Die 10 zuletzt veröffentlichten Dokumente
Diese Thesis befasst sich mit der Frage, in welcher Art und Weise sich das deutsche Feuerwehrwesen verändern und anpassen muss, um den abwehrenden Brandschutz nachhaltig sicherzustellen.
Ausgangspunkt ist die Problemstellung, dass einige Freiwillige Feuerwehren besonders tagsüber und vornehmlich im ländlichen Räumen nicht mehr den gesetzlichen Schutzzielen und Anforderungen entsprechen können. Um dieser Frage nachgehen zu können, ist die Methode des Benchmarkings auf Gefahrenabwehrsysteme adaptiert worden. Da die Forschungen innerhalb des deutschen Feuerwehrwesens nicht zielführend waren, ist das Benchmarking international und organisationsvergleichend ausgerichtet worden. Die Niederlande konnte als Vergleichspartner konstatiert werden, weil diese eine große kulturelle Ähnlichkeit zum deutschen Feuerwehrwesen aufweist und regionalisiert agiert. Das Merkmal der Regionalisierung stellte sich im europäischen Raum als eine vielversprechende Variante der Organisationsgestaltung heraus.
Der Benchmarkingprozess ist morphologisch beibehalten worden. Die Analysen, Vergleiche und Bewertung erfolgten nach Vorbild der Organisationsanalyse nach den Ausführungen von Wenger, Thom und Ritz, welche in das Benchmarking implementiert wurden. Diese Vorgehensweise stellte sich als erfolgreich heraus.
Die Verbesserungs- und Handlungsoptionen für das deutsche Feuerwehrwesen aus dem Benchmarking mit den Niederlanden sind folgende:
• Bündelung und Verknüpfung von Gefahrenabwehraufgaben in
regionalen Strukturen sowie die Regionalisierung der
Feuerwehren
• Anpassung der Schutzziele und Hilfsfristen an
Effizienzkriterien und Risiko unter der Bedingung weiterer
einhergehender Maßnahmen (Wandel von einer
strukturqualitätsorientierten hinzu einer
prozessqualitätsorientierten Philosophie)
o Standardisierung der Ausbildung aller
Feuerwehrdienstleistenden (in Modulen) und I
Intensivierung der ehrenamtlichen Ausbildung
o Festlegen der Staffel als Standardeinheit
o Einführung von Zwischenebenen zwischen
freiwilliger/zufälliger und beruflicher/sicherer
Verfügbarkeit
o Vergütung von arbeitsverhältnisähnlichen Dienstzeiten
o Reduzierung der Fahrzeugvielfalt
o Risikoorientierente und regionalstrukturierte
Fahrzeugvorhaltung
o Objektbezogene Risikoanalyse
o Einführung eines Qualitätsmanagementsystems und eines
standardisierten Controllings
o Transparenz- und Einbindungsstrategie mit der
Öffentlichkeit verfolgen
Weitere Maßnahmen, die sich zwar im heutigen Feuerwehrsystem umsetzen ließen und die Effektivität und Effizienz steigern würden, aber nicht das Problem der nicht erreichbaren Schutzziele beheben könnten, sind Maßnahmen wie die Etablierung des Krisenmanagements, die wissenschaftliche Erschließung des Feuerwehrwesens, die Bündelung rückwärtiger Tätigkeiten oder die Weiterentwicklung des Führungssystems hinsichtlich mehrstufiger Skalierbarkeit sowie wirkungsvoller und interdisziplinärer Zusammenarbeit.
Im Rahmen des Technologiescreenings sind zunächst relevante Technologien, die Einfluss auf das Energienachfrageverhalten für Haushalte besitzen, identifiziert worden. Dabei ist ausschließlich eine technologische Betrachtung erfolgt, das individuelle Nutzerverhalten von Haushaltsbewohnern wurde dabei nicht betrachtet. Die Einordnung der Technologien sind in Standard Energietechnologien: Erzeuger, Umwandler, Verbraucher und Speicher kategorisiert. Zudem zeigt die in die Kategorien Messsysteme, Gebäudeautomation und Energiemanagementsysteme. Dabei handelt es sich um, digitale Technologien mit Aspekten und Anwendungen von Energietransparenz und -management. Zeitraum des kontinuierlichen Technologie-Screenings war von 2017-2020.
Die hochwertige und umfassende Ausbildung von Führungskräften in der Gefahrenabwehr gilt als ausschlaggebender Punkt für die effektive Bewältigung von Gefahrenlagen. Zur Erreichung dieser Anforderungen wurde im Pilotlehrgang der Bundesakademie für Bevölkerungsschutz und Zivile Verteidigung erstmals die Software „Feuerwehr-Einsatzsimulation“ für die Darstellung von Planübungen bei der Ausbildung von Verbandsführern und Verbandsführerinnen eingesetzt. Ziel der vorliegenden Masterarbeit ist die Evaluierung des neuen Ausbildungskonzeptes im Rahmen einer Pilotstudie, um feststellen zu können, welchen Einfluss die Nutzung einer computergestützten Simulation im Vergleich zu konventionellen Ausbildungskonzepten auf den Lernprozess der angehenden Verbandsführer beziehungsweise Verbandsführerinnen hat. Zur umfassenden Evaluation wird eine Datenerhebung nach dem Mixed-Methods Prinzip mithilfe eines quantitativen Fragebogens, einer qualitativen Gruppendiskussion mit den Teilnehmenden sowie qualitativen Leitfadeninterviews mit den Dozierenden des Pilotlehrganges durchgeführt.
Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl die Teilnehmenden als auch die Dozierenden den Einsatz der Software positiv bewerten. Es kann festgestellt werden, dass die Nutzung der Simulation einen positiven Einfluss auf den Lernprozess der Teilnehmenden hat. Begründen lässt sich dieser durch die realistischere Darstellung der Einsatzszenarien, der Erkundung der Einsatzstelle unter realen Bedingungen und dem besseren Feedback durch die Dozierenden, da die getroffenen Maßnahmen in der Simulation umfassend dargestellt werden können. Verbesserungsbedarf besteht bei der Immersion für die Teilnehmenden und einer leichteren Bedienung der Software für die Dozierenden. Der Einsatz einer computergestützten Simulation bei der Ausbildung von Verbandsführern und Verbandführerinnen erfüllt die hohen Anforderungen an eine praxisorientierte Ausbildung. Es ist daher empfehlenswert, eine computergestützte Simulation zur Darstellung von Planübungen für die Ausbildung von Verbandsführern und Verbandsführerinnen einzusetzen.
Die Arbeit richtet sich an die mit der Ausbildung von Verbandsführern bzw. Verbandsführerinnen beauftragten Stellen und deren Dozierenden.
Sinkende Mitgliederzahlen, ein wachsendes Aufgabenspektrum und gefährlichere Einsatzlagen bedingen auch in den Feuerwehren eine Digitalisierung, um die aktiven Feuerwehrangehörigen im Einsatz zu entlasten und zu schützen.
In der vorliegenden Bachelorarbeit werden aktuelle und zukünftige Technologien auf ihre Potenziale und Gefahren als Einsatzmittel für die Feuerwehr analysiert. Neben einer Betrachtung dieser Technologien als Ursache eines Feuerwehreinsatzes werden Unterstützungsmöglichkeiten für die Feuerwehrangehörigen aufgezeigt, die aus der Nutzung fremder Technologien oder einer Eigenbeschaffung resultieren. In der Arbeit werden ausschließlich Technologien fokussiert, die als Entwicklung aus dem Internet der Dinge hervorgehen. Ziel der Arbeit ist es, die Technologien auf ihren Unterstützungscharakter zu analysieren, damit die Einsatzkräfte zielgerichtet entlastet und besser geschützt werden.
Das interdisziplinäre Forschungsprojekt “Smarte Technologien für Unternehmen” untersuchte im Zeitraum von Juli 2017 bis Dezember 2020 Anwendungs- und Akzeptanzprobleme zum Einsatz smarter Technologien in KMU und entwickelte darauf aufbauend Lösungsansätze zur Steigerung der Energieeffizienz sowie zum Energie- und Lastmanagement. Dazu wurden smarte Technologien zunächst im Zuge eines Screenings identifiziert, kategorisiert und bewertet. In den qualitativen und quantitativen Nutzeranalysen wurden Unternehmer*innen in den Fokus der Analyse gestellt, um den Wissensstand sowie Chancen und Barrieren zum Einsatz smarter Technologien in KMU darzulegen. Mit der Durchführung transdisziplinärer Anwendungstests wurde ein zentraler Lösungsansatz entwickelt: Die Effizienzanalyse von KMU mittels mobiler Messtechnik und Visualisierungstools als potenzielle Strategie zur Reduktion von Energieverbräuchen.
Die Ergebnisse dieses anwendungsorientierten Forschungsprojektes zeigen die Anwendungs- und Akzeptanzprobleme zum Einsatz smarter Technologien in KMU auf und geben Handlungsoptionen zur Steigerung der Energieeffizienz mit Hilfe ausgewählter smarter Produkte und Tools.
In this paper we describe traffic sign recognition with neural networks in the frequency domain. Traffic signs exist in all countries to regulate the traffic of vehicles and pedestrians. Each country has its own set of traffic signs that are more or less similar. They consist of a set of abstract forms, symbols, numbers and letters, which are combined into different signs. Automatic traffic sign recognition is important for driver assistance systems and for autonomous driving. Traffic sign recognition is a subtype of image recognition. The traffic signs are usually recorded by a camera and must be recognized in real time, i.e. assigned to a class. We use neural networks for traffic sign recognition. The special feature of our method is that the traffic sign recognition does not take place in the spatial domain but in the frequency domain. This has advantages because it is possible to significantly reduce the number of neurons and thus the computing effort of the neural network compared to a conventional neural network.
The development and adoption of digital twins (DT) for Quality-by-Design (QbD)-based processes with flexible operating points within a proven acceptable range (PAR) and automation through Advanced Process Control (APC) with Process Analytical Technology (PAT) instead of conventional process execution based on offline analytics and inflexible process set points is one of the great challenges in modern biotechnology. Virus-like particles (VLPs) are part of a line of innovative drug substances (DS). VLPs, especially those based on human immunodeficiency virus (HIV), HIV-1 Gag VLPs, have very high potential as a versatile vaccination platform, allowing for pseudotyping with heterologous envelope proteins, e.g., the S protein of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). As enveloped VLPs, optimal process control with minimal hold times is essential. This study demonstrates, for the first time, the use of a digital twin for the overall production process of HIV-1 Gag VLPs from cultivation, clarification, and purification to lyophilization. The accuracy of the digital twins is in the range of 0.8 to 1.4% in depth filtration (DF) and 4.6 to 5.2% in ultrafiltration/diafiltration (UFDF). The uncertainty due to variability in the model parameter determination is less than 4.5% (DF) and less than 3.8% (UFDF). In the DF, a prediction of the final filter capacity was demonstrated from as low as 5.8% (9mbar) of the final transmembrane pressure (TMP). The scale-up based on DT in chromatography shows optimization potential in productivity up to a factor of 2. The schedule based on DT and PAT for APC has been compared to conventional process control, and hold-time and process duration reductions by a factor of 2 have been achieved. This work lays the foundation for the short-term validation of the DT and PAT for APC in an automated S7 process environment and the conversion from batch to continuous production.
Different mechanisms mediate the toxicity of RNA. Genomic retroviral mRNA hijacks infected host cell factors to enable virus replication. The viral genomic RNA of the human immunodeficiency virus (HIV) encompasses nine genes encoding in less than 10 kb all proteins needed for replication in susceptible host cells. To do so, the genomic RNA undergoes complex alternative splicing to facilitate the synthesis of the structural, accessory, and regulatory proteins. However, HIV strongly relies on the host cell machinery recruiting cellular factors to complete its replication cycle. Antiretroviral therapy (ART) targets different steps in the cycle, preventing disease progression to the acquired immunodeficiency syndrome (AIDS). The comprehension of the host immune system interaction with the virus has fostered the development of a variety of vaccine platforms. Despite encouraging provisional results in vaccine trials, no effective vaccine has been developed, yet. However, novel promising vaccine platforms are currently under investigation.
Despite great efforts to develop a vaccine against human immunodeficiency virus (HIV), which causes AIDS if untreated, no approved HIV vaccine is available to date. A promising class of vaccines are virus-like particles (VLPs), which were shown to be very effective for the prevention of other diseases. In this study, production of HI-VLPs using different 293F cell lines, followed by a three-step purification of HI-VLPs, was conducted. The quality-by-design-based process development was supported by process analytical technology (PAT). The HI-VLP concentration increased 12.5-fold while >80% purity was achieved. This article reports on the first general process development and optimization up to purification. Further research will focus on process development for polishing and formulation up to lyophilization. In addition, process analytical technology and process modeling for process automation and optimization by digital twins in the context of quality-by-design framework will be developed.
Resilience in the urban context can be described as a continuum of absorptive, adaptive, and transformative capacities. The need to move toward a sustainable future and bounce forward after any disruption has led recent urban resilience initiatives to engage with the concept of transformative resilience when and where conventional and top-down resilience initiatives are less likely to deliver effective strategies, plans, and implementable actions. Transformative resilience pathways emphasize the importance of reflexive governance, inclusive co-creation of knowledge, innovative and collaborative learning, and self-organizing processes. To support these transformative pathways, considering techno-social co-evolution and digital transformation, using new data sources such as Volunteered Geographic Information (VGI) and crowdsourcing are being promoted. However, a literature review on VGI and transformative resilience reveals that a comprehensive understanding of the complexities and capacities of utilizing VGI for transformative resilience is lacking. Therefore, based on a qualitative content analysis of available resources, this paper explores the key aspects of using VGI for transformative resilience and proposes a comprehensive framework structured around the identified legal, institutional, social, economic, and technical aspects to formalize the process of adopting VGI in transformative resilience initiatives.