang und zum selben Zeitpunkt wurde das CO2-Trockenbad den Fußballprofisportlern des FSV Zwickau e.V. zur Verfügung gestellt. Um die Wirkungsweise der Therapien zu untersuchen und eine zukünftige Investition des FSV Zwickau e.V. in beide Behandlungsformen zu rechtfertigen, wurde eine Untersuchungsreihe erstellt, die in der vorliegenden Arbeit ausführlich dargestellt ist. Die Regeneration lässt sich anhand der Messung der Aktivität des vegetativen Nervensystems darstellen, speziell durch den Parasympathikus. Die Aktivität des vegetativen Nervensystems wiederum spiegelt sich in der messbaren und quantifizierbaren Herzratenvariabilität wider. Durch die Messungen der Herzratenvariabilität mit Hilfe entsprechender Sensorik, konnten unmittelbare Effekte der Therapien auf das Regenerationsverhalten nachgewiesen werden. Die Messungen bezüglich der HRV mussten deshalb vor, während und nach der Nutzung der Therapien durchgeführt werden. Besonders nach der Behandlung im CO2-Trockenbad war die parasympathische Aktivität am höchsten. Außerdem wurden lokale Effekte der beiden Therapien auf die Durchblutung und Oxygenation des Gewebes der Skelettmuskulatur nachgewiesen. Dazu nutzte man die Hyperspektralmessung, um die Wirkung auf das Gewebe sichtbar zu machen. Auch hier konnten durch das CO2-Trockenbad bessere Ergebnisse erzielt werden bezüglich der Sauerstoffsättigung. Die Langzeitwirkungen, die die größte Rolle bei der Beurteilung der Wirkungsweise der beiden Therapien spielen, wurden anhand der Leistungsdaten der Spieler belegt. Die Leistungsfähigkeit der Spieler lässt auf eine gute Regeneration schließen. Aus diesem Grund wurde eine randomisierte kontrollierte Studie mit drei verschiedenen Gruppen zu Beginn der Rückrunde 2020/2021 geplant und erfolgreich durchgeführt. Das Ergebnis ist, dass beide Gruppen, die die neuen Behandlungsformen verwendeten, optimierte Leistungen zeigten und sogar enorme Leistungssprünge im Vergleich zu ihren Werten aus der Hinserie verbuchen konnten. Dabei war die Gruppe, die die CO2-Therapie in Kombination mit dem Barotrainer verwendet hat, am herausragendsten. In dieser Arbeit konnte ebenfalls die positive Wirkungsweise der CO2-Therapie auf die Regenerationsprozesse bei Fußballprofisportlern nachgewiesen werden. Doch auch der Barotrainer konnte besonders positive Effekte bezüglich der Langzeitwirkungen auf das Regenerationsverhalten von Profisportlern bewirken.