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Konzeptionierung und Konstruktion einer Befestigung von Wasserstoffdruckbehältern im Fahrzeug
(2021)
Der Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Befestigung für Wasserstoffdruckbehälter im Fahrzeug, in welche eine Sensorik zur Ermittlung der in den Druckbehältern gespeicherten Wasserstoffmasse integriert wird.
In den theoretischen Grundlagen wird der Technikstand der zu fassenden Druckbehälter, sowie von bestehenden Befestigungen dargestellt. Zudem werden etablierte und zukünftige Package-Varianten von Wasserstoffdruckbehältern in Fahrzeugen aufgezeigt. Auf der Basis der Analyse von Aufbau und Funktion der aktuell beim Auftraggeber geplanten Wasserstoffkraftstoffversorgungsanlage, werden alternative Ansätze zur Ermittlung der Wasserstoffmasse erarbeitet.
Für den geeignetsten dieser Ansätze werden Aufnehmer zur Messwerterfassung betrachtet, welche in die Befestigung integriert werden können. Zur Konkretisierung der gegebenen Entwicklungsaufgabe werden Anforderungen an die Befestigung und Sensorik gesammelt, sowie in einer Anforderungsliste zusammengefasst, welche die Grundlage zur Bildung unterschiedlicher Varianten von Befestigungen mit integrierter Sensorik darstellt. Diese Varianten werden einer technisch-wirtschaftlichen Bewertung unterzogen und die resultierende Vorzugsvariante weiter detailliert.
Im Ausarbeitungsprozess wird die Vorzugsvariante mithilfe von grundlegenden Berechnungen und FE-Analysen ausgelegt. Zudem werden Aufbau und Funktion der integrierten Sensorik anhand von Hard- und Software beschrieben.
‚Licht und Schatten – eine textile Kollektionsentwicklung für den Innenraum’ ist der Titel der praktischen und theoretischen Auseinandersetzung dieser Masterarbeit. Das Projekt entstand in Zusammenarbeit mit dem Praxispartner Norafin Industries (Germany) GmbH. Bei diesem Unternehmen handelt es sich um eine im Erzgebirge ansässige Firma, welche Vliesstoffe herstellen.
Ziel der Kooperation ist es, eine Kollektion für den Innenraum zu schaffen. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Verwendung von Flachstapeten.
Des Weiteren findet während der theoretischen Erarbeitung eine Auseinandersetzung mit der Flachstapete in Bezug auf ihre Nachhaltigkeit statt. Berücksichtigt werden dabei der konventionelle und biologische Anbau von Flachs, die Ernte und die Weiterverarbeitung zur Flachstapete.
Der Vergleich zwischen anderen Tapeten, wie zum Beispiel Raufasertapete und Textiltapete mit Flachstapete, ist ebenfalls Teil der theoretischen Auseinandersetzung. Dabei werden die Vor- und Nachteile der Tapeten betrachtet und ausgewertet.
Was ist Licht und wie entsteht Schatten? Auch die Klärung dieser Frage wurde erörtert. Dabei wird physikalisch erklärt wie Licht und Schatten entstehen.
Im letzten Teil der Masterarbeit wird auf die praktische Ausarbeitung zu dem Thema Licht und Schatten eingegangen. Beschrieben wird, wie die Muster und Designs entstanden sind und was die Inspirationsquellen waren. Auch die Veredelungstechniken, mit welchen die Designs aufgebracht wurden, werden in dieser schriftlichen Auseinandersetzung erläutert.
Das Ziel dieser Masterarbeit ist die Erstellung eines optischen Messsystems für die zeitgleiche Detektion von Stickstoffdioxid und Distickstofftetroxid mittels Cavity-Ring-Down Verfahren.
Darauf basierend wurde ein Messsystem erstellt, welches die Detektion von Stickstoffdioxid mit Hilfe von Cavity-Ring-Down-Spectroscopy bei 510 nm und Distickstofftetroxid über Cavity-Enhanced-Spectroscopy bei 270 nm ermöglicht. Durch die Messung in zwei unterschiedlichen Wellenlängenbereichen ist eine Referenzierung auf Stickstoffdioxid möglich, wodurch die Analyse der Konzentration von Distickstofftetroxid erfolgen kann.
Auf diese Weise könnten rechnerisch Stickstoffdioxidkonzentrationen von bis zu 98 ppb, sowie 80 ppb Distickstofftetroxid nachgewiesen werden. Der realisierte Messaufbau stellt eine Grundlage für weitere Untersuchungen von Stickoxidkonzentrationen an Atmosphäre auf der Basis der vorgestellten Messmethoden dar.
Neben der faszinierenden und spannenden experimentellen Behandlung, war das Gestalten und Versinnbildlichen eines Gesamteindrucks emotionalen Handelns und dessen Wahrnehmung besonders herausfordernd. Es ist wichtig zu verstehen, dass sich ein „emotional geladenes Produkt“ schwer mit der Absicht gestalten lässt, primär eine tiefe Bindung zu etablieren. Dem voran geht immer ein individueller Zweck, dessen Funktion und Ausdruck sich durch Aspekte des Gestaltens von Emotionen abrunden lässt. Am Ende soll und muss ein Gestalter die langanhaltende Wirkungsweise seiner Arbeit vorhersehen können und berücksichtigen, um der Wegwerfgesellschaft entgegen zu wirken und künftiges Handeln im ökologischem Sinne zu fördern.
Das ökologische Krankenhaus - Eine Analyse des Umweltbewusstseins im Klinikum Altenburger Land
(2021)
Zur Unterstützung des ausgebildeten Klimamanagers soll das aktuelle Umweltbewusstsein der Mitarbeiter*innen im Klinikum Altenburger Land festgestellt werden.Nach einer Identifikation der wichtigsten Handlungsfelder wurden über eine schriftliche Befragung aller Mitarbeiter*innen Daten zu Umweltbewusstsein und Umweltverhalten erhoben.Auf Basis der gewonnen Daten wurden konkrete Maßnahmenvorschläge entwickelt und der Geschäftsleitung übergeben.Der Klinikleitung wird die Gründung einer Umweltarbeitsgemeinschaft empfohlen, welche mit der Prüfung der einzelnen Maßnahmenvorschläge beauftragt wird.
Die COVID-19-Pandemie hat eine globale Bildungskrise ausgelöst, mit der enorme biopsychosoziale Konsequenzen für junge Menschen einhergehen. Das Ziel der vorliegenden Masterthesis war die Ermittlung der Einflüsse vom Home-Schooling auf die Gesundheitsaspekte von Schüler*innen. Wissenschafltiche Grundlage bildete die Theorie der „Adoleszenz von Jugendlichen“, das „Biopsychosoziale Modell von Gesundheit und Krankheit“ sowie die Resilienzforschung. Die Forschungsfrage lautete: „Welchen Einfluss hatte das Home-Schooling während der SARS-CoV-2-Pandemie auf die biologischen, psychischen sowie sozialen Gesundheitsaspekte von adoleszenten
Kindern und Jugendlichen?“.
Dazu wurde eine quantitative Online-Befragung an sächsischen Schulen durchgeführt. Die Stichprobe umfasste 86 gültige Fälle, welche in der Statistiksoftware IBM SPSS Statistics mit Hilfe der Deskriptiv-Statistik, bivariaten Korrelationsanalysen sowie Moderationsanalysen analysiert wurden. Bei 19,8 % der
Schüler*innen fand der Unterricht 5 Tage pro Woche durch Online-Unterricht und bei 11,6 % durch das Wechselmodell statt. 36,0 % von ihnen gaben an, das Home-Schooling häufig als belastend zu empfinden und 54,7 % der Befragten wünschten sich den regulären Präsenzunterricht zurück. Der eindeutigste Zusammenhang war der negative Einfluss vom Home-Schooling auf die körperliche Gesundheit bei
Schüler*innen unter 14 Jahren. Das Home-Schooling wirkte sich geringfügig negativ auf die psychische Gesundheit aus und hatte innerhalb der Alterskohorte der Jugendlichen von 11 bis 14 Jahren einen signifikant negativen Effekt auf das gesunde Ernährungsverhalten. Der frühe Adoleszenzbereich ist somit als besonders risikobehaftet zu erachten.
Ein harmonisches Zuhause sowie eine optimistische Grundhaltung erwiesen sich als Schutz vor dem Belastungsempfinden. In Zukunft sollten mehr Verständnis und angemessenere Unterstützungsarbeit zum Schutz vulnerabler junger Menschen und ihrer Familien erbracht werden. In der Verantwortung stehen
Schulen, Politiker sowie die Gesellschaft. Es wurde deutlich, wie wichtig eine präsente Unterrichtsbetreuung während des Home-Schooling für die Schüler*innen ist. Die Problematik bietet somit Anlass für anschließende Forschungen zur Ermittlung weiterer Einflussfaktoren – vor allem zum Thema körperliche Gesundheit.
FMEA-Untersuchungen zur Fehlerdiagnose elektronischer Schaltungen basierend auf LTSpice-Simulationen
(2021)
Im Schaltungsentwicklungsprozess weist die FMEA-Analyse eines einzelnen Produkts Einschränkungen auf. Das Ziel dieser Masterarbeit besteht darin, die Fehlerdiagnosetechnologie zu untersuchen und die FMEA-Analyse weitestgehend automatisieren zu können.
An einer leistungselektronischen Wandlerschaltung (Auf/Abwärtswandler oder synchroner Buck-Boost-DC-DC Wandler mit SiC-Bauelementen für Dioden und Schalter) werden FMEA-Analysen für Raumtemperatur und maximal möglicher Schaltungstemperatur durchführt. Die in der Schaltung enthaltenen Komponenten werden nach ihrem Fehlermodus, möglichen Fehlermechanismen, damit verbundenen Fehlerauswirkung, und versehen mit benötigten Zusatzinformationen sortiert.
Die Analyse des Einflusses von Fehlern werden mittels Schaltungssimulation durchgeführt. Realisiert wird die Schaltungsmodellierung mit LTSpice, um eine schnelle Simulation unterschiedlicher Fehlermöglichkeiten einzelner Schaltungskomponenten zu ermöglichen, deren Einfluss auf Schaltungsfunktionen oder den Gesamtausgangsstrom zu extrahieren. Dadurch soll die ursprüngliche FMEA-Analysetabelle überprüft und in deren Aussagen und Wichtungen gegebenenfalls verbessert werden.
Konkret wird versucht anhand der FMEA-Analysetabelle diese Umsetzbarkeit dieser Fehlerdiagnosemethode zu untersuchen. Die FMEA-Analysetabelle soll dazu in eine Art Fehlerquellentest-Abhängigkeitsmatrix umgewandelt werden, daraus soll ein Fehlerdiagnosebaum durch einen informierenden Suchalgorithmus (AO * -Algorithmus) erzeugt werden. Anschließend soll die Fehlerdiagnose der Schaltung gemäss diesem Fehlerdiagnosebaum und der Diagnosesequenz überprüft werden.
Zusammenfassend sollen Aussagen darüber getroffen werden, wieweit dieser Entwurfsprozess und deren Implementierung einer automatisierbaren FMEA-Methode entsprechen, die damit eine verbesserte FMEA-Analyse an einer Schaltung durchführen kann und damit eine Fehlerdiagnose vereinfacht erstellt werden kann.
Ziel
Anhand aktueller und zukünftiger physiotherapeutischer Schwerpunktthemen soll der Behandlungsbedarf in Deutschland eruiert werden. Die Behandlungsbedarfe und die dafür notwendige
Aus- und Weiterbildung sollten das oberste Entscheidungskriterium für Bildungsinhalte und die
Entscheidungsgrundlage der Politik zur Voll- bzw. Teilakademisierung sein. So kann langfristig sichergestellt werden, dass die Ausbildung die zukünftigen Therapeuten auch zur Behandlung der
aktuellen Diagnosen und Problemstellungen befähigt.
Methodik
Der Behandlungsbedarf wird aus dem Heilmittelbericht der AOK, der GKV-Schnellinformation-Hilfsmittel und der Kassenärztlichen Vereinigung Sachsen-Anhalt eruiert. Experteneinschätzungen von
Lehrbeauftragten in physiotherapeutischen Berufsfachschulausbildungen und Bachelorstudiengängen wurden mittels quantitativem, standardisiertem Online-Fragebogen eingeholt. Die Reichweite des Verbandes Leitender Lehrkräfte für Schulen für Physiotherapie in Deutschland e.V. wurde genutzt. Zur
Inhaltsvalidation von Bedarf und Bildung wurde ein abgewandeltes Lawshe-Verfahren genutzt. Der Fragebogen wurde überwiegend mit deskriptiver Statistik ausgewertet.
Ergebnisse
Die Ergebnisse sprechen für die entstandene Gelegenheitsstichprobe von 61, in der physiotherapeutischen Lehre tätigen, Experten und die damit verbunden Berufsfachschul- und
Studiengänge. 95% der Diagnosen werden in den Bildungsgängen mindestens auf Grundlagenniveau
ausgebildet. Primärqualifizierende Studiengänge (2,75) bereiten laut Expertenmeinung in Summe
genauso gut auf Behandlungsbedarfe der Bevölkerung vor, wie Berufsfachschulen (2,8). Aus dem Behandlungsbedarf resultiert eine Patientengruppe, die durch die gesellschaftliche Entwicklung wachsen wird und ohne den Einsatz akademischer Techniken auskommt. Bei einer Teilakademisierung bietet diese Gruppe die Grundlage für eine mögliche Aufgabenteilung zwischen akademischen und nicht-akademischen Therapeuten. Die Experten unterstützen eine Integration von Zertifikatspositionen in die Ausbildung / das Bachelorstudium. In genannter Reihenfolge werden diese gewichtet:
1. Screeningverfahren, 2. Manuelle Therapie, 3. KG-Gerät, 4. Manuelle Lymphdrainage.
Die Spezialisierung der Ausbildung / des Bachelorstudiums wird durch die Experten aus unterschiedlichen Gründen abgelehnt.
Schlussfolgerung
Die abgebildeten Studiengänge bereiten diagnosespezifisch und im Sinne praktischer Module, ebenso wie die Berufsfachschulausbildung, vollumfänglich auf den eruierten Behandlungsbedarf vor. Von den Vorteilen der Akademisierung sollten alle Therapeuten profitieren. Sollte sich die Politik dennoch für eine Teilakademisierung entscheiden, ergibt sich aus dem Behandlungsbedarf eine Patientengruppe deren Behandlung womöglich ohne akademischen Abschluss weiterhin zufriedenstellend möglich sein wird. Die Integration von Zertifikatspositionen in das flächendeckende Bachelorstudium wird durch die Experten befürwortet, die Spezialisierung hingegen nicht. Die Datenerhebung lässt keine Rückschlüsse auf die Grundgesamtheit zu.
Digitalisierung der Hersteller-Krankenhaus-Schnittstelle am Beispiel medizinischer Implantate
(2021)
Angesichts der ständig steigenden Anforderungen an die Effizienz und Qualität der angebotenen Dienstleistungen wurde im unternehmerischen Kontext analysiert, wie die Dienstleistungserbringung neugestaltet werden könnte.
Diesbezüglich bestand das Ziel dieser Arbeit darin, die Digitalisierung der Serviceprozesse zwischen dem untersuchten Unternehmen und seinen Kunden zu prototypisieren.
Dafür wurde einerseits ein Webportalprototyp entwickelt, der den Kunden des untersuchten Unternehmens die Möglichkeit bietet, OP-Termine zu buchen sowie Produktbestellungen aufzunehmen. Andererseits wurde auch ein remote Supportprototyp vorgestellt, mit welchem die Fernbegleitung einer medizinischen Implantation und Nachsorgendienstleistungen realisiert werden konnten.
Die Prototypentwicklung wurde nach den Phasen des V-Modells durchgeführt und getestet. Zuerst wurde eine Ist-Analyse durchgeführt, die den derzeitigen Verlauf der in dieser Arbeit verarbeiteten Prozesse mit dessen Verbesserungspotenzialen darstellt. Im Anschluss daran wurde eine Soll-Analyse präsentiert, die eine Lösungsmöglichkeit zur Optimierung der in der Ist-Analyse dargestellten Prozesse bietet. Dann wurde eine Anforderungsanalyse durchgeführt, bei der die aus den Prozessen resultierenden Anforderungen an die zu entwickelnden Prototypen erfasst und zusammengefasst wurden. Danach wurde der Webportalprototyp mittels der Entwicklungsplattform Outsystems entwickelt.
Der remote Supportprototyp wurde hingegen mit dem Tablet Microsoft Surface Pro 7, dem „USB 2.0 to DVI adapter“, dem „E-piphan AV.io HD“ und der Software GoToMeeting aufgebaut. Die beiden Prototypen wurden bei Kunden vorgestellt und anschließend wurden Feedbacks zur technischen Machbarkeit eingeholt.
Im Vergleich zu den bisherigen Prozessen erhöhen die entwickelten Prototypen die Flexibilität des Kunden und des Unternehmensmitarbeiters, da der Kunde rund um die Uhr OP-Termine über das Webportal buchen sowie Produkte bestellen und sofort eine Bestätigungsnachricht erhalten kann. Der Außendienstmitarbeiter hingegen muss nicht mehr reisen, um den Kunden bei einer medizinischen Implantation zu unterstützen.
In der AG Biomateriallabor wurde ein Projekt gestartet, das sich mit der Schwingungsanalyse zur Beurteilung der Osseointegration von Implantaten beschäftigt. Dazu wurde zunächst eine Bachelorarbeit [19] in Kooperation mit dem Frauenhofer Institut ENAS Chemnitz gemacht. Darauf aufbauend wurde im Labor der AG im Rahmen einer eigenen Arbeit [20] eine Messtrecke konzipiert und realisiert.
Zudem wurde ein stabiles und schweres Implantatgehäuse entwickelt, das mit Hilfe eines Piezoaktors zum Schwingen gebracht wurde. Die Resonanzfrequenzen wurden dann mit einem Beschleunigungssensor gemessen und mit einem USB-Oszilloskop aufgezeichnet.
Mit der selbst entwickelten Messtrecke konnte zusätzlich an Gehäuse Materialblöcke (Stahl, Kunstholz, Kunstknochen) angekoppelt werden, die Knochengewebe simulieren sollten. Doch durch die schwere und kompakte Bauweise des Gehäuses konnte nur eine Veränderung des Schwingungsverhalten mit angekoppelten Stahlblöcken beobachtet werden. Zusätzlich konnte das Gehäuse mit angekoppelten Materialien mit reproduzierbaren Einspannkräften in der Messstrecke verspannt werden.
Diese Messtrecke wurde als Grundlage der vorliegenden Arbeit genommen und sollte im Rahmen dieser verbessert werden.
Dazu sollte zu einem ein neues Gehäusemodell konzipiert und realisiert werden. Das neuentwickelte Gehäuse sollte im Gegensatz zu seinem Vorgänger vor allem im Gewicht reduziert werden, damit leichter angekoppelte Materialien eine Auswirkung auf das Schwingverhalten des Gehäuses hätten. Außerdem sollte ein neues Aktorsystem zur Schwingungsanregung getestet und mit dem Piezoaktor verglichen werden. Des Weiteren sollte ein Auswertungsprogramm in Matlab realisiert werden, das das Aktor- und Beschleunigungssensorsignal mit Hilfe einer FFT auf ihre Frequenzspektrum untersucht.
Im Rahmen der Arbeit wurde ein neues Implantatgehäuse entwickelt, das um 36,4 g leichter war als sein Vorgängermodell. Durch die starke Gewichtsreduzierung konnte auch ein verändertes Schwingverhalten bei leichter angekoppelten Materialblöcken beobachtet werden. Zudem wurde ein Unwuchtmotor als neues Aktorsystem für Schwingungsanregung des neuentwickelten Gehäusemodells getestet.
Doch im Vergleich zum Piezoaktor ist das Größe-Leistungs-Verhältnis wesentlich schlechter. So gab der Piezoaktor Spannungen im Volt-Bereich und der Unwuchtmotor nur in mV-Bereich aus. Jedoch konnten auch mit dem Unwuchtmotor Veränderungen der Spannung, je nach angekoppeltem Material gemessen werden. Als letztes wurde eine Software in Matlab implementiert, dass die aufgenommenen Daten einliest und die Signale mit Hilfe einer FFT auf ihre Frequenzspektrum analysiert. Jedoch lief das Programm nicht optimal für die aufgenommenen Messdaten, was aber aufgrund der Zeit im Rahmen dieser Arbeit nicht behoben werden konnte.
Diese Arbeit soll mit als Grundlage für weitere Messungen und Verbesserungen für die Evaluierung der Schwingungsanalyse zur Beurteilung der Osseointegration von Implantaten dienen und vorantreiben.
Die vorliegende Pilotstudie soll das Verständnis von Verteilung, Schweregrad und Einflussfaktoren von Rückenschmerzen bei deutschen Erwachsenen erweitern.
Ziel dieser Arbeit ist es, eine deskriptive Beschreibung von Rückenschmerzen bei deutschen Erwachsenen in Handwerkerberufen zu erstellen und Zusammenhänge zwischen Arbeitsbedingungen, Rückenschmerzen und emotionaler Erschöpfung zu analysieren, um die Rolle von psychischen Arbeitsanforderungen bei der Betrachtung von chronischem Rückenschmerz einschätzen zu können.