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Die Matrix ist eine der entscheidenden Hauptkomponenten oxidkeramischer Faserverbundwerkstoffe (Ox-CMCs). Im Herstellungsprozess stellen typischerweise keramische Schlicker die Ausgangsbasis für die spätere Ausbildung der Matrix im CMC dar. Die Aufbereitungsart und -dauer keramischer Schlicker haben dabei wesentlichen Einfluss auf die Verarbeitungseigenschaften des Schlicker und die Eigenschaften der späteren Matrix. In dieser Arbeit wird der Einfluss verschiedener Aufbereitungsparameter auf die Schlickereigenschaften und das Sinterverhalten untersucht. Dazu werden zwei Aufbereitungsverfahren, Planeten- und Ringspaltkugelmühle, eingesetzt sowie Mahlkörpermaterialien (Al2O3 und ZrO2), Additive (Glycerin) und Aufbereitungsdauer gezielt verändert. Es wurden Partikelgrößenverteilung, Rheologie und Feststoffgehalt ermittelt, sowie die Mikrostruktur und Schwindung analysiert. Im Vergleich zur Ringspaltkugelmühle konnte eine definierte Partikelgrößenverteilung mit der Planetenkugelmühle bereits nach einem Drittel der Zeit erreicht werden. Zusätzlich wird mit zunehmender Mahldauer auch die Neigung zur Thixotropie beobachtet. Bei zu langer Aufbereitungsdauer, aber fast identischer Partikelgrößenverteilung führt dieser Effekt zu Problemen bei der Herstellung von Ox-CMCs über das Wickelverfahren. Insgesamt ist dieses Verhalten stärker ausgeprägt bei Schlickern mit wenig Glyceringehalt. Gleichzeitig werden bei Schlickern mit gleichen Feststoffanteilen, aber höherem Glycerinanteil niedrigere Viskositäten gemessen. Mit zunehmendem Glyceringehalt steigt der Gewichtsverlust, jedoch nimmt die Sinterschwindung der Proben ab. Die in dieser Arbeit dargestellten Ergebnisse können für die Optimierung des Wicklungsprozesses zur CMC-Herstellung genutzt werden.
The aim of this thesis is to investigate and optimize the camera system which is used for Filtered Rayleigh Scattering (FRS) measurement systems. Theoretical considerations about the integration of interference filters explain state-of-the-art accuracy limitations. Based on that promising modifications of the established FRS system are presented: test results indicate that frequency fringes - artifacts distorting FRS scans - are minimized by positioning the spectral bandpass filter between camera and first lens. As a tradeoff, the signal level decreases by 70 % to 75% depending on the beam path through the molecular filter. Furthermore, reference measurements without a bandpass filter account for a non-negligible iodine fluorescence background of about 1% of typical signal levels. All things considered following these results FRS systems can now be systematically optimized towards specific measurement tasks.
Intelligente Dialogsysteme – Chatbots – werden immer häufiger als virtuelle Ansprechpartner von Unternehmen und Institutionen eingesetzt. Auf Basis einer Wissensdatenbank können Chatbots einen größeren Anteil von Kundenanfragen automatisiert beantworten. Analog ist der Einsatz von Chatbots als digitaler Ansprechpartner öffentlicher Verwaltungen denkbar. Sie könnten Bürgern helfen, sich innerhalb der behördlichen Strukturen zu orientieren und Verwaltungsleistungen effizient und effektiv in Anspruch zu nehmen.
Diese Arbeit überprüft den Einsatz eines Chatbots in der öffentlichen Verwaltung hinsichtlich der entstehenden Kosten und des erwartbaren Nutzens. Auf Basis einer umfangreichen Literaturauswertung und der prototypischen Realisierung eines Chatbots für ein Stadtportal werden dabei Herausforderungen dieser Anwendungsdomäne herausgearbeitet, konkrete Funktionsweise und Implementierungsstrategien von Chatbots erörtert und einige Erfolgsfaktoren formuliert, die den Kern einer Handlungsempfehlung für Entscheidungsträger öffentlicher Verwaltungen bilden.
In der vorliegenden Arbeit wurde Kraft-Lignin als Makromonomer für die Synthese von thermoplastischen Polyurethanen mit hoher molarer Masse durch acide Präzipitation aus Schwarzlauge isoliert. Die Charakterisierung des Rohstoffes bezüglich seiner Ausgangsmolmasse erfolgte mittels Gel-Permeations-Chromatographie mit Polystyren-Polymerstandard, welche sich als sehr hilfreiche Analysemethode erwies. Da das Kraft-Lignin die klassische Polyolkomponente bei der Synthese von Polyurethanen ersetzen sollte, war es notwendig, den Hydroxylgehalt des Kraft-Lignins zu bestimmen. Für diesen Zweck wurde eine bereits etablierte Prozedur zur nasschemischen Bestimmung des Hydroxylgehaltes von Polyolen für die Synthese von Polyurethanen einer Adaption unterzogen. Es wurde die Reaktionsdauer bei der Acetylierung des Kraft-Lignins variiert. Das Ergebnis war, dass die Messgenauigkeit durch eine Erhöhung der Reaktionsdauer von 1 h auf 3 h drastisch von 25,5 % auf 3,6 % reduziert werden konnte. Um abschätzen zu können, ob die erzielte Messgenauigkeit im Rahmen einer nasschemischen Prozedur mit manueller Titration liegt, wurden zusätzlich die Hydroxylgehalte von Ethandiol und Saccharose bestimmt. Diese dienten als Referenzsubstanz mit definierten und bekannten Hydroxylgehalten. Die Ermittlung der Hydroxylgehalte mit diesen Substanzen ergab für Ethandiol eine Messgenauigkeit von 2,2 % und für Saccharose eine Messgenauigkeit von 1,4 %. Eine Messgenauigkeit von 3,6 % ist in Anbetracht des Zeitaufwandes akzeptabel.
Für die Synthese von thermoplastischen Polyurethanen wurde Kraft-Lignin mit Methylendiphenyldiisocyanat in Dimethylacetamid mit Zinnoktoat als Katalysator zur Reaktion gebracht. Es wurde das NCO/OH-Verhältnis und die Reaktionsdauer variiert. Die Analyse der synthetisierten Polyurethane erfolgte mittels Ubbelohde-Kapillarviskosimetrie, Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie und Schmelzpunktbestimmung. Die FTIR-Spektren bestätigte eine erfolgreiche Synthese von Polyurethanen aus Kraft-Lignin und Methylendiphenyldiisocyanat und zeigte, dass die Variation des NCO/OH-Verhältnisses und der Reaktionsdauer keinerlei Einflüsse auf die chemische Grundstruktur des Polyurethans hat. Die Ubbelohde-Kapillarviskosimetrie belegte die thermoplastischen Eigenschaften des synthetisierten Polyurethans, die sich in einem thermoplastischen Nassprozess verarbeiten lassen. Sie zeigte auch die Abhängigkeit der Molmasse der synthetisierten Polyurethane von der Reaktionsdauer und vom NCO/OH-Verhältnis. So steigt die Molmasse des Polyurethans mit steigender Reaktionsdauer und sinkendem NCO/OH-Verhältnis. Letztere Beobachtung ist sogar praktisch hinsichtlich der gesundheitsgefährdenden Eigenschaft von Isocyanaten, da so der Einsatz von Isocyanaten reduziert werden kann. Um die schmelzflüssige Verarbeitbarkeit des synthetisierten Polyurethans zu untersuchen, wurden die Schmelzpunkte der Polymere bestimmt. Es konnte in einem Temperaturbereich von 25 °C-410 °C keine Aggregatzustandsänderung, sondern lediglich eine Zersetzungsreaktion beobachtet werden.
Im Rahmen der Arbeit wurde Kraft-Lignin mit Natriumsulfit demethyliert, um den Gehalt an aromatischen Hydroxygruppen zu erhöhen und damit die Reaktivität des Lignins in Bezug auf Polyurethan-Synthesen zu erhöhen. Variiert wurden die Demethylierungstemperatur (72°C, 90°C) sowie der pH-Wert zur Isolierung des Kraft-Lignins (pH 2, 3, 4 und 5). Die Analyse der demethylierten Proben erfolgte mittels differentieller UV-Spektroskopie und der OH-Gehaltbestimmung via automatischer Titration (angelehnt an ISO 14900:2001(E)). Weitere Untersuchungen umfassten Löslichkeitstests sowie Strukturanalysen via FTIR- und UV/Vis-Spektroskopie.
Ziel: Diese Arbeit ermittelt die Einsatzszenarien der Design Thinking Methode in Informationseinrichtungen. Diesbezüglich wird der aktuelle Wandlungsprozess in Bibliotheken berücksichtig und danach gefragt, ob Divergenzen zwischen den ermittelten Handlungsfeldern und den aufgezeigten Anwendungsbeispielen bestehen. Darüber hinaus soll aufgezeigt werden, ob der Einsatz der Design Thinking Methode in Informationseinrichtungen zielführend ist. Der Gegenstand der Arbeit ist demnach die Evaluation des Methodeneinsatzes. Methode: Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Methode des Systematic Review angewandt. Diese evidenzbasierte Methode findet erst seit wenigen Jahren verstärkten Einsatz im LIS-Bereich (Library and Information Science). Deshalb führt eine kurze historische Betrachtung in die Methodik ein, gefolgt von dem Bezug zu den Bibliotheks- und Informationswissenschaften. Vor dem Hintergrund der Forschungsfragen werden nach vordefinierten Ein- und Ausschlusskriterien die inkludierten Fachartikel ausgewertet. Die Ausführungen schließen mit der ausführlichen Recherchedokumentation. Ergebnisse: Über den Methodeneinsatz wurden zunächst 170 potenziell relevante Treffer ermittelt. Diese Treffermenge wurde in einem iterativen Suchprozess reduziert, um abschließend 30 dokumentierte Praxisanwendungen in die Auswertung aufzunehmen. Neben der Ermittlung der Einsatzszenarien wurden Abweichungen hinsichtlich der Inhalte des Innovationsportfolios aufgezeigt und diskutiert. Die Anwendungsvielfalt der Design Thinking Methode aufzuzeigen und in diesem Zusammenhang mögliche Herausforderungen aufzudecken, könnte zukünftige Entscheidungsprozesse, in Bezug auf die Methodenauswahl, evidenzbasiert unterstützen und bestenfalls motivierend wirken, der umgebenden Komplexität positiv entgegen zu blicken. Forschungsbeschränkungen: Die Auswahl der Dokumente begrenzte sich auf informationswissenschaftliche Fachartikel und Projektberichte. Die Praxisrelevanz stand im Vordergrund, und so wurde Literatur, die inhaltlich nur über die Design Thinking Methode berichtete, ausgeschlossen. Die Fachartikel wurden in englischer oder deutscher Sprache veröffentlicht und mussten ein Peer-Review-Verfahren durchlaufen haben.
Die vergangene Forschung zeigte, dass Werte und Persönlichkeitseigenschaften von (potentiellen) Arbeitnehmern die wahrgenommene Attraktivität bestimmter Arbeitgebermerkmale wie der Corporate Social Responsibility (CSR) beeinflussen. Weitere Forschung wird hingegen benötigt, um die in diesem Zusammenhang relevanten Persönlichkeitsmerkmale zu identifizieren. Diese Studie zielt darauf ab, die Werte und Persönlichkeitseigenschaften zu ermitteln, welche die unterschiedliche Attraktivität von CSR und weiteren Arbeitgebermerkmalen, die sich nicht auf die CSR beziehen, erklären können. Dazu bewerteten (potentielle) Arbeitnehmer (N = 145) auf zwei eigenentwickelten Skalen sowohl CSR-basierte Faktoren der Arbeitgeberattraktivität (z.B. Wassersparen) als auch Nicht-CSR-basierte Faktoren der Arbeitgeberattraktivität (z.B. erwünschte Unternehmenslage) hinsichtlich ihrer Wichtigkeit. Für die CSR-basierte Arbeitgeberattraktivität konnten unter Kontrolle der Big-Five hypothesenkonform die Wertedimension Selbst-Überwindung, die Persönlichkeitsdimension Communion und die prosoziale Persönlichkeit als Prädiktoren identifiziert werden. Die Wertedimensionen Selbst-Erhöhung und Selbst-Überwindung sowie die Persönlichkeitsdimensionen Agency und Communion leisten – ebenfalls über die Big-Five hinaus – einen bedeutenden Beitrag zur Vorhersage der Nicht-CSR-basierten Arbeitgeberattraktivität.
Auf der Suche nach einem CO2-Filtermaterial für niedrige Partialdrücke wurden Aerogel-Beads aus Chitosan analysiert. Da zahlreiche Publikationen und Reviews auf die Fähigkeit von Aminen CO2 zu adsorbieren hinweisen, wurden diese Beads funktionalisiert, um den Amingehalt im Netzwerk und damit die Adsorptionskapazität zu erhöhen. Die Beads wurden mit Hilfe eines JetCutters hergestellt, mit Polyethylenimin (PEI), p-Phenylendiamin (PPD) und 1,2-Epoxyhexan (EH) funktionalisiert und anschließend überkritisch getrocknet. Die Ansätze wurden bei jeweils unterschiedlichen pH-Werten durchgeführt, um Aussagen über den Einfluss von NaOH auf die Reaktion treffen zu können. Alle Proben wurden mit für Aerogele typischen Methoden charakterisiert und auf ihre CO2-Adsorptionskapazität untersucht. Die Adsorptionskapazität der Chitosan Beads konnte durch Aufpfropfen der oben genannten Stoffe nur leicht verbessert werden, während die Funktionalisierung mit PPD dagegen überraschender Weise negative Auswirkungen hatte. Eine Funktionalisierung findet auch in Abwesenheit von NaOH statt.
Das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme (IAIS) betreibt seit mehreren Jahren auf dem Campus Schloss Birlinghoven in Sankt Augustin angewandte Forschung in den Bereichen Multisensordatenanalyse und Datenvisualisierung.
Im Rahmen einer mehrjährigen Kooperation zwischen dem Fraunhofer-IAIS und der Wehrtechnischen Dienststelle 71 (WTD71) wurde das Seeraumüberwachungssystem iLEXX entwickelt. Es soll den Benutzer auf auffällige Situationen hinweisen und ihm kontextabhängig alle notwendigen Handlungsoptionen zur weiteren Aufklärung der Situation oder der Abwehr einer Bedrohung aufzeigen. Das iLEXX-System verarbeitet eine Vielzahl von Sensordaten und Ereignissen. Abhängig vom Szenario kommen hier mehrere tausend Updates pro Sekunde zusammen, die in Echtzeit vorverarbeitet und visualisiert werden müssen.