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- requirements elicitation (1)
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- risk geographies (1)
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Faculty
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- Fakultät 04 / Schmalenbach Institut für Wirtschaftswissenschaften (53)
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- Fakultät 09 / Institut für Rettungsingenieurwesen und Gefahrenabwehr (30)
- Fakultät 07 / Institut für Nachrichtentechnik (26)
The objective of this paper is to implement a baseband OFDM transceiver on FPGA hardware. The design uses 8-point SLT/ISLT (Slantlet/Inverse Slantlet) for the processing module with processing block of 8 inputs data wide. All modules are designed and implemented using VHDL programming language. Software tools used in this work includes Altera Quartus II 7.2 and ModelSim Altera 6.1g, to assist the design process and downloading process into FPGA board while Cyclone III board EP3C120F780C7 is used to realize the designed module.
This paper presents the design procedure and implementation results of a proposed software defined radio (SDR) using Altera Cyclone II family board. The implementation uses Matlab/SimulinkTM, Embedded MatlabTM blocks, and Cyclone II development and educational board. The design has first implemented in Matlab/SimulinkTM environment. It is then converted to VHDL level using Simulink HDL coder. The design is synthesized and fitted with Quartus II 9.0 Web Edition® software, and downloaded to Altera Cyclone II board. The results show that it is easy to develop and understand the implementation of SDR using programmable logic tools. The paper also presents an efficient design flow of the procedure followed to obtain VHDL netlists that can be downloaded to FPGA boards.
Water security is a major concern for water-scarce cities that face dynamic water challenges due to limited water supply, climate change and increasing water demand. Framing urban water security is challenging due to the complexity and uncertainties of the definitions and assessment frameworks concerning urban water security. Several studies have assessed water security by granting priority indicators equal weight without considering or adapting to the local conditions. This study develops a new urban water security assessment framework with application to the water-scarce city
of Madaba, Jordan. The study applies the new assessment framework on the study area and measures urban water security using the integrated urban water security index (IUWSI) and the analytic hierarchy process (AHP) as a decision management tool to prioritise and distinguish indicators that affect the four dimensions of urban water security: drinking water, ecosystems, climate change and water-related hazards, and socioeconomic aspects (DECS). The integrated urban water security index (IUWSI) highlights the state of water security and intervention strategies in Madaba. The study reveals that urban water security in Madaba is satisfactory to meet basic needs, with shortcomings in some aspects of the DECS. However, Madaba faces poor security in terms of managing climate- and water-related risks. The IUWSI framework assists with a rational and evidence-based decision-making process, which is important for enhancing water resources management in water-scarce cities.
Achieving urban water security is a major challenge for many countries. While several studies have assessed water security at a regional level, many studies have also emphasized the lack of assessment of water security and application of measures to achieve it at the urban level.
Recent studies that have focused on measuring urban water security are not holistic, and there is still no agreed-upon understanding of how to operationalize and identify an assessment framework to measure the current state and dynamics of water security. At present, there is also no clearly defined and widely endorsed definition of urban water security. To address this challenge, this study provides a systematic approach to better understand urban water security, with a working definition and an assessment framework to be applied in peri-urban and urban areas. The proposed working definition of urban water security is based on the United Nations (UN) sustainable development goal on water and sanitation and the human rights on water and sanitation. It captures issues of urban-level technical, environmental, and socio-economic indicators that emphasize credibility, legitimacy, and salience.
The assessment framework depends on four main dimensions to achieve urban water security: Drinking water and human beings, ecosystem, climate change and water-related hazards, and socio-economic factors (DECS). The framework further enables the analysis of relationships and trade-off between urbanization and water security, as well as between DECS indicators. Applying this framework will help governments, policy-makers, and water stakeholders to target scant resources more eff ectively and sustainably. The study reveals that achieving urban water security requires a holistic and integrated approach with collaborative stakeholders to provide a meaningful way to improve understanding and managing urban water security.
Life cycle assessment is a crucial tool in evaluating systems performances for sustainability and decision-making. This paper provided environmental impact of integrating renewable energy systems to the utility-grid based on a baseline optimized energy production data from “HOMER” for renewable systems modelling of a site in northern Nigeria. The ultimate goal was to ascertain the best hybrid option(s) in sustaining the environment. Different assumptions and scenarios were modelled and simulated using Ganzleitlichen Bilanz (GaBi). Uncertainty analysis was ensured to the impact data based on pedigree-matrix and Excel-program, as well as overall policy relevance. The results of the impact categories revealed first scenario (i.e., conventional path-based) with the highest impacts on global warming potential (GWP), acidification potential (AP), human toxicity potential (HTP), and abiotic depletion potential (ADP fossils). The lowest impacts arise in
the renewable-based scenarios for all the considered categories except the Ozone-layer depletion potential Category where the highest contribution falls in the third scenario (i.e., photovoltaic (PV)/biomass-biogas system) although all values being infinitesimal. In quantitative terms, the reduction in the GWP from the highest being the first scenario to the lowest being the fourth scenario (i.e., wind/biomass-biogas system) was 96.5%. Hence, with the outstanding contributions of the hybrid renewable systems, adopting them especially the lowest impact scenarios with expansions is relevant for environmental sustainability.
Keine Software kommt heute ohne eine ausgebaute IT–Infrastruktur, mit der Anbindung an Datenbanken, aus. Die konsequente Ausrichtung der Software, aufgrund von technologischen Entwicklungen, ist ein wichtiger Einflussfaktor auf die Softwareentwicklung. Die Software soll sich durch Innovation, Flexibilität und Dynamik auszeichnen. Diese Diplomarbeit entstand aus der Motivation heraus, hier Abhilfe zu schaffen. Mit dieser Diplomarbeit soll bewiesen werden, das es möglich ist, die zugrundeliegende Datenbasis von herkömmlicher Dateiorganisation auf relationale Datenbanksysteme umzustellen, ohne dabei die komplette Software neu zu schreiben.
Digitale Medien sind fester Bestandteil der Lebenswelten von Kindern und Jugendlichen. Sie wachsen in eine Medienwelt hinein, in der digitale Technologien allgegenwärtig und selbstverständlich sind. Junge Menschen gelten daher als Digital Natives („Digitale Einge-borene“). Dennoch brauchen sie pädagogische Unterstützung, um souverän mit Medien umgehen zu können. Denn die informell erworbenen Fähigkeiten sind oft nicht ausrei-chend, um als kompetentes Medienhandeln gelten zu können. Dabei lässt sich gerade für die Adressat*innen der stationären Erziehungshilfe ein deutlicher Mehrbedarf in der Ausbil-dung von Medienkompetenz ausmachen, da für sie keine angemessene Medienerziehung in der Herkunftsfamilie vorausgesetzt werden darf. Doch in der stationären Kinder- und Jugendhilfe sind digitale Medien und Medienerziehung bisher eher vernachlässigte Themen.
Mithilfe einer quantitativen Befragung von knapp 200 Fachkräften zur Praxis der Medien-ziehung in Einrichtungen der stationären Erziehungshilfe in Deutschland wird dieses bisher wenig erforschte Feld genauer beleuchtet. Im Fokus stehen dabei die eigene Medienkom-petenz, medienbezogene Einstellungen, Qualifikation und Fortbildungsengagement der Fachkräfte sowie die Rahmenbedingungen der Einrichtung und medienerzieherischen Tä-tigkeiten im Arbeitsalltag. Wie die Analyse zeigt, erkennen die meisten Fachkräfte die Be-deutung der Medienerziehung in stationären Hilfen durchaus an, es besteht jedoch ein ho-her Informations- und Fortbildungsbedarf der Fachkräfte rund um medienpädagogische Themen. Denn nur etwa die Hälfte der Befragten hat im Rahmen ihrer beruflichen Ausbil-dung medienpädagogisches Wissen erworben; ein Großteil hat zudem keine entsprechen-den Fortbildungen absolviert. Fehlende medienpädagogische Konzepte sowie die häufig mangelhafte und veraltete technische Ausstattung in den Einrichtungen erschweren die medienerzieherische Praxis der Fachkräfte zusätzlich.
Illegal Gold mining and water quality. A case study of River Offin in the Central Region of Ghana
(2018)
Ghana as a country in the west of Africa is naturally endowed with many rich natural resources some of which includes; Gold, diamond, bauxite, manganese, cocoa, etc. Currently, it’s the second leading producer of gold production in Africa after South Africa. Gold production has produced a lot of benefits to the nation but at the same time contributed to many negativities ranging from pollution (water and air), land degradation, ethnic conflicts and deforestation. Industrial gold mining itself was never a big issue that caused any panic in the country till illegal gold miners “Galamseyers” also commenced operating. The sole objectives of this research were to determine the level of some specific heavy metal (Mercury, Lead, Arsenic and Zinc) concentrations within the Offin River in Dunkwa-on-Offin, Buabenso, Ayanfuri and Nkotumso. Results after the research revealed that, Ayanfuri recorded the highest level of concentrations. Nkotumso followed in that order before Buabenso with Dunkwa-on-Offin recording the least concentrations. It also became clear later that, even though the degree of intensiveness of the illegal mining “Galamsey” operations could have been a main factor for the increased concentrations, another finding was that, towns or communities that recorded higher concentrations throughout the study also showed to be towns that made use of inorganic fertilizers on its farms. The Minerals and mining Act 2006 of Ghana was then analyzed and conclusion was that, though the country has very strong policies regarding illegal mining termed “Galamsey”, there seemed to be institutional loop holes that have not been strong enough to combat illegal mining in the country. In recommending policy directives to improve the river quality, six (6) institutions including the Ministry of Lands and Natural Resources, Ministry of Environment, Science and Technology(MEST), Minerals Commission of Ghana, Environmental Protection Agency, Forestry Commission and the water Resources Commission were identified with detailed recommended roles clearly spelt out for each institution.
Ghana’s timber industries have traditionally focussed on certifying international demand (exports) to the detriment of domestic wood consumption. The legal wood supply to the domestic market has become insufficient to satisfy the growing needs of the local population. This research aims at gaining greater insight into the sources of wood supply to Ghana’s domestic wood markets focusing on the contribution of legal wood by the mainstream timber companies.
The study used random and purposive sampling techniques for selecting the respondents in the domestic wood market, wood producers as well as consumers. Additionally, the views of the respondents were sought through well semi-structured questionnaires. On the other hand, views from key informants, mostly experts, and regulators in Ghana’s wood industry were solicited through interviews.
The result indicates that the formal timber processors supply 73% of their processed lumber to the export market and 27% to the domestic market. The destination of the 27% is both the domestic market and other lumber demanded sectors especially large scale construction and furniture companies. The carving industry on other hand obtains wood directly from the farmers and not necessary from the domestic wood market. At the domestic timber market, dealers receive lumber supply from both formal (16. 7%) and informal (83.3%) sources.
The domestic wood sector provides livelihood support to both wood dealers, consumers as well as artisans. About 70% of respondents (wood dealers) used in the survey have no other source of livelihood for existence except wood business.
Owing to the immense contribution of the domestic wood market to the country’s economy and developmental agenda, a calls for policy review especially 20% supply of formal processed lumber to the domestic market is timely. Additionally, looking at the various interventions to curtail illegal chain saw and the continued market demand, the study believes more regulated measures will better help the nation to grasped huge revenue lost as a result of illegalities to embark on vigorous afforestation programs to sustain the domestic wood market.
Changing our unsustainable linear water management pattern is necessary to face growing global water challenges. This article proposes an integrated framework to analyse and understand the role of different contextual conditions in the possible transition towards water circularity. Our framework combines a systematic multi-level perspective to explore the water system and the institutional work theory for technology legitimation. The framework consists of the following stages: (1) describing and understanding the water context, (2) assessment of the selected technologies’ circularity level, (3) assessment of the alternative circular technologies’ legitimacy, and (4) identification of the legitimation actions to support the upscale of alternative circular technologies. The practical applicability of the integrated assessment framework and its four assessment stages was demonstrated in the exploration of circular water technologies for the horticulture sector in Westland, the Netherlands. The results revealed the conditions that hinder or enable the legitimation of the circular water technologies, such as political environmentalism, trust in water governing authorities, and technical, financial, and knowledge capabilities.
This market research paper has been prepared under the supervision of Prof. Dr. Wolfgang Veit of TH Köln and Prof. Dr. Carol Scovotti of University of Wisconsin-Whitewater in the course of the inter-university cross-border collaboration student research project “Export Opportunity Surveys (EOS)”. This study explores organic canned tomatoes export opportunities to the German and US markets.
Information ist in den vergangenen Jahren zu einem immer wichtigeren Element unseres Wirtschaftens geworden. Sei es eher sekundär, als Information über Güter, oder als eigenständig vermarktbares (Primär-)Gut. Trotz seiner steigenden Bedeutung hinkt die wissenschaftliche Auseinandersetzung mit diesem wichtigen Wirtschaftsfaktor deutlich hinterher. Es ist noch lange kein Allgemeinplatz, dass sich Informationsgüter nicht auf die gleiche Art und Weise erstellen und anbieten lassen wie es für die uns schon lange vertrauten physischen Güter der Fall ist. Es ist eben nicht das gleiche, ob man einen Bleistift oder eine Information, z. B. über die Marktstellung eines Unternehmens, kauft. Vier verschiedene Aspekte lassen sich aus einer ökonomischen Perspektive identifizieren, die für diese Unterschiede ursächlich sind und dazu führen, dass Anbieter von Informationsgütern anders am Markt agieren müssen.
Forschungsfrage: Wie wirken sich autoritäre, kooperative und laissez-faire Führungsstile auf die Pro-duktivität und Arbeitseinstellung der Mitarbeitenden im digitalen Arbeitskontext aus?
Methodik: Gestaffelte quantitative Inhaltsanalyse zur Führungsstilermittlung und zur Auswirkung in digital basierten Arbeitsbeziehungen Praktische Implikationen: Im digitalen Arbeitskontext wirkt sich der kooperative Führungsstil sowohl auf die Produktivität als auch auf die Arbeitseinstellung am stärksten positiv aus.
Die nachfolgende Masterarbeit untersucht die Nutzung von DeepFake-Anwendungen bei Personen mit einer Fazialisparese. Dabei handelt es sich um eine Lähmung des Gesichtnervs, wodurch die betroffenden Menschen keine bzw. keine vollständige Mimik im Gesicht haben. Es wird hierbei getestet, ob mithilfe von DeepFake eine möglichst realistische Mimik generiert werden kann. Für die Untersuchung werden zunächst sowohl die theoretischen Grundlagen als auch verschiedene potenzielle Anwendungen vorgestellt. Mithilfe der vorgestellten Anwendungen wird anschließend ein Versuch durchgeführt, in dem die künstliche Intelligenz mit Bildmaterial von Proband:innen trainiert und anschließend manipuliert wird. Die aus dem Versuch resultierenden Ergebnisse werden danach durch eine Umfrage mit Bildern, welche eine originale Mimik zeigen, verglichen. Dadurch soll überprüft werden, wie realistisch die manipulierten Bild- und Videomaterialien sind oder ob die künstliche Intelligenz an eine mögliche Grenze stößt. Abschließend werden weitere Forschungsansätze und Anwendungsmöglichkeiten vorgestellt, in welchem die betrachtete künstliche Intelligenz genutzt werden kann.
This market research paper has been prepared under the supervision of Prof. Dr. Agnieszka Gehringer of TH Köln and Prof. Dr. Carol Scovotti of University of Wisconsin-Whitewater in the course of the inter-university cross-border collaboration student research project “Export Opportunity Surveys (EOS)”. This study explores organic oranges export opportunities to the German and US markets.
Decisions on irrigation water management are usually made at different levels, including farms, water user associations (WUAs), and regional water planning agencies. The latter generally have good access to information and decision tools regarding water resources management. However, these remain out of reach to the final water users, namely the farmers. The study, conducted in the irrigated district of Cherfech, north Tunisia, had the main objective of investigating farmer’s perceptions of, and acceptance for, the use of an irrigation advisory service (IAS) to be implemented by their WUA. The suggested IAS provides the following information: (1) reference evapotranspiration (ETo) and rainfall; (2) crop water requirement (CWR) of the most cultivated crops; (3) irrigation water requirement (IWR) of the farmer’s crop; and (4) crop monitoring and real-time estimation of IWR of crops settled, using soil moisture sensors. Such services and information would be available at the WUA level and provided in a timely manner to farmers for more effective decision making at the plot level. Prior to the acceptance study, we launched a technical study to determine the required tools and equipment required for the implementation of the IAS, followed by a farmer survey to assess their respective perceptions and acceptance towards this IAS. Results showed that only 54% of the farmers are satisfied by WUAs work, but that 77% of them accepted using the suggested IAS. Farmers are also willing to pay for most of the IAS packages suggested. The financial profitability of investing in the IAS at the WUA level shows the venture is financially viable, with a benefit cost ratio (BCR) of 1.018. The project will be even more profitable if we add the social benefits, which may result in water savings at the WUA level.
Water scarcity drives governments in arid and semi-arid regions to promote strategies for improving water use efficiency. Water-related research generally also plays an important role in the same countries and for the same reason. However, it remains unclear how to link the implementation of new government strategies and water-related research. This article’s principal objective is to present a novel approach that defines water-related research gaps from the point of view of a government strategy. The proposed methodology is based on an extensive literature review, followed by a systematic evaluation of the topics covered both in grey and peer-reviewed literature. Finally, we assess if and how the different literature sources contribute to the goals of the water strategy. The methodology was tested by investigating the impact of the water strategy of Jordan’s government (2008–2022) on the research conducted in the Azraq Basin, considering 99 grey and peer-reviewed documents. The results showed an increase in the number of water-related research documents from 37 published between 1985 and 2007 to 62 published between 2008 and 2018. This increase should not, however, be seen as a positive impact of increased research activity from the development of Jordan’s water strategy. In fact, the increase in water-related research activity matches the increasing trend in research production in Jordan generally. Moreover, the results showed that only about 80% of the documents align with the goals identified in the water strategy. In addition, the distribution of the documents among the different goals of the strategy is heterogeneous; hence, research gaps can be identified, i.e., goals of the water-strategy that are not addressed by any of the documents sourced. To foster innovative and demand-based research in the future, a matrix was developed that linked basin-specific research focus areas (RFAs) with the MWI strategy topics. In doing so, the goals that are not covered by a particular RFA are highlighted. This analysis can inspire researchers to develop and apply new topics in the Azraq Basin to address the research gaps and strengthen the connection between the RFAs and the strategy topics and goals. Moreover, the application of the proposed methodology can motivate future research to become demand-driven, innovative, and contribute to solving societal challenges.
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde der von Debevec und Malik verwendete Algorithmus zur Erstellung von HDR-Bildern als Plugin für die Bildverarbeitungssoftware ImageJ implementiert. Darüber hinaus wurde die Implementierung durch Tests auf ihre Funktionalität überprüft und Schwachstellen des Algorithmus erläutert. Durch Modifizierungen des erstellten Plugins wurden einige Schwächen des Algorithmus verbessert.
Das Vorlesebuch bietet Kindern bereits vor der eigenen Lesefähigkeit komplexe
Charaktere an, die als Rollenvorbilder verstanden werden können. Sofern Erzählungen in
pädagogischen Institutionen angeboten werden, wird ihnen schon durch die
professionelle Auswahl aus der Masse möglicher Geschichten ein besonderes Gewicht
verliehen. Dies gilt auch für Narrationen zu Geschlechterrollen. In Medien- und anderen
Produkten werden Mädchen und Jungen mit unterschiedlichen Stereotypen und somit
impliziten Rollenerwartungen konfrontiert. Um herauszufinden welches Bild vom Mädchen
in erzählenden kinderliterarischen Texten durch Protagonistinnen vermittelt werden,
werden jüngste Entwicklungen des Kinderbuchs festgehalten werden. Anschließend wird
das distributive System, in welchem sich das Vorlesebuch befindet genauer betrachtet.
Eine Analyse von vier Vorlesebüchern der umsatzstärksten Kinderbuchverlage soll zeigen, wie sich präadoleszente Protagonistinnen verhalten und ob sich ein
dominierender Mädchentypus abzeichnet. Dabei wird zu zeigen sein, dass die
untersuchten handlungsleitenden Mädchen wissbegierig, kompetent und bestimmend
sind und ein insgesamt aktiver, „starker“ Mädchentypus dominiert
The management of the liquid fraction of digestate produced from the anaerobic digestion of biodegradable municipal solid waste is a difficult affair, as its land application is limited due to high ammonium concentrations and the municipal waste that water treatment plants struggle to treat due to high pollutant loads. The amount of leachate and the pollutant load in the leachate produced by landfills usually decreases with the time, which increases the capacity of landfill leachate treatment plants (LLTPs) to treat additional wastewater. In order to solve the above two challenges, the co-treatment of landfill leachate and the liquid fraction of anaerobic digestate in an industrial-scale LLTP was investigated along with the long-term impacts of the liquid fraction of anaerobic digestate on biocoenosis and its impact on LLTP operational expenses. The co-treatment of landfill leachate and liquid fraction of anaerobic digestate was compared to conventional leachate treatment in an industrial-scale LLTP, which included the use of two parallel lanes (Lane-1 and Lane-2). The average nitrogen removal efficiencies in Lane-1 (co-treatment) were 93.4%, 95%, and 92%, respectively, for C/N ratios of 8.7, 8.9, and 9.4. The average nitrogen removal efficiency in Lane-2 (conventional landfill leachate treatment), meanwhile, was 88%, with a C/N ratio of 6.5. The LLTP’s average chemical oxygen demand (COD) removal efficiencies were 63.5%, 81%, and 78% during phases one, two, and three, respectively. As the volume ratios of the liquid fraction of anaerobic digestate increased, selective oxygen uptake rate experiments demonstrated the dominance of heterotrophic bacteria over ammonium and nitrite-oxidising organisms. The inclusion of the liquid fraction of anaerobic digestate during co-treatment did not cause a significant increase in operational resources, i.e., oxygen, the external carbon source, activated carbon, and energy.
Before transporting the landfill leachate to municipal wastewater treatment plant it has to be treated in a landfill leachate treatment plant, as it comprises high concentrations of ammonium. The elimination of ammonium load in the leachate is usually done by the combined processes of nitrification and denitrification with a specially adapted biocenosis in the activated sludge (AS). For each of the steps, specialized bacteria such as Nitrosomonas, Nitrobacter and Paracoccus are used to transfer the ammonia to gaseous nitrogen. The aim of this investigation was to find suitable process parameters for a complementary treatment of fermentation water from a biogas plant together with landfill leachate. The processed water of the biogas plant consists of a higher concentration of ammonium and carbon sources or easily degradable volatile fatty acids. It can save the usage of external carbon source (acetic acid) and additionally it could also compensate the missing volumes of leachate in times of low rain and low leachate flows. To maintain the high workload for the existing leachate treatment pilot plant (LTPP), a combined treatment of landfill leachate and process water is also of economic and of ecological interest. The long-term adaption process of the biocenosis needs to be done step-by-step. Innovative process monitoring is needed to prevent biocenosis collapse. In our study, we present our set-up, a closer look at the ongoing experiment and the long-term changes in the biocenosis.
Modern industrial biomass combustion plants are regulated by the power and/or combustion control. In this process, the implemented sensors collect the relevant measured data. The aim is to achieve ideal combustion with optimum efficiency and to minimize gas emissions. For this purpose, a group within the research project Metabolon developed new regulatory procedures in order to record the combustion process of a biomass combustion plant using a webcam. The recordings were evaluated automatically and were used for a better monitoring of the process. In addition, the webcam-based method aims, among other things, to provide private homes with a cost-effective variant as an alternative to industrial system solutions.
Agents with antifungal activity play a vital role as therapeutics in health care, as do fungicides in agriculture. Effectiveness, toxicological profile, and eco-friendliness are among the properties used to select suitable substances. Furthermore, a steady supply of new agents with different modes of action is required to counter the well-known potential of human and phyto-pathogenic fungi to develop resistance against established antifungals. Here, we use an in vitro growth assay to investigate the activity of the calcineurin inhibitor tacrolimus in combination with the commercial fungicides cyproconazole and hymexazol, as well as with two earlier reported novel {2-(3-R-1H-1,2,4-triazol-5-yl)phenyl}amines, against the fungi Aspergillus niger, Colletotrichum higginsianum, Fusarium oxysporum and the oomycete Phytophthora infestans, which are notoriously harmful in agriculture. When tacrolimus was added in a concentration range from 0.25 to 25 mg/L to the tested antifungals (at a fixed concentration of 25 or 50 mg/L), the inhibitory activities were distinctly enhanced. Molecular docking calculations revealed triazole derivative 5, (2-(3-adamantan-1-yl)-1H-1,2,4-triazol-5-yl)-4-chloroaniline), as a potent inhibitor of chitin deacetylases (CDA) of Aspergillus nidulans and A. niger (AnCDA and AngCDA, respectively), which was stronger than the previously reported polyoxorin D, J075-4187, and chitotriose. The results are discussed in the context of potential synergism and molecular mode of action.
High-quality rendering of spatial sound fields in real-time is becoming increasingly important with the steadily growing interest in virtual and augmented reality technologies. Typically, a spherical microphone array (SMA) is used to capture a spatial sound field. The captured sound field can be reproduced over headphones in real-time using binaural rendering, virtually placing a single listener in the sound field. Common methods for binaural rendering first spatially encode the sound field by transforming it to the spherical harmonics domain and then decode the sound field binaurally by combining it with head-related transfer functions (HRTFs). However, these rendering methods are computationally demanding, especially for high-order SMAs, and require implementing quite sophisticated real-time signal processing. This paper presents a computationally more efficient method for real-time binaural rendering of SMA signals by linear filtering. The proposed method allows representing any common rendering chain as a set of precomputed finite impulse response filters, which are then applied to the SMA signals in real-time using fast convolution to produce the binaural signals. Results of the technical evaluation show that the presented approach is equivalent to conventional rendering methods while being computationally less demanding and easier to implement using any real-time convolution system. However, the lower computational complexity goes along with lower flexibility. On the one hand, encoding and decoding are no longer decoupled, and on the other hand, sound field transformations in the SH domain can no longer be performed. Consequently, in the proposed method, a filter set must be precomputed and stored for each possible head orientation of the listener, leading to higher memory requirements than the conventional methods. As such, the approach is particularly well suited for efficient real-time binaural rendering of SMA signals in a fixed setup where usually a limited range of head orientations is sufficient, such as live concert streaming or VR teleconferencing.
In einem Studienprojekt „Multimedia CD-ROM RDK - Reallexikon zur Deutschen Kunstgeschichte“ während des Sommersemesters 2002 und des Wintersemesters 2002/03 haben Studierende des Schwerpunktes „Medienerschließung, Information Retrieval“ des Studiengangs Bibliothekswesen den prototypischen Aufbau einer multimedialen, integrierten Nutzungsumgebung für das Reallexikon zur Deutschen Kunstgeschichte realisiert. Die Ergebnisse sowie die zugrunde liegende Vorgehensweise werden in diesem Bericht vorgestellt. Bedingt durch verschiedene Eigenschaften des Originals, das auf höchstem wissenschaftlichen Niveau Zusammenhänge und Fakten in einer Printausgabe ohne bislang hinreichende Zugangsmöglichkeiten (es fehlen bislang Sach- oder Personenregister) anbietet, waren verschiedene Schwierigkeiten zu überwinden, um eine mediengerechte Präsentation der Artikel mit guten Such- und Findemöglichkeiten zu entwickeln. Im Rahmen des Projektes wurden fünf Artikel des Lexikons, die in der Printversion zusammen ca. 60 Seiten umfassen, sowie zusätzliche Informationen in eine Datenbankumgebung eingebracht, die aus sechs einzelnen, teilweise miteinander verknüpften Datenbanken besteht. Grundlage hierfür war die Software MIDOS 2000. Für die Datenbank wurde anschließend eine adäquate Suchumgebung gestaltet. Dem Benutzer wird dort eine zielgenaue Recherche ermöglicht, und die vernetzte Navigationsstruktur bietet die Gelegenheit, komfortablen Zugang zu den Inhalten des Reallexikons und den zusätzlichen Informationen zu erhalten. Ergänzt wird der Projektbericht um je einen Beitrag von PD Dr. Wolfgang Augustyn zum Reallexikon zur Deutschen Kunstgeschichte und von Bernd Ginzkey zum Funktionsumfang der Software MIDOS. Die Betreuer des Projektes sehen es als besonderen Erfolg des Projektes, dass es Vorarbeit zu einem inzwischen bewilligten DFG-Projekt zur Erstellung einer Web-Version des RDK war.
An Analytical Investigation of Natural Convection of a Van Der Waals Gas over a Vertical Plate
(2021)
The study focused on a theoretical study of natural convection in a van der Waals gasnear a vertical plate. A novel simplified form of the van der Waals equation derived in the studyenabled analytical modeling of fluid flow and heat transfer. Analytical solutions were obtained forthe velocity and temperature profiles, as well as the Nusselt numbers. It was revealed that nonlineareffects considered by the van der Waals equation of state contribute to acceleration or decelerationof the flow. This caused respective enhancement or deterioration of heat transfer. Results for a vander Waals gas were compared with respective computations using an ideal gas model. Limits of theapplicability of the simplified van der Waals equations were pinpointed.
The paper focuses on a study of turbulence decay in flow with streamwise gradient. For the first time, an analytical solution of this problem was obtained based on the k‐ε model of turbulence in one‐dimensional (1D) approximation, as well as on the symmetry properties of the system of differential equations. Lie group technique enabled reducing the problem to a linear differential equation. The analytical solution enabled parametric studies, which are computationally cheap in comparison to CFD based simulations. The lattice Boltzmann method (LBM) in two‐dimensional approximation (2D) was used to validate the analytical results. Large eddy simulation (LES) Smagorinsky approach was used to close the LBM model. Computations revealed that the rate of turbulence decay is significantly different for the cases of positive and negative streamwise pressure gradient. The further comparisons showed that the analytical solution underpredicts the predictions by the numerical methodology, which can be attributed to the simplified problem statement used to derive the closed‐form analytical solution. Comparisons of calculations with experiments revealed that the theoretical models used in the study underpredict the measurements for flows with a positive pressure gradient. Hence it can be concluded that the LBM technique combined with the LES Smagorinsky model requires the further modification.
The paper focused on an analytical analysis of the main features of heat transfer in incompressible steady-state flow in a microconfusor with account for the second-order slip boundary conditions. The second-order boundary conditions serve as a closure of a system of the continuity, transport, and energy differential equations. As a result, novel solutions were obtained for the velocity and temperature profiles, as well as for the friction coefficient and the Nusselt number. These solutions demonstrated that an increase in the Knudsen number leads to a decrease in the Nusselt number. It was shown that the account for the second-order terms in the boundary conditions noticeably affects the fluid flow characteristics and does not influence on the heat transfer characteristics. It was also revealed that flow slippage effects on heat transfer weaken with an increase in the Prandtl number.
Abstract
The paper represents an analysis of convective instability in a vertical cylindrical porous microchannel performed using the Galerkin method. The dependence of the critical Rayleigh number on the Darcy, Knudsen, and Prandtl numbers, as well as on the ratio of the thermal conductivities of the fluid and the wall, was obtained. It was shown that a decrease in permeability of the porous medium (in other words, increase in its porosity) causes an increase in flow stability. This effect is substantially nonlinear. Under the condition Da > 0.1, the effect of the porosity on the critical Rayleigh number practically vanishes. Strengthening of the slippage effects leads to an increase in the instability of the entire system. The slippage effect on the critical Rayleigh number is nonlinear. The level of nonlinearity depends on the Prandtl number. With an increase in the Prandtl number, the effect of slippage on the onset of convection weakens. With an increase in the ratio of the thermal conductivities of the fluid and the wall, the influence of the Prandtl number decreases. At high values of the Prandtl numbers (Pr > 10), its influence practically vanishes.
The paper presents results of the modelling of heat transfer at film boiling of a liquid in a porous medium on a vertical heated wall bordering with the porous medium. Such processes are observed at cooling of high-temperature surfaces of heat pipes, microstructural radiators etc. Heating conditions at the wall were the constant wall temperature or heat flux. The outer boundary of the vapor film was in contact with moving or stationary liquid inside the porous medium. An analytical solution was obtained for the problem of fluid flow and heat transfer using the porous medium model in the Darcy–Brinkman and Darcy–Brinkman–Forchheimer approximation. It was shown that heat transfer at film boiling in a porous medium was less intensive than in the absence of a porous medium (free fluid flow) and further decreased with the decreasing permeability of the porous medium. Significant differences were observed in frames of both models: 20% for small Darcy numbers at Da < 2 for the Darcy–Brinkman model, and 80% for the Darcy–Brinkman–Forchheimer model. In the Darcy–Brinkman model, depending on the interaction conditions at the vapor–liquid interface (no mechanical interaction or stationary fluid), a sharp decrease in heat transfer was observed for the Darcy numbers lower than five. The analytical predictions of heat transfer coefficients qualitatively agreed with the data of Cheng and Verma (Int J Heat Mass Transf 24:1151–1160, 1981) though demonstrated lower values of heat transfer coefficients for the conditions of the constant wall temperature and constant wall heat flux.
This paper investigates the state, development and drivers of banking market integration in the member countries of the Southern African Development Community (SADC) by employing interest rate data. We first conduct a principal component analysis and find evidence for both increasing monetary integration and banking integration in loan and deposit markets. These integration processes are not developing uniformly and we can identify a convergence club. As banking market integration can be a genuine process or simply be driven by monetary integration, we also investigate the interest rate pass through from national and South African Central bank interest rates onto national retail rates. With respect to the convergence club we find both, genuine and monetary-integration driven processes though the latter dominate. We conclude that a selective expansion of the Common Monetary Area is possible but needs to be complement by efficient financial development policies.
Als Teil des wohlfahrtsstaatlichen Arrangements steht Soziale Arbeit im Zuge des Umbaus des Sozialstaats, der Ökonomisierung des Sozialen und der umfassenden Ausbreitung neoliberaler Rationalität zum einen vor veränderten Herausforderungen und zum anderen unter einem stetig steigenden Legitimationsdruck. Macht- und herrschaftskritische Auseinandersetzungen, in der die gegenwärtigen Machtbeziehungen und aktuellen Regierungs-weisen der Politik im Kontext der Sozialen Arbeit kritisch hinterfragt werden, werden in der aktuellen neosozialen Programmatik besonders relevant. Insbesondere Michel Foucaults Machtanalytik und sein Konzept der Gouvernementalität weisen für eine solche Analyse großes Potenzial auf. Neben der konkreten Auseinandersetzung mit Foucaults „Werkzeugkiste“ - der Beleuchtung Sozialer Arbeit im Kontext der Machtanalytik und dem Gouvernementalitätskonzept - wird in der vorliegenden Arbeit die Frage diskutiert, inwiefern sich neosoziale Regierungsweisen in die Soziale Arbeit einschreiben. Die Arbeit zeigt auf, dass die Soziale Arbeit als Akteurin der gegenwärtigen Macht- und
Herrschaftsverhältnisse zu begreifen ist, die durch die Verschränkung von Selbst- und Fremdführung wirkt. Während bislang ein normativer Bezugspunkt als Ausgangspunkt ihrer Intervention galt, wird dieser gegenwärtig als zunehmend unbestimmbar benannt. Somit verliert die Soziale Arbeit ihren Bezugspunkt und steht dementsprechend vor einem Dilemma. Es wird deutlich, dass es nicht mehr nur eine Befürchtung ist, dass sich eine neosoziale Programmatik in die Soziale Arbeit einschreibt, sondern dass sich in ihre bereits Regierungsweisen zeigen, die an Aktivierungsprogram-matiken, die ein unternehmerisches Selbst anrufen, anknüpfen.
This investigation attempts to understand the eco‐hydrology of, and accordingly suggest an option to manage floodwater for agriculture in, the understudied and data‐sparse ephemeral Baraka River Basin within the hyper‐arid region of Sudan. Reference is made to the major feature of the basin, that is, the Toker Delta spate irrigation scheme. A point‐to‐pixel comparison of gridded and ground‐based data sets is performed to enhance the estimates of rainfall. Analysis of remotely sensed land use/cover data is performed. The results show a significant reduction of the grassland and barren areas explained by a significant expansion of the cropland and open shrubland (invasive mesquite trees) areas in the delta. The cotton sown area is highly dependent on the flooded area and the discharge volume in the delta. However, the area of this major crop has declined since the early 1990s in favour of cultivation of more profitable food crops. Expansion of mesquite in the delta is problematic, taking hold under increased floodwater, and can only be manged by clearance to provide crop cultivation area. There is a great potential for floodwater harvesting during the rainfall season (June to September). A total seasonal runoff volume of around 4.6 and 10.8 billion cubic metres is estimated at 90 and 50% probabilities of exceedance (reliabilities), respectively. Rather than leaving the runoff generated from rainfall events to pass to the Red Sea or be consumed by mesquite trees, a location for runoff harvesting structure in a highly suitable area is proposed. Such a structure will support any policy shifts towards planning and managing the basin water resources for use in irrigating the agricultural scheme.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit Senioren in Öffentlichen Bibliotheken und liefert Konzepte für eine zielgruppenspezifische Bibliotheksarbeit. Dabei werden zunächst Begrifflichkeiten geklärt und die physischen und gesellschaftlichen Besonderheiten der Zielgruppe sowie die daraus resultierenden Voraussetzungen für Bibliotheken untersucht. Anschließend werden Empfehlungen für den Bestandsaufbau gegeben und verschiedene Veranstaltungsformen und Aktionen speziell für Senioren vorgestellt. Außerdem wird sowohl auf die aktive Medienvermittlung an heim- oder hausgebundene ältere Menschen eingegangen als auch auf effektive Möglichkeiten der Öffentlichkeitsarbeit und Werbung. Ferner werden Senioren als freiwillige Mitarbeiter in Bibliotheken berücksichtigt. Am Beispiel der Stadtbibliothek Eisenach wird dann die Umsetzung unterschiedlicher Angebote für die besagte Zielgruppe und die Resonanz der Benutzer darauf dargestellt. Abschließend wird ein Ausblick auf die Entwicklung der Zielgruppenorientierung auf Senioren gegeben.
Bildkompositionen können nach bestimmten Aspekten gestaltet werden und dadurch als Ausdrucksmittel fungieren. Dadurch können Bilder den Kontext einer Handlung visuell unterstützen und dem Zuschauer nonverbale Botschaften vermitteln. Infolgedessen beschäftigt sich diese Arbeit mit der Bildkomposition als filmisches Ausdrucksmittel. Das Ziel dieser Arbeit liegt darin, verschiedene Aspekte der Bildgestaltung zu untersuchen. Dabei sollen die Funktionsweisen der jeweiligen Aspekte erklärt und eine mögliche Begründung für die Wirkungsweise erörtert werden. Zusätzlich sollen mögliche unkonventionelle Anwendungen, in dieser Arbeit Regelbrüche genannt, identifiziert und die resultierende Effekte dargestellt werden.
Zu Beginn dieser Arbeit soll ein allgemeines Verständnis für die Bildkomposition geschaffen werden, sodass diese zunächst definiert und von anderen Themen abgegrenzt wird. Anschließend werden technische sowie künstlerische Aspekte der Bildgestaltung im Einzelnen thematisiert, die in den folgenden Unterkapiteln jeweils in ihrer Funktionsweise erklärt werden. Zusätzlich wird jeweils eine mögliche Begründung für die Wirkungsweise und einen Regelbruch genannt. Sowohl die konventionellen Anwendungen als auch die Regelbrüche werden mit Beispielen belegt. Danach werden selbstständig durchgeführte Experteninterviews mit professionellen Kameramännern berichtet, um die Anwendung von Bildkompositionen in der Praxis zu überprüfen.
Die Aspekte der Bildgestaltung haben jeweils eigene Funktionsweisen und Ziele. Dennoch liegt das das gemeinsame übergeordnete Ziel in der Lenkung der Aufmerksamkeit des Zuschauers und die Unterstützung des inhaltlichen Kontextes ist. Für eine erfolgreiche Wirkung beim Zuschauer greifen die Aspekte auf den menschlichen Erfahrungsschatz, Muster aus der Natur oder Wahrnehmungsprinzipien zurück. Regelbrüche gelten grundsätzlich als eigenständige Gestaltungsmöglichkeiten, welche aufgrund ihrer visuellen Seltenheit besonders markant sind und den Kontext entsprechend betonen.
Insgesamt konnte das Ziel der vorliegenden Arbeit erreicht werden, indem verschiedene Aspekte der Bildkomposition untersucht wurden. Diese Aspekte können einen hilfreichen Beitrag zur Gestaltung von Bildkompositionen leisten. Eine absolute Wirkung auf den Zuschauer kann jedoch nicht gewährleistet werden, da diese stark vom Kontext der Handlung sowie dem Zuschauer selbst abhängt. Deshalb müssen die Aspekte der Bildgestaltung bei jeder Anwendung detailliert geplant und auf den Kontext angepasst werden, um als Ausdrucksmittel fungieren zu können.
This market research paper has been prepared under the supervision of Prof. Dr. Wolfgang Veit of Cologne University of Applied Sciences and Prof. Dr. Carol Scovotti of University of Wisconsin-Whitewater in the course of the inter-university cross-border collaboration student research project “Export Opportunity Surveys (EOS)”. This study explores vanilla export opportunities to the German and US markets.
In der vorliegenden Arbeit wurde eine HPLC-Methode mit der dazugehörigen Probenvorbereitung entwickelt, welche es ermöglicht Essigsäure und Acrylsäure in komplexen Matrizes wie Deponiesickerwasser zu bestimmen. Hauptaugenmerk lag dabei auf der Matrixreduzierung, die bei 96 % lag. Die Wiederfindung der Analyten Essigsäure und Acrylsäure liegt bei der beschriebenen Methode bei ca. 100 %.
Zusammenfassung
Ansatz der vorliegenden Arbeit ist es, mit Blick auf den in einer großen Variationsbreite existierenden Brauprozess in Brauereien mit unterschiedlichster jährlicher Produktionsmenge und technologischem Stand, die wesentlichen charakteristischen Teilprozessschritte hinsichtlich Ihrer Bedarfe an den thermischen Energieformen Wärme und Kälte, unter Berücksichtigung der jeweils in den Teilprozessen herrschenden Temperaturniveaus, darzustellen. Dies ist in Kapitel 2 sowohl für die in Trocknungsprozessen vorbehandelten feststofflichen Braukomponente Gerstenmalz und Hopfen, sowie für die mit dem Beginn der Erwärmung von frischem Brauwasser startenden Prozesse des Einmaischens, Läuterns, Kochens, Gärens bis hin zur Reifung des Jungbieres, erfolgt. Zunächst wurde das jeweilige Temperaturniveau der einzelnen Phasen des Brauvorgangs, trotz seiner unterschiedlichen verfahrenstechnischen Realisierung, abgesteckt. In Kapitel 5 wird der rein für den Prozess notwendige Wärme- und Kältebedarf, auf der Basis der wesentlichen Zustandsänderungen des entstehenden Produktes, bestimmt. Dabei liegt bei jedem Prozessschritt entweder ein Wärme- oder ein Kältebedarf vor. Die Teilprozesse bilden eine zeitliche Abfolge innerhalb des Brauprozesses, welche die Vorstufen des Bieres nacheinander durchläuft. Die in den Kapiteln 3 zum Thema Kälte und in Kapitel 4 zum Thema Wärme dargestellten Grundlagen, liefern die Grundlagen für das Verständnis, des Verhaltens eines Systems im Umfeld von thermischer Energie und bilden die thermodynamischen Kenntnisse, die für die Beurteilung des Transportes, der Erzeugung und der Speicherung von Wärme und Kälte ergeben. Die Wärme und Kältebedarfe in ihrer zeitlichen Abfolge ermöglichen uns unabhängig von gängigen technischen Realisierungen in der Praxis noch einmal in Kapitel 6 die Frage zu stellen, in wie weit zunächst für jeden einzelnen Teilprozess Energieeffizienzverbesserungen durch Eingriff in den Prozess möglich sind. Die Frage der Heranführung der Wärme bei Wärmebedarf des Produktes an das Produkt hat in der Entwicklung der Brauereitechnologie sehr verschiedenen konstruktiven Ausführungen der Maischgefäße und der Gefäße für die Würzebehandlung geführt. An dieser Stelle ist der Einfluss von Veränderungen, welche den Transport von Wärme verbessern könnten, auch auf das Produkt zu hinterfragen. Die modernen Ausführungen der Maisch- und Würzepfannen sind auf ein produktschonendes Verfahren ausgelegt. Änderungen im Anlagenpark erfordern von jeder Brauerei einen langerprobten Umgang, um trotz der Veränderungen an diesen Prozesshilfsmitteln, dennoch die geschmackliche Qualität des Bieres nicht unerwünscht zu beeinflussen. Die Rückführung der Verdampfungswärme beim Kochen und teilweise Verdampfen der Würze in der Pfanne, in den Prozess, unter Beibehaltung des höchstmöglichen Temperaturniveaus dieser Wärme, ist ein Beispiel aus Kapitel 6 für die Effizienzsteigerung des Teilprozesses. Stärker in den produktbeeinflussenden Teilprozess des Maischens greift die Wahl zwischen den zwei etablierten Wärmezufuhrverfahren, dem traditionellen Dekoktionsverfahren und dem in letzter Zeit deutlich überwiegenden Infusionsverfahren. Hier liegt mit der Wahl des letzteren Verfahrens, innerhalb des Teilprozesses Maischen ein Effizienzsteigerungspotential in der Praxis.
Die teilprozessübergreifende Kopplung der einzelnen Verfahrensschritte erlaubt den Transport von Wärme und Kälte, zwischen diesen Teilprozessen, unter Berücksichtigung der zeitlichen Versetzung der einzelnen Teilprozesse. Damit lassen sich Wärme- und Kältebedarfe untereinander bedienen, wenn eine Speichervorrichtung für Wärme auf den jeweiligen Temperaturniveaus vorhanden ist. Das Temperaturniveau der thermischen Energien ist, wie bereits in der Theorie in den Kapitel 3 und 4 gesehen, wo großer Bedeutung. Denn es geht bei der Steigerung der Energieeffizienz des Gesamtprozesses um die Erhaltung des Potentials der Wärme und Kälte trotz naturbedingter Einbußen, welche die Übertragung der Wärme aufgrund eines notwendigen Temperaturgefälles mit sich bringt. Die Kopplung der Teilprozesse entlang des Brauprozesses führt nach der Analyse in Kapitel 6 dazu, dass Energiezufuhr von außen am heißesten Ort entlang der Prozesskette erforderlich ist, da an dieser Stelle des Würzekochens und Verdampfens innerhalb des Gesamtprozesses keine Wärme auf diesem Temperaturniveau „ausgeliehen“ werden kann. Als Resultat erhält man, das eine Dampferzeugung zur Wärmebereitstellung mit einer Temperatur oberhalb der Siedetemperatur von 100°C erforderlich ist, sowie Kältebereitstellung für die kühlen Prozessschritte Gären und Reifen, bei denen die Aufrechterhaltung einer Temperatur bei knapp 0°C gegenüber der wärmeren Umgebung über eine längere Zeitdauer erforderlich ist.
Hiermit kommt man zu der zweiten Fragestellung aus der Einleitung, welche Szenarien der Bereitstellung der Energie, ggf. in Form einer Selbstversorgung der Brauerei sinnvoll ist.
Energetisch ist die Erzeugung von Wärme auf einem vergleichsweise moderaten Temperaturniveau von benötigten 120 bis 140°C durch die Verbrennung des Primärenergieträgers Erdgas im Dampferzeuger nicht optimal. Es bietet sich an, das Gas bei der Verbrennung einen guten Teil seiner Exergie in Reinform zur Verfügung stellen zu können, in dem es z.B. in einem Gasmotor mechanische Arbeit leisten darf, die über einen Generator zu elektrischem Strom veredelt wird, und die Wärmebedarfe in der Brauerei aus dem Abgas und dem Kühlwasser des Motors gedeckt werden. Diese Form des gasbetriebenen Blockheizkraftwerkes (BHKW) ist in der Industrie seit einiger Zeit weit verbreitet. Der Strom deckt Bedarfe durch Elektromotorenantriebe, Kälteerzeugung mit Kompressions-Kältemaschinen, Lüftungsventilatoren, Pumpen und Beleuchtung. Überschüssiger Strom kann ggf. an den Stromversorger verkauft werden.
Der Wärmebedarf für den Brauprozess, sowie für die Wärme im Flaschen- und Fassreinigungsprozess, sowie zur Pasteurisierung des Bier (bei Rückgewinnung eines Teils der Wärme auf leicht niedrigerem Temperaturniveau) wird durch eine Wärmebedarfsauslegung des BHKW weitestgehend gedeckt. In der Ausführung des BHKW sollte berücksichtigt sein, dass die Wärme in ausreichender Menge bei höherer Temperatur durch optimale Nutzung des heißen Abgases entnommen wird, um auf jeden Fall den Dampfbedarf in der Würzepfanne zu decken.
Motion capturing plays an important role in computer animation and combines many different fields of research in media engineering, such as camera calibration, marker detection via image processing and 3D reconstruction. Most professional motion capture systems are distributed proprietarily by a handful of companies and do not grant much insight into detailed workflows. The motivation for the project this thesis is based on was to autonomously develop a simpler, yet similar system, which would capture static poses of a puppet. This thesis points out the designing steps of this system and illustrates how many of the aforementioned aspects of motion capturing are answered using the example of the stop-motion capture system, thus building a basis for the comprehension of more complex systems.
One-step preparation of bilayered films from kraft lignin and cellulose acetate to mimic tree bark
(2020)
This contribution presents the development of a dry-cast method for the one-step preparation of bio-based films from wood polymers that mimic the bilayered structure of tree bark, the natural protective layer of the tree. In a simplified view, natural bark can be considered as the superposition of an external homogeneous and non-porous layer (outer bark) and a porous substructure layer (inner bark). This work is a first step for the future development of bio-based biomimetic wood coatings. The film had a bark-like appearance and its total density, bulk density and porosity were similar to values measured in natural bark. Furthermore, the structural characteristics of the studied film, namely specific surface area (BET) and pore size distribution, as well as the performance of the water adsorption ability were investigated and discussed.
Die Fachhochschule Köln führte mit Unterstützung des Instituts für e-Management e.V. eine Studie zu Wissensmanagement vom März 2004 bis Januar 2005 durch. An der Befragung nahmen 89 Personen aus den Branchen Industrie, Handel und Dienstleistung teil. Um herauszufinden, was ein erfolgreiches von einem weniger erfolgreichen Wissensmanagement unterscheidet, lag der Fokus der Studie auf den dafür verantwortlichen Faktoren. Dabei wurden durch systematische Fragen die Dimensionen Mensch, Organisation und Technik unterschieden. Die Ergebnisse zeigen klar auf, dass die Barrieren im organisatorischen Bereich zu suchen sind. Fehlende Zeit wird hier als sehr relevant angesehen. Die Ergebnisse der Studie zeigen u. a. wichtige Ziele, Barrieren und Erfolgsfaktoren im Umgang mit Wissensmanagement. Im Zusammenhang mit den Zielen, die für ein Wissensmanagementsystem gesetzt werden, erachten die Befragten die Verbesserung von Prozessabläufen und Kommunikationsflüssen als besonders wichtig. Nach Ansicht der Befragten ist der Erfolg von Wissensmanagement hauptsächlich von der Einstellung der User abhängig. So rangieren Unterstützung des Wissensmanagements durch das Top-Management, ein hoher Stellenwert von Wissen im Unternehmen und die Akzeptanz des Wissensmanagement durch die Mitarbeiter ganz oben bei den Angaben für Erfolgsfaktoren.
This market research paper has been prepared under the supervision of Prof. Dr. Wolfgang Veit of Cologne University of Applied Sciences and Prof. Dr. Carol Scovotti of University of Wisconsin-Whitewater in the course of the inter-university cross-border collaboration student research project “Export Opportunity Surveys (EOS)”. This study explores organic oats export opportunities to the German and US markets.
Aim: European cities are facing heighten hydrological risks as a result of climate change at the same time as ecological degradation has reduced the environmental capacity to absorb and regulate such fluctuations. Climate forecasts predict more intense convective rainfall and winter flood events in the Wupper Basin in Germany, against a background trend of reduced mean rainfall during the summer months. On 14 July 2021 intense convective rainfall fell at points across Western Germany and led to flash floods in the Wupper Basin, many sites were inundated and the Wupper and Dhünn rivers rose to new record highs. Green-blue infrastructure offers strategies to reduce the impacts of hazards at the same time as providing a range of co-benefits. A study was undertaken to find which green-blue interventions will be most effective at reducing the impacts of hydrometeorological hazards for a study area in the west of the Wupper basin. Furthermore, as landscape features are highly influential in hydrology, the study sought to establish which sites within the landscape can provide maximum results from green-blue interventions, with a minimum of change to current land uses.
Region: Europe, peri-urban and rural, undulating, low mountainous landscapes
Methods: Literature findings on observed and projected climate data are summarised and long-term rainfall data from the study area is analysed to confirm rainfall trends. A state-of-the-art review is conducted and summarised to form a toolbox of potential interventions. The most recent hazardous hydrometeorological event is analysed to inform the locational priorities of potential interventions. Landscape features that have the most influence on basin hydrology are identified from the literature. These sites are paired with green-blue interventions that are shown to have the highest potential impact on interception, infiltration, runoff and flooding. A series of spatial analyses are carried out to produce maps detailing location and intervention with high potential to reduce the impact of hydrometeorological hazards in the study area. All of the evidence gathered from the literature analysis is combined in an implementation guide for green-blue interventions in the Wupper Basin.
Results: The hazards caused by the hydrometeorological extremes of flooding and drought are addressed or minimised through the green-blue interventions that increase interception and infiltration and reduce runoff and flooding. Priority locations are identified as the riparian zone with slope ≤15%, hilltop, lower slope and toe slope, all locations with a slope ≥30% and areas with a high topographic wetness index (TWI). A series of spatial analyses were carried out and suggestions made including potential locations for retention or detention areas and ponds, sites for revegetation and potential locations for implementation of shelterbelts/hedgerows, buffer strips, conservation tillage or strip tillage, reduced mowing intensity or frequency and biochar additions. An implementation guide is created that provides a summary of the highest potential green-blue interventions and landscape locations, and a description of the mechanisms involved in addressing the hydrometeorological hazards.
Keywords: Green-blue interventions, hydrometeorological hazard reduction, Wupper Basin hydrology
Policy measures are essential tools for the transition from fossil fuels to renewable energy sources in the electricity generation. Feed-in tariffs (FITs) are the most used policy for support of renewable technologies globally. Nevertheless, Ecuador phased-out FITs in 2016 and adopted auctions in 2015. Ecuador’s implementation of auctions reflects an approach with little relation to practices in other countries and without a technology-specific design. On the other hand, Germany demonstrates a long trajectory in policy-making with vast experience in FITs. Moreover, in 2017 Germany adopted auctions as the official policy to support renewable projects with a scope larger than 750 kW. However, FITs are still in use and complement auctions.
This thesis analyses and compares the country-specific contexts where these policies are implemented through the lens of a multi-level perspective framework. As a result, the most important success factors in Germany have been identified: long-term planning, institutional continuity, legislative stability and principally an actively participating society, which is environmentally aware. Obstacles for the transition in Ecuador are institutional discontinuity, legislative inconsistency, the lack of long-term planning and absence of society as actors of the transition. Due to Germany’s pioneering role plus the successful growth of renewable sources during the last twenty years, their policy implementations appear desirable to adopt in other contexts. Therefore, a prospective transferability of the auction policy from Germany to Ecuador is additionally analyzed.
The teaching of civil engineering consists of different didactic approaches, such as lectures, group work or research-based teaching, depending on the respective courses. Currently, the metaverse is gaining importance in teaching and offers the possibility of a new teaching approach for civil engineering and especially for the teaching of courses from the areas of “Digital Design and Construction”. Although the advantages of teaching in the metaverse, such as location and time independence or a higher learning outcome, are mentioned in the literature, there are also challenges that must be considered when teaching in the metaverse. Against this background, this paper examines the implications of using the metaverse as a teaching tool in teaching “Digital Design and Construction”. The impact of teaching BIM in the metaverse is evaluated by (1) a literature review and workshops to evaluate use cases and demands for extended reality (XR) and the metaverse, (2) integrating XR and the metaverse in the courses and valuation by quantitative evaluations and (3) analyzing student papers of the courses and outcomes of a World Café. Due to these steps, this paper presents a novel approach by reflecting the students’ perspective. Furthermore, this paper presents a validated approach for integrating BIM and the metaverse in teaching.
More and more often, spoken information must and should be available in written form. For this purpose, various transcription programs try to support the user with various conveniences when transcribing the source material. A variety of online services go one step further and provide a ready-to-use, automatically generated transcription for a fee. Since the fees can be very expensive for the individual user and the online services may not always be used for privacy reasons, the goal of this work is to implement an open offline alternative. This alternative should be an open source editor based on the open speech-to-text-engine DeepSpeech and should on one hand provide the user with an offline transcription and on the other hand support him in correcting it. To achieve this goal, first the traditional speech recognition and eventually DeepSpeech will be described. This is followed by the conception and implementation of the editor. Since this project is explicitly intended to be an open source project, the last part will take a closer look at the release.