Verbrennung ist der weltweit wichtigste Prozess zur Umwandlung chemisch gebundener Energie in technisch nutzbare Wärme. Der Einsatz von Wasser hat dabei das Potenzial, Luftschadstoffe wie Stickoxide effizient zu reduzieren. Für die Entwicklung derartiger Verbrennungssysteme sind heute Simulationen wichtige Werkzeuge. In der vorliegenden Arbeit wird dazu der Einfluss von Wasser auf die Verbrennung flüssiger Brennstoffe (mit Emulsionsbezug) durch experimentelle und numerische Methoden modelliert. Combustion is the world's most important process for the conversion of chemically bound energy into technically usable heat. In this context, the application of water has the potential to efficiently reduce air pollutants such asnitrogen oxides. Simulations are an important tool for the development of such combustion systems. In the present work, the influence of water on the combustion of liquid fuels (emulsion related) is modelled by experimental and numerical methods.

Diese Arbeit hat sich zum Ziel gesetzt, Methoden aufzuzeigen, „Big-Data“-Archive zu organisieren und zentrale Elemente der enthaltenen Informationen zu visualisieren. Anhand von drei wissenschaftlichen Experimenten werde ichzwei „Big-Data“- Herausforderungen, Datenvolumen (Volume) und Heterogenität (Variety), untersuchen und eine Visualisierung im Browser präsentieren, die trotz reduzierter Datenrate die wesentliche Information in den Datensätzenenthält. The scope of this research focuses on managing Big Data and eventually visualising the core information of the data itself. Specifically, I study three large-scale experiments that feature two Big Data challenges: large data size (Volume) and heterogeneous data (Variety), and provide the final visualisation through the web browser in which the size of the input data has to be reduced while preserving the vital information.

Ihrer Arbeit in der Originalsprache: Steigende Variantenvielfalt der Produkte und hohe Flexibilitätsanforderungen der Prozesse resultieren in zunehmender Komplexität der Automobilproduktion. Neben der Beherrschbarkeit dieser Herausforderungen ist zur Gewährleistung der Qualitätsanforderungen sowie einer effizienten Qualitätsregelung eine intensive Mensch-System-Kollaboration in der Montagelinie erforderlich. Dazu liefert diese Arbeit fünf methodisch-technische Beiträge zur Regelung der Produktionsqualität in der Fahrzeugmontage. Increasing variety of products and high flexibility requirements of production processes result in increasing complexity of automobile production. In addition to mastering these challenges, intensive human-system collaboration in the assembly line is required to guarantee quality requirements and efficient quality control. This dissertation therefore provides methodological and technical contributions to control production quality on the basis of five interrelated sections.

Die Arbeit demonstriert die erfolgreiche Auslese von supraleitenden Einzelphotonen-Detektoren im Frequenzbereich mit zwei neu entwickelten Ausleseverfahren. This work presents two novel ways how to readout large superconducting single-photon detector arrays based on frequency division multiplexing.

Der Umbau der Energieversorgung zu einem von erneuerbaren Energien dominierten Energiesystem stellt die Versorgungssicherheit im Stromsektor vor neuen Herausforderungen. Zur Analyse der Versorgungssicherheit wird daher ein Modellkonzept entwickelt und angewendet, das sowohl die Untersuchung der Entwicklung der Stromnachfrage als auch die der optimalen Erzeugungstechnologien unter Berücksichtigung technischer, ökonomischer und klimapolitischer Restriktionen gestattet. The transformation of the energy system to renewable energies based one poses new challenges for the security of supply in the electricity sector. Therefore, a model concept is developed and applied to analyze the security of supply considering the development of future electricity demand. Besides, cost-optimal generation technologies are investigated taking into account technical, economic and climate policy restrictions.

In dieser Arbeit werden Methoden zur Erzeugung von TE₀- und TM₀-Oberflächenwellen für die Anwendung in mmW-Leckwellenantennen nach dem holografischen Prinzip vorgestellt und untersucht. Ziel ist dabei, die Integrierbarkeit der Oberflächenwellenerzeuger in mmW-Systeme zu vereinfachen und gleichzeitig die Abstrahleigenschaften der Leckwellenantennen zu verbessern. In this work new methods for the generation of TE₀ and TM₀ surface waves for mmW leaky wave antennas using the holographic principle are presented and evaluated. The main goal is to simplify the integrability of the surface wave launcher into mmW systems and at the same time improve the radiation characteristics of the leaky wave antenna.

Diese Arbeit untersucht die Einsatzfähigkeit von Glaskeramiken als Fügematerial für Hochtemperaturbrennstoffzellen. Das Sinterverhalten verschiedener Glaslote wird unter Einfluss mechanischer Lasten im optischen Dilatometer untersucht. Dabei konnte ein Sinterfaktor bestimmt werden, der den Sinterfortschritt beeinflusst. Die Anhaftung der Glaslote am Interkonnektor wird im bruchmechanischen Experiment ermittelt. Glass-ceramics are used as sealant in SOFCs . Optical dilatometry is used to analyze the sintering process of different sealants under mechanical loads. A simple factor is then identified which influences the sintering behavior. A fracture mechanical experiment is used to examine the bonding between the glass-ceramic and the interconnector.

Die Arbeit präsentiert actiTopp, ein Modell zur Erstellung von Aktivitätenplänen. Diese werden für Verkehrsnachfragemodellierungen benötigt und bilden, basierend auf Daten des Deutschen Mobilitätspanels, alle Aktivitäten einer Woche ab. Durch die Integration dieser, in vielen Modellen bisher nicht vorhandenen, Längsschnittperspektive ermöglicht actiTopp die Abbildung von Auswirkungen aktueller und zukünftiger Fragestellungen der Verkehrsplanung sowie Verbesserungen der gesamten Prozesskette. This work presents actiTopp, a model to generate activity schedules. Activity schedules are used as part of activity-based travel demand models. Using data of the German Mobility Panel, they cover all activities for one week. Through this longitudinal perspective, neglected by most travel demand models until now, actiTopp enables depicting effects of current and future transport planning issues as well as improvements in the entire process chain of travel demand modeling.

The multistage depressed collector (MDC) shall be one of the key technologies to achieve the required gyrotron efficiency in the DEMOnstration fusion power plant. For the first time, this work presents a comprehensive study of possible gyrotron MDC concepts. Concepts, only using axisymmetric E- and B-field components are shown to be insufficient. Instead, promising concepts using the E×B drift are proposed. A detailed study of a novel MDC concept using an azimuthal electric field is presented.

Diese Studie führt eine Auslegung von supraleitenden Kabeln für die Anwendung im 380-kV-Drehstromnetz durch und erläutert allgemeine Aspekte des Einsatzes solcher Kabel im Höchstspannungsnetz. Dabei vergleicht sie die Supraleitungstechnologie unter vielen verschiedenen Kriterien mit anderen Leitungstechnologien. This study describes the design of superconducting cables for use in the 380 kV three-phase network and explains general aspects of the use of such cables in the extra-high voltage grid. It compares the superconducting technology with other line technologies under many different criteria.