Der stetig steigende Flugverkehr führt zu Kapazitätsengpässen an vielen Großflughäfen. Die Möglichkeit des Ausbaus ist häufig aufgrund von Arealmangel und Widerstand aus der Bevölkerung (zumeist durch Umweltgesichtspunkte motiviert) nicht realisierbar. Ein Ausweg bietet hier die Kooperation mehrerer Flughäfen. So kann ein in der Nähe eines Großflughafens angesiedelter Regionalflughafen als zusätzliche Runwaygenutzt werden. Ausschlaggebend hierbei sind die landseitigen Anbindungen beider Flughäfen. Beide müssen zusammen annähernd wie ein Flughafen operieren. Der Optimierung dieses Systems kooperierender Flughäfen widmet sich die vorliegende Arbeit. Es werden zwei Szenarien näher untersucht und bewertet: Konventionelle S-Bahn-Verbindung unter Ausnutzung der vorhandenen Infrastruktur und mit einem fixen Fahrplan (traditioneller Betrieb) Verbindung unter Nutzung einer vollautomatischen Bahn mit bedarfsabhängiger Anpassung der Taktrate Die Modellierung erfolgt hierbei durch eine makroskopische Simulation auf der Basis des SYSTEM DYNAMICS Zugangs nach Forrester. Dieser zeichnet sich besonders durch seine prozessnahe Darstellung aus. In dieser Arbeit wird die Anwendbarkeit von SYSTEM DYNAMICS auf die Modellierung von Passagierströmen an Verkehrsknoten nachgewiesen, die Passagierverzögerung bei der Verknüpfung von Flughäfen ermittelt und der Ressourcenverbrauch, d.h. der Bedarf an Betriebsmitteln für die Verbindung bestimmt. / Steadily increasing air traffic leads to capacity problems at many major airports. In most cases it is not possible to enlarge the airport due to lack of area or resistance of the population (mainly motivated by environmental aspects). One way out is the cooperation of airports. It can be possible to use a smaller airport in the vicinity of a major airport as an additional runway. In this case the land-side connections between both airports are very important. The two airports have to operate like one big airport. This work deals with the optimization of the system of cooperating airports. Two scenarios are analyzed and rated in more detail: Conventional railway connection with utilization of existing infrastructure and with a fixed time table (traditional operational regime) Connection with an automated people mover with demand control schedule For macroscopic modeling the SYSTEM DYNAMICS approach by Forrester is used. The main feature is a very good real world representation. This work shows the applicability of SYSTEM DYNAMICS for modeling passenger flows at traffic junctions, calculates the passenger delay, which occurs between connected airports and specifies the consumption of resources, i.e. equipment necessary for the connection.

Der Prozess der Umformung des geraden embryonalen Herzschlauchs in eine helikal gewundene Herzschleife wird Cardiac looping genannt. Diese Schleifenbildung wird als einer der wesentlichen Formbildungsprozesse des Wirbeltierherzens angesehen, da er die Bauelemente/Segmente des sich entwickelnden Herzens (Sinus venosus, Vorhöfe, Ventrikel, große arterielle Gefäßstämme) annähernd in ihre definitiven topographischen Beziehungen zueinander bringt. Störungen des Cardiac looping führen zu komplexen angeborenen Herzfehlern mit abnormen Verbindungen zwischen den Segmenten des vierkammerigen Herzens (z. B. Double-outlet right ventricle, Congenitally corrected TGA). Die Herzschleifenbildung läuft bei allen Wirbeltierspezies in ähnlicher Weise ab und führt im Normalfall zur Ausbildung einer linksgewundenen Herzschleife, die allgemein als D-Loop bezeichnet wird, da ihre Ventrikel anfänglich nach rechts verlagert werden. Rechtsgewundene Herzschleifen sind äußerst seltene Ergebnisse des Cardiac looping, die sich z. B. beim Situs inversus finden. Sie werden allgemein als L-Loop bezeichnet, da ihre Ventrikel anfänglich nach links verlagert werden.  Das wissenschaftliche Interesse am Phänomen des Cardiac looping fokussiert sich im Wesentlichen auf zwei Fragen: (1.) Welche Faktoren führen zur helikalen Verformung des embryonalen Herzschlauchs? (2.) Welche Faktoren sind dafür verantwortlich, dass bei allen bisher untersuchten Wirbeltieren während der Embryogenese normalerweise nur D-Loops erzeugt werden? Während der letzten zwei Jahrzehnte wurde eine Vielzahl an Genen identifiziert, die wichtige Rollen beim Cardiac looping spielen. Die Frage, wie diese genetischen Informationen in mechanische Kräfte übersetzt werden, welche die Formänderungen der Herzschleife bewirken, blieb bisher größtenteils unbeantwortet. Die älteste Hypothese zur Mechanik des Cardiac looping schreibt die Formänderungen der Herzschleife (ventrale Biegung → einfache helikale Windung → komplexe helikale Windung) Kompressionsbelastungen zu, die aus dem ungleichen Längenwachstum des Herzens und der Perikardhöhle resultieren sollen.  In der vorliegenden Studie wurde die physikalische Plausibilität dieser Hypothese, die ich als wachstumsbedingtes Buckling bezeichne, zum ersten Mal experimentell geprüft. Anhand eines physikalischen Simulationsmodells konnte ich zeigen, dass wachstumsbedingtes Buckling eines geraden elastischen Stabs (Modell des Herzschlauchs) innerhalb einer ihn einengenden halbkugeligen Höhle (Modell der Perikardhöhle) eine Abfolge von Formänderungen erzeugen kann, die derjenigen entspricht, die bei der embryonalen Herzschleifenbildung beobachtet wird. Meine Experimente haben weiterhin gezeigt, dass durch Wachstum bedingtes Buckling unter bilateral symmetrischen Bedingungen links- und rechtshändige Helices in einem Zahlenverhältnis von nahezu 1:1 erzeugt. Bereits geringfügige Links- oder Rechtsverschiebungen des caudalen Endes des elastischen Stabs vor Beginn des simulierten Längenwachstums reichten aus, um den Bucklingprozess in eine Richtung zu lenken, bei der es ausschließlich zur Erzeugung von D- bzw. L-Loops kam. Die biologische Relevanz dieser am physikalischen Modell erhobenen Daten wird anhand von Beobachtungen an biologischen Modellen (Embryonen von Zebrafisch, Krallenfrosch, Axolotl, Huhn, Maus) diskutiert. Hierbei komme ich zu folgenden Schlüssen: (1.) Aus ungleichem Längenwachstum des Herzens und der Perikardhöhle resultierende Kompressions¬belastungen des Herzschlauchs dürften wichtige Beiträge zum Cardiac looping leisten. (2.) Asymmetrische Positionierungen des venösen Herzpols könnten diese Kräfte in Richtung einer 100%igen Erzeugung eines D- bzw. L-Loops lenken.

Beim Aufbau von konfigurierbaren wafer-scale Systemen für pulsgekoppelte neuronale Netze werden hohe Anforderungen an die Kommunikation zwischen einzelnen Komponenten gestellt. Zur Unterstützung des Hardwareentwurfs, aber auch um die parallele Entwicklung der Software zu ermöglichen, können Simulationsmodelle verwendet werden. Der Aufbau der Architektur und die Implementierung als SystemC-Modell werden beschrieben. Aus der Simulation sind Rückschlüsse auf die Architektur möglich, es ergeben sich aber auch Anforderungen an die zu entwickelnde Softwareumgebung.

Der stetig steigende Flugverkehr führt zu Kapazitätsengpässen an vielen Großflughäfen. Die Möglichkeit des Ausbaus ist häufig aufgrund von Arealmangel und Widerstand aus der Bevölkerung (zumeist durch Umweltgesichtspunkte motiviert) nicht realisierbar. Ein Ausweg bietet hier die Kooperation mehrerer Flughäfen. So kann ein in der Nähe eines Großflughafens angesiedelter Regionalflughafen als zusätzliche Runwaygenutzt werden. Ausschlaggebend hierbei sind die landseitigen Anbindungen beider Flughäfen. Beide müssen zusammen annähernd wie ein Flughafen operieren. Der Optimierung dieses Systems kooperierender Flughäfen widmet sich die vorliegende Arbeit. Es werden zwei Szenarien näher untersucht und bewertet: Konventionelle S-Bahn-Verbindung unter Ausnutzung der vorhandenen Infrastruktur und mit einem fixen Fahrplan (traditioneller Betrieb) Verbindung unter Nutzung einer vollautomatischen Bahn mit bedarfsabhängiger Anpassung der Taktrate Die Modellierung erfolgt hierbei durch eine makroskopische Simulation auf der Basis des SYSTEM DYNAMICS Zugangs nach Forrester. Dieser zeichnet sich besonders durch seine prozessnahe Darstellung aus. In dieser Arbeit wird die Anwendbarkeit von SYSTEM DYNAMICS auf die Modellierung von Passagierströmen an Verkehrsknoten nachgewiesen, die Passagierverzögerung bei der Verknüpfung von Flughäfen ermittelt und der Ressourcenverbrauch, d.h. der Bedarf an Betriebsmitteln für die Verbindung bestimmt. / Steadily increasing air traffic leads to capacity problems at many major airports. In most cases it is not possible to enlarge the airport due to lack of area or resistance of the population (mainly motivated by environmental aspects). One way out is the cooperation of airports. It can be possible to use a smaller airport in the vicinity of a major airport as an additional runway. In this case the land-side connections between both airports are very important. The two airports have to operate like one big airport. This work deals with the optimization of the system of cooperating airports. Two scenarios are analyzed and rated in more detail: Conventional railway connection with utilization of existing infrastructure and with a fixed time table (traditional operational regime) Connection with an automated people mover with demand control schedule For macroscopic modeling the SYSTEM DYNAMICS approach by Forrester is used. The main feature is a very good real world representation. This work shows the applicability of SYSTEM DYNAMICS for modeling passenger flows at traffic junctions, calculates the passenger delay, which occurs between connected airports and specifies the consumption of resources, i.e. equipment necessary for the connection.

Die zentralen Fragestellungen der Arbeit sind, wie die Insolvenzwahrscheinlichkeiten von Unternehmen prognostiziert und wie sie durch zielgerichtetes Handeln beeinflusst werden können. Hierzu gibt der Autor zunächst einen ausführlichen Überblick über die derzeit in Wissenschaft und Praxis verwendeten Ansätze zur Prognose von Unternehmensinsolvenzen, Schätzgütemaßen von Insolvenzprognosen sowie Datenquellen, die für die Prognose von Unternehmensinsolvenzen zur Verfügung stehen. Anschließend entwickelt er ein kausales Unternehmensmodell, das er mit stochastischen Simulationsverfahren analysiert. Das Modell wird validiert und mit Benchmarkverfahren verglichen. Abschließend zeigt der Autor, wie das Modell zur Ableitung von Handlungsempfehlungen zur Beeinflussung der individuellen Insolvenzwahrscheinlichkeit von Unternehmen herangezogen werden kann.

This paper will give an overview about the technological change in Industrial Hydraulics and the impact of the Digital Twin on the related new engineering processes and methods in order to overcome the challenges coming out of that technology change. Simulation models will more and more become a decisive factor for the engineering process. The Digital Twin will be a window of opportunity for innovations and a technology push for the engineering process and the products in the Industrial Hydraulics.

Quang Ninh province, Vietnam has a rich wind power resources. This type of energy will be soon utilized for generating power to supply all industrial sites including mining corporations. Because of geological characteristics, wind power stations are located near the 6kV grid of mining areas, therefore it needs to make the analysis about the connection ability of wind power generators to the grids. The paper presents the connection model of a wind turbine and 6kV grids. Based on this model, the simulations of system’s possible operating mode are implemented. The conclusions about the suitable operating modes of wind turbine are pointed out to give the operators and grid managers a general observation for the possibility of connecting a wind turbine to 6kV grid / Tỉnh Quảng Ninh là một trong những địa phương giàu tiềm năng về năng lượng gió. Theo phân tích, loại năng lượng này sẽ sớm được đưa vào cung cấp điện năng cho các khu công nghiệp trong đó có các công ty than. Do đặc thù địa lý, các trạm phát phong năng được đặt khá gần các lưới điện 6kV của mỏ, vì thế cần tiến hành phân tích khả năng kết nối trực tiếp các máy phát điện gió với lưới điện này. Bài báo giới thiệu mô hình kết nối máy phát điện gió với lưới 6kV. Các mô phỏng về các chế độ vận hành có thể có của lưới cũng được thực hiện. Các kết luận về chế độ vận hành thích hợp của tua bin gió được đúc rút để giúp người vận hành, các nhà quản lý lưới điện có được cái nhìn tổng quan về khả năng kết nối tua bin gió với lưới điện 6kV.

Road freight transport is changing, with an uncertain future and climate change calling for adaptation. Batteries as the power source are one solution for sustainable transport, yet these are affected by degrading effects, eventually making the batteries unusable. However, previous studies have shown that stationary second-life applications are possible for the used batteries. Another possibility is to reuse batteries in trucks with lower load requirements, thus extending their useful life, which also could aid in coping with the large number of batteries that battery electric vehicles will require. Nevertheless, few scholars have focused on this, and the literature is scarce. How battery usage affects truck performance in different life cycles must then be answered. Additionally, a proper business model must be adopted since the ownership of batteries and responsibility for the degrading becomes less clear with several users. Hence, investigating how more circular business models for batteries perform compared to linear business models is enticing. However, the uncertain future makes several possible future scenarios equally likely to happen, leading to future planning struggles. This work dives into the problem by developing a simulation model that uses a future scenario framework to simulate the effect of battery usage and different business models in the future. This work has several valuable contributions. First, it shows that using batteries in several lifecycles has benefits. Second, more circular business models for batteries can be more beneficial than linear business models, depending on the future values and payment methods. Above all, this work also has implications on a greater level, showing the potential value of using simulation methods in product and business model development processes. Using such models can develop products and business models to be sustainable, robust against futu reuncertainties, and perform the best on a module, product, and company level. In short, this study has shown the value of combining future scenarios with technical and business model aspects to simulate the future and gain insights for development. / Vägtransport är under förändring, där en osäker framtid och miljöförändringar kräver anpassning. Batterier som energikälla är en lösning för hållbara transporter, dock är dessa påverkade av degraderingseffekter, som till slut gör batterierna oanvändbara. Tidigare studier har visar på att återanvändning i stationära applikationer är möjligt för använda batterier. En annan möjlighet är att återanvända batterier i lastbilar med lägre belastningskrav, och därmed förlänga dess användbara liv, vilket också kan hjälpa att hantera det stora behovet av batterier som batteri-elektriska fordon kommer kräva. Dock är litteraturen om detta otillräcklig. Därmed måste batterianvändingens påverkan på lastbilsprestanda i olika livscykler av batteriet undersökas. Utöver det måste också en lämplig affärsmodell användas eftersom ägandeskapet av batterier och ansvaret för degradingseffekter blir mindre tydlig med flera användare. Därför är det intressant hur cirkulära affärsmodeller för batterier presterar jämfört med linjära affärsmodeller. En osäker framtid med många möjliga framtida scenarier gör planering för framtiden svårt. Detta arbete hanterar problemet genom att skapa en simuleringsmodell som använda ett ramverk för framtida scenarier för att simulera effekten av batterianvändning och affärsmodeller i framtiden. Detta arbete bidrar med flera viktiga insikter. För det första, visas att användning av batterier i flera livscykler har fördelar jämfört med bara en livscykel. För det andra, visas att mer cirkulära affärsmodeller för batterier kan vara förmånligt jämfört med linjära affärsmodeller, beroende på framtida värderingar och betalningsstrukturer. Framförallt visar detta arbete implikationer på en högre nivå, genom att visa potentialen av att använda simuleringsmodeller i utvecklingsprocesser för produkt och affärsmodeller. Genom att använda denna typ av model kan produkter och affärsmodeller utvecklas till att vara hållbara, robusta mot framtida osäkerheter, och prestera bäst på en modul-, produkt-, och företagsnivå. Sammanfattat visar denna studie på värdet av kombinera framtida scenarier med tekniska- och affärsmodellsaspekter för att simulera framtiden och få insikter för utveckling.

Für die ortsspezifische Düngung spielt die räumliche Erfassung von ertragsrelevanten Standorteigenschaften (z.B. Textur und Nährstoffnachlieferungsvermögen) eine große Rolle bei der Bemessung der Düngungsempfehlung. Durch die Berücksichtigung der schlaginternen Variabilität ist eine abgestufte standortangepasste Bewirtschaftung möglich. Auf fünf ackerbaulich genutzten Schlägen in verschiedenen Bodenregionen Deutschlands wurden räumliche und zeitliche Untersuchungen zur vertikalen und horizontalen Mineralstickstoffverteilung in Rasterform durchgeführt. Mit Hilfe des N-Modells HERMES wurden Simulationsrechnungen zur N-Dynamik durchgeführt und anhand des volumetrischen Wassergehalts, des Ertrags und des mineralischen Stickstoffgehalts überprüft. Als Referenz dienten die Daten aus der Rasterbeprobung. Die Vergleiche zwischen den simulierten und gemessenen Werten zeigen beim volumetrischen Wassergehalt, beim Ertrag und beim mineralischen Stickstoff auch über mehrere Vegetationsperioden hinweg eine gute Übereinstimmung bei den Mittelwerten, so dass man die Modellergebnisse auch für die N-Düngungsempfehlung herangezogen hat. Datensätze der Reichsbodenschätzung und der digitalen Hofbodenkarte wiesen im Gegensatz zur kleinräu­migen Rasterbeprobung keine ausreichende Genauigkeit bei den räumlichen Verteilungsmustern der ertragsrelevanten Standortgrößen auf und sind demnach nicht als Planungsgrundlage für die ortsspezifische Düngung geeignet. Über Szenariorechnungen lassen sich verschiedene Düngungsvarianten (wie einheitlich und ortsspezifisch gedüngte Variante) für identische Flächen direkt miteinander vergleichen. Die Ergebnisse zeigten beim Einsatz des preagro-N Moduls über drei Vegetationsperioden (2000 bis 2002) ein Einsparungspotential bei der ortsspezifischen Düngung von durchschnittlich 4 %, bei Verwendung der Modellempfehlungen (HERMES) sogar von durchschnittlich 18 % gegenüber der einheitlichen Variante ohne Ertragsdepressionen beführten zu müssen. / For the site-specific fertilization plays the spatial variability of soil parameters (such as texture) an important role for the calculation of fertilizer recommendation. In consideration of spatial variability is a gradual management in the field possible. The distribution of the vertical and horizontal soil mineral nitrogen patterns on five fields were investigated in different regions in Germany. Additionally these data were used for the validation of the nitrogen dynamics of the nitrogen crop growth model HERMES. The comparison between simulate and measurement data showed for the soil moisture, the grain yield and the mineral nitrogen over many vegetation periods good results by the average values. Under this situation is it possible to use simulation model for the nitrogen fertilizer recommendation. Simulations with data sets from the plot sampling (large scale soil map) compared against simulating using German Soil Appraisal or digital farm soil map data showed information losses. The temporal dynamic by soil mineral nitrogen content in the rooting zone and the spatial pattern by the grain yield show a much better agreement with observed values, if large scale data were used for the simulation. The results from the preagro-N model showed at site-specific part over three vegetation periods (2000 to 2002) an economize effect from average 4 % against the uniform fertilisation part. If we had used the fertilizer recommendation from the nitrogen crop growth model HERMES over the same time, the economize effect conducted average 18 % against the uniform fertilisation part without yield depression.

In der vorliegenden Arbeit wird eine Methodik zur Entwicklung mechanischer Simulationen der Interaktion Sportler-Sportgerät-Umwelt zur Untersuchung der Funktionalität von Sportgeräten konzipiert und vorgestellt. Die mechanische Simulation ist die gegenständliche Nachbildung spezieller Teilaspekte des Sportlers, z.B. der Körperform, der Trägheitseigenschaften, der Masse, der Interaktionskräfte zur Umwelt oder charakteristischer Bewegungsabläufe zum Zweck der Durchführung gezielter Experimente zur Untersuchung des dynamischen Systemverhaltens Sportler-Sportgerät-Umwelt. Dazu werden drei Fallbeispiele aus der Forschungstätigkeit der Arbeitsgruppe HLST an der Technischen Universität Chemnitz mit Methoden zur Verifikation von Simulationsmodellen – dem strukturierten Durchgehen, der Validierung im Dialog und dem Schreibtischtest – analysiert. Die Analyseergebnisse werden in eine Grobstruktur eingebettet, die aus relevanten Vorarbeiten zur Anwendung der Allgemeinen Modelltheorie abgeleitet ist. Die in den jeweiligen Fallbeispielen verwendeten Prozessschritte, Methoden und Werkzeuge werden dargestellt und die Entwicklungsergebnisse erörtert. Im Abschluss jedes Fallbeispiels wird der Entwicklungsprozess anhand von einheitlichen Kriterien bewertet. In einem abschließenden Schritt erfolgt die Zusammenführung der im Stand der Technik dargelegten Grundlagen und der in den drei Fallbeispielen gewonnenen Informationen zu einer strukturieren und kommentierten Methodik. / In this dissertation a methodology is conceived that aims to structure the development process of test arrangements that mechanically simulate the interaction of athlete, sports equipment and environment. Mechanical simulation in this context is defined as the physical replication of specific properties of the athlete (e.g. the shape of the human body, body weight, joint kinematics, inertia, external forces in specific movements) in order to conduct experiments to investigate the dynamic behavior of the system athlete-equipment-environment. Therefore, three case studies of mechanical simulation models that have been developed at Technische Universität Chemnitz are analyzed by applying the validation and verification methods “structured walkthrough”, “face validity” and “desk checking”. The results of that analysis are embedded into a framework that is derived by literature review on applied model theory. For each of the three development processes the procedure model is identified and main tools and methods are discussed. Every case study is finally assessed by using standardized evaluation criterions. Finally, the main findings of the analysis of the case studies as well as knowledge obtained by reviewing the state of the art in model theory and simulation methods are used to build up a structured and commentated guideline.