The chemical industry is an essential part of modern society and therefore has a responsibility to develop solutions for the problems facing it. A major problem is continuing to match the material demands of a growing global population whilst simultaneously decreasing the consumption of finite natural resources and limiting the emissions of greenhouse gasses. An optimised catalytic system that shortens, or intensifies, the process chain for the production of chemicals can be an effective solution to this challenge. Auto-tandem catalysis is where a single metal-ligand complex facilitates two or more sequential transformations. For example: alkenes are hydroformylated into aldehydes which are then hydrogenated into alcohols. The alcohols have use as plasticisers or surfactants for metal extraction. A previously reported auto-tandem catalysis system was shown to be capable of sequential hydroformylation-hydrogenation of 1-octene to nonanol. It consisted of the neutral rhodium precursor [Rh(acac)(CO)2] and the bidentate ligand xantphos in 10% iPrOH/H2O co-solvent at temperatures of 160°C. Investigations, reported in this thesis, revealed that xantphos type ligands, with their large bite-angle, and high temperatures are required to generate the hydrogenation activity. However, in contrast to the previous system, water is not necessary; with the same results produced in toluene:iPrOH solutions and water:iPrOH solutions. It is proposed that the iPrOH or H2O has a direct influence in the catalytic cycle, either as a hydrogen-shuttle or generates a cationic rhodium species, known to be active in hydrogenation. High temperature NMR studies show the standard resting state of the hydroformylation catalyst is still predominant at high temperatures therefore the proposed catalytic cycle starts from this step. A recurring problem in the industrial process chain is the separation of the catalyst from the final products. Combing a TiO2 ceramic membrane with a POSS (polyhedral oligomeric silsesquioxane) modified tin catalyst and phosphonium iodide co-catalyst, for the coupling of epoxides and CO2 to make cyclic carbonates, was investigated. The catalyst system showed good substrate compatibility for a range of epoxides. In a prototype membrane set-up the system demonstrated a long catalyst life time, however significant leaching was also observed.

Installed photovoltaic nameplate power have been growing rapidly around the worldin the last few years. But how much energy is returned to society (i.e. net energy) by this technology, and which factors contribute the most to the amount of energy returned? The objective of this thesis was to examine the importance of certain inputs and outputs along the solar panel production chain and their effect on the energy return on (energy) investment (EROI) for crystalline wafer-based photovoltaics. A process-chain model was built using publicly available life-cycle inventory (LCI) datasets. This model has been kept simple in order to ensure transparency. Univariate sensitivity analysis for processes and multivariate case studies was then applied to the model. The results show that photovoltaic EROI values are very sensitive to assumptions regarding location and efficiency. The ability of solar panels to deliver net energy in northern regions of the earth is questionable. Solar cell wafer thickness have a large impact on EROI, with thinner wafers requiring less silicon material. Finding an alternative route for production of solar-grade silicon is also found to be of great importance, as is introduction of kerf loss recycling. Equal system sizes have been found to yield an primary EROI between approximately 5.5-19 depending on location and assumptions. This indicates that a generalized absolute EROI for photovoltaics may be of little use for decision-makers. Using the net energy cliff concept in relation to primary EROI found in this thesis shows that primary EROI rarely decreases to less than the threshold of 8:1 in univariate cases. Crystalline photovoltaics under similar system boundaries as those in the thesis model does not necessarily constrain economic growth on an energetic basis.

Automatisierung und Standardisierung prägten in den letzten Dekaden die Entwicklung in allen maßgeblichen Industriezweigen. Den Anforderungen dieser Entwicklung muss sich auch die grafische Industrie stellen. Vielfältige Initiativen reflektieren diesen Prozess, allen voran die Durchsetzung der Anforderungen einer standardisierten Produktion nach ISO 12647 und die Entwicklung und Einführung des branchenweit einheitlichen Kommunikationsstandards für Produkt- und Prozessbeschreibungen in der grafischen Industrie, dem Job Definition Format (JDF). Eine maßgebliche Voraussetzung für die Automatisierung von Fertigungsprozessen ist eine eindeutige und technisch-abstrakte Beschreibung der Einzelprozesse, aus denen letztendlich die Prozessketten gebildet werden. Allerdings ist zu beobachten, dass die Entwicklung der Standards und Empfehlungen stark praxisorientiert, d.h. nach einer Bottom-Up-Methodik, erfolgt. Damit fließen zwar viele praktische Erfahrungen in die Standards ein, die Abstraktion erreicht aber nicht den Grad, der eine eindeutige Vorhersage über eine zumindest effektive Umsetzung eines Automatisierungsvorhabens zulässt. Die vorliegende Arbeit diskutiert einen Ansatz, der es ermöglicht, die technologischen Hauptprozesse der grafischen Industrie auf eine abstrakt-mathematische Weise beschreiben zu können. Damit soll es möglich sein, Prozessketten über die relevanten Parameter so genau zu definieren, dass eine Effektivitätsaussage möglich ist. / During the last decades both automation and standardisation have had great impact to the development in all industries. The Graphic Industry must become able to meet these demands, too. Diverse initiatives are reflecting this process, mainly the implementation of the requirements of standardised production methods according to ISO 12647 as well as the development und introduction of the industry-wide communication standard for the description of products and processes in the Grapic Industry, known as the Job Definiton Format (JDF). One of the main conditions for the automation of production processes is the unambiguous and technical-abstract description of the single processes forming the process chain. However, it can be recognised that the development of both standards and recommendations are carried out in a practice-oriented way, i.e. using mainly bottom-up methods. Therefore on the one hand practical knowledge is introduced to the standards but, on the other hand, the degree of abstraction becomes not good enough for a clear prediction of the efficiency of the effects of the automation of a production process. The paper provides a basic approach for the description of the main technological processes of the Graphic Industry using abstract mathematical methods. Using this method it should be possible to describe process chains by the relevant parameters so that predictions about effectivity can be made.

Die automatisierte Objektidentifikation stellt ein modernes Werkzeug in den Geoinformationswissenschaften dar (BLASCHKE et al., 2012). Um bei thematischen Kartierungen untereinander vergleichbare Ergebnisse zu erzielen, sollen aus Sicht der Geoinformatik Mittel für die Objektidentifikation eingesetzt werden. Anstelle von Feldarbeit werden deshalb in der vorliegenden Arbeit multispektrale Fernerkundungsdaten als Primärdaten verwendet. Konkrete natürliche Objekte werden GIS-gestützt und automatisiert über große Flächen und Objektdichten aus Primärdaten identifiziert und charakterisiert. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird eine automatisierte Prozesskette zur Objektidentifikation konzipiert. Es werden neue Ansätze und Konzepte der objektbasierten Identifikation von natürlichen isolierten terrestrischen Oberflächenformen entwickelt und implementiert. Die Prozesskette basiert auf einem Konzept, das auf einem generischen Ansatz für automatisierte Objektidentifikation aufgebaut ist. Die Prozesskette kann anhand charakteristischer quantitativer Parameter angepasst und so umgesetzt werden, womit das Konzept der Objektidentifikation modular und skalierbar wird. Die modulbasierte Architektur ermöglicht den Einsatz sowohl einzelner Module als auch ihrer Kombination und möglicher Erweiterungen. Die eingesetzte Methodik der Objektidentifikation und die daran anschließende Charakteristik der (geo)morphometrischen und morphologischen Parameter wird durch statistische Verfahren gestützt. Diese ermöglichen die Vergleichbarkeit von Objektparametern aus unterschiedlichen Stichproben. Mit Hilfe der Regressionsund Varianzanalyse werden Verhältnisse zwischen Objektparametern untersucht. Es werden funktionale Abhängigkeiten der Parameter analysiert, um die Objekte qualitativ zu beschreiben. Damit ist es möglich, automatisiert berechnete Maße und Indizes der Objekte als quantitative Daten und Informationen zu erfassen und unterschiedliche Stichproben anzuwenden. Im Rahmen dieser Arbeit bilden Thermokarstseen die Grundlage für die Entwicklungen und als Beispiel sowie Datengrundlage für den Aufbau des Algorithmus und die Analyse. Die Geovisualisierung der multivariaten natürlichen Objekte wird für die Entwicklung eines besseren Verständnisses der räumlichen Relationen der Objekte eingesetzt. Kern der Geovisualisierung ist das Verknüpfen von Visualisierungsmethoden mit kartenähnlichen Darstellungen. / The automated object identification represents a modern tool in geoinformatics (BLASCHKE et al., 2012). In order to achieve results in thematic mapping comparable among one another, considering geoinformatics, means of object identification should be applied. Therefore, instead of fieldwork, multispectral remote-sensing data have been used as a primary data source in this work. Specific natural objects have been GIS-based and automatically identified and characterised from the primary data over large areas and object densities. Within this work, an automated process chain for the object identification has been developed. New approaches and concepts of object-based identification of natural isolated terrestrial landforms have been developed and implemented. The process chain is based on a concept that develops a generic approach to the automated object identification. This process chain can be customised for and applied to specific objects by settings of characteristic quantitative parameters, by which the concept of object identification becomes modular and scalable. The modul-based architecture enables use of individual moduls as well as their combinations and possible expansions. The introduced methodology of object identification and the connected characteristics of (geo)morphometric and morphologic parameters has been supported by a static procedures. These enable the comparability of object parameters from different samples. With the help of regression and variance analysis, relations between object parameters have been explored. Functional dependencies of parameters have been analysed in order to qualitatively describe the objects. As a result, automatically computed dimensions and indices of the objects can be captured as quantitative data and informations an applied to varied samples. Within this work the thermokarst lakes represent the basis for the process development and an example and a data basis for the design of the algorithm and analysis. The goevisualisation of multivariant natural objects has been applied to develop better understanding of their spatial relations. The essence of the geovisualisation is to link the methods of visualisation to map-like presentation.

Hydrogen is considered to become a main energy vector in sustainable energy systems to store large amounts of intermittent wind and solar power. In this work, exergy efficiency and cost analyses are conducted to compare pathways of hydrogen generation (PEM, alkaline or solid oxide electrolysis), storage (compression, liquefaction or methanation), transportation (trailer or pipeline) and utilization (PEMFC, SOFC or combined cycle gas turbine). All processes are simulated with respect to their full and part-load efficiencies and resulting costs. Furthermore, load profiles are estimated to simulate a whole year of operation at varying loads. The results show power-to-power exergy efficiencies varying between about 17.5 and 43 %. The main losses occur at utilization and generation. Methanation features both lower efficiency and higher costs than compressed hydrogen pathways. While gas turbines show very high efficiency at full load, their efficiency drops significantly during load-following operation , while fuel cells (especially solid oxide) can maintain their efficiency and exceed the combined cycle gas turbine full-load efficiency. Overall specific costs between 245 €/MWh and 646 €/MWh are resulting from the simulation. Lower costs are commonly reached in chains with higher overall efficiencies. Installation costs are identified as predominant because of the low amount of full-load hours. To decrease the energy storage overall costs of the process chains, the options to use revenue generated by by-products such as oxygen and heat as well as changing the system application scenario are investigated. While the effect of the oxygen sale is negligible, the revenue generated by heat can significantly decrease overall costs. An increase of full-load by accounting for an electrolysis base-load to provide hydrogen for vehicles also shows a significant decreases in costs per stored energy down to 151 €/MWh at 2337 h/a full-load hours. The optimization of the exergy efficiency is performed by analysing physical and heat exergy recovery options such as expansion machines in the gas grid, the use of additional thermodynamic cycles (both Joule and Clausius-Rankine), as well as providing heat for steam electrolysis from compression inter-cooling, methanation or stored heat from a solid oxide fuel cell. The analysis shows that at full-load, process chains using solid oxide electrolysis, compressed hydrogen and a combined cycle gas turbine or a solid oxide fuel cells with a heat exergy recovery cycle can reach exergy efficiencies of 47 % and 45.5 %, respectively. A reversible solid oxide cell systems with metal-hydride heat and hydrogen storage can also reach 46.5 % exergy efficiency. The energy storage costs for these processes can be as low as 35 to 40 €/MWh at full-load. At load-following operation the efficiency of the fuel cell systems is expected to increase.:1 Introduction 22 2 Objective and Structure 24 3 Hydrogen as an Energy Vector 25 3.1 Mobile application focus 25 3.2 Stationary application focus 28 3.3 Studies on energy systems 32 3.4 Conclusion 36 4 Hydrogen Technology Overview 37 4.1 Hydrogen production 37 4.1.1 Electro-chemical hydrogen production 37 4.1.2 Thermo-chemical hydrogen production 42 4.1.3 Biological hydrogen production 46 4.1.4 Other hydrogen production processes 46 4.1.5 Gas cleaning 47 4.2 Hydrogen storage 49 4.2.1 Chemical compounds 49 4.2.2 Metal hydride 50 4.2.3 Physical storage 52 4.3 Hydrogen transport 54 4.3.1 Gas grid 54 4.3.2 Trailer 56 4.4 Hydrogen utilization 56 4.4.1 Thermochemical utilization 56 4.4.2 Electrochemical utilization 59 4.5 Investigated energy conversion processes 69 5 Model Description 72 5.1 Components 72 5.1.1 Electrochemical cells 72 5.1.2 Rectifier and inverter 77 5.1.3 Metal hydride storage 78 5.1.4 Liquid hydrogen storage 78 5.1.5 Chemical reactors 78 5.1.6 Catalytic burner 81 5.1.7 Blower 81 5.1.8 Compressor 82 5.1.9 Turbine 82 5.1.10 Electrical engine and generator 82 5.1.11 Heat exchanger 83 5.1.12 Mixer and splitter 84 5.1.13 Sources and sinks 85 5.2 Combined cycle gas turbine 85 5.3 Electricity grid 85 5.4 The exergy method 85 5.5 Property data 88 5.6 Cost model 88 5.7 Load profiles 90 6 Process Analysis 92 6.1 Production 92 6.1.1 Alkaline electrolysis 92 6.1.2 Proton exchange membrane electrolysis 95 6.1.3 Solid oxide electrolysis 96 6.2 Storage 100 6.2.1 Methanation 100 6.2.2 Compression 101 6.2.3 Liquefaction 101 6.3 Transport 101 6.3.1 Gas grid 101 6.3.2 Trailer 101 6.4 Utilization 102 6.4.1 Combined cycle gas turbine 102 6.4.2 Proton exchange membrane fuel cell 104 6.4.3 Solid oxide fuel cell 109 7 Process Chain Analysis 118 7.1 Exergy Efficiency 118 7.1.1 Exergy analysis for full load operation 120 7.1.2 Exergy analysis for load following operation 124 7.2 Overall Costs 125 7.2.1 Cost analysis for full load operation 125 7.2.2 Cost analysis for load following operation 129 8 Waste exergy recovery overview 135 8.1 Waste heat exergy recovery 136 8.1.1 Solid oxide electrolysis 136 8.1.2 Clausius Rankine Cycles 137 8.1.3 Joule Cycles 138 8.1.4 Combination of Joule and Clausius Rankine cycles 139 8.2 Physical exergy recovery 140 8.3 Cryo-exergy recovery 140 9 Process Optimization 141 9.1 Physical exergy recovery 141 9.2 Waste heat exergy recovery 142 9.2.1 Solid oxide electrolysis 142 9.2.2 High Temperature PEM fuel cell 143 9.2.3 Solid oxide fuel cell 144 9.2.4 Reversible solid oxide cell system 149 10 Process Chain Optimization 154 10.1 Economic optimization 154 10.1.1 Costs for by-products 154 10.1.2 Application scenario 156 10.2 Comparison of optimized process designs in process chains 156 10.2.1 Physical exergy recovery 160 10.2.2 Heat exergy recovery 160 10.2.3 Combination of physical and heat exergy recovery 165 11 Conclusion 170 12 Outlook 174 / Wasserstoff wird als einer der wichtigsten Energieträger zur Speicherung von fluktuierender Wind- und Solarenergie in einem nachhaltigen Energiesystem betrachtet. In dieser Arbeit werden Exergieeffizienz und Kostenanalysen durchgeführt, um verschiedene Pfade von Wasserstoffherstellung (PEM, alkalische oder Festoxidelektrolyse), -speicherung (Verdichtung, Verflüssigung oder Methanisierung), -transport (Trailer oder Pipeline) und -rückverstromung (PEM-, Festoxidbrennstoffzellen oder Gas- und Dampfkraftwerke (GuD)) zu vergleichen. Alle Prozessketten werden für Voll- und Teillast simuliert und ihrWirkungsgrad sowie die Kosten berechnet. Weiterhin werden Lastprofile abgeschätzt, um ein gesamtes Betriebsjahr unter schwankender Last zu simulieren. Die Ergebnisse zeigen exergetische Strom-zu-Strom-Wirkungsgrade von etwa 17.5 % bis 43 %. Die größten Verluste treten bei der Rückverstromung und bei der Herstellung von Wasserstoff auf. Methanisierung zeigt sowohl niedrigere Wirkungsgrade als auch höhere Kosten als Pfade mit reinem Wasserstoff. Während GuD-Kraftwerke sehr hohe Wirkungsgrade bei Volllast aufweisen, zeigen Brennstoffzellen im Lastfolgebetrieb über ein Gesamtjahr höhere Wirkungsgrade. Spezifische Gesamtkosten zwischen 245 e/MWh und 646 e/MWh werden durch die Simulation berechnet. Niedrigere Prozesskettengesamtkosten sind gemeinhin mit einem hohem Wirkungsgrad verbunden. Installationskosten sind auf Grund der niedrigen Volllaststundenzahl der hauptsächliche Treiber der Gesamtkosten. Um die Energiespeicherkosten der Prozessketten zu verringern, werden die Kostenreduktion durch den Verkauf von Nebenprodukten wie Sauerstoff und Wärme, sowie die Erweiterung der Anwendung untersucht. Während der Effekt des Erlöses durch den Verkauf von Sauerstoff gering ist, kann der von Wärme die Gesamtkosten signifikant verringern. Eine Erhöhung der Volllaststudenzahl durch das Einbeziehen einer Elektrolyse-Grundlast für die Bereitstellung von Wasserstoff für die mobile Anwendung zeigt auch eine deutliche Verringerung der Gesamtkosten auf bis zu 151 €/MWh bei 2337 h/a Volllaststunden. Die Optimierung des Wirkungsgrades wird durch die Analyse von physischer sowie Wärmeexergierückgewinnung durchgeführt. Dafür wird die Nutzung von Expansionsmaschinen im Gasnetz, der Einsatz von zusätzlichen Joule- und Clausius-Rankine-Prozessen, wie auch die Bereitstellung von Wärme für die Dampfelektrolyse aus der Methanisierung, der Kühlung zwischen Verdichtungsstufen und der Speicherung von Wärme analysiert. Die Berechnung zeigt, dass bei Volllast Prozessketten, die Wasserstoff mit Hilfe von Festoxidelektrolyse herstellen und diesen dann in einem GuD-Kraftwerk oder einer Festoxidbrennstoffzelle mit Clausius-Rankine- Prozess rückverstromen, exergetischeWirkungsgrade von 47 % bzw. 45.5 % erreicht werden können. Eine reversible Festoxidbrennstoffzelle, die Wärme und Wasserstoff in einem Metallhydrid speichert, kann exergetische Wirkungsgrade von 46.5 % erreichen. Die Energiespeicherkosten für diese Systeme können bei Volllast 35 bis 40 €/MWh betragen. Es kann angenommen werden, dass über ein Betriebsjahr der Wirkungsgrad steigen wird.:1 Introduction 22 2 Objective and Structure 24 3 Hydrogen as an Energy Vector 25 3.1 Mobile application focus 25 3.2 Stationary application focus 28 3.3 Studies on energy systems 32 3.4 Conclusion 36 4 Hydrogen Technology Overview 37 4.1 Hydrogen production 37 4.1.1 Electro-chemical hydrogen production 37 4.1.2 Thermo-chemical hydrogen production 42 4.1.3 Biological hydrogen production 46 4.1.4 Other hydrogen production processes 46 4.1.5 Gas cleaning 47 4.2 Hydrogen storage 49 4.2.1 Chemical compounds 49 4.2.2 Metal hydride 50 4.2.3 Physical storage 52 4.3 Hydrogen transport 54 4.3.1 Gas grid 54 4.3.2 Trailer 56 4.4 Hydrogen utilization 56 4.4.1 Thermochemical utilization 56 4.4.2 Electrochemical utilization 59 4.5 Investigated energy conversion processes 69 5 Model Description 72 5.1 Components 72 5.1.1 Electrochemical cells 72 5.1.2 Rectifier and inverter 77 5.1.3 Metal hydride storage 78 5.1.4 Liquid hydrogen storage 78 5.1.5 Chemical reactors 78 5.1.6 Catalytic burner 81 5.1.7 Blower 81 5.1.8 Compressor 82 5.1.9 Turbine 82 5.1.10 Electrical engine and generator 82 5.1.11 Heat exchanger 83 5.1.12 Mixer and splitter 84 5.1.13 Sources and sinks 85 5.2 Combined cycle gas turbine 85 5.3 Electricity grid 85 5.4 The exergy method 85 5.5 Property data 88 5.6 Cost model 88 5.7 Load profiles 90 6 Process Analysis 92 6.1 Production 92 6.1.1 Alkaline electrolysis 92 6.1.2 Proton exchange membrane electrolysis 95 6.1.3 Solid oxide electrolysis 96 6.2 Storage 100 6.2.1 Methanation 100 6.2.2 Compression 101 6.2.3 Liquefaction 101 6.3 Transport 101 6.3.1 Gas grid 101 6.3.2 Trailer 101 6.4 Utilization 102 6.4.1 Combined cycle gas turbine 102 6.4.2 Proton exchange membrane fuel cell 104 6.4.3 Solid oxide fuel cell 109 7 Process Chain Analysis 118 7.1 Exergy Efficiency 118 7.1.1 Exergy analysis for full load operation 120 7.1.2 Exergy analysis for load following operation 124 7.2 Overall Costs 125 7.2.1 Cost analysis for full load operation 125 7.2.2 Cost analysis for load following operation 129 8 Waste exergy recovery overview 135 8.1 Waste heat exergy recovery 136 8.1.1 Solid oxide electrolysis 136 8.1.2 Clausius Rankine Cycles 137 8.1.3 Joule Cycles 138 8.1.4 Combination of Joule and Clausius Rankine cycles 139 8.2 Physical exergy recovery 140 8.3 Cryo-exergy recovery 140 9 Process Optimization 141 9.1 Physical exergy recovery 141 9.2 Waste heat exergy recovery 142 9.2.1 Solid oxide electrolysis 142 9.2.2 High Temperature PEM fuel cell 143 9.2.3 Solid oxide fuel cell 144 9.2.4 Reversible solid oxide cell system 149 10 Process Chain Optimization 154 10.1 Economic optimization 154 10.1.1 Costs for by-products 154 10.1.2 Application scenario 156 10.2 Comparison of optimized process designs in process chains 156 10.2.1 Physical exergy recovery 160 10.2.2 Heat exergy recovery 160 10.2.3 Combination of physical and heat exergy recovery 165 11 Conclusion 170 12 Outlook 174

In this thesis, COTS-software requirements elicitation, which is an input for RFP in software intensive automation system&rsquo / s acquisition, is examined. Business Process Models are used for COTS-software requirements elicitation. A new method, namely CREB, is developed to meet the requirements of COTS-software. A software intensive system acquisition of a military organization is used to validate the method.

The master’s thesis is concerning the field of process management and workflow in company 2Tom s.r.o. Theoretical part of the thesis presents actual trends of management and methods of increasing process effectiveness, the thesis analyses actual state of the company and presents proposals for implementation and usage of workflow oriented on the key processes of the company.

Automatisierung und Standardisierung prägten in den letzten Dekaden die Entwicklung in allen maßgeblichen Industriezweigen. Den Anforderungen dieser Entwicklung muss sich auch die grafische Industrie stellen. Vielfältige Initiativen reflektieren diesen Prozess, allen voran die Durchsetzung der Anforderungen einer standardisierten Produktion nach ISO 12647 und die Entwicklung und Einführung des branchenweit einheitlichen Kommunikationsstandards für Produkt- und Prozessbeschreibungen in der grafischen Industrie, dem Job Definition Format (JDF). Eine maßgebliche Voraussetzung für die Automatisierung von Fertigungsprozessen ist eine eindeutige und technisch-abstrakte Beschreibung der Einzelprozesse, aus denen letztendlich die Prozessketten gebildet werden. Allerdings ist zu beobachten, dass die Entwicklung der Standards und Empfehlungen stark praxisorientiert, d.h. nach einer Bottom-Up-Methodik, erfolgt. Damit fließen zwar viele praktische Erfahrungen in die Standards ein, die Abstraktion erreicht aber nicht den Grad, der eine eindeutige Vorhersage über eine zumindest effektive Umsetzung eines Automatisierungsvorhabens zulässt. Die vorliegende Arbeit diskutiert einen Ansatz, der es ermöglicht, die technologischen Hauptprozesse der grafischen Industrie auf eine abstrakt-mathematische Weise beschreiben zu können. Damit soll es möglich sein, Prozessketten über die relevanten Parameter so genau zu definieren, dass eine Effektivitätsaussage möglich ist. / During the last decades both automation and standardisation have had great impact to the development in all industries. The Graphic Industry must become able to meet these demands, too. Diverse initiatives are reflecting this process, mainly the implementation of the requirements of standardised production methods according to ISO 12647 as well as the development und introduction of the industry-wide communication standard for the description of products and processes in the Grapic Industry, known as the Job Definiton Format (JDF). One of the main conditions for the automation of production processes is the unambiguous and technical-abstract description of the single processes forming the process chain. However, it can be recognised that the development of both standards and recommendations are carried out in a practice-oriented way, i.e. using mainly bottom-up methods. Therefore on the one hand practical knowledge is introduced to the standards but, on the other hand, the degree of abstraction becomes not good enough for a clear prediction of the efficiency of the effects of the automation of a production process. The paper provides a basic approach for the description of the main technological processes of the Graphic Industry using abstract mathematical methods. Using this method it should be possible to describe process chains by the relevant parameters so that predictions about effectivity can be made.

The book summarises the results of the DFG-funded coordinated priority programme \"Fast Algorithms for Material Specific Process Chain Design and Analysis in Metal Forming\". In the first part it includes articles which provide a general introduction and overview on the field of process modeling in metal forming. The second part collates the reports from all projects included in the priority programme.

Die Bauteileigenschaften von Bauteilen und Baugruppen im Karosseriebau werden maßgeblich durch die während des Tiefziehprozesses auftretenden Formänderungen und Verfestigungen beeinflusst. In der vorliegenden Arbeit wird daher die Umformsimulation in eine repräsentative virtuelle Prozesskette des Karosseriebaus integriert. Dazu wird zunächst die Datenübertragung zwischen den einzelnen Simulationsprogrammen in der Prozesskette Umformen - Fügen - Crash realisiert. Mit der anschließend durchgeführten Sensitivitätsanalyse wird festgestellt, welche Größen einen signifikanten Einfluss auf die Folgesimulationen haben. Aufbauend auf den Ergebnissen der Sensitivitätsanalyse wird eine Methode zur Gestaltung von einfachen Ankonstruktionen zur Verbesserung der Qualität der Ergebnisse der inversen Umformsimulation entwickelt und an einem Bauteil aus dem Karosseriebau validiert. Mit den durch die einfache Ankonstruktion erzielten Verbesserungen in den Ergebnissen der inversen Umformsimulation kann die entwickelte Methode einen Beitrag zur Erhöhung der Qualität der nachfolgenden Prozesssimulationen in der Prozesskette leisten.