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Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Ermittlung von Sicherheitsanforderungen an die Teleoperation von Fahrzeugen im Straßen- und Schienenverkehr. Zuerst wird die Teleoperation und die möglichen Ausprägungen definiert sowie die dafür notwendige Ausrüstung beleuchtet. Zusätzlich werden gesetzliche Rahmenbedingungen beschrieben. Im weiteren Verlauf werden die Automatisierung in den beiden Verkehrssektoren und die bisher eingesetzte Technologie betrachtet. Aus den Automatisierungsgraden der jeweiligen Verkehrsträger werden bisher nicht automatisierbare Aufgaben erörtert, um einerseits Einsatzmöglichkeiten der Teleoperation festzulegen und andererseits die entsprechenden Betriebsfunktionen im Einsatz zu bestimmen. Im Anschluss erfolgt unter Berücksichtigung von Schutzzielen der Sicherheit eine Risikoanalyse zur Ermittlung der Sicherheitsanforderungen an die zuvor ermittelten Betriebsfunktionen.
In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach optischen Werkstoffen mit herausragenden mechanischen Eigenschaften für Anwendungen unter Extrembedingungen, wie beispielsweise in der Raumfahrt, stark angestiegen. Transparente polykristalline Keramiken sind demnach aufgrund ihrer im Vergleich zu herkömmlichen Werkstoffen wie Gläsern, Polymeren und Alkalihydriden besseren mechanischen Eigenschaften wie Langzeitzuverlässigkeit, höhere Schlagfestigkeit und gute Beständigkeit gegenüber extremen Umweltbedingungen (z.B. hohe Temperaturen) von großem Interesse. Zudem können sie meist ökonomischer und kosteneffizienter als einkristalline Werkstoffe hergestellt werden und bieten potenziell Vorteile in Bezug auf Dotierung und Formbarkeit während des Herstellungsprozesses. Transparenter polykristalliner Spinell (Magnesiumaluminat, MgAl2O4) stellt dabei einen besonders vielversprechenden Werkstoff dar, da er optisch isotrop ist, somit keine Doppelbrechungseffekte aufweist und als rein oxidischer Werkstoff unter sauerstoffhaltiger Atmosphäre hergestellt werden kann. Spinell wird des Weiteren in der Praxis schon für verschiedene Anwendungen wie als Fenster für UV-Lithografie, transparente Panzerung und Laserzündgeräte in Betracht gezogen. [1] [2]
Für den Einsatz als optisches Bauelement sind die optischen Eigenschaften eines Werkstoffes wie Reflektion, Transmission, Absorption und Streuung von hoher Relevanz. Diese Eigenschaften werden durch den komplexen Brechungsindex eines Materials charakterisiert. In der Vergangenheit haben sich bereits zahlreiche Wissenschaftler mit der Charakterisierung des Brechungsindex von Spinell beschäftigt. Dabei wurde festgestellt, dass der materialabhängige komplexe Brechungsindex von Spinell, einem Stoffgemisch aus MgO und Al2O3, durch die Stöchiometrie der Ausgangsmaterialien und die Prozessierung der Keramik beeinflusst werden kann. [3]
In dieser Arbeit wurde die Brechungsindex- und Gruppenbrechungsindexcharakterisierung von undotierten und SrO-dotierten Spinellproben aus vier verschiedenen Spinellpulvern, die unterschiedlich prozessiert wurden, untersucht. Hierfür wurde ein Weißlicht-Interferometer-Messaufbau realisiert und die Interferenzmessdaten wurden mit Hilfe der Wrapped Phase Derivative Evaluation (WPDE-Methode) nach Ch. Taudt [4] ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Temperatur bei der Nachverdichtung der Keramiken mittels Heiß-Isostatischem-Pressen (HIP) einen signifikanten Einfluss auf den resultierenden Gruppenbrechungsindex hat. Des Weiteren konnte ermittelt werden, dass bei dem Zusetzen einer geringen Menge eines Dotiermaterials dieses zwar homogen in einer Probe verteilt sein kann, es dennoch bei mikroskopischer Betrachtung zu Bereichen stärkerer und schwächerer Dotiermittelkonzentration kommt, was deutlich durch eine Variation des Gruppenbrechungsindex über verschiedene Probenbereiche nachgewiesen werden konnte. Weiterführend war eine eindeutige Bestimmung des Brechungsindexes nicht möglich, da bei der Sellmeier-Approximation des Gruppenbrechungsindexes die Komplexität des Approximationsmodells die der Messdaten überschritt, was dazu führte, dass die ermittelten Koeffizienten nicht die physikalische Aussagekraft besaßen, die man ihnen typischerweise zuschreibt.
Entwicklung von nachhaltigen Polyurethanklebstoffen auf Basis von emissionsarmen Diisocyanaten
(2024)
Das HANSI Development Center Germany (HDCG) wurde 2020 als PUR-Entwicklungszentrum der Shanghai Hansi Industrial Co., Ltd. gegründet. Dies war der erste Schritt des chinesischen Unternehmens sich globaler aufzustellen, Know-how zu schützen und neue Märkte außerhalb Asiens zu erschließen. Im Bereich der Polyurethanklebstoffe beschäftigt sich das HDCG mit allen Arten außer wasser- oder lösemittelbasierten Systemen. Abgesehen von dieser Technologie werden zudem Klebstoffe auf Basis von silan-modifizierten Polymeren (SMP) und zweikomponentige Epoxidharze entwickelt und ver-trieben.
Das HDCG fördert in seinen kleinen und flexiblen Strukturen die Kreativität der Mitarbeiter und lässt Raum neue Dinge auszuprobieren. Nicht jeder Versuch hat kommerziellen Cha-rakter, es geht auch darum das Verständnis im Bereich Klebstoffchemie zu erweitern. Ins-besondere in der Polyurethan-Chemie hat der Gesetzgeber vor Jahren richtigerweise, allerdings zum Leidwesen vieler etablierter Firmen, Fakten geschaffen und die Regelungen zum Schutz der Arbeitnehmer und Umwelt verschärft. Aus meiner Perspektive eröffnen sich für junge innovativ ausgerichtete Klebstoffunternehmen analoge Entwicklungsmöglichkeiten wie für aufstrebende Elektrofahrzeughersteller der Wandel zur emissionsfreien Individualmobilität. Der technologische Startpunkt wird verschoben und es kann direkt eine neue Technologie erschlossen werden. Der Aufholbedarf ist nun wesentlich niedriger, da die Technologie noch in den Kinderschuhen steckt. Bezüglich der Polyurethane sind das emissionsarme Isocyanate mit einem Restmonomergehalt unter 0,1%. Bisher sind erst wenige Standardklebstoffe basierend auf diesen neuartigen Isocyanaten auf dem Markt und den Kunden ist das Potenzial noch nicht bewusst. Anstatt nun klassische Polyurethan-systeme gegen unflexiblere und ebenfalls gesundheitsbedenkliche Epoxidsysteme auszutauschen, ergeben sich daraus neue Möglichkeiten für Hersteller und Kunden. Die flexiblen Einsatzfelder des Polyurethans bleiben erhalten, müssen jedoch neu erfunden werden.
Diese Diplomarbeit hat das Ziel die ausgetretenen Pfade zu verlassen und ganzheitlich, den klassischen Polyurethanklebstoffen gleichwertige, jedoch umwelt- und gesundheits-freundliche Klebstoffe zu entwickeln. Es geht um nicht weniger als den Beweis zu erbringen, dass mit dieser neuen Polyurethantechnologie weiterhin alle Facetten der Po-lyurethanklebstoffwelt bedienbar sind. Im Zuge dessen werden durch Prepolymerisierung sowohl Makromoleküle synthetisiert als auch reine Formulierungen optimiert.
Im Wesentlichen handelt es sich dabei um einkomponentige und zweikomponentige Systeme, welche bei Raumtemperatur verarbeitet werden und auch aushärten können. Da die Mitarbeiter bei hohen Verarbeitungstemperaturen und Sprühanwendungen einer erhöhten Isocyanatbelastung in der Raumluft ausgesetzt sind, sind bereits einige emissionsarme Produkte im Bereich der PUR-Schmelzklebstoffe auf dem Markt verfügbar.
Hintergrund
Gerade die Phase der Adoleszenz, in die auch in aller Regel die Berufsausbildung fällt, gilt als äußerst komplex und stressexponiert, da sie verschiedene Übergänge und Veränderungen beinhaltet (Gelhaar, 2010). Als Zeichen der besonderen Vulnerabilität dieser Phase ist zu nennen, dass ein Großteil psychischer Erkrankungen in deren Rahmen erstmalig auftreten. Umso wichtiger ist es daher Ressourcen zu identifizieren, deren Förderung die psychische Gesundheit der Auszubildenden positiv beeinflussen und so längerfristige Fehlentwicklungen der psychischen Gesundheit vermeiden können. Als besonders einflussreich stellen sich dabei Selbstwirksamkeitserwartung und soziale Unterstützung dar. (Egger, 2015; Stocker et al., 2021). Resilienz, die laut Schumacher et al. (2005) als Fähigkeit zur Nutzung internaler und externaler Ressourcen für die Bewältigung von Entwicklungsaufgaben gilt, kann diesen Einfluss zusätzlich verstärken (Guo, 2018; Oosthuizen, 2021; Santoro et al., 2020).
Ziel
Ziel der hier vorliegenden Untersuchung ist es, den Zustand psychischer Gesundheit von Auszubildenden der DRK Akademie Dresden abzubilden, einen Zusammenhang oben genannter internaler und externaler Ressourcen mit der psychischen Gesundheit der Auszubildenden darzustellen sowie in einem weiteren Schritt, die Verstärkung des Einflusses allgemeiner Selbstwirksamkeitserwartung auf die psychische Gesundheit einerseits und sozialer Unterstützung auf die psychische Gesundheit andererseits durch Resilienz zu überprüfen.
Methodik
Die Auswertung der mittels Querschnittserhebung generierten Daten erfolgte durch IBM SPSS Statistics 27. Dabei wurden nach der deskriptiven Darstellung der Ergebnisse, Pearson-Korrelationsanalysen bezüglich der Zusammenhänge zwischen benannten Ressourcen und psychischem Wohlbefinden sowie selbsteingeschätzter psychischer Gesundheit durchgeführt. Anschließend erfolgten Moderationsanalysen bezüglich Resilienz als Moderator mit PROCESS von Hayes (2018).
Befund
Im Durchschnitt schätzen die Befragten ihren psychischen Gesundheitszustand (SRMH) als gut ein, der prozentuale Score zum psychischen Wohlbefinden (WHO 5) ergibt einen Durchschnittswert von 47,55. Es zeigen sich hohe Korrelationen zwischen Resilienz sowie allgemeiner Selbstwirksamkeitserwartung und psychischem Wohlbefinden. Resilienz moderiert den Effekt zwischen allgemeiner Selbstwirksamkeitserwartung und selbsteingeschätzter psychischer Gesundheit ab einen Resilienzsummenwert größer als 46,41 (RS 11) signifikant.
Schlussfolgerung
Eine im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung unterdurchschnittliche Ausprägung psychischen Wohlbefindens zeigt den Bedarf gesundheitsfördernder Maßnahmen deutlich auf. Besonders Selbstwirksamkeitserwartung kann die psychische Gesundheit der Auszubildenden positiv beeinflussen, eine hohe Ausprägung der Resilienz verstärkt diesen Einfluss zusätzlich. Daher gilt es besonders diese Ressourcen in den Fokus gezielter Maßnahmen zu nehmen.
Schlüsselworte
Psychische Gesundheit – Berufsausbildung – Resilienz – Selbstwirksamkeitserwartung – soziale Unterstützung – Moderation
Hintergrund: Die Menopause markiert das Ende der reproduktiven Phase. Sie ist von hormonellen Veränderungen und Symptomen wie Hitzewallungen, Nachtschweiß und Stimmungsschwankungen geprägt. Die Standardtherapieform ist i. d. R. die Hormonersatztherapie (HET), die jedoch gesundheitliche Risiken bergen kann. Dies führt zu einem verstärkten Interesse an alternativen Behandlungsansätzen wie
Nahrungsergänzungsmitteln (NEM). Vor dem Hintergrund dieses Paradigmenwandels in der Gesundheitspräferenz ist es von Bedeutung, die Möglichkeiten und Limitationen von NEM zur Milderung der Beschwerden zu analysieren.
Ziel der Arbeit: Ziel ist es, eine Rezeptur zur Unterstützung von Frauen bei Menopausenbeschwerden zu entwickeln. Zentral ist die Frage nach den spezifischen Inhaltsstoffen, die zur Linderung der Symptome beitragen können. Es werden Anforderungen an NEM, effektive Wirkstoffkombinationen und Verbraucherpräferenzen untersucht sowie Marktsegmente analysiert. Die Risiken der Standarttherapie HET werden eruiert, um eine Handlungsempfehlung ableiten zu können.
Methoden: Die Methodik umfasst eine systematische Literaturrecherche, eine Markt- und Konkurrenzanalyse sowie die Rezepturentwicklung. Die Literaturrecherche in der Datenbank PubMed diente zur Identifizierung relevanter Studien zu Menopause und NEM bzw. der HET sowie deren kritischer Bewertung. Es folgte eine Marktanalyse, die sowohl den stationären Handel als auch Online-Angebote im Fokus hatte, um das Marktpotential und den Wettbewerb zu evaluieren. Schließlich wurde die Rezeptur für das NEM entwickelt, basierend auf Studien, markt- und ernährungswissenschaftlichen Erkenntnissen, unter Berücksichtigung von Dosierungen, Inhaltsstoffen und regulatorischen Vorgaben.
Ergebnisse: Die systematische Literaturrecherche zeigt, dass NEM teils inkonsistente Wirkungen haben. Eine Kombinationstherapie aus HET und NEM zeigt teilweise positive Effekte. Demgegenüber kann HET das Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse sowie für bestimmte Krebsarten erhöhen, insbesondere bei Langzeitanwendung, ist jedoch auch mit präventiven Vorteilen und Symptomlinderung verbunden. Die Markt- und Konkurrenzanalyse zeigt, dass das Marktsegment der NEM zur Unterstützung von Frauen bei Menopausen-Symptomen stetig wächst, gefördert durch ein zunehmendes Gesundheitsbewusstsein und den Trend zu natürlichen, holistischen Ansätzen.
Diskussion: Die Risiken und Vorteile der HET bleiben umstritten und individuelle Entscheidungen sollten sorgfältig abgewogen werden. Es sind weitere Untersuchungen nötig, um die Wirksamkeit und Sicherheit solcher NEM vollständig bewerten zu können. Grundsätzlich können sie jedoch einen alternativen Behandlungsansatz darzustellen. Die entwickelte Rezeptur hat ein entsprechendes Potential.
Das Fügen durch Innenhochdruckumformung stellt ein innovatives Fügeverfahren dar, welches dem modernen Leichtbaugedanken nahekommt und in verschiedensten Indust-riezweigen Anwendung findet. Bei diesem Verfahren wird ein Bauteil, beispielsweise eine Hohlwelle, durch hohen Druck von innen umgeformt, um es mit einem anderen Bauteil, wie einer Nabe, zu verbinden. Die Hohlausformung der Welle bedingt eine deut-lich leichtere Verbindung als beispielsweise ein Schrumpfverband gleicher Dimension. Der Prozess des Innenhochdruckfügens ermöglicht eine hochpräzise und feste Verbin-dung, ohne dass zusätzliche Elemente zum Verbinden erforderlich sind, wie Schweiß-nähte oder Klebstoffe. Weitere Vorteile sind die hohe Festigkeit der Verbindung sowie die Möglichkeit der Realisierung komplexer Geometrien bei gleichzeitiger Reduzierung des Materialverlusts.
Die vorliegende Arbeit untersucht die Auswirkungen unterschiedlicher Geometrien und weiterer Parameter auf die Pressverbindungen. Des Weiteren erfolgt ein Abgleich mit den Resultaten der Simulation.
The effectiveness of park-and-ride (P+R) facilities in German metropolitan areas is examined in this research focusing on their role in promoting modal shifts from private vehicles to public transportation and mitigating urban traffic congestion. The study utilizes a quantitative research methodology to analyze data obtained from structured questionnaires distributed to P+R users. The research explores various aspects of P+R usage including location convenience, frequency of public transport connections, and overall user satisfaction. The findings highlight that well-placed and well-connected P+R facilities significantly contribute to reducing city-center congestion and enhancing public transport utilization. However, challenges such as safety concerns, maintenance, and capacity issues impact user satisfaction and facility effectiveness. The study highlights the significance it is to manage P+R facilities effectively in order to optimize their benefits. This research contributes to urban transportation planning by providing insights into the operational successes and areas for improvement of P+R facilities, aiming to support more sustainable urban mobility solutions.
Im Verlauf dieser wissenschaftlichen Arbeit wurden mittels des methodischen Konstruktionsprozesses nach VDI 2221 [1] vier Konzepte eines motorisch angetriebenen variablen Windleitflügels erarbeitet, welche an einem Motorrad zur Optimierung der Strömung und zum Zwecke der geringeren Verschmutzung, sowie der besseren Kühlung zum Einsatz kommen soll. Dabei steht die Integration einer Antriebseinheit als solches im Vordergrund. Aber auch die Möglichkeit der stufenlosen Verstellung der Kinematik wäre als weiterer Vorteil durchaus aufzählbar. Durch die Unterbringung des motorischen Antriebes soll eine symmetrische Verstellung beider Windleitflügel sichergestellt werden.
Als ersten wichtigen Punkt wurde das aktuelle Konzept genauer untersucht, welches in dem derzeitigen Stand ein Führungsgetriebe darstellt und mittels der Handbetätigung in Rotation versetzt wird. Anschließend konnte mittels der Kreativitätstechnik des „Morphologischen Kastens“ und unter Berücksichtigung der VDI 2221 [1], ausgehend von den zu erfüllenden Funktionen und in Zusammenarbeit mit der Anforderungsliste, folgende Konzepte abgeleitet werden konnten.
Das erste Konzept bezog sich auf eine Verstellung mittels Laufschienen und eine dazu passende Verzahnung.
Das zweite Konzept verfolgt die Idee des Antriebes mittels Pneumatik und das Bewegen des Windleitflügels über Laufschienen.
Für das Konzept Nummer drei sollte ein elektrischer Linearantrieb, welcher eine Hubstange mittels einer Spindel ausfährt und die Verwendung eines Viergelenk-Koppelgetriebes zur Anwendung kommen.
Bei dem vierten und letzten Konzept bestand die Idee darin, auf das Prinzip eines elektrischen Fensterhebers zu setzen und die Bewegung des Windleitflügels mittels eine Zugmittelgetriebes einzuleiten. Über eine sogenannte Auswahlmatrix wurde das finale Konzept validiert. Als Ergebnis kristallisierte sich das Konzept Nummer drei heraus. Im nächsten Schritt erfolgte die Simulation des Bewegungsablaufes in „Catia Kinematiks“. Dabei stellte sich heraus, dass der Windleitflügel, wie angenommen seine Bahnkurven abfährt und stufenlos von der unteren zur oberen Position verfahren werden kann. Im Anschluss erfolgte die Konstruktion der benötigten Bauteile, welche im späteren Verlauf als Prototypen Bauteile hergestellt wurden. Die Herstellung erfolgte über das sogenannte „SLS 3D Druck Verfahren“. Anschließend konnte am Hardware-Modell beobachtet werden, dass es keine Kollision der Getriebeglieder gab und die Leistung des Antriebes für das Verfahren ausreichend war. Das sogenannte Hardware-Modell (Tischaufbau) wurde auf ein Holgestell montiert, sowie eine Schaltereinheit und Energiequelle untergebracht.
Für die Vorstellung des funktionstüchtigen Konzeptes, wurde eine Präsentation bei der BMW AG durchgeführt.
Zum gegenwärtigen Zeitpunkt sind Bäckereien in Deutschland mit vielen Herausforderungen konfrontiert. Neben fehlenden Fachkräften sowie einer höheren, finanziellen Belastung bei der Materialbeschaffung, sind vor allem steigende Betriebskosten von Anlagen bei der Backwarenherstellung in Folge der hohen thermischen und elektrischen Energieverbräuche von besonderer Bedeutung. Zwar entfiel bereits am 1. Juli 2022 die EEG- Umlage für alle Bäckereien und es stehen 750 Millionen Euro in einem Wirtschaftsstabilisierungsfond der Bundesregierung seit Dezember 2022 bereit, jedoch ist auch seitens der Bäckereien Eigeninitiative notwendig, um längerfristig den Energieverbrauch und somit Nutzungskosten, betriebsintern zu minimieren. Anders als bei Einsparungen für das Personal und Material, bewirkt eine Senkung des Energieverbrauchs keine Minderung der Güte von Backwaren. Daraus resultieren zwar Vorteile für die Verbraucher, jedoch werden trotz eines teilweise ähnlichen Backwarensortiments sehr unterschiedliche Herstellungsverfahren angewandt. Dadurch ist eine individuelle Betrachtung jeder Bäckerei notwendig, um Maßnahmen zur Energieeinsparung sowohl technisch als auch wirtschaftlich sinnvoll umzusetzen.
Anhand von drei mittel- und ostsächsischen Bäckereien soll die Vorgehensweise zur Ermittlung von energetischen Einsparpotentialen und deren Bewertung erläutert werden. Basierend auf den Erkenntnissen der vorangegangenen Bestandsaufnahme im Rahmen der Studienarbeit, sind Kleinst- sowie kleine Bäckereien mit maximal 50 Mitarbeitern zu wählen. In beiden Kategorien sind die spezifischen Energieverbrauchskennwerte teilweise sehr niedrig. Diese bilden die gesamte Energie zur Herstellung von Backwaren und der Belieferung von externen Filialen im Verhältnis zu der dafür eingesetzten Mahlerzeugnismasse innerhalb eines Jahres ab. Jedoch verzichten einige dieser untersuchten Bäckereien teilweise oder komplett auf Maßnahmen zur Energieeinsparung, sodass in diesen Fällen dennoch Ansätze zu untersuchen sind. Es soll bestimmt werden, ob deren Nutzung für den Betrieb Vorteile hat und ob auch andere Bäckereien davon profitieren können.
Die Grundlage dafür ist es Anwendungen abzubilden, welche einem Energiebedarf unterliegen und in Zusammenhang mit der Backwarenherstellung stehen. Aufgrund des Umfangs und der Variabilität beim Einsatz der dafür notwendigen Energieträger, soll der Schwerpunkt vor allem bei den kältetechnischen Anlagen liegen, welche einen Anteil am Energieverbrauch einer Bäckerei von etwa 20 % haben. Anhand dieser Beispiele kann erläutert werden, welche Möglichkeiten zur Energieeinsparung vorhanden sind.
Auf der anderen Seite ist auch der Energiebedarf haustechnischer Anlagen, mit dem Schwerpunkt auf der Lüftung und Wärmeerzeugung, zu betrachten. Um eine quantitative Einschätzung vorzunehmen, ist für die Objekte eine Heizlastberechnung durchzuführen. Die Randbedingungen, vor allem hinsichtlich der Standortgegebenheiten, Gebäudebauweise und dem Nutzerverhalten, sollen mit dem Inhaber festgelegt werden.
Wenn der Bedarf festgestellt ist, sind die möglichen Potentiale zu ermitteln. Um diese abschätzen zu können, wird eine Kühllastsimulation für die zu untersuchenden Bäckereien durchgeführt sowie bei Bedarf eine energetische Bilanzierung aufgestellt.
Falls die möglichen Potentiale einen Teil des Bedarfs decken können, sind Konzepte für die Weiternutzung zu erstellen. Dabei soll zum einen die energetische als auch die fossile Einsparung bestimmt und bewertet werden. Andererseits sind auch die Ansätze für eine betriebswirtschaftliche Bewertung zu erläutern, welche für eine weitere Betrachtung der Konzepte notwendig wären. Anschließend soll eine kurze Übersicht über die Wärmepotentiale in den Bäckereien erfolgen, welche insgesamt ungefähr zur Verfügung stehen und in weitere Konzepte einfließen könnten.
In einem Fazit soll dargelegt werden, ob die Erkenntnisse auch auf andere Bäckereien übertragbar sind und welche weiteren Untersuchungen auf Grundlage dieser wissenschaftlichen Arbeit erstellt werden können.
