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Management thermischer Energiebedarfe in Brauprozessen (2017)

Frank Balzereit

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.

Mountain Communities’ Perception of Climate Change Adaptation, Disaster Risk Reduction and Ecosystem-Based Solutions in the Chicón Watershed, Peru (2017)

Yaremi Karina Cruz Rivera

Located in the Urubamba mountain range, the Chicón glacier is the third highest tropical glacier of this area and the source of water for the Chicón watershed. Moreover, from this watershed four communities obtain water for human consumption and agriculture, which is their main economic activity. In the last years glacier retreat is evident in the area and threatens the livelihoods of the people because it affects the availability of fresh water. The general objective of this research is to analyse the perception of people living in this watershed to climate change, disaster risk, and ecosystem-based solutions. The specific objectives are to identify natural hazards and climate change effects in the community, to recognise potential ecosystem services suitable for Ecosystem-based Adaptation (EbA) and Ecosystem-based Disaster Risk Reduction (Eco-DRR), and to assess to which climate change effects and disasters the communities are vulnerable based on their own perception. The methodological steps are based on literature review, expert interviews, questionnaires to the community, a workshop and field observations. The results show that people perceive changes in the climate such as increase in temperature, less precipitation and shifts of the rainy and the dry season. The climate-related disasters that were identified are Glacier Lake Outburst Flood (GLOF), droughts, frosts and hailstorms. However, GLOFs are not frequent in the area and drought is the hazard that people consider will be more frequent. Additionally, pests were identified as biological hazards. Several ecosystems services can be obtained for EbA and Eco-DRR from forests, especially if native trees such as Qiwiña (Polylepis spp.), Chachacoma (Escallonia resinosa) and Aliso (Alnus jorullensis) are used in ecosystem management. Finally, the hypothesis was partially accepted since people in the study area are to some extent aware of climate change impacts, but only partially understand causes and effects. Further, they recognize most of the ecosystem services that forests provide. Therefore they are starting to implement ecosystem-based solutions in the watershed with the support of external institutions.

Leistungsmessung und Leistungsbewertung von NoSQL-Datenbanken (2017)

Tiziano Lombardi

Das Ziel der vorliegenden Masterthesis ist es, einen Überblick der verschiedenen Datenbanktypen und Leistungsanalysen zu geben. Die vergleichende Literaturstudie beschäftigt sich mit einem jungen Forschungsfeld und betrachtet insbesondere nichtrelationale NoSQL-Datenbanken, welche in den letzten Jahren immer beliebter geworden sind und einige Vorteile gegenüber relationalen Datenbanken aufweisen. Doch was können die konkreten Datenbankimplementierungen bei unterschiedliche Datenmodellen leisten und welcher Testaufbau bietet sich bei welchen Einsatzanforderungen an? Zu Anfang definiert diese Arbeit Kriterien zur Bewertung von Leistung und untersucht experimentelle Vorgehensweise verschiedener Forscher. Ein wichtiger Fokus liegt darauf, die Vergleichbarkeit der Messmethoden und Ergebnisse einzuschätzen und zu gewährleisten. Neben dem methodischen Vorgehen wird mit dem YCSB-Framework ein wichtiges Werkzeug besprochen, mit dem Leistungsmessungen in NoSQL-Datenbanken implementiert werden können.

Helfersyndrom und Soziale Arbeit (2017)

Anna Zill

1977 prägt der deutsche Psychoanalytiker Wolfgang Schmidbauer den Begriff Helfersyndrom. In seiner Konzeption liegt die Grundproblematik des Helfersyndroms darin, dass die Betroffenen ihre eigene Hilfsbedürftigkeit hinter einer sozial akzeptierten, starken Fassade verstecken. Indem sie permanent anderen helfen und dadurch das Gefühl bekommen, gebraucht zu werden, können sie sich ein gewisses Selbstwertgefühl aufrechterhalten. Wolfgang Schmidbauer vertritt die Ansicht, dass das Helfersyndrom vor allem bei Beschäftigten in helfenden Berufen vorzufinden ist. Umfassende empirische Belege für seine These führt er jedoch nicht an. Die vorliegende Arbeit beleuchtet zunächst den theoretischen Ansatz von Schmidbauer. Darauf aufbauend führt die Autorin eine Untersuchung mittels eines Fragebogens durch, in der sie in Übereinstimmung mit Schmidbauers These der Frage nachgeht, ob Anzeichen des Helfersyndroms häufiger bei Studierenden der Sozialen Arbeit als bei Studierenden der Technischen Informatik festzustellen sind. Anhand dieser quantitativen Forschung kann als Ergebnis festgehalten werden, dass zwischen den Studierenden beider Studiengänge kaum Unterschiede hinsichtlich der Merkmalsausprägung zu verzeichnen sind.

Apps für geflüchtete Menschen (2017)

Baptiste Egelhaaf

In den Jahren 2015 und 2016 ist im Zuge des starken Anstieges der Flüchtlingszahlen eine Debatte über digitale Medien im Zusammenhang mit Menschen auf und nach der Flucht entstanden. Hinweise darauf sind der „Digitale Flüchtlingsgipfel“, der im Jahr 2016 vom Bundesinnenministerium veranstaltet wurde, oder die Studie „Internet ist gleich mit Essen“ von Nadia Kutscher und Lisa-Marie Kreß. Innerhalb der vorliegenden explorativen Forschungsarbeit werden aus einer sozialarbeitswissenschaftlichen Perspektive Apps als digitale Medien, die beim Integrationsprozess von geflüchteten Menschen in Deutschland unterstützen sollen, auf einer inhaltlichen und technisch-funktionalen Ebene analysiert. Mit einer eigens entwickelten Erhebungsmethode werden die Inhalte der Apps mithilfe eines Analyserasters ausgewertet. Als Grundlage für die Analyse dient das soziologische Modell "Integration als Sozialintegration“ von Friedrich Heckmann. Die fünf Apps „Ankommen“, „Integreat“, „Moin Refugee“, „Welcome App Germany“ und „Welcome to NRW“ wurden aufgrund der vertretenen geografischen Bereiche sowie des Spektrums der Initiatoren aus staatlichen Institutionen, „Willkommensinitiativen“ und Institutionen der Sozialen Arbeit ausgewählt. Die Forschungsarbeit richtet ihren Blick auf die Inhalte der Apps und deren Gewichtung in Bezug auf die Integrationsdimensionen. Daraus werden Hypothesen entwickelt, wie durch Inhalte der Apps Mechanismen entstehen, die die Integrationsprozesse zwischen Lenkung und Selbstermächtigung beeinflussen. Dabei wird kritisch reflektiert, inwieweit die Themen der konstruierten und heterogenen Zielgruppe der geflüchteten Menschen aufgegriffen werden. Aufbauend auf den Untersuchungsergebnissen werden Schlussfolgerungen gezogen, wie Apps zu zielgruppenübergreifenden, digitalen Informationsangeboten für Leistungen und Träger der Sozialen Arbeit weiterentwickelt werden können.

Sentiment Analyse von informellen Kurztexten im Unternehmenskontext (2017)

Sebastian Haep

In der Masterthesis „Sentiment Analyse von informellen Kurztexten im Unternehmenskontext“ werden Ansätze und Methoden aufgezeigt hat mit denen Unternehmen in der Lage sind die Daten aus sozialen Netzwerken zu speichern, zu verarbeiten und schließlich zu analysieren. Praktisch wurde dies anhand des Beispiels mit Amazons Kundendienst auf Twitter mit Hilfe einer Sentiment Analyse aufgezeigt. Die aus der Theorie und den praktischen Ergebnissen gewonnenen Erkenntnisse über Herausforderungen, Nutzen, sowie Methoden zur Umsetzung sind universell in vielen Unternehmen einsetzbar und können wie aufgezeigt unter anderem zu einer Verbesserung der Kundenzufriedenheit führen. Dabei wurde ein lexikonbasietre Ansatz zur Sentimentanalyse benutzt.

The Market for Organic Chickpeas in Germany and the United States (2017)

Flora Brouazin Gloria Adriana Guerrero Rubio Lesa-Marie Menke Leonie Neuhausen Daiwei Wang Crystal Wipperfurth

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 chickpeas export opportunities to the German and US markets.

Wahrnehmung und Einstellung argentinischer Konsumenten zu biologischen Lebensmitteln (2017)

Nicolas Fuchshofen Wiltrud Terlau

Im Rahmen eines Forschungsaufenthaltes an der Universidad de Buenos Aires (UBA) wurde in Kooperation mit der Fakultät für Veterinärwissenschaften und dem Zentrum für Interdisziplinäre Wasserforschung (CETA) eine Befragung unter Studierenden und Mitarbeitenden (wissenschaftlichen und Verwaltungsmitarbeitern sowie Professoren) durchgeführt. Diese Befragung befasste sich inhaltlich mit Themen zur Einstellung argentinischer Konsumenten zu nachhaltigen und biologischen Lebensmitteln. Dabei spielte ebenfalls die Wahrnehmung dieser Lebensmittel anhand von Siegeln eine Rolle. Ferner wurden auch Fragen zum Bewusstsein für zertifizierte Produkte gestellt, das ein Präjudiz für ein spezifisches Einkaufsverhalten ist. Die in der Befragung genutzten Siegel erfreuen sich einer gewissen Beliebtheit, wobei sich die tatsächliche Wahrnehmung im Lebensmittelhandel davon unterscheidet und sich keine generelle Kaufbereitschaft der Konsumenten daraus ableiten lässt (siehe hierzu Terlau und Hirsch (2015) oder Padel und Foster (2005)). Interessant sind die Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Befragten in Bezug darauf, was ihnen bei ihren Lebensmitteln persönlich wichtig ist. Dies sind beispielsweise geschlechtsspezifische Ansichten zu Qualität und Frische beim Thema „Fleisch“. Die befragten Konsumenten sind sich hingegen weitgehend darüber einig, dass sie mit biologischen Lebensmitteln eine besondere Qualität verbinden und der Preis kein allgemeines Kaufhindernis darstellt. Dies gilt allerdings nur für Argentinien, während deutsche Konsumenten den Preis sehr wohl als kritischen Aspekt sehen. Verglichen mit dem Preisniveau für konventionelle Produkte ergibt sich jedoch für Konsumenten beider Länder eine ähnliche zusätzliche Zahlungsbereitschaft gegenüber einem konventionellen Produkt, sofern Lebensmittel ein entsprechendes Siegel tragen.

Entrepreneurship und Start-up-Kultur an der TH Köln. Auswertung der empirischen Erhebung Teil II: Auswertung der 11 Fakultäten (2017)

Annette Blöcher Lukas Gawlik

Die Schriftenreihe "Entrepreneurship & Innovation" ist eine Sammlung wissenschaftlicher Veröffentlichungen in der das Thema Entrepreneurship als unternehmerisches Denken und Handeln und innovationsgetriebenes Unternehmertum in verschiedenen Zusammenhängen behandelt wird.

Entrepreneurship und Start-up-Kultur an der TH Köln. Auswertung der empirischen Erhebung Teil I: TH Köln Gesamt (2017)

Annette Blöcher Lukas Gawlik

Die Schriftenreihe "Entrepreneurship & Innovation" ist eine Sammlung wissenschaftlicher Veröffentlichungen in der das Thema Entrepreneurship als unternehmerisches Denken und Handeln und innovationsgetriebenes Unternehmertum in verschiedenen Zusammenhängen behandelt wird.

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