Bücher veröffentlicht von Karlsruher Institut Fur Technologie

Modulare Produktarchitekturen sind sehr beliebt. Die Einführung einer modularen Struktur ist mit großem Aufwand verbunden. Diese Vorleistungen werden durch ein effizienteres Komplexitätshandling in der Nutzungsphase aufgewogen. Die modulare Architektur bleibt jedoch nicht stabil über deren Lebensdauer hinweg. Entscheidungen über neue Module sind zu treffen. Daher wurde eine neue Methodik zur Unterstützung von Variantenentscheidungen auf Modul-, Modulvarianten- sowie Produktebene erstellt. A prominent solution to control a company's internal complexity is a modular product architecture. The implementation of a modular structure comes with high effort and cost. During the application phase these expenditures are compensated. However, a modular structure does not remain stable throughout its lifetime. Decisions on new modules have to be made. Therefore, a new method to support variant decisions on module, module variant and product level has been designed.

Kurt Möser besucht in diesen Essays wieder ungewöhnliche Felder unserer technisch-kulturellen Vergangenheit. Kameras, Flughäfen, Rennboote oder Panzerschiffe gewinnen Bedeutung und geben methodische und thematische Anregungen. Verbrecher als kreative Techniknutzer, Magie und Fliegerei, die Abstammung des Computers aus Schiffs-Zielrechnern, Exzentriker der Technik- das sind einige der Themen, gegliedert in Gegenstände, Räume, Personen, Unangenehmes, Altes und Neues, Persönliches. Kurt Möser visits new fields of our technological cultural past. Cameras, airports, racing boats or ironclads become significant. His essays stimulate methods and new themes. Crime end technology, magic and aeronautics, the birth of the computer from battleship calculators, excentric usters - these are some of the subjects, organized in things, spaces, persons, unpleasances, old and new, individual themes.

Die Steigerung der Fahrsicherheit und Energieeffizienz gehören zu den wichtigsten Treibern der Fahrerassistenz. Dabei impliziert eine energieeffiziente Fahrweise häufig auch eine sichere Fahrweise. Dagegen existieren jedoch auch Fahrstrategien, die zu einer Verschlechterung der Fahrsicherheit führen können. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich daher mit der Fragestellung, ob sich die Sicherheit verschlechtert, wenn das vorausfahrende Fahrzeug eine energieeffiziente Fahrweise anwendet. The most important drivers of driver assistance systems are improving driving safety and energy efficiency. In many cases, energy-efficient driving also implies a safe driving technique. In some cases, however, energy-efficient driving can lead to a decline in driving safety. This work therefore investigates whether an energy-efficient driving style by the forward vehicle leads to a decline in driving safety.

Der Einfluss des Klimawandels auf die Ausprägung der städtischen Wärmeinsel wird für die Stadt Karlsruhe untersucht. Zunächst wird ihre heutige tages- und jahreszeitliche sowie räumliche Variabilität anhand mehrerer meteorologischer Messdatensätze charakterisiert. Ein Schwerpunkt liegt auf innerstädtischen Temperaturunterschieden bei Hitzeereignissen. Anschließend wird die zukünftige Entwicklung der städtischen Wärmeinsel mithilfe hoch aufgelöster regionaler Klimamodelldaten projiziert. The influence of climate change on urban heat island intensity is analyzed for the city of Karlsruhe, southwestern Germany. First, its present diurnal and seasonal as well as spatial modes of variability are characterized by means of different meteorological observation datasets. One focus is on temperature differences during heat events. Second, high-resolution regional climate model data allow for projecting the future development of the urban heat island.

In dieser Arbeit wird crazing bei amorphen thermoplastischen Kunststoffen untersucht. Experimente an einem ABS- Kunststoff werden genutzt, um das Deformations- und Schädigungsverhalten zu charakterisieren. Ein homogenisiertes Materialmodel für verteiltes Crazing wurde entwickelt. Simulationen von mikroskopischen Risswachstum und der Vergleich mit Experimenten werden verwendet, um die plastische Zone an einer Rissspitze und das Risswachstum zu untersuchen. In this work crazing in amorphous thermoplastics is investigated. Experiments on an ABS-material are used to characterize the deformation and fracture behavior. A homogenized material model for distributed crazing is developed. Simulation of macroscopic crack growth and the comparison with experiments are used to investigate the plastic zone at the crack tip and the fracture behavior.

Die Rede von "technischen Assistenten" in vielseitigen Arbeits- und Lebensbereichen hat derzeit Konjunktur in wissenschaftlichen und öffentlichen Debatten über Visionen zukünftiger Pflegesettings Von einem wirkungsvollen Einsatz dieser Technologien aber nicht gesprochen werden. Vor diesen Problemstellungen schlagen die Autoren den Ansatz der bedarfsorientierten Technikentwicklung vor, der in der vorgelegten Studie exemplarisch an der Pflege von Menschen mit Demenz entwickelt wird. "Technical assistants" in many fields of work and life are currently gaining attention in scientific and public debates with regard to visions of future care settings. However, it can not be stated that these technologies are used effectively. Against these problems, the authors propose the approach of demand-oriented technology development, which is exemplarily shown in the submitted study on the care of people with dementia.

In Deutschland verändert sich die Energieversorgung im Rahmen der Energiewende entscheidend. In diesem Zusammenhang wird über die thermische Abfallbehandlung diskutiert, denn die entsprechenden Anlagen stellen elektrische Energie oder Wärme zur Verfügung. Es werden die Anteile der Abfallverbrennungsanlagen am deutschen Primärenergieverbrauch und die Potenziale zur Strombereitstellung und Wärmeversorgung bestimmt. Dabei werden mögliche Verbesserungen bei der Energieeffizienz berücksichtigt. Energy supply in Germany is undergoing a major change, which is referred to as the energy transition. In this context, the thermal waste treatment is discussed, because the municipal solid waste incinerators provide electrical energy or heat. The work determines the share of waste incineration plants in the German primary energy consumption and the potential for electricity supply and heat supply. Improvements in electrical efficiency are considered

Die Bauwirtschaft und insbesondere der Betonbau unterliegen einem rasanten Wandel. Exakte Prognosen sind schwer zu erstellen, jedoch scheinen in Zukunft einzelne Bindemittel wie Portlandzement durch Kombinationen aus mehreren, aufeinander abgestimmten Bindemitteln und Feinststoffen abgelöst zu werden. Der vorliegende Tagungsband vermittelt Entwicklungsmöglichkeiten von Beton und bewertet diese hinsichtlich Ihrer Auswirkungen auf die zukünftige Betontechnologie sowie das Bauen in der Zukunft. The construction industry, especially concrete construction, are subject to a rapid change. Accurate forecasts are difficult to establish, but single binders such as ordinary Portland cement seem to be replaced by a combination of multiple blended binders and fine materials. The present conference proceedings convey the knowledge of development opportunities for concrete and evaluate the consequences for both future concrete technology and future construction.

Die Entwicklung eines ganzheitlichen und integrierten Projektplanungssystems ist dringend notwendig, um Abweichungen von der Planung kerntechnischer Rückbauprojekte zu vermeiden und bestehende Unsicherheiten in die Planung zu integrieren. Im Rahmen des Forschungsprojekts MogaMaR wurden Besonderheiten kerntechnischer Rückbauprojekte und Schwachstellen im Projektmanagement identifiziert. Darauf aufbauend wurde ein ganzheitliches Projektplanungssystem für kerntechnische Rückbauprojekte entwickelt. The development of a holistic and integrated project management and planning system is crucial to avoid deviations from the plan and to consider uncertainties in the planning stage of nuclear dismantling projects. Therefore, in the research project MogaMaR characteristics of such projects as well as shortcomings in the current project management were identified. On the basis of these findings, a holistic project management system for nuclear dismantling projects was developed.

Aufbauend auf der Theorie der somatischen Marker wird versucht, die Antizipation von riskanten Verkehrssituationen anhand der Hautleitfähigkeit zu messen. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Höhe der antizipatorischen Hautleitfähigkeitsaktivität systematisch von situativen Faktoren einer Verkehrssituation beeinflusst wird. Zudem wurde ein Modell abgeleitet, das einen umgekehrt U-förmigen Zusammenhang zwischen der Fahrerfahrung und der antizipatorischen Hautleitfähigkeit postuliert. Based on the Somatic Marker Hypothesis, an attempt is made to measure the anticipation of risky traffic situations by means of the electrodermal activity. The results indicate that the strength of the anticipatory electrodermal activity is systematically related to situational factors of a traffic situation. In addition, a model was derived that postulates an inverted U-shaped relationship between driver's experience and anticipatory electrodermal activity.

Water as hazard and water as heritage" was an international workshop which took place in the framework of the Spazi Aperti (Open spaces) event at the Accademia di Romania in Rome, an event engaging international fellows in the capital of Italy. The workshop was a winner in the selection of the European Geosciences Union co-sponsored meetings competition and as such participation was also multidisciplinary, from geosciences to archaeology, art history, urban planning and (landscape) architecture.

Die Arbeit befasst sich mit der Analyse und Bewertung der Entwicklung des Elektrizitäts- und Wärmesystems der Wohngebäude in Deutschland bis zum Jahr 2050. Das Untersuchungsziel besteht neben der Analyse der zeitlichen Veränderung der Teilenergiesysteme insbesondere darin, das Potenzial von Technologien an der Schnittstelle von Elektrizität und Wärme zu identifizieren sowie die Entwicklung vor dem Hintergrund der energie- und klimapolitischen Ziele im Wärmesystem der Wohngebäude zu bewerten. The present work investigates the evolution of the electricity system and the heat system of the residential buildings in Germany until 2050. The aim of the research work relates to the analysis of the temporal evolution of the investigated energy systems as well as of the potential of innovative technologies at the interface of electricity and heat along with the assessment of the goals of climate and energy policy in the heat system of the residential sector.

Diesel-hybride Antriebssysteme für Triebwagen können den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen auf nicht elektrifizierten Strecken gegenüber konventionellen Dieseltriebwagen deutlich reduzieren. Die Auslegung solcher Antriebssysteme erfordert den Einsatz von Simulation und experimentellen Methoden. Für die Validierung wird eine Vorgehensweise entwickelt, die es erlaubt, einzelne Antriebseinheiten nacheinander auf dem Prüfstand zu validieren. Diesel-hybrid propulsion systems for railcars are able to reduce fuel consumption and emissions in relation to conventional diesel railcars. To design such a propulsion system requires the use of simulation and experimental methods. A validation procedure is developed, that enables to test the propulsion system in several smaller tests with single powertrains.

Upper Carboniferous sandstones are important tight gas reservoirs in Central Europe. This field-based study, conducted in a km-scale reservoir outcrop analog (Piesberg quarry, Lower Saxony Basin, NW Germany), focused on the diagenetic control on spatial reservoir quality distribution. Geothermometers were used to characterize a fault-related thermal anomaly. A prototype workflow based on terrestrial laser scanning is presented, which allowed for the automated detection and analysis of fractures.

A short introduction to the theory of surface plasmon polaritons (SPPs) is given. The application of the SPPs in on-chip signal processing is discussed. In particular, two concepts of plasmonic modulators are reported, wherein the SPPs are modulated by 40 Gbit/s electrical signals. Phase and Mach-Zehnder modulators employing the Pockels effect in electro-optic organic materials are discussed. A few micro-meter long SPP absorption modulator based on a thin layer of indium-tin-oxide is reported.

In freeform optics, the optimization is limited due to large number of parameters present in it. This limitation was overcome by a technique known as optimization using freeform deformation (OFFD). Though this technique proved to work well, it has left many challenges to the optical designer. These challenges are solved by providing mathematical design techniques. This implementation transformed the OFFD into an intelligent tool replacing the optical designer's efforts during the design process.

To create photonic multi-chip modules, integrated photonic chips need to be connected internally and to external glass fibers. A novel approach to address this task is the concept of photonic wire bonding, where free-standing polymer waveguides are printed in-situ by two-photon polymerization. This book contains a detailed description of the methodology of photonic wire bonding together with a number of key experiments.