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Ein modulares Framework zur Modellierung, Konfiguration und Regelung von kooperativen Agrarprozessen
(2016)
Die Komplexität vieler Agrarprozesse nimmt aufgrund von technischem Fortschritt, steigenden rechtlichen Anforderungen und Nachweispflichten beständig zu. Prozessketten werden in Kooperation verschiedener Akteure (Landwirt, Lohnunternehmer, Dienstleister, digitaler Vermittler, Behörde) gemeinsam bearbeitet, dokumentiert und geprüft. Ein ökonomisch und ökologisch ressourceneffizientes Management der Prozessausführung stellt eine Herausforderung für alle Akteure dar. Dynamische Prozessveränderungen führen vielfach zu manuellen Eingriffen in die Prozessregelung, die kostenintensive Verzögerungen verursachen. Das Forschungsvorhaben OPeRAte entwirft und evaluiert neu gestaltete Konzepte und Mechanismen zur durchgehenden Organisation und Regelung kooperativer Agrarprozesse. Es werden konfigurierbare und wiederverwendbare Module identifiziert, die sich an Prozessparameter anpassen und in artverwandten Prozessen erneut verwenden lassen. Das OPeRAte-Framework ermöglicht die Zusammenführung aller beteiligten Akteure und Ressourcen (Maschinen, Sensoren, Aktoren, Endgeräte, Server, Daten, etc.) über offene Schnittstellen. Prozessinhaber sollen durch autonome Prozesskonfigurationen und -adaptionen entlastet und durch Visualisierungen zu effizienten Entscheidungen befähigt werden. Die Konzepte dieses Beitrags dienen als Diskussionsgrundlage zur Formulierung von flexiblen und erweiterbaren Lösungsstrategien für die Landtechnik.
Film- und Alltagsszenen als Lernfeld für die mathematisch-technische Modellbildung und Simulation
(2016)
Es werden ausgewählte Beispiele und Ideen vorgestellt, die Studierende des Moduls "Modellierung und Simulation" besonders motivieren sollen, mathematisch-technische Problemstellungen wissen-schaftlich zu bearbeiten. Dabei werden Fragestellungen aus dem persönlichen Alltag, aber auch aus dem Alltag berühmter Geheimagenten behandelt. Zu diesen Projekten gehören die Erstellung geeigneter mathematischer Modelle, die Implementierung in Matlab/Simulink® sowie die Systemsimulation. Die Erfahrungen zu Motivation und Erfolg, aber auch zu Schwierigkeiten bei der Bearbeitung werden abschließend reflektiert.
Die Kostenreduzierung solarthermischer Systeme bleibt eine der großen Herausforderungen, um die Solarthermie wirtschaftlich attraktiv zu machen. In der vorliegenden Arbeit wurde eine vollständige Simulationsumgebung geschaffen, mit der bereits in der Entwicklungsphase automatisierte Optimierungen in Bezug auf Ertrag und Wirtschaftlichkeit von Kollektoren und Systemen zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung möglich sind. Die Anwendung dieses Simulationstools ist sowohl für den Komponentenhersteller als auch für den Systemplaner relevant.
Der Einsatz des ISOBUS zeigt, dass Bedarf an Datenkommunikation auch auf landtechnischen Gespannen besteht. Jedoch wird auch deutlich, dass der ISOBUS mit seiner relativ geringen Datenrate keine Ressourcenreserven für neue Anwendungen aufweist. Aus diesem Grund ist der Wechsel der Übertragungstechnologie für die Weiterentwicklung des ISOBUS zu einem High-Speed ISOBUS notwendig. Eine geeignete und im weiteren Verlauf näher betrachtete Technologie für den Wechsel ist Ethernet. Es wird gezeigt welche Potenziale für den ISOBUS durch Ethernet entstehen und welche Herausforderungen dabei bewältigt werden müssen.
Motorradfahrer/innen sind mechanischen Schwingungen ausgesetzt, die über Lenker, Fußrasten und Sitzbank übertragen werden. Mehr als drei Viertel der Motorradfahrer/innen berichtet in einer Umfrage über körperliche Symptome, die auf mechanische Schwingungen zurückgeführt werden können, aber über zwei Drittel der Fahrer/innen empfindet die Motorradvibrationen als nicht oder nur wenig störend. Messungen an verschiedensten in Deutschland und Europa üblichen Motorrädern zeigen im Hand-Arm- und Ganzkörperbereich Schwingungswerte, die zum Teil deutlich oberhalb des auf 8 h bezogenen Grenzwerts der Richtlinie 2002/44EG liegen. Vergleichsmessungen an einem Pkw führen bei gleichen Bedingungen zu erheblich geringeren Schwingungswerten. Motorräder im Dienstgebrauch bei Polizei und Johanniter Unfallhilfe können zu Tagesexpositionswerten oberhalb der Auslösewerte führen.
Kontaminierte Standorte sind seit Jahrzehnten ein wichtiges Betätigungsfeld der Umweltingenieure. Uns allen ist klar, sie werden es noch für lange Zeit bleiben. Regelmäßig wird daher in einschlägigen Fachzeitschriften und auf Fachtagungen zu speziellen Problemen mit kontaminierten Standorten berichtet.
Bei der Vorbereitung des Forums Boden - Gewässer - Altlasten 2016 war der Themenschwerpunkt „Kontaminierte Standorte“ daher schnell gesetzt. Das liegt natürlich auch daran, dass viele Studierende des gemeinsamen Master-Studienganges „Boden -Gewässer - Altlasten“ der Hochschule Osnabrück und der Universität Osnabrück bei Projektarbeiten, in ihrem Ingenieurpraktikum oder bei der Abschlussarbeit mit dieser Thematik befasst sind. Nur, wo sollte der spezielle Themenrahmen liegen? Wir entschieden uns, die Schnittstellen zwischen den Akteuren der Planung in den Planungsbüros, den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, die sich mit den Genehmigungen in den Behörden beschäftigen, und den Ausführenden in den Baufirmen intensiver zu beleuchten.
Schließlich sind Maßnahmen auf kontaminierten Standorten für alle Beteiligten eine besondere Herausforderung und erzeugen auch eine hohe Wechselwirkung untereinander. So schützen auch intensive Erkundungen nicht vor Überraschungen, die wiederum Planungsänderungen hervorrufen. Wie reagieren die genehmigenden Behörden, und wie flexibel die Bauausführenden? Und das alles, wie so oft, unter immensem Zeitdruck. So soll durch die Darstellung der verschiedenen Blickwinkel auch ein gegenseitiges Verständnis für die teilhabenden Akteure gefördert werden.
Wir freuen uns, dass das Forum mit über 160 Teilnehmern auf reges Interesse gestoßen ist. Die Abschlussdiskussion zeigte nochmals deutlich, dass das Thema des Umgangs mit belasteten Böden in Planungs- und Genehmigungsprozessen sowie im Baubetrieb von großer Bedeutung ist. Erfreulich war der Hinweis der Vortragenden, dass der Arbeitsmarkt hinsichtlich der Fachkräfte, die sich mit Bodenbewertung und Bodensanierung beschäftigen, derzeit sehr vielversprechend aussieht. Das bedeutet für die Studierenden eine hervorragende berufliche Perspektive.