Universitätsverlag der TU Berlin - Publikationen

Internationale Datengrundlagen für die Versorgungsforschung – Impulse für Deutschland

Panteli, Dimitra;Röttger, Julia;Busse, Reinhard;Nimptsch, Ulrike — Mon, 20 Jun 2022 00:00:00 +0200

Eine unabdingbare Voraussetzung für die Beantwortung der Forschungsfragen der Versorgungsforschung sind das Vorhandensein und die Zugänglichkeit von umfassenden Daten hoher Qualität. Es ist davon auszugehen, dass die Versorgungsforschung in den kommenden Jahren auf der Verlinkung (Datenlinkage, „data linkage“), also der Verknüpfung mehrerer Datenquellen auf Basis von geeigne-ten gemeinsamen Schlüsselvariablen beruhen wird. In Deutschland werden umfassende Daten hoher Qualität routinemäßig gesammelt, allerdings sind diese für Forschungszwecke nur bedingt geeignet und eingeschränkt verfügbar. Daher liegt der Ursprung dieses Gutachtens in den Grundfragen, wel-che Fragestellungen der Versorgungsforschung im Ausland auf Basis besserer Daten besser beant-wortet werden können, und auf welchen Wegen eine solche Verbesserung der Datengrundlage in Deutschland erzielt werden könnte.
Fallbeispiele interessanter Verlinkungsansätze aus zwölf Ländern wurden identifiziert und anhand eines vordefinierten Konzeptes analysiert. Informationen wurden für alle Vergleichsländer bzw. Fallstudien zunächst auf Basis von öffentlich zugänglichen Quellen identifiziert. Anschließend wurde pro Land ein Profil erstellt und geeigneten Länderexperten zur Validierung und Ergänzung weiterge-leitet. Das Gutachten stellt eine Übersicht der eingeschlossenen Fallstudien vor (Kapitel 3), sowie im Anhang wichtige Eckdaten pro Land und Fallstudie. Es folgen eine nähere Betrachtung der Möglichkeiten der Nutzung von Routinedaten (Kapitel 4), der Verlinkungsmöglichkeiten mit und ohne eindeutigem personenbezogenen Merkmal (Kapitel 5), der unterschiedlichen Zugriffswege für Forscher (Kapitel 6), der Ausgestaltung des Einsatzes von Daten aus elektronischen Patienten- bzw. Gesundheitsakten für die Forschung (Kapitel 7) und ein Zwischenfazit (Kapitel 8). Das Gutachten endet mit einer Wunschliste für mögliche regulatorische Änderungen in Anbetracht der aktuellen politischen Diskussion (Kapitel 9).
Wichtig ist hier zu beleuchten, dass die thematisierten Fallstudien aus dem internationalen Vergleich wichtige Aspekte hervorheben, die für die Problematik in Deutschland von Bedeutung sein könnten. Neben dem Mehrwert von vergleichsmäßig einfach zugänglichen, umfangreiche(re)n Abrechnungsdaten, die schneller als in Deutschland vorliegen, sektorenübergreifende Analysen erlau-ben und personenbezogen mit Gesundheits- sowie auch mit Regionaldaten verknüpfbar sind, wird auch das Potential von Datenbanken beleuchtet, die auf Basis der routinemäßigen Dokumentation (i.d.R. elektronischen Gesundheitsakten) von Leistungserbringern entstehen. Eine Investition in diese Richtung kann nicht nur für das eigene Gesundheitssystem Einsichten ermöglichen, sondern auch die internationale Kooperation fördern und zur internationalen Sichtbarkeit wissenschaftlicher Exzellenz beitragen.
Eine Nebeneinanderstellung der in Deutschland vorhandenen Datenbestände und der in anderen Ländern eingesetzten Daten deutet darauf hin, dass sich die Diskussion hierzulande an erster Stelle mit der Ausgestaltung der zur Verfügung stehenden Daten befassen sollte und ergänzend die Erfassung zusätzlicher Informationen bedenken kann.

Reconfiguring the past – Visionen für einen Forschungscampus in Dahlem

Pasel, Ralf — Wed, 18 May 2022 00:00:00 +0200

Wie kann das Museum der Zukunft aussehen? Die vorliegende Publikation befasst sich mit der sich aktuell stark verändernden Struktur der Museumslandschaft und des Museumspublikums in Deutschland und Berlin. Der Museumskomplex in Dahlem ist dabei Ausgangspunkt für die Überlegungen zu einem Ort, der in den nächsten Jahren als Forschungsort neuen Typs etabliert werden soll. Einen solchen Forschungscampus an einem Standort denken zu können, der bereits im kulturellen Gedächtnis der Berliner*innen verankert und in der Gesellschaft positiv konnotiert ist, stellt sich als einmalige Chance dar, welche das Fachgebiet CODE I Entwerfen und Baukonstruktion der TU Berlin gemeinsam mit der Stiftung Preußischer Kulturbesitz mit zahlreichen illustrierten Entwurfsansätzen ergreifen.

Massive Volume – Neue Räume für Clubkultur

Hülseweg, Daniel;van Rijs, Jacob;Drevenstedt, Lukas;Bunschoten, Raoul — Mon, 09 May 2022 00:00:00 +0200

Die Musikszene Berlins ist eng mit der gebauten Geschichte der ehemals geteilten Stadt verbunden. Die Herausforderungen in der wachsenden Stadt - anhaltende Verdichtung, wachsendes Verwertungsinteresse, strenge Auflagen der Bauaufsicht und Konflikte mit Anwohner*innen - sind für eine Kultur, die vornehmlich in urbanen Resträumen gedeiht, immens groß. Wie kann sichergestellt werden, dass urbane Nischen für Clubkultur zukünftig bei Neubau- und Sanierungsprojekten mitgedacht werden? Welche hybriden Nutzungsformen können erarbeitet und welche architektonischen Antworten gefunden werden, um neue Veranstaltungsorte in das sozio-politische Gefüge eines Stadtteils zu integrieren? Welche Möglichkeiten stehen Architekt*innen zur Verfügung, das Spannungsverhältnis von Raum und Musik so zu beeinflussen, dass Orte eine Persönlichkeit bzw. eine Identität erhalten?
Der vorliegende Band beschäftigt sich damit, wie sich Clubkultur architektonisch und städtebaulich manifestiert hat und zukünftig manifestieren kann. Neben dem historischen Überblick der Clubmigration in der Stadt Berlin werden, basierend auf städtebaulichen Analysen, urbane Prototypen definiert, die neue Fläche für Clubnutzung in der Stadt erschließen könnten. Zukünftige Themen und Szenarien einer sozial-nachhaltigen Neubauplanung werden am Beispiel architektonischer Entwürfe von Bachelor- und Master-Studierenden der TU Berlin erläutert.

Management model for social and environmental impact in logistics through blockchain technologies

Verhoeven, Peter — Wed, 04 May 2022 00:00:00 +0200

Im Rahmen der voranschreitenden Digitalisierung von Logistikprozessen gewinnen Blockchain-Technologien zunehmend an Bedeutung. Sie leisten im Kontext nachhaltiger Logistiknetzwerke einen Beitrag zur akteursübergreifenden Transparenz und unterstützen die Nachverfolgung und Verifizierung von Produkten und Prozessen zur Verbesserung sozialer und ökologischer Parameter. Ziel dieser Arbeit ist es, ein ganzheitliches Management Modell zu entwickeln, das Anwender dabei unterstützt, Blockchain-Technologien im Kontext ihres Logistiknetzwerks zu verstehen und die achtsame Anwendbarkeit dieser Technologien für spezifische Problemstellungen zu prüfen. Zudem soll das Modell eine Ableitung der zu erwartenden Effekte auf beteiligte Akteure innerhalb des Logistiknetzwerkes hinsichtlich der sozialen und ökologischen Nachhaltigkeit ermöglichen und in einem weiteren Schritt einen ganzheitlichen Ansatz zur Implementierung von Blockchain-Technologien bereitstellen. Methodisch werden dafür eine systematische Literaturanalyse, zwei Workshops sowie eine Fallstudienuntersuchung durchgeführt. Im Rahmen der systematischen Literaturanalyse werden 285 Artikel ausgewertet und 53 relevante Artikel synthetisiert. Basierend auf der Nominal Group Technique wird ein erster Workshop mit 30 Experten von Fertigungsunternehmen, Logistikdienstleistern, Technologieunternehmen und Hochschulen durchgeführt und durch eine anschließende Befragung ergänzt. Im Rahmen eines zweiten Workshops werden drei Anwendungsfälle von Blockchain-Technologien mit 24 Experten in offenen und moderierten Gruppendiskussionen analysiert. Abschließend werden drei exemplarische Fallstudien sowie acht Experteninterviews durchgeführt und systematisch hinsichtlich fall-übergreifender Erkenntnisse ausgewertet. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein vierphasiges Management Modell, dass den Anwender durch den Prozess der Bewertung und Implementierung von Blockchain-Technologien im Kontext nachhaltiger Logistik führt. Während in der ersten Phase Anforderungen des Logistiknetzwerks auf generelle Eignung für Blockchain-Technologien geprüft werden, umfasst die zweite Phase ein Modell für die achtsame Adoption. Darauf aufbauend wird in Phase drei ein Modell zur Erklärung sozialer und ökologischer Effekte einzelner beteiligter Akteure des Logistiknetzwerks bereitgestellt. Die vierte Phase repräsentiert letztlich die Implementierung von Blockchain-Technologien in der Logistik und basiert auf fünf Managementbereichen, in denen gezielt Handlungsempfehlungen, Methoden und Werkzeuge bereitgestellt werden, um eine erfolgreiche Umsetzung zu ermöglichen. Abschließend gibt die Arbeit einen Ausblick auf eine zukünftige Vision und zeigt auf, welche Veränderungen in Logistiknetzwerken durch Blockchain-Technologien zu erwarten sind.

IFA inside out

Pasel, Ralf;Ernst, Sebastian Felix — Thu, 28 Apr 2022 00:00:00 +0200

INSIDE OUT ist ein Design Build Experiment, das kuratorische Praxis und interaktive Installation zusammenführt und im Rahmen der IFA Jahresausstellung 2021 am Institut für Architektur im Hermkes Bau am Ernst Reuter Platz zusammenenführt. Geprägt von den Ereignissen der Covid-19 Pandemie spielt die Frage der Ausstellungskonzeption auf Distanz dabei die zentrale Rolle, die über Produktion, Gestaltung und Realisierung entscheidet.

Corona und Nachbarschaft

Danyel, Lara Felicia — Thu, 21 Apr 2022 00:00:00 +0200

Die vorliegende Arbeit untersucht die Auswirkungen der Corona-Pandemie auf die Nutzung der eigenen Nachbarschaft. Dabei wird das individuelle Mobilitätsverhalten als Mittler genutzt, um diese Veränderungen, bezogen auf das Berliner Stadtgebiet, räumlich nachzuvollziehen. In einem Mixed-Method-Ansatz wurde für die zwei Berliner Bezirke Treptow-Köpenick und Mitte vom Spätsommer bis Herbst 2020 eine qualitative Studie mit standardisierter Vorab-Befragung durchgeführt. Ausgangspunkt der Arbeit ist dabei die Annahme, dass Ausgangs- und Kontaktbeschränkungen, Schließungen von Geschäften und Veranstaltungsstätten und andere Maßnahmen der Pandemieeindämmung wie Social Distancing während der Corona-Krise einen erheblichen Einfluss auf die Orte haben, die Berliner*innen seit März 2020 aufsuchten. Die Befragung zeigt auf, dass sich Änderungen im Mobilitätsverhalten besonders bei freiwilligen Aktivitäten vollzogen, während notwendige Aktivitäten nicht in gleichem Maße betroffen waren. Auch die Verkehrsmittelwahl ist von diesem Wandel betroffen: Während der ÖPNV noch immer Nutzungseinbußen verzeichnet, haben das Auto, das Fahrrad, aber auch der Fußverkehr an Attraktivität gewonnen. Darüber hinaus werden zwei Anpassungsstrategien der Befragten im Freizeitbereich näher vorgestellt – einerseits das Aufsuchen von naturnahen Freiräumen in der Stadt, zum anderen das Spazierengehen als pandemieangepasster soziale Praxis. Zuletzt wird die Frage aufgeworfen, welche Rolle Stadtplanung in dieser Entwicklungsdynamik einnehmen kann.

Matching minors in bipartite graphs

Wiederrecht, Sebastian — Tue, 19 Apr 2022 00:00:00 +0200

In der vorliegenden Arbeit werden fundamentale Teile des Graphminorenprojekts von Robertson und Seymour für das Studium von Matching Minoren adaptiert und Verbindungen zur Strukturtheorie gerichteter Graphen aufgezeigt. Wir entwickeln matchingtheoretische Analogien zu etablierten Resultaten des Graphminorenprojekts:
Wir charakterisieren die Existenz eines Kreuzes über einem konformen Kreis mittels topologischer Eigenschaften. Weiter entwickeln wir eine Theorie zu perfekter Matchingweite, einem Weiteparameter für Graphen mit perfekten Matchings, der von Norin eingeführt wurde. Hier zeigen wir, dass das Disjunkte Alternierende Pfade Problem auf bipartiten Graphen mit beschränkter Weite in Polynomialzeit lösbar ist. Weiter zeigen wir, dass jeder bipartite Graph mit hoher perfekter Matchingweite ein großes Gitter als Matchingminor enthalten muss. Schließlich zeigen wir ein Analogon des bekannten Flat Wall Theorem und geben eine qualitative Beschreibung aller bipartiter Graphen an, die einen festen Matching Minor ausschließen.

Contributions to on-board navigation on 1U CubeSats

Weiß, Sascha — Thu, 07 Apr 2022 00:00:00 +0200

Diese Arbeit untersucht den Einsatz von GNSS-Empfängern auf 1U CubeSats am Beispiel von BEESAT-4 und BEESAT-9. Das Integrieren einer solchen Komponente auf Satelliten ermöglicht eine hochgenaue Zeitsynchronisation, Positions- und Orbitbestimmung sowie deren Vorhersage Es werden die Anwendungsfelder beleuchtet, die auf ein akkurates Lageregelungs- und Orbitbestimmungssystem angewiesen sind und außerdem auch von CubeSats bearbeitet werden können. Dazu wird der Stand der Technik von GNSS-Empfängern beschrieben, die für den Einsatz auf Satelliten geeignet sind und von ihren Eigenschaften auch auf 1U CubeSats integriert werden könnten. Weitergehend wird untersucht, welche Subsysteme eines Kleinstsatelliten besonders betroffen sind und was die speziellen Herausforderungen sind, um eine präzise Positionsbestimmung mithilfe eines GNSS-Empfängers zu realisieren. Dazu werden auch einige Entwicklungen vorgestellt, die in den letzten Jahren die Leistungsfähigkeit von 1U CubeSats signifikant erhöht haben. Das Systemkonzept der BEESAT Satelliten wird eingeführt und die Evolution der Nutzlastplatine inklusive der Verwendung der jeweils neuesten Sensortechnologien für die Lageregelung beschrieben. Es wird gezeigt wie die Verifikation der Subsysteme des Satelliten am Boden erfolgte, wobei der Fokus auf dem Testen und Simulieren der Lageregelung und dem GNSS-Empfänger liegt. Dazu werden die notwendigen Integrationsschritte, die Kalibrations- und die Umwelttestkampagne diskutiert. Beide Satelliten wurden erfolgreich betrieben und die Ergebnisse der on-orbit Experimente werden vorgestellt. Es wird gezeigt wie zunächst eine dreiachsenstabilisierte Lageregelung auf BEESAT-4 verifiziert und anschließend auf BEESAT-9 über mehr als ein Jahr ein GNSS-Empfänger erfolgreich betrieben wurde. Zusätzlich wird der Intersatelliten Link zwischen BEESAT-4 und BIROS analysiert, da dieser für die Relativnavigation von Satelliten essentiell ist. Die akquirierten Navigationsdaten wurden zum Boden gesendet und die Identifizierung von BEESAT-9 erfolgte mithilfe dieser Daten. Eine qualitative Analyse der Orbitelemente (TLE) von BEESAT-9 konnte systematisch durchgeführt werden durch einen täglichen Einsatz des GNSS-Empfängers. Weiterhin wurde erforscht wie sich eine kleine GNSS-Antenne auf die empfangenen Signalstärken der GNSS Satelliten auswirkt und ob diese Antenne oder ihr Verstärker mit der Zeit degradieren. Zusätzlich konnte eine Orbitbestimmung und -propagation auf Basis der Navigationsdaten durchgeführt und die Ergebnisse ausgewertet werden. Die analysierten Fragestellungen erlauben eine Aussage über den durchgängigen Einsatz von GNSS-Empfängern auf 1U CubeSats und ob dieser notwendig ist um die Missionsziele zu erreichen.

Artefakte des Entwerfens

Mon, 04 Apr 2022 00:00:00 +0200

Der Tagungsband versammelt Beiträge des 4. Forums Architekturwissenschaft zum architektonischen Entwerfen und seine Artefakte. Die vom Netzwerk Architekturwissenschaft ausgerichtete Konferenz hat im November 2017 an der TU Berlin stattgefunden.

Die Beitragenden zur vorliegenden Publikation fragen nach den epistemischen Potentialen von Skizzen, Renderings, Modellen, Fotografien und Zeichnungen beim Entwerfen von Architektur. Sie folgen allesamt der These, dass Medien im Entwurf nicht nur abbilden, sondern ihrerseits Grundlage weiterer Wissenshandlungen sind. Anhand von Fallbeispielen, die vom Mittelalter bis in die Gegenwart reichen, zeichnen die Texte den besonderen qualitativen Einfluss nach, den ‚das Machen‘ eines Entwurfs am Artefakt für diesen Entwurf hat. Strukturgebend sowohl für die Tagung als auch diese Publikation war der Versuch, theoretische Positionen und die Ergebnisse praktischen Arbeitens – Artefakte – zusammenzubringen: Die Tagung war verbunden mit einer Ausstellung am Architekturmuseum der TU Berlin, im vorliegenden Band wechseln sich Theoriebeiträge mit text-bildlichen Beschreibungen der gezeigten Artefakte ab.

Jahresbericht 2020/2021 | Annual report 2020/2021

Schumacher, Heike;Völker, Stephan — Fri, 01 Apr 2022 00:00:00 +0200

Die Jahresberichte des Fachgebietes Lichttechnik informieren über Lehrveranstaltungen und aktuelle Forschungsvorhaben am Fachgebiet und geben einen Überblick über Mitarbeiter, Publikationen und Gremientätigkeiten.

Overcoming logistics-related barriers to higher-value exports – a decision framework to identify policy measures

Wiederer, Christina — Wed, 30 Mar 2022 00:00:00 +0200

Logistik ist der Schlüssel zu den Handelschancen eines Landes. Eine niedrige außenhandelsbezogene Logistikleistung, gemessen in Kosten und Hindernissen von Importen und Exporten, hindert viele Länder daran, ihre Volkswirtschaften zu diversifizieren, und kann Außenhandel, Wachstum und Beschäftigung hemmen. Dies gilt insbesondere für Entwicklungsländer, in denen ein schwieriges Logistikumfeld, d. h. das Zusammenspiel von Logistikinfrastruktur und Logistikdienstleistungen, oft ein Faktor für schwachen Außenhandel ist. Während Außenhandel sowohl aus Exporten als auch aus Importen besteht, sind Exporte aufgrund ihres Potenzials zur Steigerung von Wohlstand und Beschäftigung von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung eines Landes. Verzögerungen in der Lieferkette erhöhen die Transport- und damit die Produktkosten und beeinträchtigen die Wettbewerbsfähigkeit von Exporten. Sie zwingen Unternehmen, höhere Lagerbestände zu halten, um Produktionsausfällen aufgrund von Verzögerungen bei der Beschaffung von Vorprodukten vorzubeugen. Obwohl Logistikdienstleistungen hauptsächlich von privaten Akteuren erbracht werden, spielen nationale Regierungen eine Schlüsselrolle bei der Gewährleistung eines gut funktionierenden Logistikumfeldes, z. B. über öffentliche Infrastruktur, Zollabfertigung oder Berufsausbildung. Angesichts begrenzter Ressourcen sind das Ermitteln und Priorisieren notwendiger Investitionen entscheidende Aufgaben für Entwicklungsländer.

Diese Dissertation entwickelt ein Entscheidungsmodell für den öffentlichen Sektor, welche handelslogistischen Interventionen in einem Land durchgeführt werden sollten, um Exporte innerhalb höherwertiger Produktkategorien zu ermöglichen. Höherwertige Exporte beziehen sich hier nicht nur auf eine höhere Exportmenge, sondern auch auf eine höhere Wertschöpfung der Exporte. Das Entscheidungsmodell wird auf drei Produktkategorien angewendet: Automobilprodukte, leichtverderbliche Agrarprodukte und Hightech-Produkte. Sodann wird das Modell auf Marokko, Kirgisien und Vietnam angewendet, drei Länder mit mittelhohem Einkommen, die unterschiedliche Weltregionen, Bevölkerungsgrößen und Industriestrukturen repräsentieren. Die zur Erstellung des Entscheidungsmodells verwendeten Methoden umfassen strukturierte und semistrukturierte Interviews, Datenanalysen aus öffentlich zugänglichen Quellen und Literaturanalysen.

Die Ergebnisse beinhalten produktkategorie-spezifische Logistikanforderungen, Lückenanalysen für die drei Länder sowie Handlungsempfehlungen für Regierungsmaßnahmen zur Verbesserung der Logistik für Automobilprodukte in Marokko, leichtverderbliche landwirtschaftliche Güter in Kirgisien und Hightech-Fertigung in Vietnam. Obgleich die vorgeschlagenen Logistik-Maßnahmen nur für die drei Fallstudienländer gelten, kann der erste Teil des Entscheidungsmodells (die Idealkonfiguration des Logistikumfeldes sowie produktkategoriespezifische Logistikanforderungen) auf andere Länder angewendet werden, die Exporte in den drei Produktkategorien fördern möchten. Ebenfalls enthalten sind Leitfäden für die Regierungen anderer Länder bezüglich möglicher Maßnahmen zur Verbesserung des Logistikumfelds der drei Produktkategorien. Das hier entwickelte Entscheidungsmodell kann auch auf andere Produktkategorien angewendet werden. Es bedient sich einer strukturierten Herangehensweise, die es ermöglicht, empfohlene staatliche Maßnahmen auch auf einer schmalen empirischen Basis aus logistikbezogenen Daten und Erkenntnissen aus Interviews mit Logistikakteuren herauszuarbeiten.

Management des Kostenrisikos aus Nachunternehmerausfall in der Bauwirtschaft

Franke, Boje — Wed, 30 Mar 2022 00:00:00 +0200

Aus Sicht eines Generalunternehmers (GU), der gezielt die Verantwortung für die Fertigstellung komplexer Bauprojekte übernimmt, stellt der mögliche Ausfall eines seiner Nachunternehmer (NU) ein erhebliches Kostenrisiko dar. In der vorliegenden Arbeit wird der optimale Einsatz verschiedener Sicherungsinstrumente zum Risikotransfer eines Teils des Kostenrisikos aus NU-Ausfall auf externe Risikoträger untersucht. Die betrachteten Sicherungsinstrumente sind einerseits Bürgschaften, die als Ausführungs- und Gewährleistungssicherheiten durch die NU gestellt werden, andererseits das in Deutschland noch weitgehend unbekannte, in den Vereinigten Staaten jedoch bereits etablierte Produkt der NU-Ausfallversicherung, die der GU direkt mit einem Versicherer abschließt.

Um eine rechnerische Bestimmung der Gesamtrisikokosten des GU in Abhängigkeit seines Einsatzes der betrachteten Sicherungsinstrumente zu ermöglichen, beschreibt der Verfasser ein Portfoliomodell anhand dessen sich das Kostenrisiko aus NU-Ausfall eines Portfolios von NU-Verträgen bemessen lässt. Anhand von Beispielrechnungen lässt sich mit Hilfe dieses Portfoliomodells zeigen, dass NU-Ausfallversicherungen ein für die Risikofinanzierung der GU hochrelevantes Sicherungsinstrument sind. Sie ermöglichen es, gezielt den Teil des Kostenrisikos aus NU-Ausfall auf einen Versicherer zu transferieren, der sich weder durch Bürgschaften decken, noch durch den GU effizient selbst tragen lassen. Gegenüber dem in der deutschen Bauwirtschaft weiterhin üblichen pauschalen Einsatz von Ausführungs- und Gewährleistungsbürgschaften ermöglicht ein gezielter Einsatz der Sicherungsinstrumente, der aus dem optimalen Ausmaß des Risikotransfers abgeleitet ist, die Effizienz der Risikofinanzierung des GU erheblich zu steigern. Hierdurch kann eine deutliche Senkung erwarteten Gesamtrisikokosten des GU erreicht werden.

Auswirkungen der hochfrequent alternierenden Ströme leistungselektronischer Schaltungen auf das Betriebs- und Alterungsverhalten von Lithium-Ionen-Batterien

Korth Pereira Ferraz, Pablo — Mon, 21 Mar 2022 00:00:00 +0100

Der Erfolg batterieelektrischer Fahrzeuge hängt maßgeblich von der Zuverlässigkeit und Vorhersagbarkeit des Batteriespeichers ab. Dieser ist an verschiedene leistungselektronische Schaltungen angeschlossen, durch deren Schaltmuster periodische Stromschwankungen, sog. "Rippel" entstehen. In dieser Arbeit wird der Einfluss dieser hochfrequenten Stromschwankungen auf die Alterung und das Betriebsverhalten von Lithium-Ionen-Zellen durch zyklische Alterungstests mit induzierten, hochfrequenten Stromrippeln eines eigens entwickelten Zelltesters untersucht. Die vergleichende Auswertung zentraler Alterungsparameter, darunter Restkapazität, Innenwiderstand und Polarisationsverhalten, ergibt, dass der Einfluss des Stromrippels auf das allgemeine Alterungsverhalten der Zellen relativ gering ausfällt und deutlich von gravierenderen Einflüssen überlagert wird. Insbesondere bestätigt sich, dass zwischen den Alterungsparametern stets direkte Rückschlüsse gezogen werden können und somit bei der Diagnose der Zellbeschaffenheit keine Unterscheidung zwischen den Zyklisierungsmethoden herangezogen werden muss. Die Messungen zeigen jedoch einen qualitativen Zusammenhang zwischen der im Betrieb erreichbaren Zyklentiefe und den Stromrippeln und legen ebenso einen quantitativen Zusammenhang zwischen der Größe der Stromschwankung und der verringerten Zyklentiefe nahe. Demnach ist im Rahmen typischer Betriebsbedingungen kaum ein Einfluss der Stromrippel auf die Zuverlässigkeit der Zellen zu erwarten, wohl aber ein spürbarer Einfluss auf deren Vorhersagbarkeit.

Digitalisierung beruflicher Lern- und Arbeitsprozesse

Mahrin, Bernd;Krümmel, Stefan — Mon, 14 Mar 2022 00:00:00 +0100

Der Sammelband „Digitalisierung beruflicher Lern- und Arbeitsprozesse – Impulse aus der Bauwirtschaft und anderen gewerblich-technischen Sektoren“ stellt aktuelle Ansätze zum digital unterstützten beruflichen Lernen dar. Die Beiträge geben Einblicke in die dynamische Entwicklung der Schnittstellen von Erwerbsarbeit und beruflicher Aus-, Fort- und Weiterbildung im Kontext der Digitalisierung Arbeits- und Lernmitteln. Der Band schließt damit an die 2019 ebenfalls im Universitätsverlag der Technischen Universität Berlin erschienene Publikation „Berufsbildung am Bau digital“ (hrsg. von Bernd Mahrin und Johannes Meyser) an.

Das erste Kapitel erörtert grundsätzliche didaktische Fragen zu digital unterstütztem Lernen und Arbeiten einschließlich der Rahmenbedingungen. Im zweiten Kapitel schließen sich Beiträge zur Kapazitätsentwicklung, zu Standards und zu digitalen Werkzeugen an. Das dritte Kapitel widmet sich konkreten Einzellösungen mit starkem Praxisbezug und hohem Transferpotenzial zum digitalisierten Arbeiten und Lernen im Bausektor und im Metallbereich. Das abschließende vierte Kapitel präsentiert übergreifend nutzbare und frei zugängliche Online-Angebote wie einen Medienpool für Bildungszwecke, eine Lernmedien-Datenbank und ein hybrides Lernsystem mit virtuellem 3D-Gebäudemodell.

Das Buch ist entstanden im Rahmen des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung und den Europäischen Sozialfonds geförderten Projektes DigiBAU – Digitales Bauberufliches Lernen und Arbeiten.

Leitfaden Ko-Kreation: Urbane Transformationen mit Urban Design Thinking

Pahl-Weber, Elke;Gabsch, Greta;Flade, Kilian;Jeutner, Marcus — Thu, 17 Feb 2022 00:00:00 +0100

„Urbane Ko-Kreation“ ist in aller Munde. Doch wie lässt sich diese im Stadtplanungsalltag praktisch erreichen? Sie erfordert Methoden, die der Komplexität von Städten und ihrer Entwicklung Rechenschaft tragen und die zugleich so angelegt sind, dass jeder Mensch mitarbeiten kann. Die Methode Urban Design Thinking (UDT) vermag es, im Rahmen ko-kreativer Stadtplanung und -entwicklung die Bedarfe von Nutzer:innen in die Entwicklung ihrer Stadt einzubeziehen und somit Ideen für komplexe städtische Herausforderungen zu finden. Konzipiert wurde sie ab 2015 vom Fachgebiet Bestandsentwicklung und Erneuerung von Siedlungseinheiten an der Technischen Universität Berlin, ausgehend von der Design Thinking Methode der Standford University. Angewendet wurde UDT bereits in einer Vielzahl von Studien- und Forschungsprojekten, so auch in dem Forschungsprojekt „Migrants4Cities“, das die TU Berlin gemeinsam mit der Stadt Mannheim und inter3 – Institut für Ressourcenmanagement durchführte. Dieser Leitfaden gibt anhand der Projekterfahrungen aus „Migrants4Cities“ einen praxisorientierten Überblick der Anwendungsweisen und -möglichkeiten von UDT. In ihm wird u.a. die Methode in den Kontext von Ko-Kreation in der Stadtentwicklung eingeordnet. Vorgestellt werden die nötigen Rahmenbedingungen für einen erfolgreichen UDT-Prozess sowie die möglichen Herausforderungen in dessen Durchführung. Einblicke in die UDT-Praxis liefern ein Überblick der im Projekt entwickelten Lösungsansätze sowie ein interaktiver UDT-Schnelldurchlauf, der zum selbst Ausprobieren einlädt.

Werkstatt Multihalle – Contemporary Living Experiments

Pasel, Ralf — Wed, 02 Feb 2022 00:00:00 +0100

Die 'Werkstatt Multihalle' setzt mit 'Contemporary Living Experiments' einen Schwerpunkt an der Schnittstelle von 'akademischer Wissenschaft' und 'demokratische Stadtgesellschaft' und entspricht durch den Fokus auf experimentellen Wohnformen und durch das Ausloten neuer qualitativer Lebensräume dem Grundgedanken der Multihalle Frei Ottos. In dieser werden aktuelle Themen zu Gesellschaft, Urbanität, Wohnen und Nachhaltigkeit verhandelt. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung innovativer Antworten auf die Fragestellungen des zukünftigen städtischen Lebens.

Sustainable Societies: Transition from theories to practice

Sethi, Mahendra — Mon, 17 Jan 2022 00:00:00 +0100

Die nationale wirtschaftliche Situation, sich schnell verändernde Gesellschaften, die zunehmende Umweltverschmutzung inmitten der globalen Erwärmung um uns herum sind einige der brennendsten Themen in täglichen Diskussionen, Nachrichten und wissenschaftlichen Diskursen. Was wir sehen, sind nur die Folgen langwieriger Handlungen, Richtlinien und Entscheidungen. Die mit diesen Phänomenen verbundenen Fragen sind hochkomplex, die eine direkte Interpretation ihrer Ursachen, Indikationen, Ergebnisse und langfristigen Auswirkungen herausfordern. Ist zum Beispiel die Bewirtschaftung natürlicher Ressourcen für Industrie- und Geschäftsbetriebe innerhalb eines Landes ein wirtschaftliches Problem? Oder ist es ein ökologisches? Oder eher ein soziales? Könnte es mit Theorien und Techniken eines dieser Gebiete gelöst werden? Nun, das Problem und seine Abhilfe erfordert eine Kombination aller drei Disziplinen. Und dennoch haben Maßnahmen zur Integration all dieser Felder in der Regel eines oder mehrere umgangen.

Der Rahmen, der im Laufe der Jahre am häufigsten die Konvergenz verschiedener Bereiche des disziplinären Wissens erklärt hat, war Nachhaltigkeit. Gleichzeitig bleibt ihre Verfolgung in der Praxis, die vorherrschende öffentliche Wahrnehmung, die politischen Agenden und die Mainstream-Medien schwer fassbar. In Ermangelung einer kritischen Theorie zu „nachhaltigen Gesellschaften“ wird das zeitgenössische Entwicklungsmodell durch vage Vorstellungen von Ökologisierung, grünem Wachstum, Öko-Entwicklung, Ökotourismus, Smart Cities usw., die größtenteils von Unternehmen und Konzernen gesteuert werden, falsch informiert. Die zeitgenössischen Gesellschaften existieren und entwickeln sich weiter, ohne echtes Wissen über Nachhaltigkeit, das in seinen disziplinären Strömungen zersplittert ist.

Dieses Buch entfaltet die inhärenten Dilemmata, Widersprüche und Paradoxien innerhalb des aktuellen Nachhaltigkeitsparadigmas, um eine eher nuancierte Innenansicht dessen zu schaffen, was Nachhaltigkeit ausmacht und wie sie mit soziotechnischen, institutionellen, politischen und Managementlösungen realisiert werden könnte. Dabei überprüft die Forschung umfassend etwa hundert Umwelt-, Sozial- und Wirtschaftstheorien, um über das weitere Vorgehen nachzudenken. Angesichts der Tatsache, dass Nachhaltigkeit eine politisch-ökonomische und soziokulturelle Herausforderung ist, müssen die Übergänge kulturell vielfältig und generationenübergreifend sein, was die Einführung neuer Werte, Botschaften und Führung erfordert, während traditionelles Wissen und vorherrschende Institutionen erhalten bleiben. Das Buch gipfelt in einer Übergangsarchitektur mit Politikempfehlungen für ein Regieren ohne Gouvernementalität mit plausiblen Regulierungsinstrumenten, kapazitiven Mechanismen, Planungen und in der Praxis umsetzbaren freiwilligen Maßnahmen.

Überbau

Stumm, Alexander;Lortie, Victor — Thu, 16 Dec 2021 00:00:00 +0100

Wo werden die Rohstoffe für die fortschrittverheißenden architektonischen und infrastrukturellen Großprojekte in Stahl und Beton abgebaut? Wie ist Architektur mit dem globalen System der Lieferketten verstrickt? Wer profitiert von der Verteilung von Grund und Boden? Welche Arbeitsbedingungen herrschen auf europäischen Großbaustellen? Und in bundesrepublikanischen Architekturbüros? Wie wird Architektur heute produziert?

Die Publikation handelt von Umweltzerstörung und Land Grabbing der Zementindustrie in Indonesien und Vietnam, den Methoden der Sandmafia am Mekong, und die Extraktion von Lithium in Bolivien für die Batterien unserer Smart Cities. Sie beleuchtet strukturelle bodenpolitische Ungleichheiten und die prekären Anstellungsverhältnisse jener Architekturmachender, die bei der Betrachtung spektakulärer Neubauten zumeist vergessen werden. So werden die Formen architektonischer Gouvernementalität greifbar.

Algorithmic aspects of resource allocation and multiwinner voting: theory and experiments

Kaczmarczyk, Andrzej — Fri, 10 Dec 2021 00:00:00 +0100

Diese Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von Themen des Forschungsgebiets Computational Social Choice im Lichte realer Anwendungen. Dabei trägt sie zu einem besseren Verständnis der Bereiche der fairen Zuordnung und der Mehrgewinnerwahlen bei. Für beide Konzepte schlagen wir – inspiriert von realen Anwendungen – verschiedene neue Begriffe und Erweiterungen bestehender Modelle vor. Anschließend analysieren wir die Komplexität der Beantwortung von Berechnungsfragen, die durch die eingeführten Konzepte aufgeworfen werden. Dabei fokussieren wir uns auf die parametrisierte Komplexität. Hierzu identifizieren wir verschiedene Parameter, welche natürliche Merkmale der von uns untersuchten Berechnungsprobleme beschreiben. Durch die Nutzung dieser Parameter entwickeln wir erfolgreich effiziente Algorithmen für Spezialfälle der untersuchten Probleme. Wir ergänzen unsere Analyse indem wir zeigen, welche Parameter vermutlich nicht verwendet werden können um effiziente Algorithmen zu finden. Dabei zeichnen wir ein umfassendes Bild der Berechnungskomplexität der untersuchten Probleme. Insbesondere konzentrieren wir uns auf vier Themen, die wir, gruppiert nach unseren beiden Schwerpunkten, unten vorstellen. Für alle Themen bis auf eines präsentieren wir Experimente, die auf Implementierungen der von uns neu entwickelten Algorithmen basieren.

Wir konzentrieren uns zunächst auf die faire Zuordnung unteilbarer Ressourcen. Hier betrachten wir eine Menge unteilbarer Ressourcen und eine Gruppe von Agenten. Jeder Agent gibt eine Bewertung des Nutzens jeder Ressource ab und die Aufgabe besteht darin, eine "faire" Zuordnung der Ressourcen zu finden, wobei jede Ressource höchstens einem Agenten zugeordnet werden kann. Innerhalb dieses Bereiches konzentrieren wir uns auf die beiden folgenden Problemstellungen.

Der soziale Kontext bei der fairen Zuordnung unteilbarer Ressourcen. In vielen Szenarien, in denen Ressourcen zugeordnet werden sollen, ist es unwahrscheinlich, dass jeder Agent alle anderen kennt. Vorstellbar ist beispielsweise ein Szenario, in dem die Agenten Mitarbeiter eines großen Unternehmens repräsentieren. Es ist höchst unwahrscheinlich, dass jeder Mitarbeiter jeden anderen Mitarbeiter kennt. Motiviert durch solche Szenarien entwickeln wir ein neues Modell der graph-basierten Neidfreiheit. Wir erweitern den klassischen Neidfreiheitsbegriff um die sozialen Beziehungen von Agenten, die durch soziale Netzwerke modelliert werden. Einerseits zeigen wir, dass wenn das soziale Netzwerk der Agenten einfach ist (zum Beispiel, wenn es sich um einen gerichteten azyklischen Graph handelt), in manchen Fällen faire Zuordnungen effizient gefunden werden können. Andererseits stellen wir diesen algorithmisch positiven Ergebnissen mehrere NP-schweren Fällen entgegen. Ein Beispiel für einen solchen Fall sind soziale Netzwerke mit einem konstanten Knotengrad.

Faire Zuteilung an wenige Agenten mit begrenzter Rationalität. Begrenzte Rationalität beschreibt die Idee, dass Menschen aufgrund kognitiver Grenzen dazu neigen, Probleme, mit denen sie konfrontiert werden, zu vereinfachen. Eine mögliche Folge dieser Grenzen ist, dass menschliche Agenten in der Regel einfache Bewertungen der gewünschten Ressourcen abgeben; beispielsweise könnten Agenten die verfügbaren Ressourcen nur in zwei Gruppen, erwünschte und unerwünschte Ressourcen, kategorisieren. Durch Anwendung von Techniken zum Lösen von Ganzzahligen Linearen Programmen zeigen wir, dass unter der Annahme einer kleinen Anzahl von Agenten die Ausnutzung begrenzter Rationalität dabei hilft, effiziente Algorithmen zum Finden neidfreier und Pareto-effizienter Zuweisungen zu entwickeln. Weiterhin zeigen wir, dass unser Ergebnis ein allgemeines Verfahren liefert, welches auf eine Reihe verschiedener Fairnesskonzepte angewendet werden kann, wie zum Beispiel Neidfreiheit bis auf ein Gut oder Neidfreiheit bis auf irgendein Gut. Auf diese Weise gewinnen wir effiziente Algorithmen für eine Reihe fairer Zuordnungsprobleme (wenige Agenten mit begrenzter Rationalität vorausgesetzt). Darüber hinaus zeigen wir empirisch, dass unsere Technik in der Praxis anwendbar ist.

Weiterhin untersuchen wir Mehrgewinnerwahlen, bei denen uns eine Menge von Wählern sowie ihre Präferenzen über eine Reihe von Kandidaten gegeben sind. Das Ergebnis eines Mehrgewinnerwahlverfahrens ist eine Gruppe (oder eine Menge von Gruppen im Falle eines Unentschiedens) von Kandidaten, welche die Präferenzen der Wähler am besten einem bestimmten Ziel folgend widerspiegeln. In diesem Kontext untersuchen wir die folgenden Themen.

Die Robustheit von Wahlergebnissen. Wir untersuchen, wie robust die Ergebnisse von Mehrgewinnerwahlen gegenüber möglicher Fehler der Wähler sind. Unter der Annahme, dass jeder Wähler eine Stimme in Form einer Rangliste von Kandidaten abgibt, modellieren wir einen Fehler als einen Tausch benachbarter Kandidaten in der Rangliste. Wir zeigen, dass für Wahlregeln wie SNTV, k-Approval und k-Borda die minimale Anzahl an Vertauschungen, welche zu einer Ergebnisänderung führt, einfach zu berechnen ist. Für STV und die Chamberlin-Courant-Regel ist diese Aufgabe allerdings NP-schwer. Wir schließen unsere Untersuchung der Robustheit unterschiedlicher Wahlregeln ab mit einer experimentellen Evaluierung der durchschnittlichen Anzahl zufälliger Vertauschungen, die zu einer Änderung des Ergebnisses führen.

Strategische Abstimmung bei Wahlen mit mehreren Gewinnern. Wir fragen, ob eine bestimmte Gruppe von kooperierenden Wählern ein Wahlergebnis zu ihren Gunsten manipulieren kann. Dabei konzentrieren wir uns auf die k-Approval-Wahlregel. Wir zeigen, dass die Berechnungskomplexität der besagten Manipulation eine reiche Struktur besitzt. Auf der einen Seite identifizieren wir mehrere Fälle in denen das Problem in Polynomzeit lösbar ist. Auf der anderen Seite identifizieren wir jedoch auch NP-schwere Fälle. Für einige von ihnen zeigen wir, wie die Berechnungsschwere durch parametrisierte Algorithmen umgangen werden kann. Wir präsentieren zudem experimentelle Untersuchungen, welche darauf hindeuten, dass unsere Algorithmen in der Praxis anwendbar sind.

G-IQI – German Inpatient Quality Indicators Version 5.3

Mansky, Thomas;Nimptsch, Ulrike — Wed, 08 Dec 2021 00:00:00 +0100

Die German Inpatient Quality Indicators (G-IQI) sind derzeit das umfassendste, auf Krankenhausabrechnungsdaten beruhende Indikatorensystem zur krankheitsspezifischen Abbildung des stationären Leistungsgeschehens in Akutkrankenhäusern. Die Indikatoren sind einerseits konzipiert, um so weit wie möglich medizinisch sinnvoll strukturierte Leistungskennzahlen und Behandlungsergebnisse auch für externe Nutzer transparent zu machen. Vor allem dienen sie aber der Ergebnisverbesserung im internen Qualitätsmanagement der Krankenhäuser. Die Indikatoren helfen den Kliniken, Verbesserungspotential anhand des Vergleiches ihrer Ergebnisse mit dem Bundesdurchschnitt zu erkennen und zu erörtern. Als Aufgreifkriterien für ergebnisorientierte Prozessanalysen – in Form von Peer Review Verfahren oder Mortalitäts- und Morbiditätskonferenzen – sind die Indikatoren unverzichtbar für eine gezielte und effiziente Fehlersuche und Qualitätsverbesserung.
Das vorliegende Working Paper enthält die Bundesreferenzwerte des Jahres 2019 zur G-IQI Version 5.3. Für alle Indikatoren werden bundesweite Vergleichswerte ausgewiesen, die auf Grundlage der Mikrodaten der fallpauschalenbezogenen Krankenhausstatistik (DRG-Statistik) berechnet wurden. Die technischen Spezifikationen der Indikatoren sind im Anhang dargestellt und beziehen sich auf die im Jahr 2021 in Deutschland gültigen Kodiersysteme. Hinsichtlich der Indikatoren selbst handelt es sich bei der G-IQI Version 5.3 um eine Modifikation und Erweiterung der Version 5.2. Die vorliegende Version 5.3 greift im Auswertungsjahr 2019 52,8% aller Krankenhausfälle und 80,0% aller im Krankenhaus auftretenden Todesfälle in den Indikatoren auf und erreicht damit einen der höchsten Abdeckungsgrade unter den verfügbaren Indikatorensystemen.
Mit den Bundesreferenzwerten stehen Vergleichswerte zur Verfügung, die Kliniken eine objektive Einschätzung ihrer eigenen Position im Vergleich zum Bundesdurchschnitt ermöglichen. Darüber hinaus bieten die Bundesreferenzwerte eine umfassende, an medizinischen Kategorien orientierte Analyse des bundesweiten akutstationären Versorgungsgeschehens. Neben den vollständigen Indikatorergebnissen auf der Bundesebene werden die alters- und geschlechtsspezifischen Sterblichkeiten angegeben, die der Berechnung der klinikspezifischen Erwartungswerte zugrunde liegen. Zusätzlich werden für ausgewählte Indikatoren Fallzahlverteilungen über die Kliniken dargestellt. Damit enthält dieses Working Paper diverse Auswertungen, die in keiner anderen publizierten Statistik veröffentlicht werden und ergänzt damit andere Systeme der Gesundheitsberichterstattung.