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Semi-solid metal alloys, as used in thixoforming, have a special microstructure of globular grains suspended in a liquid metal matrix. The material under investigation is a tin–lead alloy (Sn–15% Pb) which exhibits a similar microstructure as aluminum alloys. The experiments were performed with concentric cylinder rheometers. Initially, the liquid alloy is cooled down to the semi-solid range under constant shearing and then kept under isothermal conditions for further experimentation. The microstructure is characterized in dependence of the shearing time. The rheological techniques consisted of step change of shear rate and shear stress ramp experiments for different solid fractions (40–50%). Based on the experimental data a single phase model has been derived, where the semi-solid alloy is regarded as a homogeneous material with thixotropic properties and the microstructure is characterized by a structural parameter. The model consists of two parts: the equation of state, including a finite yield stress, and a rate equation for the structural parameter. The model equations are employed into numerical software and used for the simulation of a characteristic thixocasting process. The results are compared to real experiments.
The deployment of containers as building modules has grown in popularity over the past years due to their inherent strength, modular construction, and relatively low cost. The upcycled container architecture is being accepted since it is more eco-friendly than using the traditional building materials with intensive carbon footprint. Moreover, owing to the unquestionable urgency of climate change, existing climate-adaptive design strategies may no longer respond effectively as they are supposed to work in the previous passive design. Therefore, this paper explores the conceptual design for an upcycled shipping container building, which is designed as a carbon-smart modular living solution to a single family house under three design scenarios, related to cold, temperate, and hot–humid climatic zones, respectively. The extra feature of future climate adaption has been added by assessing the projected future climate data with the ASHRAE Standard 55 and Current Handbook of Fundamentals Comfort Model. Compared with the conventional design, Rome would gradually face more failures in conventional climate-adaptive design measures in the coming 60 years, as the growing trends in both cooling and dehumidification demand. Consequently, the appropriate utilization of internal heat gains are proposed to be the most promising measure, followed by the measure of windows sun shading and passive solar direct gain by using low mass, in the upcoming future in Rome. Future climate projection further shows different results in Berlin and Stockholm, where the special attention is around the occasional overheating risk towards the design goal of future thermal comfort.
Es wurde ein numerisches Modell insbesondere für thermosiphonische Fassadensysteme entwickelt und mit experimentellen Daten validiert. Mittels Systemsimulation wurden die Sensitivitäten des solaren Deckungsgrades in Abhängigkeit von diversen Design- und Einflussparametern untersucht. Es zeigt sich, dass Fassaden- bzw. Balkonsysteme durch die optimale Wahl der Parameter einen attraktiven Beitrag zur Energieeinsparung in großen Wohnkomplexen darstellen.
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.
Making solar thermal systems less expensive, often results in a lower system efficiency. However, the cost-benefit ratio is relevant from the perspective of the consumer. The complex impact of component-related and system-related design parameters on the economics of a complete system makes the evaluation and economical optimization difficult.
Therefore, a complete simulation environment has been developed, which can automatically optimize solar-thermal systems,including collector and system parameters. The main collector module consists of a one-dimensional thermal model that was validated with a commercial solar collector. The efficiency curve and the production cost werecalculated as a function of several design and construction parameters. The collector module was linked to the commercial software Polysun®, so that parametric studies can be performed with minimaleffort. Optimization problems can be solved by using the Matlab® optimization toolbox.
The simulation environment wasused for sensitivity studies and optimization problems in order to analyze the impact of collector design-parameters with respect to system cost, system yield andeconomic values. We will demonstrate how a collector can be optimized and how the ideal system parameters like collector number and storage volume can be easily calculated. Finally, we will show how the optimizer is used for a given system in order to find ideal values for the absorber-sheet thickness and the number of pipes. Due to the holistic approach, the application of this tool set can be used for collector development as well as for system planning.
Die Kostenreduzierung solarthermischer Systeme bleibt eine der großen Herausforderungen, um die Solarthermie wirtschaftlich attraktiv zu machen. Es 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. Dabei können konstruktive wie auch systemische Parameter variiert und optimiert werden.
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.
Für eine sichere, nachhaltige und wirtschaftliche Energieversorgung der Zukunft sowie das Erreichen der Pariser Klimaziele, ist eine Umstellung des Energiesystems in Deutschland auf 100 % erneuerbare Energien erforderlich. Dies ist bis zum Jahr 2050 realisierbar. Insbesondere Unternehmen der Energiebranche, wie der Windkraftanlagenhersteller GE Wind Energy GmbH, sollen sich mit den zukünftigen Änderungen des Energiesystems auseinandersetzen. Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich die Bachelorarbeit mit Deutschlands Energiesystem der Zukunft aus 100 % erneuerbaren Energien und der damit verbundenen Rolle der Onshore-Windenergie. Dazu erfolgt eine Ermittlung von Deutschlands zukünftigem Energieverbrauch und der Voraussetzungen für die Energieversorgung im Jahr 2050 mit Hilfe des Simulations-Tools 100prosim. Der zukünftige Beitrag der Onshore-Wind-energie wird unter Berücksichtigung der technischen Entwicklung dieser Energiequelle untersucht sowie mit klimapolitischen und gesellschaftlichen Ansichten verglichen. Als Ergebnisse der Bachelorarbeit kann Deutschlands Energieverbrauch im Jahr 2050, in Folge von umfassenden Gebäudesanierungen sowie der Verlagerung, Vermeidung und Verbesserung des Verkehrs, Substitution von Brennstoffen und weiteren Effizienzsteigerungen, um 41,84 % reduziert werden gegenüber 2016. Für die Deckung des Energiebedarfs müssen Energiespeicher, intelligente Stromnetze sowie alle erneuerbaren Energiequellen ausgebaut und technisch verbessert werden. Zukünftig sind Onshore-WKA mit durchschnittlich 5,5 MW Nenn-leistung, 2870 Volllaststunden und 7,94 ha/MW Flächenbedarf zu erwarten. Folglich wird Onshore-Windenergie die Hauptrolle in der zukünftigen Energieversor-gung übernehmen. Durch einen Ausbau von Onshore-WKA, der die klimapolitischen Ziele deutlich übersteigt, auf 4,15 % (187.028 MW) bis 5,3 % (238.629 MW) der Landesfläche, wird die Energiewende zu einem Energiesystem mit 100 % erneuerbaren Energien bis 2050 ermöglicht.
Hintergrund:
Das Delir stellt die häufigste akute neuropsychiatrische Störung im Alter dar, dessen Inzidenz auf Intensivstationen laut Studienergebnissen von 20 bis 80 % reicht. Die Mortalitätsrate ist bedeutend höher im Vergleich zu nicht-Betroffenen. Des Weiteren führt das Delir zu häufigeren Komplikationen, einer längeren Liegedauer und einer längeren Be-atmungsdauer. Es ist bekannt, dass die Risiken und Folgeschäden zunehmen, je länger sich das Delir manifestiert.
Methodisches Vorgehen:
Um eine optimale pflegerische Versorgung für den Fall zu konzi-pieren, bedient man sich dem Prozess der Bildformung aus der Hermeneutik. Er ermöglicht die Deutung des Krankheitsgeschehens Delir im Kontext des Falles. Die Schritte der Bildformung führen zu einem handlungsorientierten Ergebnis und ermöglichen die Entwicklung der geeignetsten Interventionen. Dies erfolgt mittels einer Literatur- und Studienrecherche in den Suchmaschinen Scinos, Google Scholar und den Datenbanken Cochrane, CINAHL und Pubmed.
Ergebnisse:
Das Delir wurde mittels der CAM-ICU manifestiert und die Pflegediagnose Akute Verwirrtheit bestätigt. Die Interventionsansätze zur Behandlung von Menschen mit Verwir-rung nach Wolanin und Philipps (1981) dienen als Grundlage zur Interventionsauswahl. Die Interventionen fokussieren den Wiedergewinn der Kontrolle, die Milieugestaltung, die Stimulation der Sinneswahrnehmung und die Sicherheit für den Menschen.
Schlussfolgerungen:
Zur Delirbehandlung ist die Erfassung der präzipitierenden und prädisponierenden Faktoren von großer Bedeutung. Dennoch reicht die alleinige Ursachenbeseitigung nicht, sondern es sollte ein ganzheitlicher Ansatz gewählt werden. Dabei kann die Orientierung an Interventionsansätzen eine gute Stütze sein. Es ist bekannt, dass das Pflegepersonal noch immer ein Wissensdefizit aufweist, das behoben werden muss, um eine frühest-mögliche Erkennung und Behandlung des Delirs zu garantieren.
The interdisciplinary research project TiP.De - Theatre in Dementia Health Care aims at identifying the effects of theatre pedagogy on quality of life of people with dementia in two German nursing homes.
The mixed-methods intervention study measures cognitive impairment, quality of life in daily living and agitation in a pre-post-comparison, as well as emotional reactions during the theatre pedagogical interventions of the participants.
The intervention is expected to have a positive impact on cognitive impairment, quality of life, agitation and relationship between the participants and the assisting nursing home staff. Further data analysis will show correlations between specific items.
The results and the theatre pedagogy concept for people with dementia will be published, so that theatre pedagogues are able to implement the concept in other nursing homes. The nursing situation, communication and work experience of nurses, as well as quality of life of people with dementia are going to be positively affected.
The Osnabrueck University of Applied Sciences has initiated a project to investigate whether and how dual study programs or even elements of it can be integrated into South African university study programs. The present part of the investigation presents the expert assessments of the demands and requirements for dual study programs and, based on a company survey, the existing level of information.
The significance of dual study programs in South Africa is still low, only a few company specific approaches exist, mostly in internationally operating companies. Nevertheless, closer cooperation and more company orientated learning is required. The willingness to participate in dual study programs was confirmed from all surveyed companies. Dual courses seems to be particularly suitable for technical disciplines, but are also suitable for some business courses.
Stromspeicher sind eine mögliche Flexibilitätsoption, um den Anteil fluktuierender Stromquellen aus erneuerbaren Energien im Stromsystem zu erhöhen. In der Vergangenheit wurde vor allem Haushalts- und Großspeichern große Aufmerksamkeit gewidmet. Quartierspeicherlösungen auf der Meso-Ebene werden bislang weitestgehend vernachlässigt. Lediglich im Kontext der Mieterstromdebatte wurden Quartierlösungen zuletzt verstärkt diskutiert. Der vorliegende Artikel geht im Kern der Frage nach, welche Herausforderungen sich im Kontext der Umsetzung von Stromspeichern auf Quartierebene derzeit in Deutschland ergeben. Dazu erfolgt zunächst eine Diskussion und Abgrenzung
des Begriffs Quartierspeicher. Anschließend werden wirtschaftlich-rechtliche und sozio-kulturelle als zentrale Herausforderungen bei der Umsetzung von Quartierspeicherlösungen in Deutschland vorgelegt und diskutiert. Aufbauend auf die Diskussion der aktuellen Herausforderungen werden dann mögliche Geschäftsmodelle zur Umsetzung und zum Betrieb von Quartierspeichern in Deutschland abgeleitet.
Incidence of Tube Feeding in 7174 Newly Admitted Nursing Home Residents With and Without Dementias
(2015)
Background:
Tube feeding is a common form of long-term nutritional support, especially for nursing home residents, of whom many have dementia.
Objective:
Estimating the incidence of feeding tube placement in nursing home residents with and without dementia.
Methods:
Using claims data, we studied a cohort of newly admitted nursing home residents aged 65 years and older between 2004 and 2009. Analyses were stratified by dementia. We estimated incidence rates and performed multivariate Cox regression analyses.
Results:
The study cohort included 7174 nursing home residents. Over a mean follow-up of 1.3 years, 273 people received a feeding tube. The incidence per 1000 person-years was 28.4, with higher estimates for patients with dementia. When adjusting for age, sex, and level of care as a time-dependent covariate, influence of dementia decreased to a nonsignificant hazard ratio.
Conclusion:
It seems that not dementia itself but the overall clinical condition might be a predictor of tube feeding placement.
Wenn es um die Auseinandersetzung einer künstlichen Ernährung für Familienangehörige und nahestehende Menschen am Lebensende geht geschieht dies zumeist unter erheblichem Belastungserleben für Betroffene und das helfende Umfeld. Bei fehlendem Nachweis eines definierten Nutzens durch eine Sondenernährung für den Personenkreis demenzbetroffener Menschen mahnen Leitlinien zur Zurückhaltung bzw. zur Einzelfallprüfung. Inzwischen steht den betroffenen Personen eine ganze Reihe an Informationsmöglichkeiten für eine informierte Entscheidung zur Verfügung. Befunde der Gesundheitskompetenzforschung lassen zugleich Anzeichen von Überstrapazierung und Zurückhaltung gegenüber den neuen Teilhabemöglichkeiten erkennen, trotz emanzipierter und gesetzlich gestärkter Patientenrolle. Diese Hinweise werden umso deutlicher, wenn es um Entscheidungen für andere Personen, Familienangehörige oder nahestehende Menschen in der letzten
Lebensphase geht. Vor dem Hintergrund der am stärksten zunehmenden Bevölkerungsgruppe, der hochaltrigen und von Demenz betroffenen Menschen sowie der steigenden Lebenserwartung werden An-/Zugehörige, Stellvertreterpersonen und Angehörige der Gesundheitsberufe vor Herausforderungen gestellt, für die bislang keine zufriedenstellenden Lösungsmöglichkeiten vorliegen. In Kenntnis bislang vorliegender Befunde über strukturelle Hürden für eine informierte Entscheidungsfindung lassen sich mit der vorliegenden Forschungsarbeit neue Erkenntnisse und weitere Barrieren für eine verbesserte Patienten- und Nutzerorientierung herausstellen. Unter Verwendung eines qualitativen Forschungsdesigns lässt sich ein vertieftes Verständnis über das Zustandekommen von Stellvertreterentscheidungen über die künstliche Ernährung unter
demenzbetroffenen Menschen in der stationären Langzeitpflege herausstellen. Zwar sind auch in der vorliegenden Untersuchung erhebliche Anzeichen für Fehlinformation und -interpretation unter allen entscheidungsbeteiligten Akteuren erkennbar. Bei diffusem Rollenverständnis, unzureichender Befähigung und Bereitschaft zur Ausführung der Entscheidungshoheit verbunden mit Loyalitätskonflikten kann in der Regel nicht von einer informierten Entscheidung gesprochen werden. Als entscheidungsrelevant erscheint jedoch ein Tabu im PEG-Ereignis, welches die Wahrnehmung auf die PEG-Entscheidungssituation maßgeblich bestimmt: Über Leben und Tod An-/Zugehöriger entscheiden müssen. Rollenunsicherheit, wohlmeinender Fürsorgepaternalismus unter den Angehörigen der Gesundheitsberufe festigen das Tabu ebenso wie ein fehlender (pflege)theoretischer
Begründungsrahmen und undifferenzierte Versorgungskonzepte für den Personenkreis hochaltriger pflegeabhängiger Demenzbetroffener. Der Umgang mit der Unplanbarkeit des Sterbens, einst originäre Aufgabe der (Alten)Pflege, erscheint als Qualitätssicherungsproblem. Unter dieser Wirkmacht tritt der (mutmaßliche) Wille von demenzbetroffenen Menschen in den Hintergrund. Eine organisationale Anpassung vielversprechender Entscheidungshilfen, die Erweiterung der Kompetenzprofile beteiligter Personen können nur bedingt den fehlenden theoretischen Bezugsrahmen, die Hürden eines noch
undifferenzierten Altersbildes für Hochaltrigkeit sowie eine zögerliche gesellschaftliche Auseinandersetzung mit Sterben und Tod aufwiegen. Partikularinteressen einzelner Akteure sind erkennbar und festigen das Tabu.
Der Nutzen langfristig angelegter Magensonden (PEG-Sonden) für Menschen mit Demenz ist bisher nicht belegt (Sampson et al. 2009). Themenspezifische Entscheidungshilfen für Angehörige liegen vor. Wenig ist bekannt über die Kontextbedingungen, unter denen Stellvertreterpersonen in den Entscheidungsprozess eintreten, institutionsinterne Einflussfaktoren sowie handlungsrelevante Strategien von Stellvertreterpersonen und Angehörigen der Gesundheitsberufe. Die Dissertation (Mazzola 2015) liefert ein vertieftes Verständnis über das Zustandekommen von Präferenz-sensitiven Entscheidungen bei Menschen mit Demenz in der stationären Langzeitpflege.