La demande énergétique mondiale toujours en croissance, combinée aux préoccupations environnementales, constitue le moteur qui anime la recherche de nouvelles énergies. La fusion thermonucléaire est une des technologies qui offrent la possibilité d'une production d'énergie abondante, sûre et non polluante ; cependant son apprivoisement n'est pas encore au point ! La présence d'impuretés dans les plasmas est un des obstacles majeurs à vaincre pour atteindre les conditions nécessaires pour que la fusion thermonucléaire devienne suffisamment efficace. Leur densité dans le plasma dépend des matériaux de revêtement des parois et du contrôle des conditions aux limites, conditions qui définissent leur processus de génération et leur diffusion dans la région centrale. Les pertes énergétiques ont été considérablement réduites par l'utilisation de revêtements à basse charge nucléaire (Z), principalement ceux à base de carbone (comme le graphite). Ainsi, les chercheurs se sont intéressés aux effets des impuretés hydrocarbonées se dégageant des parois des réacteurs, à savoir leur structure et les voies de leur fragmentation, en particulier, les caractéristiques de leurs processus collisionnels avec les autres constituants du plasma. L'ion moléculaire est un composant essentiel de nombreux plasmas astrophysiques où l'ionisation et la dissociation se font principalement avec des électrons ; sa concentration est élevée dans l'ionosphère, région de l'atmosphère située à une altitude comprise entre 90 et 250 Km. Le rôle important joué par cet ion dans la modélisation ionosphérique nous a mené à réaliser une série de mesures des sections efficaces de ses différents processus collisionnels par impact d'électrons. La majorité des travaux expérimentaux antérieurs ne concernait que la molécule neutre . Ce travail de thèse a porté sur l'étude expérimentale de l'ionisation simple, de l'excitation dissociative et de l'ionisation dissociative par impact d'électrons des ions hydrocarbonés polyatomiques et et de l'ion diatomique . Nous avons utilisé la technique des faisceaux croisés et animés pour mesurer les sections efficaces absolues de ces processus. Nous avons d'abord mesuré les distributions d'énergie cinétique des produits de ces processus dans le référentiel du laboratoire, en fonction du champ magnétique d'analyse, pour différentes valeurs d'énergie d'électrons. Ensuite, nous avons mesuré les sections efficaces apparentes pour les mêmes processus en fonction de l'énergie des électrons. Concernant les processus dissociatifs, la mesure des distributions d'énergie cinétique des fragments dans le référentiel du laboratoire a montré que ces fragments sont, généralement, distribués dans des gammes angulaires et énergétiques larges et que leurs divergences angulaires, dans la plupart des cas, excèdent l'ouverture de la fente d'analyse et en conséquence, leur transmission n'est que partielle. Nous avons alors calculé leurs coefficients de transmission en fonction de l'énergie des électrons, et nous avons corrigé les sections efficaces apparentes, pour chacun des processus dissociatifs. Nous avons ainsi pu obtenir les sections efficaces absolues de plusieurs voies dissociatives. Nous avons identifié leur seuil d'apparition en tenant compte des structures de l'ion moléculaire primaire et des ions produits. Nous avons déterminé aussi les distributions d'énergie cinétique des fragments produits dans le référentiel du centre de masse à partir des distributions énergétiques observées dans le référentiel du laboratoire, nous avons ainsi pu estimer l'énergie maximale libérée lors de chacun des processus dissociatifs. Les résultats ont montré que la section efficace de l'ionisation simple est faible en comparaison avec les sections efficaces d'excitation et d'ionisation dissociative. Celle-ci dépend du nombre, généralement réduit, des états liés stables de l'ion doublement chargé. Ils ont montré aussi que les courbes des sections efficaces des processus d'excitation dissociative et d'ionisation ont une allure très différente. Dans le premier cas, elle augmente abruptement au voisinage du seuil alors que dans le second cas, elle augmente progressivement avec l'énergie des électrons. Pour les processus de dissociation, nous avons besoin d'une analyse angulaire et d'une détection en coïncidence des fragments produits, permettant ainsi de déterminer la nature exacte du mécanisme et d'identifier avec plus de précision l'état ou les états moléculaires impliqués dans chacune des réactions. Les résultats obtenus sont concluants et ont permis d'améliorer l'étude théorique semi-classique menée par Probst et Märk (2004) concernant l'ionisation de . Ils ont montré aussi que les prédictions empiriques de Janev et Reiter (2002) relatives aux familles d'hydrocarbures ne sont pas encore au point. Elles sont en désaccord avec nos résultats, montrant ainsi qu'il y a grand besoin d'autres études expérimentales des processus collisionnels des hydrocarbures et d'autres ions moléculaires avant de pouvoir formuler une quelconque loi d'échelle ou une théorie capable de prédire le comportement de tels ions moléculaires.

L'objet de la thèse est l'étude de l'intégration de capacités organisationnelles pour l'innovation radicale dans les entreprises industrielles établies. Les travaux s'appuient sur l'étude longitudinale des processus de conception innovante d'un motoriste de l'aéronautique : Turbomeca. Si la littérature s'accorde à dire que la préparation de l'avenir des entreprises repose sur certains types de capacités pour l'innovation radicale, les processus d'intégration de ces capacités demeurent peu étudiés en sciences de gestion. En s'appuyant sur le champ de la conception innovante, notre recherche vise à modéliser et organiser les activités de conception pour intégrer des capacités d'innovation radicale dans une entreprise en répondant à trois questions de recherche : comment caractériser une situation d'innovation radicale ? Comment piloter et modéliser des transformations organisationnelles pour intégrer des capacités d'innovation radicale ? Quels principes organisationnels pour l'intégration de capacités d'innovation radicale de manière pérenne dans l'entreprise ? A partir d'un cadre théorique permettant l'étude des capacités d'innovation radicale relatives au Design (D), à l'Incubation (I), et à la Mutation (M) de l'écosystème, trois résultats principaux se dégagent : 1/ la généalogie des capacités d'innovation radicale de Turbomeca;2/ la notion de transition organisationnelle par la conception pour caractériser les processus d'intégration de capacités d'innovation radicale s'appuyant sur des méthodes collaboratives de conception innovante ;3/ un modèle générique de six grands types d'activités à piloter pour intégrer des capacités d'innovation radicale dans une entreprise établie, et organiser les organisations orientées conception

La crainte d'une perte de compétitivité industrielle est au cœur des débats sur de nouvelles politiques énergétiques et environnementales. Cette thèse étudie les effets d'une asymétrie des prix de l'énergie et des régulations environnementales entre pays sur la compétitivité de l'industrie manufacturière en Europe et dans le Monde. Dans un premier temps, les principaux déterminants de la compétitivité de deux industries grandes consommatrices d'énergie, la sidérurgie et l'industrie du papier, sont identifiés par des méthodes économétriques. Le rôle de l'énergie est ensuite quantifié et pondéré par rapport à ces déterminants. Notamment, l'évolution des exportations et de la production d'une industrie nationale ainsi que les changements de capacité des sites de production sont analysés. Dans un second temps, une hausse des prix de l'énergie, ou l'instauration d'une contrainte environnementale, n'affecte pas uniquement les secteurs grands consommateurs d'énergie mais aussi les industries en aval de la chaîne de production industrielle. L'échelle de l'étude est alors étendue à toute l'industrie manufacturière sur un périmètre mondial. L'objectif est d'appréhender les interdépendances énergétiques des secteurs industriels, en incluant les différences nationales et sectorielles, au travers d'une étude matricielle sur les tableaux entrées-sorties. La dépendance de l'industrie aux prix de l'énergie, et donc sa compétitivité, n'est pas seulement un enjeu national, mais une problématique européenne, voire mondiale.

Im CoolSoftware-Projekt wurden Metamodelle, Algorithmen und Architekturmuster für energieeffiziente Software entworfen. Sobald ein komplexer Kontrollfluss auf einem solchen System ausgeführt werden soll, muss das dynamische Energieverhalten in die Optimierung einbezogen werden. Um diese Herausforderung zu lösen, werden in dieser Arbeit die Ansätze von CoolSoftware durch weitere Modellelemente und Algorithmen ergänzt. Unter anderem kommt eine Simulation zum Einsatz, um funktionell mögliche Konfigurationen zu bewerten. Der Kontrollfluss kann durch das Workflow-Management-System Open Service Process Platform definiert werden. Im Ergebnis kann das System den Workflow je nach Komplexität möglichst energiearm ausführen.

Die energetische Nutzung von Biomasse ist ein wichtiger Beitrag zur Reduktion der CO2- Emissionen. Wärmeerzeugung und gekoppelte Wärme- und Stromerzeugung sind dafür die effektivsten Technologien. Dabei spielt die Erzeugung und Nutzung von Brenngasen aus Biomasse eine große Rolle. Die inzwischen weit verbreitete biologische Gaserzeugung produziert sogenanntes Biogas. Die Forschung konzentriert sich hierbei derzeit unter anderem auf Grundlagen für die Optimierung der Betriebsführung. Aber auch mit thermochemischen Verfahren („Vergasung“) wird Brenngas erzeugt. Einer der Forschungsschwerpunkte dabei ist die angemessene Reinigung des Gases von Teeren und Stäuben. Die Brenngase können dann in herkömmlichen, wenn auch angepassten Verbrennungsmotoren im Zusammenhang mit Generatoren zur Stromerzeugung genutzt werden oder nach einem weiteren Umwandlungsschritt als Erdgasersatz Verwendung finden. / The utilisation of biomass as an energy supply is an important contribution to the reduction of greenhouse emissions. Heat supplies and combined heat and power generation are the most effective technologies from an energetic point of view. In most cases, conversion of solid biomass to a gaseous fuel is an important technological step. Gas generation by biological processes (“biogas”) has been increasing rapidly in recent times. Research in this field is concentrated on improving and automating process operation. Gaseous fuel from biomass can also be generated by thermochemical processes (“gasification”). Research is here focussed on the cleaning of tars and dusts from the gas, for example. The gaseous fuels can then be used in adapted internal combustion engines in combination with electricity generators.

Durch die europaweite Liberalisierung der Strommärkte entsteht ein zunehmend liquider Binnenmarkt für Strom. Auf einem liberalisierten Markt ist ein enger Zusammenhang zwischen Preisen und Grenzkosten zu erwarten, diese werden in der Stromerzeugung im wesentlichen durch den Einsatz von Primärenergieträgern verursacht. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird das German Electricity Market Model (GEMM) vorgestellt, das den deutschen Strommarkt in seiner Interaktion mit den Strommärkten anderer europäischer Staaten modelliert. In GEMM werden Stromangebot und -nachfrage verschiedener europäischer Regionen genauso wie die Transportkapazitäten zwischen diesen Regionen über mehrere Zeitschritte abgebildet und in ein lineares Optimierungsproblem übersetzt. Mit Hilfe einer Optimierungsrechnung können anschließend die Auswirkungen von Veränderungen der Preise der Energieträger Steinkohle, Erdgas und Heizöl auf den Strompreis sowie den Stromaustausch der abgebildeten Regionen simuliert und interpretiert werden.

Die Zierpflanzenproduktion in Gewächshäusern ist durch zeitweise hohen Bedarf an Heizenergie gekennzeichnet. Möglichkeiten zur Energieeinsparung ergeben sich durch eine Dynamisierung der Klimasteuerung unter Ausnutzung des Wärmeintegrationsvermögens der Pflanzen. In einem Forschungsprojekt wurden Programme zur dynamischen Lichtkorrektur sowie zur Windkorrektur des Heizungssollwertes entwickelt und erprobt. Ein Ergebnis ist, dass sich zusätzlich zur dynamischen Außentemperaturkorrektur mit der dynamischen Lichtkorrektur sowie der Windkorrektur jeweils etwa 2 bis 5 % der Heizenergie einsparen lassen. Die neuen Programmbausteine sind sowohl bei Frühjahrs- als auch bei Herbstkulturen anwendbar. Bei den Versuchen kam es auch ohne Temperatursummenkontrolle zu keinen gravierenden Veränderungen bei der Kulturdauer und Pflanzenqualität. Je größer der Anteil der Kulturdauer ist, der in der Heizperiode liegt, desto größer ist der erzielbare Effekt. Die neuen Programme lassen sich leicht und kostengünstig in bestehende PC-gesteuerte Systeme zur Gewächshausklimatisierung einbinden. In der vorliegenden Schriftenreihe wurden die vollständigen Ergebnisse der Untersuchung veröffentlicht.

La fluorescence d'assemblées de dérivés de Bodipy a été étudiée afin de réaliser des nanocapteurs. Les nanoobjets envisagés sont soit des nanocristaux soit des particules de polystyrène en suspension dans l'eau, i.e. des nanolatex. Dans un premier temps, des molécules encombrées ont été synthétisées afin de limiter les interactions entre fluorophores à l'état solide. Les résultats obtenus à l'état amorphe montrent que cette stratégie est prometteuse. Les propriétés de fluorescence de cryptobodipy ont aussi été étudiées. L'étude des structures cristallographiques de certaines de ces molécules a permis de mieux comprendre la fluorescence à l'état solide des Bodipy. Enfin, pour l'iodophénylbodipy, la formation d'agrégats de type J dans le solide a été démontrée et il est possible de préparer des nanoparticules fluorescentes à partir de cette molécule. La fluorescence de certains Bodipy en matrice polymère a aussi été étudiée. La fluorescence de films de PMMA contenant du PM597 a pu être modulée par transfert d'¤énergie vers une molécule photochrome. D'¤autre part, la fluorescence de nanolatex contenant du trimésitylbodipy à été éteinte de manière très efficace par du bleu de cibacron, ce qui montre l'intérêt de développer des nanocapteurs à partir de ces particules.

Techn. Univ., Diss.--Dresden, 2007.

Univ., Diss.--St. Gallen, 2006. / Zsfassung in dt. Sprache.