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Optimierung des Kühlwasser- und Heizungsnetzes bei thyssenkrupp Dynamic Components in Chemnitz
(2024)
Diese Diplomarbeit thematisiert die Vorplanung einer Wärmepumpenanlage für das Verwaltungsgebäude der thyssenkrupp Dynamic Components GmbH in Chemnitz. Die Produktionshalle am Standort verfügt über ein komplexes Kühlwassersystem. Das damit in Zusammenhang stehende Abwärmepotential wird bisher nur in geringem Umfang genutzt. Vorausgegangene Untersuchungen sind neben der nun angestellten Analyse einer Kompressorenstation über die Gebäudeleittechnik, Ausgangspunkt für die Berechnung des aktuell verfügbaren Abwärmepotentials.
Unter Anwendung des Programms „Linear Building 23“ werden Heizlastberechnungen für die Objekte Verwaltungsgebäude, Backsteinhalle sowie die Produktionshalle der Firma durchgeführt. Diese bilden die Grundlage für die Dimensionierung einer Wärmepumpe für das Verwaltungsgebäude und für weiterführende Betrachtungen, um das restliche Abwärmepotential zukünftig nutzen zu können. Ausgehend von der Wahl eines Integrationspunktes im Kühlwassernetz wird die Verbindung mit dem Heizungsnetz des Verwaltungsgebäudes in einem Schema aufgezeigt.
Eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung vergleicht das Konzept der Wärmepumpenanlage mit dem Bestandsystem und bestätigt die Sinnhaftigkeit in diese Investition. Darüber hinaus erfolgt eine energetische Bewertung beider Systeme hinsichtlich des Primärenergiebedarfs sowie die Einschätzung der jeweiligen verursachten Kohlenstoffdioxid-äquivalenten Emissionen.
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung einer Methode zur Bewertung der Plausibilität und Qualität von simulierten Unfallszenarien aus der TASC-Datenbank. Der erste Teil der Arbeit legt die theoretischen Grundlagen dar und beleuchtet den Entstehungsprozess der relevanten Daten, um mögliche Fehler und Ungenauigkeiten zu identifizieren.
Bislang beschränkt sich die Qualitätsbewertung auf vereinzelt im Entstehungsprozess der TASC-Daten verankerten Mechanismen. Diese umfassen die Bewertung der Skizzenpräzision durch den Zeichner und die Einschätzung des Übereinstimmungsgrades der Referenzfälle
über das GIDAS-Level. Nach der Simulation werden Plausibilitätsprüfungen, einschließlich Querbeschleunigungs- und Kollisionsprüfungen, durchgeführt, wobei unplausible Fälle aussortiert werden. Eine umfassende Bewertungsmethode der vollständigen TASC-Daten besteht derzeit noch nicht. Die vorliegende Arbeit soll einen ersten Schritt leisten, um eine umfassende Bewertung der TASC-Daten zu etablieren.
Die konzipierten Bewertungsparameter umfassen im Wesentlichen die Abweichungen zwischen den vorgegeben und de simulierten Pfaden der Beteiligten sowie die diskreten Abstände und die zeitlichen Differenzen der Kollision. Der entwickelte Maßstab zur Einschätzung der Qualität der Parameterwerte beruht auf gruppenspezifischer statistischer Auswertung der Verteilung der Parameterwerte. Somit entsteht eine dynamische Bewertung der Daten durch die Individualisierung des Bewertungsmaßstabes. Die Umsetzung der
Bewertungsmethode gelingt durch einen Programmcode in der Programmiersprache R, welcher es ermöglicht eine große Anzahl von Fällen in wenigen Sekunden auszuwerten.
Einleitung:
Die Gesundheit der Mitarbeiter in Unternehmen identifiziert sich als einer der wichtigsten Hebel bei der Eindämmung der modernen Probleme, wobei die Zielgruppe des Büropersonals immer mehr an Bedeutung gewinnt. Effektive Werkzeuge zur Unterstützung der Mitarbeitergesundheit können BGF-Maßnahmen darstellen, welche jedoch immer noch reichlich Etablierungspotenzial in deutschen Firmen aufweisen. Insbesondere für das Büropersonal fehlt jedoch klarer Kenntnisstand in Form von Übersichtsarbeiten zum finanziellen Nutzen, wodurch Arbeitgeber vor einer Etablierung zusätzlich zurückschrecken könnten. Entsprechend ist das Ziel dieser Arbeit den ROI für Unternehmen bei der Einführung vorbeugender Gesundheitsinterventionen für das Büropersonal zu ermitteln und einen ersten Einblick für Unternehmen und Forschung in diese Thematik durch die Beantwortung der Forschungsfragen zu geben.
Methodik:
Dafür wurde eine systematische Literaturrecherche in der Datenbank „Medline via PubMed“ und „Scopus“ nach spezifischem Rechercheprinzip durchgeführt sowie mit passenden Arbeiten aus den sechs größten Systematic Reviews zum finanziellen Nutzen von Gesundheitsinterventionen aufgestockt. Es wurde sich am PRISMA-Statement orientiert sowie nach theoriegestütztem Wissen gehandelt.
Ergebnisse:
Aus 7049 identifizierten Treffern wurden 8 Studien in die Analyse eingeschlossen, wovon sich letztlich 10 Interventionen identifizieren ließen. 6 von 10 Interventionen wiesen einen positiven ROI auf. Der Median aller Interventionen lag bei einem ROI von 0,55€ und der durchschnittliche ROI lag bei -0,75€. Der höchste ROI lag bei 5,79€ und der niedrigste ROI bei -12,86€. 3 Studien wurden der hohen Studienqualität und 5 Studien der mäßigen Studienqualität zugeordnet.
Schlussfolgerung:
Zusammenfassend zeigt sich, dass ein positiver ROI für Unternehmen bei der Einführung vorbeugender Gesundheitsinterventionen für das Büropersonal möglich ist, jedoch die spezifische Anpassung der Intervention an das individuelle Unternehmen und dessen Situationsbedingungen für einen gewinnbringenden Ausgang ausschlaggebend sind. Dennoch zeugt der negative durchschnittliche ROI von der Notwendigkeit weiterer Verbesserungen der Gesundheitsinterventionen beim Büropersonal und eröffnet damit weiteres theoretisches Forschen und praktische Optimierungen auf diesem Gebiet.
In dieser Arbeit werden zwei Ansätze für MEMS-basierten Wasserstoff-Sensoren vorgestellt. Die Sensoren arbeiten auf dem Prinzip der Detektion der Änderung der thermischen Leitfähigkeit des umgebenden Gases. Zur Überprüfung der Funktionalität in dem Ansatz der MEMS-basierten Sensoren wird jeweils ein Netzwerkmodell erstellt, welches grundlegende physikalische Zusammenhänge aufzeigt. Weiterhin wird eine Untersuchung mittels FE-Simulation durchgeführt. Beide Sensor-Ansätze werden zusätzlich als Test-Struktur vermessen und entsprechend den Simulationen auf ihre Funktionalität als Wasserstoff-Sensoren überprüft. Diese Messungen dienen somit zur Validierung der Modelle und der
Möglichkeit zur Vorausentwicklung neuer Sensor-Konzepte auf Basis numerischer Simulationen.
Analyse und Anwendung von Methoden zur Visualisierung von Produktionen am Beispiel einer WebApp
(2024)
In dieser Arbeit wird ein Prototyp zur Visualisierung von Produktionsdaten entwickelt. Teilziele sind die Ermittlung der Produktionsdaten und die Bestimmung der geeignetsten Visualisierungsmethoden. Des Weiteren werden Richtlinien für freundliche Nutzeroberflächen auf den Prototyp angewandt. Die Arbeit wird von der Weidplas Germany GmbH betreut.
Die Forschungsfrage lautet: „Welche der fünf Visualisierungsmethoden – Balkendiagramm, Liniendiagramm, Tortendiagramm, Scatterplot und Tabelle – ist am besten geeignet, um vorgegebene Produktionsdaten benutzerfreundlich darzustellen?“. Sie wird empirisch beantwortet. Zur Ermittlung der Produktionsdaten und der geeignetsten Visualisierungsmethoden werden Experteninterviews und Nutzwertanalysen durchgeführt.
Für die untersuchten Produktionsdaten der Weidplas Germany GmbH stellt sich das Balkendiagramm als beste Visualisierungsmethode heraus. Beim Prototyp handelt es sich um ein webbasiertes Dashboard. Die Richtlinien für freundliche Nutzeroberflächen wurden durchschnittlich sehr gut auf den Prototyp angewandt. Das geht aus einer Umfrage mit den Nutzern hervor.
Das Vorgehen und die erarbeiteten Kenntnisse dienen als Grundlage für ähnliche Projekte.
Es wurde in einer ambulant betreuten Wohngemeinschaft eine IST-Analyse anhand der Dienstpläne durchgeführt und Anwendbarkeit alternativer Dienstplanmodelle geprüft. Eine ambulant betreute Wohngemeinschaft wird als alternative Wohnform bei Pflegebedürftigkeit verstanden. Die Daten wurden anhand einer Dienstplananalyse und durch strukturierte Interviews einmalig erhoben und anschließend qualitativ und quantitativ ausgewertet.
Die quantitative Auswertung der erhobenen Daten erfolgte als Häufigkeitsanalyse. Als weiteres Hilfsmittel zur Analyse der Dienstpläne diente eine Checkliste. Die Dienstplananalyse erfolgte anhand von d Dienstplänen und zeigte verschiedene Probleme in der Gestaltung der Dienstpläne auf. Es wurden nicht alle Bestimmungen des ArbZG angewandt, die arbeitsmedizinischen Empfehlungen fanden teilweise Anwendung.
Die Interviews wurden mit den dort beschäftigten Pflegekräften geführt und zeigten, dass eine Anwendung eines alternativen Dienstplanmodelles möglich ist und die Pflegekräfte das mit umsetzen würden. Ein fiktiver Dienstplan zeigt eine mögliche Gestaltung auf Grundlage eines alternativen Dienstplanmodelles auf. In einer ambulant betreuten Wohngemeinschaft ist die Besetzung der Dienste stark von der Anzahl der Bewohner und deren Eigenschaften abhängig.
Die gewünschte Soll- Besetzung der Dienste ist aktuell noch nicht erreicht.
Einleitung und Hintergrund:
In der gesundheitlichen Versorgung ist die Patientenorientierung aufgrund gesellschaftlicher Veränderungen zu einem zentralen Ziel geworden (Neumann et al., 2007, S. 41 zitiert nach Lown, B., 1996). Um diese Patientenorientierung umzusetzen und um die Qualitätssicherung im Krankenhaus zu gewährleisten, stellen Patientenbefragungen zur persönlichen Einschätzung der medizinischen Versorgungsqualität eine notwendige Voraussetzung dar (Neumann et al., 2007, S. 41, zitiert nach Pfaff, H., 2004a und b). Insbesondere Krebspatienten leiden meist unter den Therapien und der daraus resultierenden eingeschränkten Morbidität (Götze, H., 2021, S. 753). Daher ist die regelmäßige Befragung von Patienten in Onkologischen Einrichtungen von großer Bedeutung (Neumann et al., 2007, S. 42).
Ziel- und Fragestellung:
Ziel dieser Arbeit ist es, den aktuellen Stand der Zufriedenheit der Patienten, die in der Onkologischen Ambulanz des Klinikum Chemnitz behandelt werden, herauszufinden. Zudem sollen Bereiche ermittelt werden, in denen Verbesserungspotenzial besteht, um zukünftig Maßnahmen zur Optimierung entwickeln zu können. Zudem soll in dieser Arbeit untersucht werden, inwieweit sich die soziodemografischen Einflussfaktoren „Alter“ sowie „Geschlecht“ auf die Zufriedenheit auswirken und wie sich diese Ergebnisse in den Kontext des aktuellen Forschungsstandes einbeziehen und durch diesen begründen lassen.
Methodik:
Zur Beantwortung der Fragestellungen wurde im Herbst 2023 in der Onkologischen Ambulanz des Klinikum Chemnitz eine dreimonatige Patientenbefragung, mittels eines angepassten Patientenfragebogens durchgeführt. Dieser wurde innerhalb des Erhebungszeitraums jedem Patienten mit der medizinischen Indikation eines gastrointestinalen Tumors oder eines Tumors den Kopf-Hals betreffend, ausgehändigt. Die Auswertung der Daten erfolgte mittels SPSS.
Ergebnisse:
Nach abgeschlossener Erhebung beruhen die Analysedaten auf einem Patientenkollektiv von 159 Patienten. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass die Gesamtzufriedenheit der Patienten in der Ambulanz bei rund 88,6 Prozent lag. Dabei wurden die Bewertungen „zufrieden“ und „sehr zufrieden“ sehr häufig vergeben. Insbesondere die Bewertung der Freundlichkeit des Personals weist sehr hohe Zufriedenheitswerte auf. Die Gesamt-Zufriedenheitswerte für die Kategorie „Organisation und Ausstattung“ sind mit rund 89,79 Prozent am höchsten.
Diskussion und Fazit:
Die Ergebnisse der Analyse decken sich weitestgehend mit der aktuellen Literatur. Dabei liegen die Gesamtzufriedenheitswerte dieser Einrichtung über dem bundesweiten Vergleich. Trotz der überdurchschnittlich hohen Zufriedenheitswerte, besteht in einigen Bereichen Verbesserungsbedarf, weswegen entsprechende Handlungsempfehlungen entwickelt wurden.
In dieser Diplomarbeit werden drei Varianten zur Wärme- und Elektroenergiebereitstellung für ein bestehendes Objekt dimensioniert und konzeptioniert. Bei dem Objekt handelt es sich um eine Versuchsstation mit angeschlossenem Bürogebäude. Die Senkung der Vor- und Rücklauftemperaturen sind genau wie die Analyse der Verbrauchsdaten (Ölverbrauch und Elektroenergie) Bestandteil dieser Arbeit. Ein jahreszeitlicher Unterschied dieser Daten wird aufgrund der wechselnden Tätigkeiten vermutet. Während der Analyse müssen diese Zusammenhänge trotz fehlender monatlicher Verbrauchswerte dargestellt werden.
Die Gebäudeheizleistung wird unter Anwendung der zutreffenden Normen bestimmt.
Vor der Dimensionierung findet die Beschreibung der Energiebereitstellungsverfahren statt. Mit der abgeschlossenen Dimensionierung und Konzeptionierung ist es möglich eine energetische Bewertung der Varianten vorzunehmen. Hierbei wird Bezug auf die Nutzwärmeenergie und Endenergie der Heizsysteme genommen. Weiterhin findet hinsichtlich der Elektroenergie eine Einordnung des Netzbezuges statt.
Nach der energetischen Bewertung erfolgt ein wirtschaftlicher und ökologischer Vergleich der Varianten Sole-Wasser-Wärmepumpe (mit Gas-Brennwertgerät, Solarthermie und Photovoltaik), Luft-Wasser-Wärmepumpe (mit Gas-Brennwertgerät, Solarthermie und Photovoltaik) und Pelletkessel (mit Solarthermie und Photovoltaik).
Die Arbeit beschäftigt sich mit der klinischen Untersuchung der Kaltplasmatherapie. Dazu wurden zwei Kaltplasmageräte der Firmen WK-MedTec GmbH und Plasma Medical Systems GmbH verwendet. Die Effekte der Kaltplasmatherapie wurden anhand der Wundverläufe, mit der Fluoreszenzbildgebung der MolecuLight i:X™ Kamera und der Multispektralkamera Tivita® Tissue erforscht. Mit den Messungen konnte eine Wirkung der Kaltplasmatherapie nachgewiesen werden
Konzipierung einer modularen PV-Anlage zur nachträglichen effizienteren Nutzung von Parkflächen.
(2024)
Diese Arbeit befasst sich mit der Konzipierung eines modularen Photovoltaikcarports. Das Ziel dabei war es, das Gesamtsystem hinsichtlich Umsetzung, Einsparpotenzial und Wirtschaftlichkeit zu betrachten. Hierfür mussten die notwendigen Komponenten ausgewählt werden. Diese sind in der Regel Photovoltaikmodule, Wechselrichter, Stromspeichersystem und eine Lademöglichkeit für Elektrofahrzeuge. Die notwendigen Komponenten wurden mittels einer Anforderungsanalyse ausgewählt und dargestellt. Des Weiteren musste für die Carportkonstruktion ein vollständiges Lastenheft umgesetzt werden. Zusätzlich wurden mittels einer Dimensionierungsrechnung 3 verschiedene Anlagengrößen ausgelegt und hinsichtlich ihres Ertrages und Einsparpotentials betrachtet. Aufgrund das bei der Dimensionierung auf Durchschnittswerte basierte, erfolgte noch eine Simulation für einen Tag, an einem konkreten Beispiel mittels Excel durchgeführt. Hierfür wurde als Ausgangssituation ein Firmenparkplatz mit einer Photovoltaikleistung von 140 kWp und einem 70 kWh Speicher ausgewählt. Die einzigen Verbraucher in der Simulation waren die Batterieelektrischen Fahrzeuge. Diese wurden in Fall 1 auf 10 Fahrzeuge und Fall 2 auf 15 Fahrzeuge festgelegt und wurden außerdem mit einem Akkustand bei Ladebeginn von 30% sowie 50% betrachtet. Um realistischere Werte zu erhalten, erfolgte im ersten Schritt eine Definierung der Ertragsleistung über den Tag. Hierbei sollte die Südausrichtung sowie eine West-/Ostausrichtung betrachtet werden. Im nächsten Schritt mussten die Verbraucher über den Tag verteilt werden, weil die maximale Anzahl der Ladepunkte auf 10 Stück begrenzt war. Mit dem Überschuss der Anlage sollte der Speicher wieder aufgeladen werden. Mittels Diagrammauswertung wurden wichtige Größen wie Eigenverbrauch, Einspeisung und Netzbezug gegenübergestellt und verglichen und so die Variante mit dem höchsten Einsparpotential ermittelt. Diese Auswertung ergab für 10 Fahrzeuge eine hohe Einspeisung. Je nach Variante zwischen 45 % und 65 %. Bei 15 Fahrzeugen und 10 Ladepunkten reduzierte sich die Einspeiseleistung je nach Variante auf 15 % - 33 %. Bei 15 Fahrzeugen und Südausrichtung war die Anlagenleistung ausgeschöpft und der Speicher konnte nicht mehr richtig geladen werden. Im letzten Schritt wurde das Gesamtsystem hinsichtlich Logistik und Vertrieb untersucht. Aus Logistiksicht wurden durchschnittliche Transport- und Montagekosten sowie die notwendigen Transportrichtlinien ermittelt. Zuletzt erfolgte aus Marketingsicht eine Untersuchung der verschiedenen Branchen hinsichtlich ihrer Besonderheiten.
