Diese Arbeit behandelt neue Konzepte zur Realisierung hocheffizienter Weißlicht emittierender organischer Leuchtdioden (OLEDs), wobei blaue fluoreszierende Emitter mit grünen und roten phosphoreszierenden Emittern kombiniert werden. Bisherige Ansätze zur Erreichung höchster Quantenausbeuten basieren auf der ausschließlichen Verwendung phosphoreszierender Emitter, da diese prinzipiell 100% der elektrisch erzeugten Exzitonen in Licht umwandeln können. Allerdings sind speziell OLEDs mit phosphoreszierenden tiefblauen Emittern heutzutage nach wie vor nicht langzeitstabil. Andererseits gibt es zwar sehr stabile fluoreszierende Emitter auch im tiefblauen Spektralbereich, jedoch kann eine rein fluoreszierende OLED aus spinstatistischen Gründen maximal nur ein Viertel der erzeugten Exzitonen in Licht umwandeln. Für eine ernsthafte Verwendung von OLEDs als Lichtquellen sind sowohl die Umwandlungseffizienz elektrischer Leistung in Lichtleistung im sichtbaren Spektralbereich, als auch ihre Langzeitstabilität entscheidend. Ein Kompromiss lässt sich daher mit der Kombination von blauen fluoreszierenden Emittern mit grünen und roten phosphoreszierenden Emittern erzielen. Die beiden in dieser Arbeit entwickelten Konzepte unterscheiden sich in der energetischen Lage des Triplettniveaus des jeweils verwendeten fluoreszierenden blauen Emitters relativ zu den verwendeten phosphoreszierenden Emittern. Das erste Konzept verwendet einen fluoreszierenden blauen Emitter mit niedriger Triplettenergie, weshalb er bei direktem Kontakt mit den phosphoreszierenden Emittern deren Phosphoreszenz löscht. Eine Exzitonen blockierende Zwischenschicht unterdrückt diesen Verlustmechanismus. Dies wird sowohl in Photolumineszenzexperimenten als auch in OLEDs nachgewiesen. Weiterhin muss die Zwischenschicht gleichzeitig die Exzitonengeneration auf beiden Seiten gewährleisten, sie muss also bipolare Transporteigenschaften haben. Mischschichten aus einem Elektronen transportierenden und einem Löcher transportierenden Material werden mit der Methode der raumladungsbegrenzten Ströme in unipolaren Strukturen untersucht, um ihren Einfluss auf die Ladungsträger- und Exzitonenbalance in OLEDs zu erklären. Das zweite Konzept verwendet einen fluoreszierenden blauen Emitter mit hoher Triplettenergie. Dadurch ergeben sich einige Vorteile. Phosphoreszenz wird nicht mehr gelöscht, weshalb keine Zwischenschicht mehr notwendig ist. Zusätzlich können außerdem die auf dem blauen fluoreszierenden Emitter erzeugten Triplettexzitonen für die Lichtemission verwendet werden, indem man sie auf die phosphoreszierenden Emitter überträgt. Damit ist es grundsätzlich möglich, 100% der elektrisch erzeugten Exzitonen für die Lichtemission zu verwenden, obwohl ein fluoreszierender Emitter verwendet wird. Allerdings ist dabei darauf zu achten, dass die Singulettexzitonen nicht ebenfalls übertragen werden, da sonst kein Weißlicht mehr erzeugt werden kann. Es werden verschiedene OLED-Strukturen untersucht, um Singulett- und Triplettexzitonen so auf die jeweiligen Emitter zu verteilen, dass eine ausgewogene spektrale Balance der Emission erreicht wird. Ein zentraler Punkt ist dabei die Ausnutzung der unterschiedlich großen Diffusionslängen von Singulett- und Triplettexzitonen.

Gegenstand der vorliegenden Untersuchung ist es, die Jahresabschlussprüfung als Prozess der Informationsverarbeitung darzustellen und diesen Prozess zu analysieren. Es wird betrachtet, ob und auf welche Art und Weise durch zielorientierte Konstruktion eines Anwendungssystems zur Unterstützung der Abschlussprüfung die Effektivität und Effizienz des Prüfungsprozesses erhöht werden kann. Dabei werden ausgehend von einer Informationsbedarfsanalyse sämtliche denkbaren Möglichkeiten des Einsatzes prüfungsunterstützender Anwen-dungssysteme untersucht. Auf dieser Basis wird im Hauptteil der Untersuchung ein fachkonzeptuelles Modell eines prüfungsunterstützenden Anwendungssystems unter Zugrunde-legung der ARIS-Methode modelliert. Die Arbeit wurde im Jahre 2002 an der wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät der TU Dresden als Dissertation angenommen.

Ziel des Projekts war es, die besondere Problemlage der kommunalen Abfallwirtschaft im Freistaat Sachsen wissenschaftlich fundiert zu beleuchten. So sollten unter anderem bei den sächsischen Abfallverbänden zum einen Unwirtschaftlichkeiten aufgedeckt und Erklärungsansätze für offenkundige Diskrepanzen gefunden werden. Zum anderen ging es aber auch darum, empirisch fundierte Entlastungsargumente bei ungerechtfertigten Vorwürfen Dritter wegen angeblicher Ineffizienz der sächsischen Abfallverbände zu liefern. Dabei kam ein umfassender qualitativer und quantitativer Betriebsvergleich als Analyseinstrument zum Einsatz, in den alle Abfallverbände im Freistaat Sachsen einbezogen wurden. - (Identische parallele Veröffentlichung der Druckausgabe aus dem Jahr 1999)

Die Dissertation beschreibt ein neues optimierendes Energiemanagement-Verfahren für Brennstoffzelle-Direktspeicher-Hybridsysteme. Den Ausgangspunkt bildet die Analyse der Schwankungseigenschaften spezifischer Energiezeitreihen: des Photovoltaik-Energieangebots und des elektrischen Verbrauchs von Haushalten. Konzepte zur zeitgestaffelten Zerlegung, Modellierung und Prognose werden vorgestellt. Der zweite Teil der Dissertation beschäftigt sich mit den Grundlagen von Aufbau und Funktion eines Brennstoffzelle-Direktspeicher-Hybridsystems und präsentiert Ergebnisse experimenteller und theoretischer Untersuchungen einer PEM-Brennstoffzelle, einer Supercap-Einheit, einer Lithium-Ionen Batterie sowie eines speziell entwickelten DC/DC-Wandlers. Praxistaugliche Modelle zur Beschreibung des Klemmenverhaltens, des Ladezustands und der auftretenden Wandlungsverluste werden vorgestellt. Der dritte Teil der Dissertation präsentiert ein neues optimierendes Energiemanagement-Verfahren. Optimierungsziele sind die Minimierung des Wasserstoffverbrauchs bei gleichzeitiger Reduzierung der dynamischen Brennstoffzellen-Beanspruchung. Das Verfahren basiert auf den drei Steuerungsebenen: Primärregelung, Sekundärregelung und Systembetriebsführung. Schwerpunkt bildet die Sekundärregelung auf der Basis einer speziellen Struktur aus Laderegler und Lastfolgeregler sowie zwei Blöcken zur aktiven Begrenzung des Leistungsgradienten und des Arbeitsbereichs der Brennstoffzelle. Die Funktion und Leistungsfähigkeit des Energiemanagement-Verfahrens werden an einem Simulations- und an einem Experimentiersystem nachgewiesen. Anwendungsbeispiele werden gegeben. / The dissertation presents a new optimizing energy management concept for fuel cell-direct storage-hybrid systems. Initially, the characteristics of specific energy time series are investigated on the basis of real measurement data. A new concept for the multi-scale analysis, modelling and prediction of fluctuating photovoltaic supply and electric load demand profiles is developed. The second part of the dissertation starts with a discussion of the benefits of and the basic coupling and control principles for fuel cell-direct storage-hybrid systems. The typical characteristics of a PEM-fuel cell, a metal hydride hydrogen storage, a lithium-ion battery and a supercap unit are presented. A new modular DC/DC-converter is described. Results from experimental and theoretical investigations of the individual components and the overall hybrid system are discussed. New practicable models for the voltage-current-curve, the state of charge behaviour and the conversion losses are presented. The third part of the dissertation explains the new energy management concept. The optimization of power flows is achieved by a control-oriented approach, employing a) the primary control of bus voltage and fuel cell current, b) the secondary control to limit fuel cell current gradient and operating range and to perform direct storage charge control, and c) the system control to optimally adjust secondary control parameters aiming for a reduction of dynamic fuel cell stress and hydrogen consumption. Results from simulations and experimental investigations demonstrate the benefits and high capabilities of the new optimizing energy management concept. Examples of stationary and portable applications conclude the dissertation.

Effiziente Prozesse sind Voraussetzung für die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen. In den Ingenieurwissenschaften stellt dies eine strukturierte, zügige und gut dokumentierte Arbeit dar. Der folgende Artikel zeigt Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung bei der Nutzung von Mathcad® durch den Einsatz von DLLs. Diese können mit MACCONEX automatisch aus dem Mathcad®- Arbeitsblatt erzeugt werden.

Im Zuge dieser Arbeit wurden die für die Dosimetrie mit BeO-OSL-Detektoren wichtigen Größen Energieansprechvermögen und Nachweiseffizienz experimentell ermittelt. Anschließend konnten die Ergebnisse genutzt werden, um ein Modell der lokalen Sättigung zur Berechnung der Effizienz für unterschiedlichste Bestrahlungsbedingungen zu generieren. Mit Hilfe des Modells lassen sich Vorhersagen zur Nachweiseffizienz für Photonen und Elektronen in dem in der Personen- und Ortsdosimetrie gängigen Energiebereich von 10 keV bis zu mehreren MeV treffen. Dabei nimmt die Effizienz für Elektronen mit sinkenden Energien kontinuierlich ab. Photonen zeigen einen ähnlichen Effekt, jedoch kommt es bei Energien im Bereich von 40-80 keV zu einem kurzen Anstieg der Effizienz mit fallender Energie, welcher sich durch die Wechselwirkungseigenschaften der Photonen erklären lässt. Die experimentellen und modellierten Nachweiseffizienzen können genutzt werden, um die Anzeige eines BeO-OSL-Detektor aus mit Strahlungstransportprogrammen ermittelten Dosiswerten zu berechnen. Auf experimentell gestützte Optimierungen von Bestrahlungsgeometrien kann so größtenteils verzichtet werden. Als Beispiel für die Anwendung der Nachweiseffizienz werden das Energieansprechvermögen für Beta-Strahler, des iBeOx-Personendosimeters sowie die Konzeption eines OSL-Ortsdosimeters aufgeführt. / In the course of this work, the experimental detection efficiency for BeO-OSL-detectors was determined for different radiation qualities. Subsequently the results were used to generate a model of local saturation for calculating the efficiency for different irradiation conditions. With the help of the model predictions for the detection efficiency for photons and electrons in the common energy range for personal and environmental dosimetry, reaching from 10 keV up to some MeV, are possible. The efficiency for electrons decreases with falling energy continuously. Photons show a similar effect, but for energies ranging from 40-80 keV the efficiency increases with decreasing energy. This can be explained by the interaction effects of the photons with the detector material. The experimental and modelled detection efficiencies can be used to calculate the display of a BeO-OSL detector from dose values determined with radiation transport programs. Three examples, the energy dependence for beta emitters, for the iBeOx personal dosimeters and the development of an environmental OSL-dosimeter are listed.

Today, mobile devices such as smart phones and tablets have become ubiquitous and are used everywhere. Millions of software applications can be purchased and installed on these devices, customizing them to personal interests and needs. However, the frequent use of mobile devices has let a new problem become omnipresent: their limited operation time, due to their limited energy capacities. Although energy consumption can be considered as being a hardware problem, the amount of energy required by today’s mobile devices highly depends on their current workloads, being highly influenced by the software running on them. Thus, although only hardware modules are consuming energy, operating systems, middleware services, and mobile applications highly influence the energy consumption of mobile devices, depending on how efficient they use and control hardware modules. Nevertheless, most of today’s mobile applications totally ignore their influence on the devices’ energy consumption, leading to energy wastes, shorter operation times, and thus, frustrated application users. A major reason for this energy-unawareness is the lack for appropriate tooling for the development of energy-aware mobile applications. As many mobile applications are today behaving energy-unaware and various mobile applications providing similar services exist, mobile application users aim to optimize their devices by installing applications being known as energy-saving or energy-aware; meaning that they consume less energy while providing the same services as their competitors. However, scarce information on the applications’ energy usage is available and, thus, users are forced to install and try many applications manually, before finding the applications fulfilling their personal functional, non-functional, and energy requirements. This thesis addresses the lack of tooling for the development of energy-aware mobile applications and the lack of comparability of mobile applications in terms of energy-awareness with the following two contributions: First, it proposes JouleUnit, an energy profiling and testing framework using unit-tests for the execution of application workloads while profiling their energy consumption in parallel. By extending a well-known testing concept and providing tooling integrated into the development environment Eclipse, JouleUnit requires a low learning curve for the integration into existing development and testing processes. Second, for the comparability of mobile applications in terms of energy efficiency, this thesis proposes an energy benchmarking and labeling service. Mobile applications belonging to the same usage domain are energy-profiled while executing a usage-domain specific benchmark in parallel. Thus, their energy consumption for specific use cases can be evaluated and compared afterwards. To abstract and summarize the profiling results, energy labels are derived that summarize the applications’ energy consumption over all evaluated use cases as a simple energy grade, ranging from A to G. Besides, users can decide how to weigh specific use cases for the computation of energy grades, as it is likely that different users use the same applications differently. The energy labeling service has been implemented for Android applications and evaluated for three different usage domains (being web browsers, email clients, and live wallpapers), showing that different mobile applications indeed differ in their energy consumption for the same services and, thus, their comparison is both possible and sensible. To the best of my knowledge, this is the first approach providing mobile application users comparable energy consumption information on mobile applications without installing and testing them on their own mobile devices.

Diese Dissertation setzt sich mit der Effizienz von Maßnahmen mit Gewichtsauswirkung in der PKW-Entwicklung auseinander. Sie vermittelt eine andere Sichtweise zur Ermittlung und Beurteilung der Effizienz von Maßnahmen. Maßnahmeneffizienz bedeutet heute, bezogen auf die Fahrzeugentwicklung, nicht mehr unbedingt nur die Kosten zu senken, schwere Werkstoffe durch leichtere zu ersetzen oder gesetzte Ziele zu erreichen. Vielmehr geht es darum, durch die Einbeziehung verschiedener Betrachtungsgruppen z. B. Gewicht, Kosten, Emission, Sensitivitäten, Nutzen von Zielerreichungen etc. eine gesamtheitliche Effizienzaussage zu treffen und ggf. die Effizienz verbessernde Handlungen einzuleiten, um dadurch einen deutlichen Fortschritt in der Gesamteffizienz der Maßnahmen zu erreichen. Die entscheidende Zielsetzung dabei ist, die wirkungsintensiven technischen und wirtschaftlichen Eingangsgrößen zu dieser Maßnahme zu erfassen, diese Vielzahl von Größen in thematisierte Module zu ordnen und aus diesen Bewertungsmodulen unter Zuhilfenahme erweiterter Bewertungsmethoden und neuer Ansätze die Einzel- und Gesamteffizienzwerte abzuleiten. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage für einen sich anschließenden Iterationsprozess, der einen Beitrag zur Verbesserung der Maßnahmeneffizienz (Qualität) und Nachhaltigkeit im Sinne von Ressourcenverbrauch (Materialeinsatz) sowie Wettbewerbsfähigkeit leistet. Die bestmögliche Effizienz leistet einen Teilbeitrag zur langfristigen Überlebensfähigkeit einer Unternehmung (vgl. Keuper, F. und Brösel, G. (2005), S. 214). / This dissertation deals with the efficiency of measures regarding the impact of weight in passenger car development. It conveys a different perspective concerning the determination and evaluation of the efficiency of measures. The efficiency of measures today regarding vehicle development doesn ́t necessarily mean just lowering costs, replacing heavy materials with lighter ones, or reaching targets. Even more it has to do with making an all inclusive statement about efficiency and where applicable to take action to improve efficiency by the inclusion of groups of influencing factors, for example, weight, cost, emission, sensitivities between input and output variables, benefits of reaching targets, etc., in order to achieve considerable progress in the total efficiency of the measure. The key objective in doing this is to determine extremely effective technical and economic input parameters for this measure, to organize this large number of parameters into topic-based modules and to derive single and total efficiency values from these assessment modules with the help of advanced assessment methods and new approaches. These results form the foundation for a subsequent iteration process which contributes to the improvement of the efficiency of the measure (quality) and sustainability in the sense of consumption of resources (material usage) as well as competitiveness. The best possible efficiency contributes to the long term competitiveness and viability of a company (compare Keuper, F. and Brösel, G. (2005), p 214).

Business School, Diss.--Copenhagen, 2004. / Enth. 5 Beitr. - Zsfassung in dän. Sprache.

Univ., Diss.--Hohenheim, 2004.