Bücher veröffentlicht von Karlsruher Institut Fur Technologie

Die vorliegende Arbeit behandelt das Thema Reduzierung der Magnetbelastung permanentmagneterregter Synchronmaschinen im dreiphasigen Stoßkurzschluss. Es wird eine neue Methode in der Theorie und durch praktische Versuche untersucht, wie bei permanentmagneterregten Synchronmaschinen (PMSM) mit Oberflächenmagneten das magnetische Feld, das im Stoßkurzschluss die Magnete belastet, reduziert werden kann. This work is about the reduction of the magnetic load of a permanent magnet synchronous machine in case of a three phase short circuit. A new method is investigated in theory and tested in reality. It is applied to a permanent magnet synchronous machine with surface mounted magnets.

Es werden zwei Modelle entwickelt und evaluiert, die Wahrnehmungsgrenzen kleiner Formabweichungen auf spiegelnden Oberflächen beschreiben. Beide Modelle berücksichtigen die gespiegelte Umgebung und führen die Wahrnehmungsgrenzen auf die Winkelauflösung des menschlichen Auges zurück. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit ist die Erweiterung der Modelle auf Oberflächenrauheiten und -welligkeiten. Die vorhergesagten Wahrnehmungsgrenzen werden mit den Daten zweier Wahrnehmungsstudien verglichen. Two models are developed and evaluated, which describe perception limits of small form deviations on specular reflecting surfaces. Both models take into account the reflected environment and attribute the limits of perception to the angular resolution of the human eye. A further goal of this work is the extension of the models to surface roughness and waviness. The predicted perception limits are compared with the data of two perception studies.

Fahrdynamikuntersuchungen eines batterieelektrisch betriebenen Elektrofahrzeugs mit Einzelrad-Hinterradantrieb. Es werden von einer analytischen Herleitung über Vollfahrzeugsimulationen bis zu Fahrversuchen im Funktionsprototyp durchgängige Aussagen zu fahrdynamischen Veränderungen bei Erhöhung der Hinterachslast und deren Kompensationsmöglichkeiten durch Torque Vectoring generiert. Research on the drivability of a battery electric vehicle with single wheel drives on the rear axis. Theoretical analyses and simulation results as well as real driving test with a prototype car are performed to generate an understandig on the influences of increased rear axle loads on the driveability. Furthermore, the capability to compensate eventual disadvantages via torque vectoring are discussed.

Wartungsfehler sind einer der häufigsten Gründe für IT-Service-Ausfälle und können bei IT-Service-Anbietern Schäden in Millionenhöhe verursachen. In diesem Buch wird eine Methode vorgestellt, die es IT-Service-Anbietern ermöglicht, Wartungsfehler automatisiert während der Durchführung einer IT-Service-Wartung zu erkennen. Dadurch können Wartungsfehler behoben werden, bevor sie Schaden anrichten können. IT services are subject of several maintenance operations like upgrades, reconfigurations or redeployments. Operator errors are one of the main reasons for IT service failures. They can lead to losses running into the millions for IT service providers. This book describes a method, which allows IT service providers to detect operator errors automatically online right when they appear. Thereby, operator errors can be fixed before they can do harm.

Nahezu alle möglichen Effekte des Dehntrainings werden in Verbindung mit der Erweiterung des Bewegungsausmaßes operationalisiert. Dagegen werden Belastungsassoziierte Adaptationen selten diskutiert. Damit fehlen Differenzierungen für das Dehntraining unter salutogenen, therapeutischen oder leistungsphysiologischen Zielstellungen. In der vorliegenden Arbeit werden häufig gestellte Fragen zur Dehnmethodik im Sinne eines Faktenchecks im Abgleich mit relevanten Fachbereichen beantwortet. Almost all possible effects of stretching training are operationalized in connection with the extension of the range of motion. In contrast, stress-associated adaptations are rarely discussed. This means that there is a lack of differentiation for stretch training under salutogenic, therapeutic or performance-physiological goals. In the present study frequently asked questions on the methodology of stretching are answered according to a fact check in comparison with relevant specialist areas.

Die vorliegende Arbeit stellt ein Konzept zur zeitlichen Vorhersage von Fahrstreifenwechselmanövern auf Autobahnen für Systeme zur automatischen Fahrzeugführung vor. Derartige Systeme benötigen ein Verständnis der Fahrumgebung zur konfliktfreien und nachvollziehbaren Durchführung der Fahraufgabe. Dies beinhaltet die Wahrnehmung und Interpretation der Fahrumgebung zur Erkennung und Vorhersage von Fahrmanövern des umgebenden Verkehrs. A concept for time-related forecasts of lane change maneuvers in highway scenarios is presented within the present work. Automated driving systems rely on understanding the driving environment to fulfill their driving task transparently and safely. This involves the perception of the driving environment as well as its interpretation to detect and predict driving maneuvers of road users.

Robustly maintaining balance on two legs is an important challenge for humanoid robots. The work presented in this book represents a contribution to this area. It investigates efficient methods for the decision-making from internal sensors about whether and where to step, several improvements to efficient whole-body postural balancing methods, and proposes and evaluates a novel method for efficient recovery step generation, leveraging human examples and simulation-based reinforcement learning.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung von Breitbandverstärkern mit einstellbarem Gewinn. Es werden verschiedene Schaltungskonzepte zur Einstellung des Verstärkergewinns untersucht, und sowohl kompakte als auch verteilte Verstärkerschaltungen in SiGe BiCMOS Technologien hergestellt. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit ist die Modellierung von verteilten Verstärkern mithilfe von Bildparametern, die eine analytische und kompakte Beschreibung ermöglichen. The present work deals with the development of broadband amplifiers with adjustable gain. Different circuit topologies for gain control are investigated, and several compact and distributed amplifiers are fabricated in SiGe BiCMOS technologies. Another key aspect of the work is the modeling of distributed amplifiers by means of image parameters, which enable an analytical and compact description.

Mit dieser Forschungsarbeit wird den zentralen Fragen nachgegangen, inwieweit Dialog, Führung und Zusammenarbeit im untersuchten Unternehmen gelebt werden? Inwieweit ist im Rahmen des geltenden Arbeitsrechts eine symmetrische Kommunikation überhaupt möglich? Inwieweit erfordert die moderne Arbeitsteilung eine prozessuale, dialogische und subsidiäre Sichtweise für Führung und Zusammenarbeit im Unternehmen? Führungspädagogik wird dabei als Agogik in Sinne von Führung zur Selbstführung entwickelt.

Die Arbeit untersucht den Lebensweg des von 1956 bis 1974 im Kernforschungszentrum Karlsruhe als Geschäftsführer wirkenden Rudolf Greifeld. Es fragt nach seiner Rolle im Nationalsozialismus und behandelt die seit den 1970er Jahren gegen ihn erhobenen Vorwürfe. Dabei werden auch Greifelds Kollegen in der Geschäftsführung des Zentrums betrachtet, deren Karrieren im Nationalsozialismus bereits deutlich weiter fortgeschritten waren und teilweise zu deutlich stärkeren Verstrickungen geführt hatten. This book examines the professional life of Rudolf Greifeld, who was a managing director from 1956 to 1974 at the Karlsruhe Nuclear Research Center. Main topics are his role in National Socialism and the allegations against him risen in the 1970s. The survey also includes Greifeld's colleagues in the management of the center, whose careers in National Socialism had progressed much further and in some cases had led to much stronger entanglements.

Hybride Werkstoffsysteme entstehen durch die gezielte Kombination unterschiedlicher Werkstoffe. Für eine optimierte Auslegung hybrider Werkstoffsysteme für Strukturbauteile ist ein tiefgehendes Grundlagenverständnis zum Zusammenwirken der unterschiedlichen Komponenten von hoher Bedeutung. In der Arbeit werden adhäsiv verbundene hybride Werkstoffsysteme systematisch analysiert und hinsichtlich der zugrundeliegenden Wirkmechanismen mit experimentellen und numerischen Methoden bewertet. Hybrid material systems result from the specific combination of different materials. For optimized design of hybrid material systems for structural components, a profound fundamental understanding regarding the interaction of the different materials is of great importance. This work systematically investigates adhesively bonded hybrid material systems and assesses the underlying mechanisms with experimental and numerical methods.

Several novel diagnostic systems based on the detection of coherent THz radiation are presented. The investigation of the photon beam properties allow for bunch-by-bunch and turn-by-turn diagnostics of the emitting electron bunches in the accelerator. It is used for time-resolved studies of the micro-bunching instability. Accompanying simulations with Inovesa show a good agreement with the measurement which enhances the knowledge of the physics behind the micro-bunching instability.

This work investigates the capability of the high-temperature superconductor YBCO to sense the evolution of the electrical field of THz pulses. A deposition process for ten unit-cell thin films and a sub-µm patterning process were developed to enable high sensitivities. The detector response to THz exctiations and its electrical-field sensitivity were studied. This unique characteristic allows for the investigation of instabilities of the THz radiation emitted from synchrotron storage rings.

Catheter ablation is a major treatment for atrial tachycardias. Hereby, the precise monitoring of the lesion formation is an important success factor. This book presents computational, wet-lab, and clinical studies with the aim of evaluating the signal characteristics of the intracardiac electrograms (IEGMs) recorded around ablation lesions from different perspectives. The detailed analysis of the IEGMs can optimize the description of durable and complex lesions during the ablation procedure.

Der vorliegende Band versammelt erstmals exemplarische Beispiele zu drei Kategorien von Lehrveranstaltungen in der Technik- und Wissenschaftsgeschichte: Einführungsveranstaltungen, objektorientierte sowie interdisziplinäre Lehre. Der entstandene Überblick regt dazu an, in der technik- und wissenschaftshistorischen Lehre Experimente zu wagen, den Austausch darüber auszubauen und nicht zuletzt das Engagement vieler Dozentinnen und Dozenten in der Lehre stärker zu würdigen. This edited volume, for the first time, presents examples for three categories of university courses in teaching the history of technology and science: introductory courses, object-oriented teaching and interdisciplinary teaching. The resulting overview encourages to experiment with new formats in teaching the history of technology and science, to foster exchange on such efforts and, not the least, to more comprehensively appreciate engagement in university teaching.

Nach einsetzendem Regen kann der Fall eintreten, dass der Reifen-Fahrbahn-Reibwert erheblich reduziert sein kann. Dies kann darauf zurückgeführt werden, dass sich nicht reines Wasser im Kontakt befindet, sondern dass in diesem Wasser auf der Straßenoberfläche befindliche Verschmutzungen gelöst oder dispergiert sein können. Dies kann dazu führen, dass sich die Viskosität oder/und die Oberflächenspannung des Wassers verändert und sich dies nachteilig auf den Reibwert auswirkt. After a certain spell of dry weather, rain on the road can make the surface even more slippery. This is due mainly to surface contamination such as oil or dust, polluting the water and resulting in poor gripping of the road by the tires. In fact, as the contaminants substantially influence the viscosity and/or the surface tension, they also affect the surface-wetting property of the water; and this will eventually cause a severe decrease in the tire/road grip.

Die Gedenkschrift ehemaliger Schüler und Mitarbeiter für den Bauforscher Arnold Tschira beschreibt nach einer ausführlichen Darstellung seines Werdegangs die Schwerpunkte seiner wissenschaftlichen Tätigkeit: Architektur der griechischen und römischen Antike, des Mittelalters am Oberrhein und des Klassizismus Friedrich Weinbrenners in Baden. Ein Rückblick auf die Wirkung des Lehrers für Architekturgeschichte an der Universität (TH) Karlsruhe aus der Sicht eines seiner ehemaligen Studenten beschließt den Band. After World War II, the architectural historian Arnold Tschira taught for almost two decades architecture students to understand their future field of activity as a historically shaped environment. His interdisciplinary lectures were attended by students from other faculties as well as an interested audience from outside the university. As a member of the supervisory board of the German Archaeological Institute (Deutsches Archäologisches Institut, DAI) representing his profession, he succeeded Robert Koldewey and Armin von Gerkan and significantly contributed to the field of architectural history research. As the Director of the Institute of Architectural History at the Faculty of Architecture of the University of Karlsruhe (TH), his research activities included, besides the era of antiquity, the architectural art of the Middle Ages in Baden and the classicism of Friedrich Weinbrenner, who founded the first building school in Baden in 1800, from which later the Technical University of Karlsruhe and finally today's research and education institution KIT (Karlsruhe Institute of Technology) were to emerge. This commemorative volume for Arnold Tschira, with which former students and colleagues of his institute trace his career and his fields of activity, represents a piece of research history rooted in the formidable tradition in the field of architectural history in Karlsruhe.

In der vorliegenden Arbeit werden reaktionstechnische Untersuchungen zur Oxidation von Isobutan und Isobuten zu Methacrolein an einem neuen Mo-basierten Mischoxid-Katalysator vorgestellt. Die Untersuchungen zielen hierbei zum einen auf die Synthese des Mischoxid-Katalysators sowie der Charakterisierung der Kristallstruktur und zum anderen auf die Identifikation von geeigneten Reaktionsbedingungen für die Oxidation der Kohlenwasserstoffe. In the present work kinetic experiments addressing the oxidation of isobutene and isobutene to methacrolein over a new Mo-based mixed oxide catalyst are presented. The experiments focus on the one hand on the synthesis of the mixed oxide catalyst as well as the characterization of the crystal structure and on the other hand on the identification of suitable reaction conditions for the oxidation of the hydrocarbons.

Current automotive radar sensors prove to be a weather robust and low-cost solution, but are suffering from low resolution and are not capable of classifying detected targets. However, for future applications like autonomous driving, such features are becoming ever increasingly important. On the basis of successful state-of-the-art applications, this work presents the first in-depth analysis and ground-breaking, novel results of polarimetric millimeter wave radars for automotive applications.

Die Schallgeschwindigkeit in metallischen Gläsern und die Permittivität von dielektrischen Aluminiumoxid-Schichten zeigen ein für amorphe Festkörper typisches Tieftemperaturverhalten. Akustische Messungen von wenigen kHz bis GHz zeigen den Einfluss der Leitungselektronen in einem massiven metallischen Glas. Messungen der Permittivität bei einigen kHz zeigen überaschenderweise ebenfalls einen Einfluss der Elektronen auf die Eigenschaften einer isolierenden Schicht. The speed of sound in metallic glasses and the permittivity of dielectric alumina layers show the typical low-temperature behavior of amorphous solids. Acoustic measurements from a few kHz to GHz show the influence of the conduction electrons in a massive bulk metallic glass. Measurements of the permittivity at a few kHz surprisingly show an influence of the electrons on the properties of an insulating layer.

The Proceedings of the Second Annual Workshop of the Collaborative Project CEBAMA addresses key scientific questions related to the use of cement-based materials in nuclear waste disposal applications. Progress beyond the state-of-the-art is achieved by providing basic knowledge, new experimental data, improved modeling and arguments for the Nuclear Waste Disposal Safety Case. CEBAMA is funded by the European Commission under the Horizon 2020 frame of EURATOM.

Die Frage der effizienten Bemessung von Verkehrsanlagen gewinnt dank häufiger Stausituationen und unzuverlässiger Fahrzeiten zunehmend an Bedeutung. Durch die vorliegende Arbeit sind neue Möglichkeiten für die Analyse von übersättigten Verkehrsanlagen bereitgestellt worden. In dieser Arbeit wurde ein neues Berechnungsverfahren mit Cell Transmission Modell entwickelt, mit dessen Hilfe sich Bundesautobahnen mit Anlehnung an das Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen bewerten lassen. An efficient highway capacity design is becoming an increasingly important topic, thanks to recurring congestions and unreliable travel times in the German highway network. This work provides a new methodology for the analysis of oversaturated freeway facilities. A Cell Transmission Model was used as an underlying traffic flow model for modeling oversaturated freeway facilities and tailor-fitted to represent the HBS manual faithfully.

Diese Arbeit untersucht eine Umsetzung des blendfreien Fernlichts, die auf der Voraussage der Bewegung des Egofahrzeugs und anderer Verkehrsteilnehmer beruht. Des Weiteren werden Lichtfunktionen entwickelt und auf ihre Wirksamkeit analysiert, die situationsspezifische Handlungsempfehlungen bei Abbiege- oder Spurwechselintentionen des Fahrers auf die Fahrbahn vor das Fahrzeug projizieren. In this work, the realisation of an adaptive driving beam is examined that is based on the motion prediction of the ego vehicle and other traffic participants. Furthermore, light functions are developed and analysed regarding their effectiveness that project situation adaptive recommendations for action in front of the vehicle regarding a turn or lane change intention of the driver.

Durch die Konsolidierung des Sendungsvolumens von kooperierenden Baustoff-Fachhändlern wird die Verbesserung des Logistiknetzwerks angestrebt, um somit die Transporteffizienz der Kooperationspartner zu erhöhen. Zusätzlich zur Entwicklung des Kooperationsmodells wird dieses durch Simulationen anhand von Realdaten evaluiert und die Auswirkung des Kooperationsmodells auf die zu fahrende Gesamtstrecke der Kooperationspartner untersucht. Based on the consolidation of the consignment volume of cooperating building materials traders, the logistics network will be improved and the transport efficiency of the cooperation partners will be increased. In addition to the development, the cooperation model will be evaluated by simulations on the basis of real data and the impact of the cooperation model for the total drive distance of the cooperation partners will be examined.

Worldwide simultaneous effects of technologies, international challenges such as climate change as well as shifting relationships between science and society call for approaches that can address these issues on a global level. This book examines the potential of Technology Assessment (TA), as an until now mainly national and Western concept, to take on this global level and provide answers to these pressing questions.

Kleine und Mittelständische Unternehmen (KMU) sehen sich in ihrem Alltag immer wieder Gefahren ausgesetzt. Zwar führen 94 % der KMUs in Deutschland zwar regelmäßig Datensicherungen durch, aber gerade einmal 50 % sichern ihre kritischen Prozesse und die daran beteiligten Systeme mit einem Notfallsystem bei einem anderen Anbieter ab. Ziel dieser Arbeit ist es daher, eine neue Methode für die Vorhaltung eines Notfallsystems in der Cloud zu entwickeln. Small and Medium size Companies (SME) are facing threats on a daily basis. Even if 94% of German SMEs are regularly backing up their data, only 50% use a different datacenter provider for protecting critical business processes with a disaster recovery system. The goal of this thesis is it to describe a new method for providing a disaster recovery system within the Cloud.