Resources for and from Research, Teaching and Studying
Recent Submissions
Zur Untersuchung der Beschaffenheit von Lichtbogenfehlern in 48 V Kfz-Bordnetzen und für die Simulation der elektrischen, und gegebenenfalls funktionalen, Auswirkungen wird in dieser Arbeit ein neues Lichtbogenmodell entworfen, welches die in dieser Arbeit analysierten und definierten Anforderungen an Lichtbogenmodelle für Simulationen in 48 V Kfz-Bordnetzen erfüllen kann. Dieses Lichtbogenmodell kann mit Modellen von Bordnetzen kombiniert und so für die Analyse von fehlerhaften Bordnetzen ve...
Zeitbereichssimulationen sind eine häufig verwendete Methode zur Analyse von elektromagnetischen Ausbreitungsphänomenen. Dies ist unter anderem darin begründet, dass sie eine sehr allgemeine Beschreibung der Wechselwirkung der elektromagnetischen Felder und der sie umgebenden Materie erlauben. Das macht diese Klasse von Algorithmen zu einem mächtigen Werkzeug bei der Analyse und Optimierung von Komponenten in vielen technischen Bereichen wie zum Beispiel der Photonik. Klassische Methoden weis...
Der Wunsch nach umweltfreundlicher und effizient erzeugter Energie gewinnt zunehmend an Relevanz. Insbesondere die Rückgewinnung kleinster Energiemengen ist für das low-power-Segment, beispielsweise für autarke Sensorsysteme oder das Internet of Things, von großer Bedeutung. In diesem Zusammenhang bieten thermoelektrische Generatoren (TEG) die Möglichkeit der direkten Umwandlung von thermischer in elektrische Energie und somit des Energy Harvestings ungenutzter Abwärme. Aufgrund des geringen ...
Das vorliegende Projekt als Keimzelle bzw. Vorstudie für weitergehende Forschungen und Entwicklungen mit dem Fokus der Digitalisierung zur Energiewende hat die Aufgabe, die wesentlichen Möglichkeiten von digitalen Systemen und Diensten im Rahmen der Energiewende wissenschaftlich zu strukturieren. Es soll eine Evaluierung von Rahmenbedingungen, Akteuren, Themenfeldern und von bereits laufenden Aktivitäten im Rahmen dieser Vorstudie stattfinden und darauf aufbauend eine Forschungsagenda für NRW...
Der Energiebedarf von Pumpensystem entspricht etwa 8% bis 9% des weltweiten elektrischen Energieverbrauchs. Folglich hat die Energieeffizienz von Pumpensystemen einen signifikanten Einfluss auf den weltweiten Energiebedarf. Der Fokus dieser Arbeit liegt auf der Betrachtung von Pumpenaggregaten, welche in Wärme- und Kältesystemen eingesetzt werden. In diesem Anwendungsbereich kann der Energieverbrauch durch den Einsatz energieeffizienter Regelungskonzepte im Vergleich zum konventionellen ...
Moderne Fahrerassistenzsysteme können den Fahrer teilweise von der Fahraufgabe entbinden und das Fahrzeug in einfachen Situationen sicher durch den Straßenverkehr führen. Um den Fahrer vollständig aus der Verantwortung zu entlassen und das Fahrzeug automatisiert zu steuern, ist unter anderem ein umfassendes Verständnis der aktuellen Fahrsituation und eine möglichst gute Vorhersage der weiteren Entwicklung notwendig. Die vorliegende Arbeit beschreibt drei Ansätze zur Prädiktion der Trajektorie...
Die Beleuchtung von Räumen ist in der Architektur und der Energiepolitik ein wichtiges Thema. Dies betrifft vor allem Konzepte, die neues Potential in der architektonischen Gestaltung eröffnen und den Energiebedarf von Gebäuden verbessern. Der Einsatz von mikrostrukturierten, durchsichtigen Flächenstrahlern zur Raumbeleuchtung eröffnet hier neue Möglichkeiten. In dieser Arbeit wird eine solche Leuchte basierend auf dem Konzept lichtleitender Platten entwickelt und hergestellt. Hierzu wird ei...
Cognitive modeling of human behavior has advanced the understanding of underlying processes in several domains of psychology and cognitive science. In this article, we outline how we expect cognitive modeling to improve comprehension of individual cognitive processes in human-agent interaction and, particularly, human-robot interaction (HRI). We argue that cognitive models offer advantages compared to data-analytical models, specifically for research questions with expressed interest in theor...
Während Mikro- und Nanosensoren in einigen Sensorkategorien bekanntermaßen seit Jahren zum Stand der Technik gehören und Teil des täglichen Lebens sind, werden im Bereich der Vakuummeter weiterhin überwiegend herkömmliche Sensoren und Messgeräte verwendet. Obwohl zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten aus den vergangenen Jahrzehnten die Entwicklung von Mikro- und Nano-Vakuumsensoren thematisieren, haben diese sich bisher noch nicht gegen herkömmliche Messzellen durchgesetzt. In diesem Buch wir...
Die präsentierte Arbeit beschäftigt sich mit der Zuverlässigkeit komplexer integrierter elektronischer Systeme unter thermomechanischer Belastung. Die dort auftretenden hohen Leistungsdichten können bei ungeeigneter Auslegung leicht zu Fehlern oder einem kostspieligen Überdesign führen. Daher besteht der Wunsch nach immer intelligenteren Systemen, die es erlauben trotz komplexerer Systemarchitektur ein hohes Niveau von Ausfallsicherheit zu erhalten. Um dem gerecht zu werden sind neue Strategi...
Mit dem steigenden Anteil einphasiger dezentraler Energieerzeuger (Photovoltaiksysteme) und moderner einphasiger Lasten (Elektrofahrzeuge) wächst die Herausforderung für den Netzbetrieb im Niederspannungsnetz. Dabei ist die Spannungsqualität von ländlichen Regionen mit langen Leitungen besonders gefährdet. Spannungsregler wie regelbare Ortsnetztransformatoren oder Spannungslängsregler bieten hier eine praktische Alternative zum Netzausbau. Im Fokus dieser Arbeit stehen die durch einphasige...
In unserer modernen Gesellschaft führt die rasant steigende Nutzung digitaler Technologien zu kontinuierlich steigenden Anforderungen an die Kapazität von Übertragungssystemen. In Weitverkehrssystemen haben Lichtwellenleiter andere Technologien fast vollständig verdrängt, wobei Weiterentwicklungen den steigenden Anforderungen Rechnung tragen müssen. Vielversprechend sind in diesem Kontext Raummultiplexsysteme. In der vorliegenden Arbeit wird das Potenzial des Modenmultiplexbetriebs zur Steige...
Die Betriebsbedingungen und das dynamische Betriebsverhalten von Modularen Multilevel-Umrichtern (MMC) in Systemen der Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) führen zu neuartigen Isolationsbeanspruchungen. Daher wird zunächst im Themenfeld der Isolationskoordination ein Verfahren zur Dimensionierung erforderlicher Luftstrecken und der klimatischen Korrektur von Auslegungsspannungen für HGÜ-Systeme vorgestellt. Darüber hinaus werden simulativ und exemplarisch die bei einem Pol-Erde-Schluss ...
In this thesis, a new method is developed for the active cancellation of predictable EMI by injecting synthesized and synchronized signals. At first, a generic description is derived for the active cancellation of conducted EMI of arbitrary single- and multi-port electronic systems. From the mathematical description, important requirements for the overall system and the cancellation signals are found. Analog active EMI filters as an established method for active EMI cancellation are discusse...
In this thesis, a contribution to explainable artificial intelligence is made. More specifically, the aspect of artificial intelligence which focusses on recreating the human perception is tackled from a previously neglected direction. A variant of human perception is building a mental model of the extents of semantic objects which appear in the field of view. If this task is performed by an algorithm, it is termed image segmentation. Recent methods in this area are mostly trained in a superv...
Modern automotive systems integrate a variety of electrical and electronic components. To estimate the radiated emissions, the standard CISPR 25 describes the absorber-lined shielded enclosure (ALSE) method, which is the most important standardized field measurement method. However, it suffers from the need for a large anechoic chamber. To reduce costs and more conveniently integrate radiated emission investigations into the product design cycle, alternative methods that predict emissions wit...
Die Datenvernetzung innerhalb des Fahrzeuges hat Einfluss auf das Gewicht, das Volumen und die Komplexität des Fahrzeugkabelbaums. Mit den traditionellen Kfz-Bussystemen und der großen Vielfalt an Funktionen, die in Zukunft noch zunehmen wird, lässt sich ein Optimum hinsichtlich dieser Kriterien nur schwer erreichen. Eine mögliche Lösung könnte die Datenübertragung über das Kfz-Energiebordnetz darstellen. Die sogenannte Powerline Communication (PLC) ist eine Technologie, die die vorhandenen E...
The increasing use of electric vehicles (EV) brings up the need to invest in the charg- ing infrastructure and extend the number of charging sites and stations. Especially the integration of fast charging sites increases the convenience for the user. The growing utilization of charging sites is also a chance to learn about charging be- haviour and future needs. In this thesis, usage data of a charging site in Norway is processed by a self-developed modelling tool, to create charging prof...