600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
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Diese Arbeit wertet Leistellendaten von zwei Landkreisen aus und untersucht dabei, welche Veränderung hinsichtlich der mittleren Anzahl und Dauer von Rettungsdiensteinsätzen im Zeitraum der COVID-19-Pandemie aufgeteilt nach Stunden- und Tageskategorien besteht. Anschließend werden die Veränderungen von Anzahl und Dauer beider Landkreise verglichen, um diese auf Unterschiede zu prüfen. Da in der aktuellen Literatur unzureichend dargelegt ist, wie Veränderungen des Einsatzanzahl oder -dauer im Rettungsdienst zwischen Kreisen sowie über die Tage und Tagesstunden verteilt sind, trägt diese Untersuchung dazu bei diese Forschungslücke zu schließen. Die statistische Auswertung der Leitstellendaten umfasst mehrere Schritte, sodass zuerst eine Aufbereitung durchgeführt wird, bevor die mittlere Einsatzanzahl und -dauer für vier Zeiträume sowie die prozentuale Veränderung zwischen einem Zeitraum vor und drei Zeiträumen während der Pandemie ermittelt werden. Im Anschluss wird die Veränderung mittels Kruskal-Wallis-Test beziehungsweise Varianzanalyse nach Welch auf Signifikanz überprüft. Abschließend erfolgt ein qualitativer Vergleich zwischen den Kreisen. Die Untersuchung zeigt, dass hinsichtlich Einsatzanzahl und -dauer zu allen drei Zeitraumen in der Pandemie Zu- und Abnahmen auftreten. Die Anzahl nimmt zum ersten Zeitraum in beiden Kreisen überwiegend ab, sowie zum vierten Zeitraum mehrheitlich zu, während zum zweiten Zeitraum im Lahn-Dill-Kreis eine häufigere Abnahme und im Main-Taunus-Kreis eine geringfügig überwiegende Zunahme vorliegt. Die Einsatzdauer unterliegt zum zweiten Zeitraum im Lahn-Dill-Kreis einer überwiegenden Zunahme und im Main-Taunus-Kreis einer überwiegenden Abnahme, während zum dritten sowie vierten Zeitraum in beiden Kreisen einer Steigerung stattfindet. Im Vergleich beider Gebietskörperschaften zeigen bei der Einsatzanzahl die Veränderungen zum zweiten und vierten Zeitraum und bei der Dauer die Veränderungen zum dritten und vierten Zeitraum mit der Mehrheit der Stundenkategorien Gemeinsamkeiten. Das Pandemiegeschehens sowie die nichtpharmazeutischen Interventionen sowie deren Folgen stellen Faktoren für die Veränderung von Einsatzanzahl und -dauer dar. Die geografische Lage sowie die lokale Ausgestaltung von Rettungsdienst und Krankentransport begründen, zusätzlich zu den oben genannten Aspekten, Unterschiede zwischen den Kreisen.
REALLABOR AUFZANDERS
(2024)
Basierend auf einer systematischen Literaturrecherche werden in dieser Arbeit Empfehlungen zur Reaktion auf den Ausfall der Wasserversorgung in deutschen Pflegeheimen erstellt. In Experteninterviews werden diese Empfehlungen von Expert*innen aus dem Pflegeheimbereich auf deren Umsetzbarkeit hin bewertet. Basierend auf den Expertenrückmeldungen wird ein Leitfaden zur Vorplanung und Reaktion auf einen Ausfall der Wasserversorgung in Pflegeheimen erstellt. Aus Verbrauchsdaten von Pflegeheimen wird der Normalverbrauch an Wasser ermittelt und mit Literaturdaten verglichen. Dabei zeigen sich starke Unterschiede zwischen den Werten. Bei Annahme des höchsten Wertes von 180 Litern/Person und Tag werden ca. 130 % des deutschen Durchschnittsverbrauches
benötigt. Bei Umsetzung der empfohlenen Maßnahmen im Ereignisfall sinkt der Verbrauch je Pflegeheimbewohner*in auf 58 bzw. 70 Liter/Tag ab. Das liegt 5 Liter unterhalb der von der Ersten Wassersicherstellungsverordnung vorgesehenen Menge für den Verteidigungsfall. Neben Maßnahmen zur Verbrauchsreduktion werden auch Lösungen zur leitungsungebundenen Verteilung des Wassers in der Einrichtung erarbeitet. Eine Erprobung der vorgeschlagenen Maßnahmen könnte deren Umsetzbarkeit abschließend bewerten und auch die Abschätzung der Verbrauchsmenge bestätigen oder widerlegen.
Die Reihe „Basiswissen zur Nachhaltigkeit“ versucht zu verschiedenen Themen der Nachhaltigkeit, z.B. Klimawandel, Abfallwirtschaft, soziale Gerechtigkeit, grundlegende Fakten zusammenzustellen. Zielsetzung ist es ein Grundwissen bereitzustellen, das zum einen als Ausgangspunkt für vertiefende Analysen dient und zudem eine faktenbasierte Grundlage für die eigene Meinungsbildung sein kann.
Der vorliegende Aufsatz behandelt die Problemfelder der Abfallwirtschaft in Deutschland und weltweit. Zunächst werden die grundlegenden Informationen zu den Begriffen Abfallwirtschaft, Abfallarten, Abfallentsorgung, Recycling u.a. zusammengetragen. Es folgt eine Darstellung der aktuellen Situtation der deutschen Abfallwirtschaft unter den Aspekten Deponieraum, Müllverbrennung, Recycling, Mikroplastik, Abfallexporte und nukleare Entsorgung. Den Abschluss bildet die Analyse von weltweiten Abfallproblematiken wie unzureichende Sammlung und Deponierung, Verschmutzung der Weltmeere mit Plastikabfall, Belastung der Ozeane durch die Folgen der Weltkriege und der Globalisierung.
Das Labor für Konstruktionstechnik der Technischen Hochschule Köln beschäftigt sich mit der Mikrodosierung von präzisen Strukturen von Silberleitklebstoff. Hauptsächlich wird bei derartigen Ventilen in berührende und berührungslose Dosierventile unterschieden. Zur Erzeugung dreidimensionaler elektrisch leitfähiger Strukturen können diese Dosierventile an entsprechende Verfahreinheiten adaptiert werden.
Multifocal intraocular lenses incorporate a variety of design considerations, including dimensioning of the base monofocal shape and the diffraction grating. While studying three different lens models, we present a practical approach for mathematical modelling and evaluation of these geometries. Contrary to typical lens measurement methods, non-contact measurements were performed on the Alcon SN6AD1, HumanOptics MS 612 DAY and the AMO ZMA00 lenses using a confocal microscope. Subsequent data processing includes centering, tilting correction, filtering and an algorithmic decomposition into a conic and polynomial part and the diffraction grating. Lastly, evaluation of fitting parameters and grating shape is done to allow for inferences about further optical properties. Results and analysis show the confocal microscope to be a suitable imaging method for lens measurements. The processing of this data enables the reconstruction of the annular diffraction grating over the complete lens diameter. Apodization, near addition and diffraction efficiency characteristics are found utilizing the grating shape. Additionally, near-optical axis curvature, asphericity and higher order polynomials are identified qualitatively from the reconstruction of the monofocal base form. Derived properties also include the lens optical base and addition power. By making use of the surface geometries, as well as the lens’ material and thickness, a full lens model can be created for further studies. In summary, our analytical approach enables the insight to various intraocular lens design decisions. Furthermore, this procedure is suitable for lens model creation for research and simulation.
Feasibility Study of Wheel Torque Prediction with a Recurrent Neural Network Using Vehicle Data
(2023)
In this paper, we present a feasibility study on predicting the torque signal of a passenger car with the help of a neural network. In addition, we analyze the possibility of using the proposed model structure for temperature prediction. This was carried out with a neural network, specifically a three-layer long short-term memory (LSTM) network. The data used were real road load data from a Jaguar Land Rover Evoque with a Twinster gearbox from GKN. The torque prediction generated good results with an accuracy of 55% and a root mean squared error (RMSE) of 49 Nm, considering that the data were not generated under laboratory conditions. However, the performance of predicting the temperature signal was not satisfying with a coefficient of determination (R2) score of −1.396 and an RMSE score of 69.4 °C. The prediction of the torque signal with the three-layer LSTM network was successful but the transferability of the network to another signal (temperature) was not proven. The knowledge gained from this investigation can be of importance for the development of virtual sensor technology.
The demand for explainable and transparent models increases with the continued success of reinforcement learning. In this article, we explore the potential of generating shallow decision trees (DTs) as simple and transparent surrogate models for opaque deep reinforcement learning (DRL) agents. We investigate three algorithms for generating training data for axis-parallel and oblique DTs with the help of DRL agents (“oracles”) and evaluate these methods on classic control problems from OpenAI Gym. The results show that one of our newly developed algorithms, the iterative training, outperforms traditional sampling algorithms, resulting in well-performing DTs that often even surpass the oracle from which they were trained. Even higher dimensional problems can be solved with surprisingly shallow DTs. We discuss the advantages and disadvantages of different sampling methods and insights into the decision-making process made possible by the transparent nature of DTs. Our work contributes to the development of not only powerful but also explainable RL agents and highlights the potential of DTs as a simple and effective alternative to complex DRL models.
We consider a risk model in discrete time with dividends and capital injections. The goal is to maximise the value of a dividend strategy. We show that the optimal strategy is of barrier type. That is, all capital above a certain threshold is paid as dividend. A second problem adds tax to the dividends but an injection leads to an exemption from tax. We show that the value function fulfils a Bellman equation. As a special case, we consider the case of premia of size one. In this case we show that the optimal strategy is a two barrier strategy. That is, there is a barrier if a next dividend of size one can be paid without tax and a barrier if the next dividend of size one will be taxed. In both models, we illustrate the findings by de Finetti’s example.
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.