Die Arbeit stellt einen inhaltlichen Beitrag zur Nachhaltigkeitsdiskussion im Energiebereich dar, ordnet sich in den Forschungsstrang der Energy-Analysis ein und dient der politischen Entscheidungsvorbereitung bei Ungewissheit. Folgenden Fragen wird für die deutsche Ebene im globalen Kontext vornehmlich nachgegangen: - Welchen Kriterien muss ein zukunftsfähiges Energiesystem genügen, mit welchen Technologien und Strategien lässt es sich innerhalb welcher Zeiträume realisieren" - Wie handeln wichtige Akteure und welche Maßnahmen sind nötig" - Sind internationalen Kooperationen notwendig und nach welchen Leitlinien müssen diese gestaltet werden" Die Methode der Methode Energy-Analysis wird zudem durch die Integration aller diskutierten Nachhaltigkeitsdimensionen weiterentwickelt und aktuellen Diskussionen angepasst. Entstanden ist die Arbeit in einem Team des Wuppertal Instituts für Klima, Umwelt, Energie und muss im Kontext der anderen Arbeiten gesehen werden. Zunächst werden so genannte präventive Technologiebewertungen wichtiger technologischer Strategien vorgenommen. Dabei finden Methoden wie Ökobilanzierungen, Systemanalysen, Szenarioanalysen und ökonomische Betrachtungen Anwendung. Daran anschließend erfolgt die Analyse von Technologielinien des Energiebereichs. Diese werden anhand technischer, ökologischer, ökonomischer und sozialer Kriterien in Bezug auf die zuvor festgelegten Ziele bewertet. Der Kern der Untersuchung besteht in dem Durchführen einer systemanalytischen Untersuchung und dem Erstellen von Energieszenarien auf deutscher und globaler Ebene. Es wird damit u.a. der Frage nachgegangen, wie Klimaschutzziele zu erreichen sind. Auf den Szenarien aufbauend erfolgt eine tiefer gehende Betrachtung zweier Teilbereiche, denen eine entscheidende Rolle zukommen wird (Biomasse, Solarkooperation mit Nordafrika). Methodisch werden diese Bereiche aus akteursorientierter und systemischer Perspektive analysiert und daraus Handlungsempfehlungen abgeleitet.

Eine Herausforderung der Parallelverarbeitung ist das Erreichen von Skalierbarkeit großer paralleler Anwendungen für verschiedene parallele Systeme. Das zentrale Problem ist, dass die Ausführung einer Anwendung auf einem parallelen System sehr gut sein kann, die Portierung auf ein anderes System in der Regel jedoch zu schlechten Ergebnissen führt. Durch die Verwendung des Programmiermodells der parallelen Tasks mit Abhängigkeiten kann die Skalierbarkeit für viele parallele Algorithmen deutlich verbessert werden. Die Programmierung mit parallelen Tasks führt zu Task-Graphen mit Abhängigkeiten zur Darstellung einer parallelen Anwendung, die auch als gemischt-parallele Anwendung bezeichnet wird. Die Grundlage für eine effiziente Abarbeitung einer gemischt-parallelen Anwendung bildet ein geeigneter Schedule, der eine effiziente Abbildung der parallelen Tasks auf die Prozessoren des parallelen Systems vorgibt. Für die Berechnung eines Schedules werden Schedulingalgorithmen eingesetzt. Ein zentrales Problem bei der Bestimmung eines Schedules für gemischt-parallele Anwendungen besteht darin, dass das Scheduling bereits für Single-Prozessor-Tasks mit Abhängigkeiten und ein paralleles System mit zwei Prozessoren NP-hart ist. Daher existieren lediglich Approximationsalgorithmen und Heuristiken um einen Schedule zu berechnen. Eine Möglichkeit zur Berechnung eines Schedules sind layerbasierte Schedulingalgorithmen. Diese Schedulingalgorithmen bilden zuerst Layer unabhängiger paralleler Tasks und berechnen den Schedule für jeden Layer separat. Eine Schwachstelle dieser Schedulingalgorithmen ist das Zusammenfügen der einzelnen Schedules zum globalen Schedule. Der vorgestellte Algorithmus Move-blocks bietet eine elegante Möglichkeit das Zusammenfügen zu verbessern. Dies geschieht durch eine Verschmelzung der Schedules aufeinander folgender Layer. Obwohl eine Vielzahl an Schedulingalgorithmen für gemischt-parallele Anwendungen existiert, gibt es bislang keine umfassende Unterstützung des Schedulings durch Programmierwerkzeuge. Im Besonderen gibt es keine Schedulingumgebung, die eine Vielzahl an Schedulingalgorithmen in sich vereint. Die Vorstellung der flexiblen, komponentenbasierten und erweiterbaren Schedulingumgebung SEParAT ist der zweite Fokus dieser Dissertation. SEParAT unterstützt verschiedene Nutzungsszenarien, die weit über das reine Scheduling hinausgehen, z.B. den Vergleich von Schedulingalgorithmen und die Erweiterung und Realisierung neuer Schedulingalgorithmen. Neben der Vorstellung der Nutzungsszenarien werden sowohl die interne Verarbeitung eines Schedulingdurchgangs als auch die komponentenbasierte Softwarearchitektur detailliert vorgestellt.

Within business Intelligence contexts, the importance of data mining algorithms is continuously increasing, particularly from the perspective of applications and users that demand novel algorithms on the one hand and an efficient implementation exploiting novel system architectures on the other hand. Within this paper, we focus on the latter issue and report our experience with the exploitation of graphic card processor technology within the SAP NetWeaver business intelligence accelerator (BIA). The BIA represents a highly distributed analytical engine that supports OLAP and data mining processing primitives. The system organizes data entities in column-wise fashion and its operation is completely main-memory-based. Since case studies have shown that classic data mining queries spend a large portion of their runtime on scanning and filtering the data as a necessary prerequisite to the actual mining step, our main goal was to speed up this expensive scanning and filtering process. In a first step, the paper outlines the basic data mining processing techniques within SAP NetWeaver BIA and illustrates the implementation of scans and filters. In a second step, we give insight into the main features of a hybrid system architecture design exploiting graphic card processor technology. Finally, we sketch the implementation and give details of our vast evaluations.

A new primary torque control concept for hydrostatics mobile machines was introduced in 2018 [1]. The mentioned concept controls the pressure in a closed circuit by changing the angle of the hydraulic pump to achieve the desired pressure based on a feedback system. Thanks to this concept, a series of advantages are expected [2]. However, while working in a Y cycle, the primary torque controlled wheel loader has worse performance in efficiency compared to secondary controlled earthmover due to lack of recuperation ability. Alternatively, we use deep learning algorithms to improve machines’ regeneration performance. In this paper, we firstly make a potential analysis to show the benefit by utilizing the regeneration process, followed by proposing a series of CRDNNs, which combine CNN, RNN, and DNN, to precisely detect Y cycles. Compared to existing algorithms, the CRDNN with bidirectional LSTMs has the best accuracy, and the CRDNN with LSTMs has a comparable performance but much fewer training parameters. Based on our dataset including 119 truck loading cycles, our best neural network shows a 98.2 % test accuracy. Therefore, even with a simple regeneration process, our algorithm can improve the holistic efficiency of mobile machines up to 9% during Y cycle processes if primary torque concept is used.

Es geschah nicht selten, dass am frühen Abend ein Pferdewagen, hoch beladen mit aufgetürmtem Heu oder mit Strohgarben, die Lotzdorfer Straße entlangfuhr. Hohl klapperten die Pferdehufe auf dem Straßenpflaster, und wie bei einem Geisterfahrer war kein Mensch bei dieser seltsamen Fuhre zu sehen... Was steckte dahinter? Über die schwere Arbeit der Bauern beim Einbringen der Ernte.

In this paper we propose an approach for incremental learning of semi-supervised SVM. The proposed approach makes use of the locality of radial basis function kernels to do local and incremental training of semi-supervised support vector machines. The algorithm introduces a se- quential minimal optimization based implementation of the branch and bound technique for training semi-supervised SVM problems. The novelty of our approach lies in the in the introduction of incremental learning techniques to semisupervised SVMs.

Die Digitalisierung von Produkten und Dienstleistungen durch die Integration moderner Informations- und Kommunikationstechnologien wird in Wissenschaft und Praxis intensiv und anhand diverser Modelle diskutiert. Smart Service Systeme, als Gegenstand dieser Diskussion, skizzieren den Einsatz „intelligenter“ Produkte (sog. „Smart Products“) in flexibilisierten Dienstleistungssystemen, mit dem Ziel, sensorisch erfasstes Kontextwissen zur automatisierten Anpassung von Leistungen an individuelle Kundenbedürfnisse zu nutzen. Dieses ambitionierte Ziel birgt eine Reihe von Forschungsaufgaben für die Wirtschaftsinformatik (WI). Denn neben den diversen gestalterischen Herausforderungen, die für die Entwicklung einzelner Bestandteile zu lösen sind, ist gerade die Verknüpfung einzelner Forschungsperspektiven, wie dem Service Systems Engineering oder der Data Science, eine Herausforderung, in der die WI als Vermittlerin auftreten kann. Die vorliegende Dissertation untersucht vor diesem Hintergrund Smart Service Systeme als Modell für datengetriebene Wertschöpfung im Maschinen- und Anlagenbau und erarbeitet Wissen in vier Bereichen: (1) der Identifikation von domänenspezifischen Anforderungen an die zugrundeliegenden Informationssysteme, (2) der Integration von produkt- und dienstleistungsbezogenen Datenströmen, (3) der Verfolgung von herstellerübergreifenden Plattformlösungen für den kontinuierlichen Betrieb und das Management von Smart Services und (4) dem Kontexttransfer entwickelter Lösungen in weitere Domänen. Die Arbeit generiert auf diese Weise anwendungsorientiertes Wissen über die Entwicklung und den Einsatz von Smart Service Systemen im Maschinen- und Anlagenbau. Auf übergeordneter Ebene entsteht ein Beitrag zur bislang ausstehenden Etablierung einer gemeinsamen Gestaltungsgrundlage zwischen beteiligten Disziplinen, in dem demonstriert wird, wie eine gemeinsame Entwicklung zukünftiger, datengetriebener Wertschöpfungssysteme gelingen kann.

As part of the FVA research project 965 I with the topic 'Elastic-plastic design of the press connection between rotor shaft and laminated core of high-speed electric machines to increase power density', the shaft-hub connection (WNV) is being investigated in accordance with the topic. The elastically/plastically joined WNV is intended to prevent slippage of the laminated core even at high speeds (centrifugal speed up to 22,000 rpm) and torque loads up to 3000 Nm. The background to this is the widening of the plate pack, which inevitably leads to a reduction in the joint pressure. The joint of the WNV is composed of three tribological partners. On the one hand, it is the shaft made of 18CrNiMo7-6, and on the other hand, it is the NO20-13 type electrical steel sheet with the baked enamel, which initially makes the tribological system difficult to describe. Many factors, such as the type of sheet cut (stamped or lasered), have an influence on the static friction coefficient in the joint and thus on the torque transmission. In order to better estimate and test the actual load capacity of the joint, this paper describes how the static friction coefficient is determined experimentally at the Institute of Construction and Drive Technology (IKAT) using various devices. On the other hand, a high-speed test rig is presented, which should enable tests close to real components. In particular, the increased requirements on the test rig components with regard to dynamic balancing and centrifugal forces as well as their design solutions are presented.:Introduction Friction coefficent between shaft and hub - model experiments Static experiments Dynamic experiments under high speed / Im Rahmen des FVA-Forschungsprojektes 965 I mit dem Thema 'Elastisch-plastische Auslegung der Pressverbindung zwischen Rotorwelle und Blechpaket von hochdrehenden E-Maschinen zur Steigerung der Leistungsdichte' wird die Welle-Nabe-Verbindung (WNV) gemäß dem Thema untersucht. Mit der elastisch/plastisch gefügten WNV soll ein Durchrutschen des Blechpaketes auch bei großen Drehzahlen (Schleuderdrehzahl bis 22.000U/min) und Drehmomentlasten bis 3000 Nm verhindert werden. Hintergrund ist die Aufweitung des Blechpaketes, die zwangsläufig zu einer Reduktion des Fugendruckes führt. Die Fuge der WNV setzt sich aus drei tribologischen Partnern zusammen. Einerseits ist es die Welle aus 18CrNiMo7-6, andererseits ist es das Elektroblech vom Typ NO20-13 mit dem Backlack, welches das tribologische System zunächst schwer beschreibbar macht. Viele Faktoren, wie beispielsweise die Art des Blechzuschnittes (gestanzt oder gelasert), haben Einfluss auf den Haftreibwert in der Fuge und damit auf die Drehmomentübertragung. Um die tatsächliche Belastbarkeit der Verbindung besser abschätzen und prüfen zu können, wird in dieser Arbeit beschrieben, wie der Haftreibwert experimentell am Institut für Konstruktions- und Antriebstechnik (IKAT) mit Hilfe verschiedener Vorrichtungen ermittelt wird. Andererseits wird ein Hochdrehzahlprüfstand (Abbildung) vorgestellt, der Realbauteilnahe Versuche ermöglichen soll. Insbesondere werden die erhöhten Anforderungen an die Prüfstandkomponenten bezüglich des dynamischen Wuchtens und der Fliehkräfte sowie deren konstruktive Lösungen dargestellt.:Introduction Friction coefficent between shaft and hub - model experiments Static experiments Dynamic experiments under high speed

Mit dem aktuell und zukünftig steigenden Bedarf an Elektromotoren werden Fragestellungen zu deren ressourcenschonenden Herstellung und auch effizienteren Betrieb immer zentraler. Eine wichtige Stellgröße ist dabei die Vergrößerung des sogenannten Nutfüllfaktors. Zum einen können dadurch Maschinen kleiner dimensioniert oder bei gleicher Baugröße leistungsfähiger werden. Verschiedene Fertigungsmethoden können zur Herstellung von Spulen mit hohen Nutfüllfaktoren zur Anwendung kommen, bergen jedoch verschiedene Nachteile wie geringe Produktivität, hohen Energie- und Ressourcenbedarf sowie Einschränkungen in der geometrischen Gestaltungsfreiheit der Einzelwindungen. In der vorliegenden Arbeit wird eine Prozesskette zur umformtechnischen Herstellung von Spulen mit trapezförmiger Querschnittsgeometrie im Nutbereich entwickelt und analysiert. Ausgehend vom Stand der Technik und Wissenschaft werden die für die Funktion der Spule notwendigen Randbedingungen herausgestellt und verschiedene Herstellungsvarianten abgeleitet und bewertet. Nach Auswahl der Vorzugsvariante werden die Einzelprozessschritte durch FE-Umformsimulationen abgebildet und charakterisiert. Die Erkenntnisse fließen in die Konstruktion und Modifikation von Werkzeugen ein, mit welchen im Anschluss experimentelle Untersuchungen durchgeführt werden. Mit der Herstellung von Demonstratorspulen jeweils aus Kupfer und Aluminium werden die Umsetzbarkeit der entwickelten Prozesskette belegt und Gestaltungshinweise für Prozess und Werkzeuge abgeleitet.:Abbildungsverzeichnis IX Formelverzeichnis XIX Abkürzungsverzeichnis XXIII Tabellenverzeichnis XXV 1 Einführung und Motivation 1 2 Stand der Technik 5 2.1 Begriffe zur Spulentechnik 5 2.1.1 Allgemeine Erläuterungen zum Aufbau elektrischer Spulen 5 2.1.2 Elektrotechnische Kenngrößen 8 2.1.3 Nutfüllfaktor 11 2.1.4 Stromverdrängung und Wechselstromverluste 15 2.1.5 Restriktionen für den Statoraufbau 19 2.2 Relevante Herstellungsverfahren für Elektrospulen 23 2.2.1 Urformen 24 2.2.2 Umformen 26 2.2.3 Trennen 34 2.2.4 Fügen 35 2.2.5 Beschichten 39 2.2.6 Bewertung der Fertigungsverfahren und Fazit 40 2.3 Umformtechnische Prozessvarianten zur Erhöhung des Nutfüllfaktors 42 2.3.1 Grundlegendes 42 2.3.2 Verdichtung vorgewickelter Spulen 42 2.3.3 Formgebung von Einzeldrähten mit anschließender Wicklungserzeugung 51 2.4 Zusammenfassung des Standes der Technik 59 3 Zielsetzung 61 4 Geometrisch-technologische Auslegungssystematik 63 4.1 Notwendige Herstellungsschritte 63 4.2 Mögliche Prozessketten und Auswahl einer Vorzugsvariante 64 4.3 Auslegung der Spulengeometrie via CoilCalculator 66 4.4 Geometrische Analyse ausgewählter Herstellungsschritte 71 4.5 Werkstoffphysikalische Einordnung 78 5 Numerische Simulation und Anpassung der Fertigungsfolge 83 5.1 Werkstoffcharakterisierung 83 5.2 FE-Analyse der gewählten Prozesskette 89 5.2.1 Sequenzielles Pressen 89 5.2.2 Biegen 101 5.2.3 Kalibrieren des Wicklungskopfes 106 5.3 Zwischenfazit der Simulationsergebnisse 120 6 Experimentelle Untersuchungen 123 6.1 Vorversuche 123 6.2 Sequenzielles Pressen 127 6.3 Biegen 139 6.4 Kalibrieren des Wicklungskopfes 143 6.5 Zwischenfazit der experimentellen Untersuchungen 150 7 Zusammenfassung und Ausblick 153 Literaturverzeichnis 157 Anlagenverzeichnis 173

Neue elektrische Antriebskonzepte ermöglichen es, eine hohe Funktionalität in einem eingeschränkten Bauraum unterzubringen. Damit steigt auch in der Landwirtschaft das Interesse an elektrischen Antrieben. Die Projektgruppe Elektrische Maschinen und Antriebe der HTW Dresden beteiligt sich mit der TU Dresden an einem Projekt, bei dem beginnend mit der elektrisch angetriebenen Dreschtrommel umfassend an einem Mähdrescher untersucht wird, wie diese Antriebe in einzelne Funktionselemente integriert werden können. Neben der Auslegung der Antriebe werden Verfahren erarbeitet, die Verluste im Motor mit hoher Genauigkeit zu berechnen. So können in Zukunft passgenaue Kühlkonzepte für diese Antriebstechnik entwickelt werden. Anforderungen gerade im Bereich der Elektromobilität fordern den Blick für neue Materialien, deren elektromagnetisches und thermisches Verhalten werden in ihrem Einfluss auf die Erwärmung untersucht. Analytische und kombinierte Berechnungsmethoden in 2D-FEM gestatten die vereinfachte Rechnung unter Berücksichtigung von Grundwelle und entstehenden Harmonischen zu qualifizieren. Verlustberechnungen aus der transienten FEM-Rechnung ermöglichen diese Verbesserung. Die Methode wird am Beispiel der elektrischen Dreschtrommel mit den berechneten Verlustverteilungen beschrieben. Neue Methoden der 3D-FEM, wie sie die Software Ansys bietet, werden für die Nutzung von Einflüssen der Wirbelstromeffekte und in Auswertung für die Segmentierung von Permanentmagneten dargestellt. Die exemplarisch gewonnenen Erkenntnisse liefern einen Beitrag für weitere Schneidwerksantriebe am Mähdrescher, aber auch darüber hinaus in Projekten mit Herstellern elektrischer Maschinen. / New concepts for electrical drives make it possible to put a high functionality into a restricted structural form. Thereby the interest in electrical drives increases also in the farming. The project team Electrical machines and drives of the HTW Dresden participates together with the TU Dresden in a project, where starting with the electrically driven threshing cylinder is comprehensively examined at a combine harvester, how these drives can be integrated into single function elements. Besides the dimensioning of the drives are developed methods to calculate losses in the engine with high precision. So custom-fit cooling concepts can be developed for this drive technology in future. Requirements just in the area of the electric mobility call looking for new materials, whose electromagnetic and thermic behavior are examined in her influence on the warming. Analytical and combined computation methods in 2D-FEM allow the simplified calculation under consideration of the fundamental wave and the arising harmonic ones. Loss calculations by means of the transient FEM calculation make possible this improvement. The method is described at the example of the electrical threshing cylinder with the calculated loss distributions. New methods of the 3D-FEM, as the software of Ansys offers, are presented for the use of influences of the eddy current effects and in evaluation for the segmentation of permanent magnets. The exemplarily got knowledge provides a contribution for further cut header drives at the combine but also furthermore in projects together with manufacturers of electrical machines.