Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Kommunikation
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The clear-sky radiative effect of aerosol-radiation interactions is of relevance for our understanding of the climate system. The influence of aerosol on the surface energy budget is of high interest for the renewable energy sector. In this study, the radiative effect is investigated in particular with respect to seasonal and regional variations for the region of Germany and the year 2015 at the surface and top of atmosphere using two complementary approaches.
First, an ensemble of clear-sky models which explicitly consider aerosols is utilized to retrieve the aerosol optical depth and the surface direct radiative effect of aerosols by means of a clear sky fitting technique. For this, short-wave broadband irradiance measurements in the absence of clouds are used as a basis. A clear sky detection algorithm is used to identify cloud free observations. Considered are measurements of the shortwave broadband global and diffuse horizontal irradiance with shaded and unshaded pyranometers at 25 stations across Germany within the observational network of the German Weather Service (DWD). Clear sky models used are MMAC, MRMv6.1, METSTAT, ESRA, Heliosat-1, CEM and the simplified Solis model. The definition of aerosol and atmospheric characteristics of the models are examined in detail for their suitability for this approach.
Second, the radiative effect is estimated using explicit radiative transfer simulations with inputs on the meteorological state of the atmosphere, trace-gases and aerosol from CAMS reanalysis. The aerosol optical properties (aerosol optical depth, Ångström exponent, single scattering albedo and assymetrie parameter) are first evaluated with AERONET direct sun and inversion products. The largest inconsistency is found for the aerosol absorption, which is overestimated by about 0.03 or about 30 % by the CAMS reanalysis. Compared to the DWD observational network, the simulated global, direct and diffuse irradiances show reasonable agreement within the measurement uncertainty. The radiative kernel method is used to estimate the resulting uncertainty and bias of the simulated direct radiative effect. The uncertainty is estimated to −1.5 ± 7.7 and 0.6 ± 3.5 W m−2 at the surface and top of atmosphere, respectively, while the annual-mean biases at the surface, top of atmosphere and total atmosphere are −10.6, −6.5 and 4.1 W m−2, respectively.
The retrieval of the aerosol radiative effect with the clear sky models shows a high level of agreement with the radiative transfer simulations, with an RMSE of 5.8 W m−2 and a correlation of 0.75. The annual mean of the REari at the surface for the 25 DWD stations shows a value of −12.8 ± 5 W m−2 as average over the clear sky models, compared to −11 W m−2 from the radiative transfer simulations. Since all models assume a fixed aerosol characterisation, the annual cycle of the aerosol radiation effect cannot be reproduced. Out of this set of clear sky models, the largest level of agreement is shown by the ESRA and MRMv6.1 models.
The Project SupraMetall: Towards Commercial Fabrication of High-Temperature Superconducting Tapes
(2014)
Ausgangspunkt der im Folgenden vorgestellten Semesterstruktur war die Umstellung der vorhandenen Diplomstudiengänge auf den Bachelor-Abschluss. Am Fachbereich werden drei grundständige Studiengänge angeboten; die technischen Studiengänge Elektrotechnik und Maschinenbau sowie der interdisziplinäre Studiengang Technikjournalismus, der den Geistes- und Sozialwissenschaften zuzurechnen ist. Ebenfalls sind duale Studiengänge vorhanden, die an grundständige Studiengänge angelehnt sind.
Der Beitrag untersucht, wie ein Präsenzlabor durch ein Remote-Labor ergänzt undersetzt werden kann. Dazu wird das Laborpraktikum Digitaltechnik der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg betrachtet, bei dem ein Remote-Labor Flexibilität bei der Versuchsdurchführung bietet und Versuche ermöglicht, die allein mit dem Präsenzlabor nicht möglich wären. Neben der Ergänzung der Präsenzversuche können Studie-rende das Praktikum auch komplett im Remote-Labor durchführen. Durch klare Anforderungen an die Erteilung eines Testats ist dies sowohl für sie als auch für Lehrende praktikabel zu handhaben. Rückmeldungen der Studierenden und Nutzungszahlen belegen die Akzeptanz des Remote-Labors. Dabei zeigt sich, dass die Studierenden sehr heterogen mit dem Remote-Labor umgehen: Einige von ihnen nutzen das Remote-Labor als zusätzliche Praktikumszeit für Versuche die auch im Präsenzlabor möglich wären; andere nutzen es als Erweiterung der Praktikumsmöglichkeit für Versuche, die nur im Remote-Labor möglich sind und wieder andere arbeiten intensiv im Remote-Labor und reichen auch das Praktikumsprotokoll elektronisch ein. Für Lehrende besteht über das Protokoll und die Auswertung der Nutzungsdaten ausreichende Sicherheit, um aktive Beteiligung am Praktikum zu testieren.
Seit 2012 wird an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg die Studieneingangsphase im Qualitätspakt Lehre gefördert. Ein wesentliches Anliegen im Projekt „Pro-MINT-us“ ist die Einbeziehung der gesamten Hochschule, um keine isolierten Maßnahmen anzubieten, sondern die im Projekt entwickelten Lehrideen nachhaltig zu verankern.
An electronic display often has to present information from several sources. This contribution reports about an approach, in which programmable logic (FPGA) synchronises and combines several graphics inputs. The application area is computer graphics, especially rendering of large 3D models, which is a computing intensive task. Therefore, complex scenes are generated on parallel systems and merged to give the requested output image. So far, the transportation of intermediate results is often done by a local area network. However, as this can be a limiting factor, the new approach removes this bottleneck and combines the graphic signals with an FPGA.
Improving the study entry supports students in a decisive phase of their university education. Implementing improvements is a change process and can only be successful if the relevant stakeholders are addressed and convinced. In the described Teaching Quality Pact project evaluation data is used as a mean to discuss in the university the situation of the study programs. As these discussions were based on empirical data rather than on opinion, it was possible to achieve an open discussion about measures that are implemented. The open discussion is maintained during the project when results of the measures taken are analyzed.
Elektronik für Entscheider
(2023)
Dieses Buch gibt Nichtingenieuren, die sich beruflich mit Elektronik beschäftigen, die Möglichkeit, sich ein Stück auf dieses Fachgebiet zu begeben, um Aufgaben, Sprache und Vorgehensweise von Ingenieuren zu verstehen. Ziel ist es dabei nicht, nach dem Lesen dieses Buches eine elektronische Schaltung entwickeln zu können. Im Vordergrund steht vielmehr ein generelles Verständnis für die Zusammenhänge und Grundbegriffe der Elektronik. (Verlagsangaben)
Elektronik für Entscheider
(2008)
Die Entwicklung, Produktion und Vermarktung elektronischer Güter ist ein bedeutender Wirtschaftsfaktor, an dem Menschen mit verschiedenen Ausbildungen beteiligt sind. Um Produkte zum richtigen Preis, mit den richtigen Eigenschaften und zum richtigen Zeitpunkt anbieten zu können, müssen die Verantwortlichen eines Projektes miteinander über Projektziele kommunizieren können.
Dieses Buch ist für Manager, Betriebswirte, Juristen, PR-Fachleute und Journalisten geschrieben, aber auch für Informatiker und Ingenieure aus allen Fachgebieten, die sich beruflich mit Produkten der Elektronik beschäftigen. Ihnen wird die Möglichkeit gegeben, sich ein Stück auf das Gebiet der Elektronik zu begeben, um sowohl Aufgaben als auch Sprache und Vorgehensweise von Elektroingenieuren zu verstehen. Ziel ist es dabei nicht, nach dem Lesen dieses Buches eine elektronische Schaltung entwickeln zu können. Im Vordergrund steht vielmehr ein generelles Verständnis für die Zusammenhänge und Grundbegriffe der Elektronik.