Impact of cell migration plasticity on tumor growth and invasion: cellular automaton modelling, simulation and analysis

Dipl.-Math. Katrin Talkenberger, geb. Böttger

Prof. Dr. Anja Voß-Böhme

Technische Universität Dresden

At any stage of tumor growth and invasion, cells are confronted with specific conditions of their mivroenvironment. Tumor cells possess the remarkable ability to adopt their phenotype to changing environmental conditions, a feature called phenotypic plasticity. The main objective of the thesis is to investigate the impact of cell migration plasticity on tumor growth and invasion by means of mathematical modeling, simulation and analysis. 


Fakultät Informatik/Mathematik Abgeschlossen 2017
IGBT-basierte Schaltmodule für Anwendungen in der Impulstechnik



Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Göhler

TU Dresden

Die Arbeit



Die Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines schnellen Schaltmoduls für Laseranwendungen (Stickstofflaser).

Fakultät Elektrotechnik Abgeschlossen 2017
Gaskavitation in kohlenwasserstoffhaltigen Flüssigkeiten

Fabian Wolf

Prof. Dr.-Ing. habil. Winfried Heller

TU Dresden

In seiner Arbeit mit dem Titel „Gaskavitation in kohlenwasserstoffhaltigen Flüssigkeiten“ untersuchte Dr. Wolf u.a. das Phänomen des Stoffüberganges  der gelösten Gase in Hydraulik- und Einspritzsystemen. Primäres Ziel der Arbeit war, die Gaskavitation bei bekanntem Gasgehalt und unterschiedlichen Sättigungsgraden grundlegend ohne Einfluss des Bewegungszustandes in einem quasi-ruhenden Kohlenwasserstoffgemisch zu untersuchen. Dr. Fabian Wolf hat mit seiner Dissertation einen wesentlichen Beitrag zum Stoffübergang in kohlenstoffhaltigen Flüssigkeiten geleistet.


Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2017
Konturbezogene Temperierung von Druckgussformen - Ein Beitrag zur Prozessoptimierung

Ronald Miksche

Prof. Dr.-Ing. Christian Otto

TU Bergakademie Freiberg

Im Rahmen der Dissertation erfolgte die Untersuchung der konturbezogenen Temperierung für zwei verschiedene Druckgießformen. Die Neuauslegung der Temperierung wurde unter Beachtung des aktuellen Erkenntnisstandes auf dem Gebiet Druckguss durchgeführt. Anschließend erfolgte die theoretische Fundierung der gesamten Vorgehensweise zur Neuauslegung. Infolge der neuen Temperierung verändert sich die Beanspruchung der Formeinsätze. Die technische Umsetzung wurde zum einen durch das generative Fertigungsverfahren Laserstrahlschmelzen und mittels konventioneller Fertigungsverfahren durch rückseitiges Ausfräsen der Werkzeugeinsätze und Einschweißen von passenden Kernen realisiert. Im Rahmen von Gießversuchen erfolgte die Erprobung der konturbezogenen Temperierung für beide Referenzobjekte. Ausgehend von der erzielten Erhöhung der Kühlraten und den Auswirkungen auf die Gussteileigenschaften konnte abgeleitet werden, inwieweit die größere Dynamik der Temperierung zur Erhöhung der Produktivität des Prozesses und Verbesserung der Qualität der Druckgussteile beiträgt.


Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2017
Erweiterung der Prozessgrenzen des Halbhohlstanznietens durch den Einsatz geteilter Matrizenwerkzeuge

Mathias Jäckel

Prof. Dr.-Ing. Lutz Lachmann

TU Chemnitz

Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2017
Auslegungsgrenzen, Grübchen- und Zahnfußtragfähigkeit asymmetrischer Stirnradverzahnungen

David Krüger

Prof. Dr.-Ing. Iris Römhild

TU Chemnitz

Ziel der Promotion war es, das übertragbare Moment von Zahnradgetrieben mit asymmetrischen Verzahnungen zu erhöhen, um durch Verringerung der Flanken­pressung die Leistung zu steigern und gleichzeitig Ressourcen zu sparen. Der Tragfähigkeitsgewinn durch asymmetrische Verzahnungen wird durch die Zahnfuß­tragfähigkeit dieser Sonderprofile begrenzt. Da die gegenwärtig bekannten Berech­nungsverfahren hierfür nicht gelten, entwickelte Krüger ein Programm mit dem die Zahn­fußspannungen und Sicherheiten gegen Zahnfußbruch asymmetrischer Ver­zah­nungen berechnet werden können. Anwendbar sind diese Verzahnungen bei Getrie­ben mit einer Vorzugslastrichtung sowie bei Planetengetrieben, wie sie z.B. in Wind­kraftanlagen eingesetzt werden.


Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2016
Untersuchungen zur N-Rhizodeposition von Leguminosen mittels stabiler N-Isotope – Einfluss von Genotyp und Umwelt auf N-Rhizodeposition von Leguminosen

Anke Landgraf

Prof. Dr. agr. Knut Schmidtke

Technische Universität Bergakademie Freiberg

Im Rahmen der Untersuchungen wurde die N-Rhizodeposition verschiedener Futter- und Körnerleguminosen mittels Split-Root-Technik und kontinuierlicher 15N-Anreicherung quantifiziert. Anteilig an der gesamtpflanzlichen N-Menge unterschieden sich die durch Rhizodeposition abgegebenen N-Mengen zwischen den geprüften Leguminosenarten weder im Gewächshaus noch im Feld signifikant voneinander, so dass der Einflussfaktor Pflanzenart und –sorte auf die Höhe der spezifischen N-Rhizodeposition als eher gering einzuschätzen ist. Der Einfluss der Umwelt (Gewächshaus versus Freiland) auf die untersuchten Kenngrößen der Trockenmassen und N-Akkumulationen sowie der N-Rhizodeposition fiel hingegen sehr viel deutlicher aus. Die Untersuchungen zeigten zudem positive Zusammenhänge zwischen den N-Rhizodepositionsmengen und den Trockenmasseerträgen bzw. akkumulierten N-Mengen der Leguminosen.


Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2016
Research on hydroponic cultivation of some medicinal and aromatic plant species and the influence of the technology on the bioactive substance

Radu Mircea Giurgiu

Prof. Dr. agr. Fritz-Gerald Schröder

Universität für Agrarwissenschaften und Veterinärmedizin Klausenburg, Rumänien
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2016
Employee and Consumer Related Aspects of Socially Sustainable Organizational and Business Development of Horticultural Enterprises in Germany

Stephan Meyerding

Prof. Dr. agr. habil. Wolfgang Lentz

Leibniz Universität Hannover, Naurtwissenschaftliche Fakultät, Prof. Dr. Stützel
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2016
Beitrag alternativer Bewirtschaftungsverfahren im ökologischen Landbau zum Boden- und Gewässerschutz

Jette Stieber

Prof. Dr. agr. Knut Schmidtke

Technische Universität Bergakademie Freiberg

Die im ökologischen Pflanzenbau oftmals durchgeführte Grundbodenbearbeitung mit dem Pflug wird genutzt, um Unkräuter und Krankheitserreger möglichst wirksam zu regulieren, zusätzlich soll die Mineralisierung von Stickstoff im Boden angeregt werden. Eine intensive Bodenbearbeitung mit dem Pflug birgt jedoch ein erhöhtes Risiko der Bodenerosion durch Wind sowie Wasser, zudem wird die Bildung von Bodenverdichtungen im Wurzelbereich der angebauten Kulturpflanze gefördert. Der Einsatz des Pfluges führt zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch bei den einge-setzten Zugfahrzeugen, zusätzlich steigt der Arbeitszeitbedarf. Der vorliegende Versuch im ökologischen Landbau beschäftige sich mit den Effekten einer reduzierten Bodenbearbeitung mit dem Grubber und Direktsaat im Vergleich zu einer wendenden Bearbeitung mit Pflug auf Ertragsbildung, Unkrautwachstum und Stickstoffflüsse im Fruchtfolgeglied Erbse und Winterweizen.

Hierzu erfolgte die Anlage eines Feldversuches am Standort Pinkowitz bei Dresden (Parabraunerde aus Löss, 55 Bodenpunkte) in einer 2- (Erbse) bzw. 3-faktoriellen (Weizen) Spaltanlage in den Jahren 2009 und 2010. Die Körnererbse wurde am 19.04.09 bzw. 08.04.10 nach einer Grundbodenbearbeitung mit dem Pflug bzw. Grubber oder in Direktsaat eingesät. Eine Woche später erfolgte die Einsaat einer Untersaat mit Erdklee zur Gründüngung in der Hälfte der Parzellen. Am 26.10.09 bzw. 23.10.10 wurde Winterweizen analog zu den Saatsystemen zur Körnererbse (Pflug/Grubber/Direktsaat), jedoch im 90 Grad Winkel versetzt zur Einsaat der Erbse, eingesät. In einem Teilversuch wurde mittels 15N-Isotopenanreicherung von Erdklee-sprossmasse die Verfügbarkeit des Stickstoffes aus der Sprossmasse des Erdklees im Winterweizen quantifiziert. Ziel der Versuche war es die Effekte des Anbaus von Erbsen und Weizen bei konservierender Bodenbearbeitung im ökologischen Pflanzenbau im Vergleich zu einer intensiven Bodenbearbeitung zu identifizieren und daraus Strategien für einen verstärkten Einsatz von reduzierter Bodenbearbeitung und Direktsaat abzuleiten.

Es erfolgte die Erhebung der Sprosstrockenmasse von Erbse, Erdklee und Unkraut zu BBCH 20, 65 und 89, sowie vor der Saat des Weizens. Die Sprossmasse des Weizens und des Unkrautes erfolgte zu den BBCH-Stadien 39, 59 und 89 des Weizens. Zusätzlich wurden in beiden Kulturen zur Druschreife eine Beerntung per Hand und ein Kernparzellendrusch durchgeführt. Zeitnah zur Entnahme von Pflanzenproben fand eine Entnahme von Bodenproben zur Bestimmung des
Nmin-Vorrates im Boden statt. Zudem erfolgten Erhebungen zur Bodentemperatur, der Lagerungsdichte des Bodens im Saathorizont und der Bodenfeuchte. Aus den gewonnenen Daten konnten mehrere Indizes und Kennzahlen zur Ertragsbildung und Stickstoffversorgung der angebauten Kulturpflanzen errechnet werden.

Die Ertragsleistung der Körnererbse war nach einer reduzierten Bodenbearbeitung leicht, jedoch nicht signifikant vermindert. Auch eine Einsaat der Erbse in Direktsaat hatte lediglich in einem Versuchsjahr eine signifikante Minderung des Kornertrages zu Folge. Die Keimung des Erbsensaatgutes war nach Einsaat in Direktsaat beeinträchtigt und die Erbse konnte diesen verminderten Feldaufgang nicht kompensieren. Die verringerte Fähigkeit der Erbse zur Kompensation geringer Feldaufgänge wurde durch eine hohe Unkrautsprossmasse, einen geringen Stickstoffversorgungsindex der Erbse zur Blüte sowie einer hohen Lagerungsdichte des Bodens außerhalb des Säschlitzes verursacht. Um auch unter Direktsaat-bedingungen höhere Kornerträge zu erzielen müssen die genauen Ursachen für den geringen Feldaufgang ermittelt werden, da sich im vorliegenden lediglich Anhaltspunkte wie eine ungenaue Saatgutablege und ein verstärktes Auftreten von Pflanzenkrankheiten dafür ergeben haben. Die Folgekultur Winterweizen war nach einer Saat in Direktsaat im Vergleich zu Pflug und Grubber in der Ertragsbildung massiv beeinträchtigt. Wurde die Vorfrucht Erbse in Direktsaat gesät, zeigte sich ein leicht negativer Effekt auf den Kornertrag des Weizens unabhängig davon, ob die Folgefrucht Weizen nach einer Bodenbearbeitung mit Pflug und Grubber oder in Direktsaat gesät wurde. Eine einmalige Anwendung von Direktsaat bei Erbse war im vorliegenden Versuch auch unter den Bedingungen des ökologischen Landbaus gut möglich, die Ertragsrückgang betrug 13,3 % in 2009 bzw. 26,2 % in 2010. Die Untersaat Erdklee reduzierte das Wachstum des Unkrautes in allen Varianten der Bodenbearbeitung und konkurrenzierte die Deckfrucht lediglich schwach, so dass in 2009 eine Minderung des Kornertrages um 1,1 dt ha-1 in 2010 um 4,6 dt ha-1 verzeichnet wurde. Die Beurteilung der Umsetzungsprozesse des Stickstoffes aus der Erdkleesprossmasse mittels 15N-Spurenanreicherung von Winterweizen über das Aufbringen von angereichertem Erdkleesprossmaterial war in jeder Variante der Bodenbearbeitung sicher möglich. Die Aufnahme von Stickstoff aus der Erdklee-sprossmasse durch den Winterweizen ging mit Rücknahme der Bodenbearbeitungs-intensität zurück, so stammten zur Abreife des Weizens nach einer Pflugsaat 13,0 % des Stickstoffes im Spross des Weizens aus der Sprossmasse des Erdklees, nach Grubber bzw. Direktsaat betrug dieser Anteil 8,6 % bzw. 8,5 %. Die Mineralisierung des Stickstoffes aus der Erdkleesprossmasse hielt jedoch nach konservierender Bodenbearbeitung insgesamt nicht lange an, so dass keine Steigerung der Korn-proteingehalte über eine zusätzliche Bereitstellung von Stickstoff während der Kornfüllungsphase erzielt werden konnte


Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2016
Reconstruction, Analysis and Editing of dynamically deforming 3D Surfaces

Thomas Neumann

Prof. Dr. rer. nat. Markus Wacker

TU Braunschweig

Dynamisch deformierbare 3D-Oberflächen spielen in der Computergrafik eine zentrale Rolle. Die Erstellung der für Computergrafik-Anwendungen benötigten, hochaufgelösten und zeitlich veränderlichen Oberflächengeometrien ist allerdings äußerst arbeitsintensiv. Aus dieser Problematik heraus hat sich der Trend entwickelt, Oberflächendaten direkt aus Aufnahmen der echten Welt zu erfassen. Dazu nötige 3D-Rekonstruktionsverfahren werden im ersten Teil der Arbeit entwickelt. Die vorgestellten, neuartigen Verfahren erlauben die Erfassung dynamischer 3D-Oberflächen aus Mehrkamera-Aufnahmen bei hoher Verlässlichkeit und Präzision. Auf diese Weise können detaillierte Oberflächenmodelle von Phänomenen wie in Bewegung befindliche Kleidung oder sich anspannende Muskeln erfasst werden.

Aber auch die Wiederverwendung, Bearbeitung und Analyse derlei gewonnener 3D-Oberflächendaten ist aktuell noch nicht auf eine einfache Art und Weise möglich. Um diese Lücke zu schließen beschäftigt sich der zweite Teil der Arbeit mit der datengetriebenen Modellierung und Animation. Zunächst wird ein Ansatz für das überwachte Lernen menschlicher Muskel-Deformationen vorgestellt. Dieses neuartige Verfahren ermöglicht eine datengetriebene Modellierung mit besonders umfangreichen Datensätzen und liefert anatomisch-realistische Deformationseffekte. Es übertrifft damit die Genauigkeit früherer Methoden. Im nächsten Teil beschäftigt sich die Dissertation mit dem unüberwachten Lernen aus 3D-Oberflächendaten. Es werden neuartige Werkzeuge vorgestellt, die eine weitreichende Menge an Eingabedaten verarbeiten können, von aufgenommenen Gesichtsanimationen über Ganzkörperbewegungen bis hin zu Muskel- und Kleidungsdeformationen. Um diese Anwendungsbreite zu erreichen stützt sich die Arbeit auf die allgemeinen Konzepte der Spärlichkeit und Lokalität und bettet diese in einen mathematischen Optimierungsansatz ein. Abschließend zeigt die vorliegende Arbeit, wie diese Konzepte auch für die Konstruktion von oberflächen-adaptiven Basisfunktionen übertragen werden können. Dadurch können Anwendungen für die Verarbeitung, Registrierung und Bearbeitung statischer Oberflächenmodelle erschlossen werden.



Dynamically deforming 3D surfaces play a major role in computer graphics. However, producing time-varying dynamic geometry at ever increasing detail is a time-consuming and costly process, and
so a recent trend is to capture geometry data directly from the real world. In the first part of this thesis, I propose novel approaches for this research area. These approaches capture dense dynamic
3D surfaces from multi-camera systems in a particularly robust and accurate way. This provides highly realistic dynamic surface models for phenomena like moving garments and bulging muscles.
However, re-using, editing, or otherwise analyzing dynamic 3D surface data is not yet conveniently possible. To close this gap, the second part of this dissertation develops novel data-driven modeling
and animation approaches. I first show a supervised data-driven approach for modeling human muscle deformations that scales to huge datasets and provides fine-scale, anatomically realistic deformations at high quality not attainable by previous methods. I then extend data-driven modeling to the unsupervised case, providing editing tools for a wider set of input data ranging from facial performance capture and full-body motion to muscle and cloth deformation. To this end, I introduce the concepts of sparsity and locality within a mathematical optimization framework. I also explore these concepts for constructing shape-aware functions that are useful for static geometry processing, registration,
and localized editing.

Fakultät Informatik/Mathematik Abgeschlossen 2016
Radiochemische Charakterisierung von 99mTc-markierbaren trifunktionalen Verbindungen und deren Wirkung auf FRTL5-Zellen in vitro

Anne Naumann

Prof. Dr. rer. nat. Jörg-Uwe Ackermann

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2016
Theoretische und experimentelle Untersuchungen zu Stofftransport und Druckverlust in geschüttelten und strukturierten Festbetten

Erik Reichelt

Prof. Dr. rer. nat. Holger Landmesser

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2016
Ein Beitrag zur funkgestützten Indoor-Positionierung auf der Basis von Leckwellenleitern in Fahrgastzellen

Julia Maria Engelbrecht

Prof. Dr.-Ing. Ralf Collmann

TU Dresden

Mit Hilfe der Lokalisierung von Passagieren in Fahrgastzellen des ÖPNV ist es möglich, an den Kunden angepasste Tarife zu verwenden, wie bspw. fahrtbezogene Abrechnungen beim günstigsten Tarif. Im Gegenzug können Verkehrsbetreiber ihre Fahrpläne auf Grundlage von aktuellen Fahrgaststromdaten anpassen. Eine Realisierung der Positionierung von Passagieren in einer Fahrgastzelle stellt die Funkortung dar. Die Qualität der Positionierung kann allerdings durch Mehrwegeausbreitung und Funkabschattungen im Fahrzeug reduziert werden. Ein Grund dafür ist die nicht gegebene Sichtverbindung (engl. Line of Sight, LoS) zwischen den fest im Fahrzeug verbauten Funknoten und den mobilen Endgeräten der Passagiere. Mit Leckwellenleitern (engl. Leaky Coaxial Cable, LCX), speziellen Koaxialantennen, besteht an jedem Punkt der Fahrgastzelle LoS zwischen den festen und den mobilen Knoten. Aus diesem Grund wurde in dieser Arbeit der Einsatz von LCX zur Positionierung in Fahrgastzellen untersucht.

Bisher wurden kommerziell verfügbare LCX nur für die Funkversorgung eingesetzt, daher war es notwendig Leckwellenleiter speziell für den Einsatz zur Positionierung zu entwickeln. Dieser Entwicklungsprozess wurde in einem Vorgehensmodell charakterisiert, mit dessen Hilfe zwei LCX-Prototypen für ein pegelbasiertes Ortungsverfahren erstellt wurden. Als Werkzeug diente die elektromagnetische Feldberechnung, um sowohl Leckwellenleiterstrukturen als auch deren Einsatz in einer Fahrgastzelle simulativ zu betrachten. Da beide LCX-Modelle vorher festgelegte Vorgaben erfüllten, wurden sie bei einem Kabelhersteller gefertigt. Eine messtechnische Validierung in einer vordefinierten Fahrgastzellenumgebung zeigte die Übertragbarkeit der Simulationsergebnisse. Der Einsatz der Prototypen zur Indoor-Positionierung wurde sowohl in Modell- als auch in realen Fahrzeugumgebungen, wie der AutoTram (R) Extra Grand des Fraunhofer IVI, untersucht. Eine statistische Auswertung der erhobenen Messdaten sowie die Vorstellung eines entwickelten zonenselektiven Positionierungsansatzes zeigte, dass mit LCX-Prototyp 2 die besten Ergebnisse erzielt werden konnten.


Fakultät Elektrotechnik Abgeschlossen 2016
Nutzung von Gleismessdaten für die Überwachung von Verformungen an Erdkörpern von Schienenwegen

René Kipper

Prof. Dr.-Ing. Ulrike Weisemann

TU Dresden
Fakultät Bauingenieurwesen/Architektur Abgeschlossen 2016
Hydrodynamische Kavitation zur Faserstoffbehandlung in der Stoffaufbereitung der Papierherstellung

Tiemo Arndt

Prof. Dr.-Ing. habil. Winfried Heller

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2016
Elektrisch-akustischer Sensor für Binärgase und Gasfeuchte

Andreas Peter

Prof. Dr.-Ing. habil. Lothar Zipser

TU Dresden
Fakultät Elektrotechnik Abgeschlossen 2016
Entwicklung von Cellulosefaser-Leichtbeton (CFLC) und Untersuchung des bruchmechanischen Verhaltens

Thomas Thiel

Prof. Dr.-Ing. Christoph Grieger

TU Dresden

Im Zentrum der vorliegenden Arbeit steht ein zementgebundener Leichtbeton auf der Basis von aus Altpapier herausgelösten Cellulosefasern; hierfür wird im Folgenden die Bezeichnung CFLC (Cellulose-Fibre Lightweight Concrete) verwendet. Die Intention zur Untersuchung dieses mitunter auch als Papercrete bezeichneten und bislang nur verhältnismäßig wenig erforschten Materials beruht insbesondere darauf, dass von einer Kombination eines leicht verfügbaren pflanzlichen Faserstoffs mit einem mineralischen Bindemittel eine Reihe positiver Wechselwirkungen erwartet werden darf.

Am Anfang stehen Erläuterungen zur Spezifik dieses Materials und eine Einordnung in den Kontext der üblichen Leicht- und Faserbetone. Nach einer Darstellung und Diskussion der bisher vorhandenen Erkenntnisse erfolgt eine Präzisierung der Aufgabenstellung.

Anschließend werden die Besonderheiten von aus Altpapier herausgelösten Cellulosefasern vorgestellt und die charakteristischen Eigenschaften dieser Fasern beschrieben. Es folgen weiterhin Betrachtungen zur Problematik des Faseraufschlusses. In diesem Zusammenhang werden Wege aufgezeigt, wie dieser Prozess in betontechnologischer Hinsicht labor- und großtechnisch umgesetzt werden kann. Im Hinblick auf den Mischungsentwurf erfolgt eine Vorstellung von Methoden zur Bestimmung der für die Stoffraumrechnung relevanten Faserkennwerte.

In einem weiteren Schritt werden die Methodik und der entwickelte Algorithmus für einen zielgerichteten Mischungsentwurf erläutert sowie eine Variante zur technologischen Klassifizierung von CFLC-Grundtypen vorgestellt. Nach Betrachtungen zur Auswirkung einer Cellulosefaserzugabe auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften wird eine auf die Trockenrohdichte hin ausgerichtete Rezepturentwicklung anhand eines Beispiels demonstriert.

Im Folgenden werden die Ergebnisse der umfangreichen Untersuchungen hinsichtlich der durch die Faserzugabe deutlich veränderten Frischbetoneigenschaften des CFLC sowie die Auswirkungen auf den Mischvorgang und die Einbautechnologie erläutert. Diesbezüglich erfolgt auch eine Darstellung der Erkenntnisse, die bei großtechnischen Versuchen mit dem CFLC in zwei Betonwerken gewonnen wurden.

Des Weiteren werden die Ergebnisse aufgezeigt, die während begleitender Untersuchungen zum Erhärtungs- und Trocknungsprozess erzielt wurden. Dabei werden die strukturellen Auswirkungen der Hydratation des Zementes und der Trocknung beschrieben sowie die Aspekte erörtert, die im Zusammenhang mit der durch die Cellulosefaserzugabe verbundenen Erhärtungsverzögerung und den möglichen Gegenmaßnahmen stehen. Weiterhin werden auch Betrachtungen zur Effektivität einer Festigkeitssteigerung durch die Zugabe von Mikrosilika sowie zu den mit dem Trocknungsprozess einhergehenden Schwindverkürzungen durchgeführt.

Schließlich erfolgt eine Darstellung der bei den Untersuchungen zu den Festbetoneigenschaften gewonnenen Erkenntnisse. Dabei werden die wesentlichsten mechanischen Kennwerte sowie das hygrische und wärmetechnische Verhalten unter Einbeziehung von Porositätskennwerten beleuchtet. Weiterhin erfolgt eine Beurteilung der Dauerhaftigkeit auf der Basis von Zeitraffer- und Auslagerungsversuchen. Das durch die Anwesenheit von Cellulose bestehende Risiko gegenüber einem biologischen Angriff wird dabei durch die Übertragung eines für Holzwerkstoffe üblichen Verfahrens bewertet.

Einen wesentlichen Bestandteil dieser Arbeit stellen die bruchmechanischen Untersuchungen am CFLC dar. Nach einer Darstellung der verwendeten Ansätze und Kennwerte werden Überlegungen zur modellhaften Beschreibung des Verformungs- und Rissverhaltens erläutert. Weiterhin werden Möglichkeiten der optischen Erfassung von Bruchprozessen bzw. der mikroskopischen Untersuchung von Bruchflächen dargelegt. Dabei werden geeignete Wege zur Bestimmung geometrischer Kennwerte aufgezeigt. Das Versuchsprogramm zu den bruchmechanischen Untersuchungen konzentriert sich auf haufwerksporige CFLC-Zusammen­setzungen im Bereich des Infraleichtbetons. Um eine Einordnung der ermittelten Ergebnisse vornehmen zu können, erfolgt die Einbeziehung von Porenbeton aus einem vergleichbaren Rohdichtebereich. Die gewonnenen Erkenntnisse basieren schwerpunktmäßig auf einaxialen Zugversuchen; mit in die Betrachtungen einbezogen werden allerdings auch Ergebnisse, die bei parallel durchgeführten Biege- und Druckversuchen gewonnen wurden.

Zur Erfassung des Verformungs- und Bruchverhaltens des CFLC wird ein Ansatz auf der Basis des klassischen Wachstumsmodells formuliert. Auf der Grundlage der experimentellen Untersuchungen erfolgt letztlich eine Charakterisierung des Materialverhaltens durch die Beschreibung des typischen Kurvenverlaufs (Masterkurve). Darüber hinaus werden Betrachtungen zur Korrelation zwischen den bruchmechanischen Kennwerten und den geometrischen Texturkennwerten der Bruchflächen angestellt. Die anschließende Diskussion über die Ursachen der Strukturänderungen und den Rissbildungsprozess erfolgt unter Einbeziehung eines modellhaften Ansatzes zur Beschreibung der inneren Kontaktfläche zwischen den CFLC-Partikeln bei einer haufwerksporigen Situation.

Das enorme Wasserspeichervermögen der Cellulosefasern hat zur Folge, dass die CFLC-Zusammensetzungen von jenem Wasseranteil dominiert werden, welcher für den Faseraufschluss benötigt wird. Eine Steigerung des Cellulosefaseranteils im Gesamtgemisch hat somit automatisch einen Anstieg der Porosität des trockenen Materials zur Folge, wodurch die ausgeprägte Abhängigkeit fast aller Kennwerte vom Cellulosefaseranteil resultiert. Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften wurde festgestellt, dass der Bewehrungseffekt der Fasern nicht in der Lage ist, die Festigkeitseinbußen infolge des Ansteigens der Porosität zu kompensieren. Eine Cellulosefaserzugabe hat aber generell eine positive Auswirkung auf die Duktilität und bewirkt zudem die Entstehung einer nennenswerten Tragfähigkeit nach einer begonnenen Makrorissbildung.

 



The present work addresses a cement-bound lightweight concrete incorporating cellulose fibres extracted from waste paper; use is hereinafter made of the acronym CFLC (cellulose-fibre lightweight concrete) to describe the resultant product. The main case for investigating this, as yet, comparatively under-researched material, also commonly referred to as “papercrete”, is that the act of combining readily available fibrous plant material with a mineral binding agent can be expected to yield a number of positive interactions.
The first step involves elucidating the material’s specific characteristics and contrasting it with other lightweight, fibre-based concretes. Following exposition and discussion of insights arrived at in past studies, the precise nature of the task in hand is defined.
The distinguishing features and characteristic properties of cellulose fibres extracted from waste paper are then set out and this is followed by a number of observations on the problems involved in pulping such fibres. Means of implementing the process both in the laboratory and during the full-scale engineering of concrete are also pointed up here. Methods of determining those fibre characteristics that are of relevance to the material volume calculation to be performed in respect of the mix design are similarly presented.
In a further step, the methodology adopted and algorithm developed for a target-responsive mix design are elucidated and a system for the technological classification of basic types of CFLC is presented. Following deliberation on how adding cellulose fibres affects the properties of fresh and hardened concrete, a formulation geared towards a specific dry bulk density is demonstrated citing an illustrative example.
Thereafter, the results of exhaustive studies regarding the significant changes to the properties of fresh CFLC brought about by adding fibres and the implications these have for the mixing process and placing technology are explained. The findings arrived at during full-scale trials with CFLC in two concrete works are also set out in this context.
Likewise detailed are the results gained from accompanying studies of the hardening and drying process. The section provides a description of the structural consequences of hydrating and drying cement before addressing aspects with a bearing on the delay in hardening brought about by adding cellulose fibres as well as on potential countermeasures. There is also analysis here of whether adding microsilica occasions any increase in mechanical strength, consideration similarly being given to levels of shortening through shrinkage during the drying process.
The work concludes by setting out the findings arrived at when studying the properties of the hardened concrete. Light is shed on the material’s key mechanical characteristics as well as on its hygric and thermic behaviour inclusive of porosity characteristics. Time-lapse and precipitation tests are then run to assess its durability. The risk of biological attack arising from the presence of cellulose is gauged adopting a standard procedure for timber materials.
Mechanical fracturing tests conducted on CFLC are a key constituent of this study. Following delineation of the approaches and characteristics adopted, consideration is given to depicting deformation and crack behaviour in model form. Means of recording fracture processes optically or of subjecting fracture faces to microscopic examination are additionally aired, in the process pointing up suitable ways of determining geometric characteristics. The fracture test programme focuses on no-fines CFLC compositions in the range of infra-lightweight concrete. With a view to contextualising the results obtained, testing is extended to cover autoclaved aerated concrete with a comparable bulk density range. The findings arrived at derive primarily from uniaxial tensile-strength tests, though results gained from bending and compression tests run in tandem are likewise factored into appraisals.
An approach based on the conventional growth model is formulated for the purpose of establishing the deformation and fracture behaviour of CFLC. Drawing on experimental studies, finally, the material’s behaviour is characterised by describing its typical curve pattern (master curve). Consideration is additionally given to the correlation between the fracture characteristics and geometric texture characteristics of fracture faces. The ensuing discussion of what causes the structural changes as well as of the crack-formation process is conducted adopting a model-based means of describing the inner contact faces between CFLC particles under no-fines conditions.
The enormous propensity of cellulose fibres for storing water results in CFLC compositions being dominated by the water fraction required to pulp them. Increasing the fraction of cellulose fibres in the total mix thus automatically causes the porosity of the dry material to rise, which in turn explains the pronounced dependence of almost all characteristics on the proportion of cellulose fibres in the mix. Having regard to the material’s mechanical properties, it was ascertained that the fibres’ reinforcing moment was insufficient to compensate for losses of strength due to the increase in porosity. Adding cellulose fibres nevertheless has a positive impact on ductility whilst also being conducive to a noteworthy capacity for bearing loads following the onset of macrocracking.

Fakultät Bauingenieurwesen/Architektur Abgeschlossen 2016
Segmentation of tomographic volume data sets using swarm intelligence

Robert Haase

Prof. Dr.-Ing. habil. Hans-Joachim Böhme

TU Dresden, Medizinische Fakultät
Fakultät Informatik/Mathematik Abgeschlossen 2016
Development of concepts for expanding the use of no-tillage farming in organic agriculture

Lars Rühlemann

Prof. Dr. agr. Knut Schmidtke

United Graduate School of Agricultural Science, Tokyo University of Agriculture and Technology

Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2016
Entwicklung eines definiert beleuchteten Photobioreaktorsystems zur Untersuchung des Einflusses des Lichts auf das Wachstum phototropher Organismen am Beispiel des Cyanobakteriums Arthrospira platensis

Maria Lisa Socher

Prof. Dr. rer. nat. Jörg-Uwe Ackermann

TU Dresden, Prof. Dr. Thomas Bley und Dr. Christian Löser
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2016
Fluor-18-markierte substratbasierte Radiotracer zur In-vivo-Bildgebung der Lysyloxidase

Manuela Kuchar

Prof. Dr. rer. nat. Marina Vogel

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2016
Analyse der genetischen Beziehungen zwischen Merkmalen der Eigenleistungsprüfung von Jungbullen und der Nachkommenschaftsprüfung beim Deutschen Holstein-Rind

Karsten Ulbricht

Prof. Dr. agr. Michael Klunker

Universität Kaposvar (Ungarn)

Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2016
Untersuchungen zu einem mit Hedera helix ’Woerner’ begrünten, hydroponischen Nutzwandsystem

Adelheid Wolter

Prof. Dr. agr. Fritz-Gerald Schröder

TU Bergakademie Freiberg

Untersuchungen zu einem mit Hedera helix ’Woerner’ begrünten, hydroponischen Nutzwandsystem


Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2016
Simulation und Visualisierungslösungen bei Arbeitsprozessen von mobilen Arbeitsmaschinen, insbesondere Betonsimulation

Martin Großer

Prof. Dr. rer. nat. Markus Wacker

TU Dresden
Fakultät Informatik/Mathematik Abgeschlossen 2015
A concept for the investigation of riverbank filtration sites for potable water supply in India

C. Sandhu

Prof. Dr.-Ing. Thomas Grischek

TU Dresden
Fakultät Bauingenieurwesen/Architektur Abgeschlossen 2015
Einfluss organischer Düngung auf Ertrag, symbiotische N2-Fixierung und Nährstoffaufnahme von Saatplatterbse, Ackerbohne und Rotklee sowie auf Ertrag eines nachfolgenden Winterweizens

Guido Lux

Prof. Dr. agr. Knut Schmidtke

Humboldt-Universität Berlin

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, zu untersuchen, ob sich mit der Düngung von Stroh, Gehölzhäcksel, frischem Pferdemist und Grüngutkompost die Ertragsleistung und Nährstoffaufnahme von Leguminosen sowie der Folgefrucht Winterweizen steigern lässt. Darüber hinaus sollte die Aufnahme von düngebürtigem Kohlenstoff durch Rotklee mittels 13-C-angereichertem Stroh quantifiziert werden. Die Verfügbarkeit von Kalium, teilweise auch von Schwefel und Molybdän, wurde vor allem nach der Düngung von Grüngutkompost und von Pferdemist für die untersuchten Leguminosen verbessert, während nach der Düngung von Gehölzhäcksel und Stroh keine signifikanten Effekte auf die Nährstoffaufnahme der Pflanzen festgestellt werden konnten. Die scheinbare Ausnutzung des gedüngten Stickstoffs durch die Leguminosen lag in Abhängigkeit von der Düngung zwischen 0 und 9 % (Gehölzhäcksel < Grüngutkompost < Pferdemist < Stroh). Nur nach der Düngung von Pferdemist zu Saatplatterbse und Ackerbohne verringerte sich der Anteil an symbiotisch fixiertem Luftstickstoff am Spross-N gegenüber der Kontrolle, nicht jedoch die symbiotisch fixierte N-Menge. Der Vorrat an mineralischem Stickstoff im Boden in einer Tiefe von 0 bis 30 cm war unter Ackerbohne und Rotklee ca. 40 Tage nach der Düngung und Einarbeitung von Gehölzhäcksel gegenüber den Vergleichsvarianten und der Kontrolle deutlich vermindert. Ein Einfluss der durch die Düngung bedingten temporären N-Festlegung im Boden auf den Anteil an fixiertem Luftstickstoff am Spross-N konnte bei keiner der untersuchten Leguminosen festgestellt werden. Der nachfolgende Winterweizen reagierte in einem Jahr mit signifikant höherem Kornertrag auf die Düngung von Grüngutkompost zu Ackerbohne und erhöhtem Rohproteingehalt im Korn auf die Düngung von Pferdemist zu Saatplatterbse. Mit Hilfe von 13-C-markiertem Stroh wurde im Freiland eine Assimilation von 0,5 % der mit dem Stroh gedüngten Kohlenstoffmenge durch Rotklee ermittelt.



The aim of this study was to examine, whether the application of wheat straw, pruning, horse manure and green compost improves the yield formation and nutrient uptake of legumes and the succeeding crop winter wheat. Furthermore it should be quantified the amount of carbon in red clover derived from the organic fertilizer by carbon dioxid assimilation. An improved uptake of potassium, partially of sulphur and molybdenum for the legumes could be detected after the application of green compost and horse manure. No effects were found on plant nutrient uptake after the application of straw and pruning. The apparent utilization of the applied nitrogen by organic fertilizer was 0 to 9 %, depending on the fertilization (pruning < green compost < horse manure < straw). The proportion of symbiontically fixed nitrogen decrease in faba bean and in chick-pea after manuring with horse manure compared with the control. However the total amount of symbiotically fixed nitrogen did not decreased. The amount of mineral nitrogen in the soil (depth: 0 to 0,3 m) was significant reduced under faba bean and red clover, 40 days after application and incorporation of pruning. No effect on the symbiotic nitrogen fixation of the legumes was found because of the organic fertilizer induced temporary immobilization of nitrogen in this soil layer. An increased grain yield was determined in the succeeding winter wheat after fertilizing green compost to faba bean and a higher content of crude protein in grain of the wheat was determined after fertilizing horse manure to chick-pea. With the help of a 13C-tracer method it could be estimated, that about 0,5 % of the added carbon with straw was assimilated by red clover under field conditions.

Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2015
Entwicklung der targetspezifischen Komponente eines Tumor-Pretargeting Systems auf der Basis L-konfigurierter Oligonukleotide

Maik Schubert

Prof. Dr. rer. nat. Marina Vogel

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2015
The effects of environmental factors on the quality of
agricultural species.

Walter Stefanoni:

Prof. Dr. agr. Fritz-Gerald Schröder

University of Tuscia VT, Italy

 The effects of environmental factors on the quality of   agricultural species.



The quality of vegetables and fruits depends on the interaction of several factors: genetic, agronomical practices and environmental conditions. They affect differently both qualitative and organoleptic features in the short- and long-term adaptation. Finding the best combination of those factors is the challenge that growers have to face in order to meet high quality standards. The choice of the best genotype is a fundamental step to take for producing high nutritional value food. Green revolution has sought to develop new hybrid vegetable cultivars enhancing yield, taste appearance, disease tolerance and shelf life (107), lycopene and content of other carotenoids in tomatoes (108), flavonols and phenolic acids in lettuce (109), glucosinolates and carotenoids in European Brassiacaceae, e.g. broccoli and cauliflower (110). Specific glucosinolates have also been found responsible for the bitter taste of rocket (111). However, agronomical practices like soilless culture, irrigation and fertilization can permit to save energy and resources while maintaining good productions. The synthesis of health-promoting compounds can be promoted as well as the total antioxidant activity, by increasing the conductivity in the nutrient solution in sweet pepper, cucumber, eggplant, celery and watermelon (32). Pondered water stress induced by irrigation regimes can contribute to the control the vegetative growth of plants and the improvement of fruit quality (112); fertilization can have profound effect on the final product in terms of nutritional and organoleptic properties, accumulation of antioxidant compounds (113).


Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2015
Oberflächenmodifikation eines medizinischen Nahtmaterials

Annett Breier

Prof. Dr. rer. nat. Kathrin Harre

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2015
Isolierung und Charakterisierung von Zellwandkomponenten der gram-positiven Bakterienstämme Lysinibacillus sphaericus JG-A12 und JG-B53 und deren Wechselwirkungen mit ausgewählten Metallen und Metalloiden

Matthias Suhr

Prof. Dr. rer. nat. Jörg-Uwe Ackermann

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2015
The influence of high infiltration rates, suspended sediment
concentration and sediment grain size on river and lake bed clogging

Marcus Soares

Prof. Dr.-Ing. Thomas Grischek

TU Berlin
Fakultät Bauingenieurwesen/Architektur Abgeschlossen 2015
Synthese nanoskaliger Suspensionen für den Inkjet-Druck funktionaler Schichten

Robert Jurk

Prof. Dr. rer. nat. Jörg Feller

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2015
Entwicklung eines interaktiven Multitouch-Frameworks

Georg Freitag

Prof. Dr. rer. nat. Markus Wacker

TU Dresden
Fakultät Informatik/Mathematik Abgeschlossen 2015
Biokompatible Polyelektrolytkomplexe für die kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen zur Hartgeweberegeneration

Bernhard Torger

Prof. Dr. rer. nat. Kathrin Harre

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2015
Produktion von Sekundärmetaboliten aus pflanzlichen Zell- und Gewebekulturen im Bioreaktor

Christiane Haas

Prof. Dr. rer. nat. Jörg-Uwe Ackermann

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2014
Modeli izjednacenja i deformacijska analiza trodimensionalnih hibridnih geodetskih mreza

Esad Vrce

Prof. Dr.-Ing. Asim Bilajbegovic

TU Sarajevo
Fakultät Geoinformation Abgeschlossen 2014
Effects of over-irrigation on tomato (Solanum lycopersicum Mill.)

Antje Fiebig

Prof. Dr. agr. Fritz-Gerald Schröder

Lancaster Environment Centre, Lancaster University, funded by the Horticulture Development Council

http://eprints.lancs.ac.uk/71671/1/2014fiebigphd.pdf

By automatically scheduling irrigation according to soil moisture thresholds, this work aims to understand how over-irrigation (applying 50 % more than full water requirements) affect soil properties (volumetric water content, soil oxygen and temperature) and plant physiological responses. Four weeks of over-irrigation significantly decreased shoot fresh weight and total leaf area of tomato plants (Solanum lycopersicum Mill. cv. Ailsa Craig) compared to well-drained plants. Since over-irrigation did not alter leaf water potential, stomatal conductance or foliar concentrations of the plant hormone abscisic acid (ABA), it seems unlikely that ABA accumulation or leaf water status mediate growth. In contrast, over-irrigation significantly increased foliar ethylene evolution. Over-irrigating the partial ethylene-insensitivite genotype Never ripe did not lead to such a dramatic growth inhibition as in the wild type, suggesting that partial ethylene-insensitivity can ameliorate over-irrigation induced growth-inhibition to a degree. Although the ethylene precursor ACC was not detected in root xylem sap, over-irrigation increased leaf xylem sap ACC concentration. Shoot fresh weight correlated with increased tZ, GA3, ABA and JA leaf xylem sap concentration, but was not correlated with concentrations of any root xylem sap phytohormone. Over-irrigation significantly decreased foliar nitrogen concentrations by 32 % and daily additions of 10 mM Ca(NO3)2 to over-irrigated soil did not significantly change leaf water potential, stomatal conductance or foliar ABA concentration, but restored foliar nitrogen concentrations, ethylene emission and growth of over-irrigated plants to control levels. Thus, over-irrigation-introduced foliar nitrogen deficiency may be key to limiting growth of over-irrigated tomato plants.


Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2014
Beneficial influences of different evergreen species on the air quality: pollution mitigation and carbon uptake.

Jacopo Mori.

Prof. Dr. agr. Fritz-Gerald Schröder

University of Tuscia VT, Italy

Beneficial influences of different evergreen species on the air quality: pollution mitigation and carbon uptake.

Air pollutants and their effects on human health

In 2012, 51% of the worldwide population was living in cities and this percentage is expected to increase up to 60% by 2030 (Population Reference Bureau, 2012). Urban ecosystem is strongly unbalanced in terms of energy and matter consumption, and production of pollutant emissions and carbon dioxide (CO2). CO2, although not considered a pollutant, is the main greenhouse gas, responsible of the greenhouse effect with the consequent increase of air temperature (Kiran and Kinnary, 2011). Air pollution continues to pose a significant threat to health worldwide. The negative effects on human health are mainly related to the respiratory and circulatory systems (WHO, 2006; COMEAP, 2010; EPA, 2011) and they were estimated to cause more than 3.7 million deaths per year (WHO, 2012). Traffic, building heating and industrial activities are the main sources of air pollution, releasing in the atmosphere high quantities of particulate matter (PM), (Suzuki, 2006; Oliva and Espinosa, 2007; Sawidis et al., 2011). Particulate matter is a mixture of solid and liquid substances, heavy metals, black carbon, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and other substances suspended in the atmosphere (Bell et al., 2011). Usually, PM is classified based on the diameter of the particles as PM10 or coarse (2.5– 10 μm), PM2.5 or fine (0.1–2.5 μm), and PM0.1-0.2 or ultrafine (≤0.1 μm) (Beckett et al., 1998). This classification is based on the different effects on human health, which are caused by different size particles . In particular, PM10 is also defined “thoracic fraction” because it is able to penetrate until the first part of the respiratory system, whereas PM2.5 presents a higher hazard because it can reach the deeper parts of the respiratory system as the non-ciliated ones (Di Menno di Buccianico et al., 2006). Particles are generated from primary or secondary sources. Primary sources are the incomplete combustion of fuel, mining, quarrying, brake and tire wear in motors and natural dusts. Combustion produces mainly PM2.5 whilst the mechanical processes generally release larger particles (PM10). Natural sources as volcanic eruptions, wind‑blown dust, sea salt and biological particles such as pollen and fungal spores are also considered as primary sources. These particles often exceed 2.5 µm in size. On the other hand, chemical reactions, gas condensation, and sulphate and nitrate aerosols are responsible of secondary particles formation in the atmosphere. Particles from these sources are usually smaller than 2.5 µm (Bealey et al., 2007). Constituents and sources of PM10 and PM2.5 are reported in Table 1 and 2.


Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2014
Phasengleichgewichte in komplexen Modellsystemen aus Phenolen, Kohlenwasserstoffen und Wasser

Antje Martin

Prof. Dr. rer. nat. habil. Jürgen Schmelzer

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2014
Zur Beziehung von Raum und Inhalt nutzergenerierter geographischer Informationen

Stefan Hahmann

Prof. Dr.-Ing. Bernd Teichert

TU Dresden
Fakultät Geoinformation Abgeschlossen 2014
Poröse Glaskugeln als Modellsysteme für die Gasadsorption: Herstellung, Untersuchung von Sorptionsmechanismen und vergleichende Charakterisierung

Christian Reichenbach

Prof. Dr. rer. nat. habil. Grit Kalies

Universität Leipzig
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2014
Entwicklung und Erprobung eines neuartigen Verfahrens und einer Vorrichtung zur Wasserstoffspeicherung mit hoher Energiedichte für innovative Langstreckenfahrzeuge

Manuel Rattey

Prof. Dr.-Ing. Gennadi Zikoridse

TU Dresden
Forschungsinstitut Fahrzeugtechnik Abgeschlossen 2014
Synthese und Charakterisierung radioaktiver Kupfer-Komplexe von Bispidin-Peptid-Konjugaten

Silke Fähnemann

Prof. Dr. rer. nat. Marina Vogel

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2014
Integration von Multi-Gate-Transistoren auf Basis einer 22 nm-Technologie

Dipl.-Ing. (FH) Tim Baldauf

Prof. Dr.-Ing. habil. Roland Stenzel

TU Dresden

Die kontinuierliche Skalierung der planaren MOSFETs war in den vergangenen 40 Jah-ren der Schlüssel, um die Bauelemente immer kleiner und leistungsfähiger zu gestalten. Hinzu kamen Techniken zur mechanischen Verspannung, Verfahren zur Kurzzeitaus-heilung, die in-situ-dotierte Epitaxie und neue Materialien, wie das High-k-Gateoxid in Verbindung mit Titannitrid als Gatemetall. Jedoch erschwerten Kurzkanaleffekte und eine zunehmende Streuung der elektrischen Eigenschaften die Verkleinerung der plana-ren Transistoren erheblich. Somit gelangten die planaren MOSFETs mit der aktuellen 28 nm-Technologie teilweise an die Grenzen ihrer Funktionalität. Diese Arbeit beschäftigt sich daher mit der Integration von Multi-Gate-Transistoren auf Basis einer 22 nm-Technologie, welche eine bessere Steuerfähigkeit des Gatekontaktes aufweisen und somit die Fortführung der Skalierung ermöglichen. Zudem standen die Anforderungen eines stabilen und kostengünstigen Herstellungsprozesses als Grund-voraussetzung zur Übernahme in die Volumenproduktion stets mit im Vordergrund. Die Simulationen der Tri-Gate-Transistoren stellten dabei den ersten Schritt hin zu einer Multi-Gate-Technologie dar. Ihre Prozessabfolge unterscheidet sich von den planaren Transistoren nur durch die Formierung der Finnen und bietet damit die Möglichkeit eines hybriden 22 nm-Prozesses. Am Beispiel der Tri-Gate-Transistoren wurden zudem die Auswirkungen der Kristallorientierung, der mechanischen Verspannung und der Überlagerungseffekte es elektrischen Feldes auf die Leistungsfähigkeit von Multi-Gate-Strukturen analysiert. Im nächsten Schritt wurden Transistoren mit vollständig verarmten Kanalgebieten untersucht. Sie weisen aufgrund einer niedrigen Kanaldotierung eine Volumeninversion, eine höhere Ladungsträgerbeweglichkeit und eine geringere Anfälligkeit gegenüber der zufälligen Dotierungsfluktuation auf, welche für leistungsfähige Multi-Gate-Transis-toren entscheidende Kriterien sind. Zu den betrachteten Varianten zählen die planaren ultradünnen SOI-MOSFETs, die klassischen FinFETs mit schmalen hohen Finnen und die vertikalen Nanowire-Transistoren. Anschließend wurden die Vor- und Nachteile der verschiedenen Transistorstrukturen für eine mittel- bis langfristige industrielle Nutzung betrachtet. Dazu erfolgte eine Ana-lyse der statistischen Schwankungen und eine Skalierung hin zur 14 nm-Technologie. Eine Zusammenfassung aller Ergebnisse und ein Ausblick auf die mögliche Übernahme der Konzepte in die Volumenproduktion schließen die Arbeit ab.



Within the past 40 years the continuous scaling of planar MOSFETs was key to shrink the devices and to improve their performance. Techniques like mechanical stressing, rapid thermal annealing and in-situ doped epitaxial growing as well as novel materials, such as high-k-gate-oxide in combination with titanium nitride as metal-gate, has been introduced. However, short-channel-effects and increased scattering of electrical proper-ties significantly complicate the scaling of planar transistors. Thus, the planar MOSFETs gradually reached their limits of functionality with the current 28 nm tech-nology node. For that reason, this work focuses on integration of multi-gate transistors based on a 22 nm technology, which show an improved gate control and allow a continuous scal-ing. Furthermore, the requirements of a stable and cost-efficient process as decisive condition for mass fabrication were always taken into account. The simulations of the tri-gate transistors present the first step toward a multi-gate tech-nology. The process sequence differs from the planar one solely by a fin formation and offers the possibility of a hybrid 22 nm process. Also, the impact of crystal orientation, mechanical stress and superposition of electrical fields on the efficiency of multi-gate structures were analyzed for the tri-gate transistors. In a second step transistors with fully depleted channel regions were studied. Due to low channel doping they are showing a volume inversion, a higher carrier mobility and a lower sensitivity to random doping fluctuations, which are essential criteria for powerful multi-gate transistors. Reviewed structure variants include planar ultra-thin-body-SOI-MOSFETs, classic FinFETs with a tall, narrow fins and vertical nanowire transistors. Then advantages and disadvantages of the considered transistor structures have been observed for a medium to long term industrial use. For this purpose, an analysis of statistical fluctuations and the scaling-down to 14 nm technology was carried out. A summary of all results and an outlook to the transfer of concepts into mass fabrication complete this work.

Fakultät Elektrotechnik Abgeschlossen 2013
Grundlagen zur Berechnung und Projektierung von permanentmagneterregten Außenläufermaschinen mit dem Schwerpunkt der thermischen und strömungsmechanischen Auslegung

Martin Eckart

Prof. Dr.-Ing. Thomas Burkhardt

TU Dresden

Hier steht ein Abstract.


Fakultät Elektrotechnik Abgeschlossen 2013
Uranvisualisierung und Uranspeziation in Biofilmen

Sina Brockmannn

Prof. Dr.-Ing. Rhena Krawietz

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2013
Personendetektion und Gesichtsanalyse für die Mensch-Maschine-Interaktion

Dipl.-Inf. (FH) Peter Poschmann

Prof. Dr.-Ing. habil. Hans-Joachim Böhme

TU Bergakademie Freiberg
Fakultät Informatik/Mathematik Abgeschlossen 2013
Inhaltsstofferfassung von Erntegütern in Ballenpressen

Walther, V.

Prof. Dr. agr. Karl Wild

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2013
Erzeugung S-Layer basierter fluoreszierender Schichten für technische Anwendungen

Ulrike Weinert

Prof. Dr. rer. nat. Jörg-Uwe Ackermann

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2013
“Seed Potato Production Using Advanced Biotechnological and Hydroponic Techniques”

Shaher Abdullateef, Syrien

Prof. Dr. agr. Fritz-Gerald Schröder

Humboldt Universität zu Berlin

Seed potato production is dependent on in vitro plantlets, microtubers, and their propagation in the substrate culture or in the field for minituber production. Currently, most shoot, microtuber and minituber propagation systems are suffering from inefficiencies regarding low propagation rate and quality. Conventional methods of seed potato production require 5-7 generations in the field, which leads to the degeneration in seed potato quality due to soil-borne diseases.
The aim of these researches was to develop a methodology of efficient plantlets, microtuber and minituber production throughout raising the shoot and microtuber propagation rate, producing larger sized microtubers that could be acceptable to the producers as well as produce minitubers with a high propagation rate and quality. In addition, different propagation strategies of the first field seed potato production were compared to determine the most appropriate strategy for commercial seed potato production.


Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2013
Untersuchungen der Nutzung von Aktivitätsdaten zur
Brunsterkennung bei Jungrindern

Simon Harnisch

Prof. Dr. agr. Michael Klunker

Universität Halle-Wittenberg
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2013
Übertragung eines Nukleinsäure-basierten modularen selbstorganisierenden Immobilisierungssystems zum Biosurface-Engineering auf reale Implantatgeometrien und -materialien

Judith Reichert

Prof. Dr. rer. nat. Jörg-Uwe Ackermann

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2013
Gesundheitsmonitoring in Milchviehherden mit Hilfe von Infrarotthermographie

Dipl.- Ing. agr. Ulrike Franze

Prof. Dr. agr. Steffi Geidel

Landwirtschaftlich - Gärtnerische Fakultät
Humboldt-Universität zu Berlin
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2013
Entwicklung einer Methode zur Charakterisierung hochverzweigter Makromoleküle

Susanne Boye

Prof. Dr. rer. nat. Kathrin Harre

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2013
Untersuchungen zur Entwicklung eines Ertragsmesssystem für Mähwerke auf Basis des Leistungsbedarfs eines Schwadversetzers

Sandro Ruhland

Prof. Dr. agr. Karl Wild

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2013
Herstellung, Struktur und Eigenschaften von Modell-Polymer-Festkörpergrenzflächen

Juliane Bunk

Prof. Dr. rer. nat. Reinhold Rennekamp

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2012
Ein ökonomisches Betriebsmodell für den Produktionsgartenbau
- Möglichkeiten der Modellierung mit Jahresabschlussdaten -

Conny Kölbel

Prof. Dr. agr. habil. Wolfgang Lentz

Leibniz Universität Hannover, Naturwissenschaftliche Fakultät
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2012
Grundlagen der Auslegung und Projektierung von Kühlsystemen in Abhängigkeit der thermischen Erfordernisse permanentmagneterregter Synchronmaschinen mit Außenläufer

Miersch, S.

Prof. Dr.-Ing. Thomas Burkhardt

TU-Dresden
Fakultät Elektrotechnik Abgeschlossen 2012
„Bridge the gap! Modes of action and cooperation of transnational networks of local communities and their influence for the development of urban spaces in the Global South“

Beate Ginzel

Prof. Dr.-Ing. Mary Pepchinski

Universität Leipzig
Fakultät Bauingenieurwesen/Architektur Abgeschlossen 2012
Research on the impact of the ealization of the ITRF coordinates their accuracy and the estimation of the velocity vectors of GPS stations in BIH

Medzida Mulic

Prof. Dr.-Ing. Asim Bilajbegovic

TU Sarajevo
Fakultät Geoinformation Abgeschlossen 2012
Optimierung von Anlagen zur Unterirdischen Enteisenung

Johannes Ahrns

Prof. Dr.-Ing. Thomas Grischek

TU Dresden
Fakultät Bauingenieurwesen/Architektur Abgeschlossen 2012
Modellierung und Simulation des Betriebsverhaltens eines kombinierten Trag-, Führ- und Antriebssystem mit Hochtemperatur-Supraleitern 2. Art

Dipl.-Ing. (FH) Lars Kühn

Prof. Dr.-Ing. habil. Gerhard Hofmann

Kooperatives Promotionsverfahren an der Technischen Universität Dresden, Fakultät Verkehrswissenschaften, mit Prof. Dr.-Ing. Arnd Stephan
Fakultät Elektrotechnik Abgeschlossen 2011
Oberflächenbehandlung von Elastomeren

Jens Klose

Prof. Dr. rer. nat. Kathrin Harre

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2011
Selektive katalytische Umsetzung von Glyzerin in organische Zwischenprodukte mit hoher Wertschöpfung

Maik Göhlich

Prof. Dr. rer. nat. Kathrin Harre

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2011
Sensorlose Verfahren für feldorientiert geregelte Synchronmaschinen

Dipl.-Ing. (FH) S. Günther

Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Michalik

TU Dresden, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Fakultät Elektrotechnik Abgeschlossen 2011
Thermoplastische Umformung des metallischen Glases Zr48Cu36Al8Ag8

Marko Kaiser

Prof. Dr.-Ing. Gudrun Lange

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2011
Efficient Computational Methods for Physically-based Simulation

Dipl. inf. Bernhard Thomaszewski



Universität Tübingen
Fakultät Informatik/Mathematik Abgeschlossen 2011
Spektroskopische Charakterisierung von Cm(III)- und Eu(III)-Komplexen in Biofluiden

Anne Heller

Prof. Dr. rer. nat. Jörg-Uwe Ackermann

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2011
Neuartige Ausheilverfahren in der SOI-CMOS-Technologie

Illgen, R.

Prof. Dr.-Ing. habil. Roland Stenzel

TU Dresden
Fakultät Elektrotechnik Abgeschlossen 2011
Ansteuerung von Power-MOSFETs unter dem Aspekt der elektromagnetischen Verträglichkeit

Rose, M.

Prof. Dr.-Ing. habil. Eberhard Brenner

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2011
Gefüllte Kohlenstoffnanoröhren als Nano-Container für medizinische Anwendungen

Diana Haase

Prof. Dr. rer. nat. Jörg Feller

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2011
Stoffstromorientiertes Kostenmanagement - Erprobung, Evaluierung und Weiterentwicklung der material- und energieflussorientierten Kostenrechnung

Oliver Croenertz

Prof. Dr. rer. pol. Hartmut Völcker

TU Bergakademie Freiberg
Fakultät Wirtschaftswissenschaften Abgeschlossen 2010
Verspannungstechniken zu Leistungssteigerung von SOI-CMOS-Bauelementen

Flachowsky, S.

Prof. Dr.-Ing. habil. Roland Stenzel

TU Dresden
Fakultät Elektrotechnik Abgeschlossen 2010
Fuzzy logic based control of double-rotor reluctance oil pump

Kompa, Kamil

Prof. Dr.-Ing. Norbert Michalke

Warsaw University of Technology
Fakultät Elektrotechnik Abgeschlossen 2010
Mikrostruktur und Eigenschaften von für Uhrengehäuse entwickelten Speziallegierungen

Marko Kaiser

Prof. Dr.-Ing. Gudrun Lange

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2010
Simulation und Optimierung neuartiger SOI-MOSFETs

Herrmann, T.

Prof. Dr.-Ing. habil. Roland Stenzel

TU Chemnitz
Fakultät Elektrotechnik Abgeschlossen 2010
Investigation of Growth Factors in Cultivation of Shiitake Mushroom (Lentinula Edodes Berk.) in Substrate Bags

Elena Vasylenko

Prof. Dr. agr. Fritz-Gerald Schröder

Humboldt Universität zu Berlin

Investigation of Growth Factors in Cultivation of Shiitake Mushroom (Lentinula Edodes Berk.) in Substrate Bags


Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2010
Untersuchung der Phasengleichgewichte in Systemen mit assoziierenden Komponenten

Mandy Klauck

Prof. Dr. rer. nat. habil. Jürgen Schmelzer

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2009
Selection of new eggplant (Solanum melongena L.) lines

Iliana Corria Arias, Kuba

Prof. Dr. agr. Fritz-Gerald Schröder

Humboldt Universität zu Berlin
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2009
Growth and quality of leafy vegetables in hydroponics:
effect of environmental and nutritional factors.

Carlo Fallovo

Prof. Dr. agr. Fritz-Gerald Schröder

Universität Tuscia, Italien

The aim of the PhD thesis was to evaluate the influence of environmental conditions and mineral nutrition on growth, mineral composition and quali-quantitative traits of Lactuca sativa L. var. acephala and two Brassica species (Brassicia juncea L. and Brassica rapa L. subsp. nipposinica var. chiloneifera). In lettuce experiments, the effects of five nutrient solution concentrations (with the same macro-nutrient proportion) and six nutrient solutions having different macro-nutrient proportions (at the same total concentration) were evaluated in two consecutive growing seasons (spring and summer season) while the effects of three NO3:NH4 ratios in the nutrient solution and three radiation levels were tested in Brassica experiments. The results showed that during the summer season the growth and yield of lettuce were increased due to the better climate conditions (mainly radiation and temperature). However, the overall quality of lettuce in the summer season was decreased (lower content of carbohydrates and higher nitrate content). The use of nutrient solution concentration of 37 and 44 mequiv L-1 gave the maximum marketable fresh yield for the spring and summer season, respectively. In the second experiment, the effects of macronutrient proportions on marketable fresh yield were not evident; the macronutrient proportions influenced only the mineral content of leafy lettuce. In Brassica experiments, the results showed that a medium PAR level improved the plant growth and reduced the leaf nitrate concentration of Brassica rapa while the use of a nutrient solution containing 100% of NO3 or 50% NO3 and 50% NH4 lead to a better plant growth but increased the leaf nitrate concentration. In Brassica juncea, an high PAR level was required to maximise plant growth; at high PAR level, the use of a nutrient solution containing 100% NH4 reduced the leaf nitrate concentration, the water requirement and increased the N e S concentration of leaves without adverse effects on plant growth. Ammonium nutrition had a positive effects on nutritional value of Brassica species by increasing glucosinolate concentration; however, a negative influence on flavonoid concentration was observed with high ammonium concentration in the nutrient solution. Flavonoid concentration increased with high radiation levels. We concluded that the management of the nutrient solution and environmental factors, together with a good knowledge of the crop responses to these factors could improve the quality of these leafy vegetables.


Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2009
Untersuchungen zu Milchejektionsstörungen bei Erstlaktierenden Kühen

Katrin Heidig

Prof. Dr. agr. Steffi Geidel

Gärtnerische - Landwirtschaftliche Fakultät
Humboldt-Universität zu Berlin
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2007
Thermodynamische Untersuchungen von Phasengleichgewichten in komplexen Systemen mit assoziierenden Komponenten

Andreas Grenner

Prof. Dr. rer. nat. habil. Jürgen Schmelzer

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2006
Untersuchungen von Zusammenhängen zwischen
morphologischen Merkmalen des Euters, der Eutergesundheit und
melktechnischen Parametern bei Tieren der Rasse Deutsches Holstein

Katja Graff

Prof. Dr. agr. Steffi Geidel

Institut für Tierzucht und Tierhaltung mit Tierklinik
Landwirtschaftlichen Fakultät
Martin-Luther-Universität Halle Wittenberg
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie Abgeschlossen 2005
Energiewandlersystem für den Betrieb von autarken Sensoren in Fahrzeugen

Gunther Naumann

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Mrowka

Technische Universität Dresden

Zur Verminderung der Kosten und zur Erhöhung der Zuverlässigkeit ist es zukünftig erforderlich, den Verkabelungsaufwand bei Sensoren im Kraftfahrzeug zu senken. Ein Ansatz ist der so genannte autarke Sensor, der seine Hilfsenergie drahtlos aus dem Umfeld gewinnt und seine gewonnen Messdaten ebenfalls drahtlos an einen Kommunikationspunkt überträgt. In der vorliegenden Dissertation wurde die autarke Energiegewinnung für Sensoren anhand mechanisch / elektrischer Energiewandlersysteme untersucht, die eine von Kabelverbindungen unabhängige Energieversorgung des Sensors ermöglichen sollen. Für ein System, welches aus einem translatorischen Schwinger mit magnetischer Federung und einer Anordnung von Induktionsspulen ohne Eisenkreis besteht, wurden theoretische und praktische Untersuchungen durchgeführt. Ausgehend von der, die Bewegung des Systems beschreibenden Differentialgleichung wurden die Einflüsse verschiedener Federungs- und Dämpfungskräfte untersucht. Daraus wurde eine effektive Schwingungsgleichung abgeleitet und hinsichtlich der Amplitude und der Phase gelöst. Die umgesetzte elektrische Leistung des Wandlers wurde aus dem Realteil des Stromflusses abgeleitet. Mit einem realen Fahrzeug wurden Testfahrten durchgeführt, um verschiedene signifikante Fahrbahndaten zu erhalten. Mit diesen Prozessparametern erfolgten später Messungen im Labor. Dafür wurde ein Schwingprüfstand aufgebaut und mehrere Funktionsmuster von Energiewandlersystemen untersucht.



In the future a decrease in sensor cabling inside vehicles becomes of greater importance to reduce cost and increase reliability. One approach is the so called autarkic sensor that generates energy wireless from the sensor's environment and transmits the derived measuring data also wireless to a communication node. Purpose of this dissertation is to discuss the autarkic energy recovery sensors based on a mechanical to electrical conversion which should allow a cable less energy supply. Theoretical and practical tests where made for a system which consists out of a translatory vibration with magnetic suspension and coreless coils. Starting from the differential equations describing the movement of the system, the influence of different ways of suspension and damping forces where investigated. As a result, the actual equation of oscillation was derived and solved with respect to amplitude and phase. The gained electrical power was derived from the real part of the current. Multiple test runs inside a car where performed to obtain some realistic measurement values. Based on those measurements, a test stand was set up inside the laboratory which should simulate normal road conditions. Using this test stand, multiple functional models of energy converting systems were investigated.

Fakultät Maschinenbau Abgeschlossen 2003
Bundeseinheitliche Bewertung des Verzichts auf Schnabelkürzen bei Legehennen

M.sc. Ruben Schreiter

Prof. Dr. agr. Michael Klunker

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Platzhalter


Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie
Alterungsmechanismen von Katalysatoren und Partikelfiltern

Mario Bahr

Prof. Dr.-Ing. Gennadi Zikoridse

TU Dresden

Ermittlung der Alterungsmechanismen von Katalysatoren und Partikelfiltern


Forschungsinstitut Fahrzeugtechnik
Verteilte Produktionsplanung mittels paralleler multikriterieller evolutionärer Algorithmen

Eric Starke

Prof. Dr. rer. pol. Dirk Reichelt

Technische Universität Dresden

Motivation

Eine leistungsfähige Industrie ist und bleibt für eine moderne Volkswirtschaft wie Deutschland unverzichtbar. Sie muss sich heute stets neuen Anforderungen stellen, um ihre Spitzenposition auf dem Weltmarkt zu behaupten. Die Unternehmen stehen dabei u.a. vor den Herausforderungen bei gleichen Kosten ihre Produkte kundenindividueller, ressourcenschonender und zuverlässiger zu produzieren. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, müssen sie neuartige Lösungen einführen, die in der Lage sind die Produktionsabläufe effizient zu steuern. Das Promotionsverfahren adressiert den Teilbereich der Produktionsplanung und hat zum Ziel, neue Verfahren für die effiziente Planung der Produktionsabfolge für diskrete Fertigungsprozesse zu entwickeln. Gleichermaßen sollen die zu entwickelnden Verfahren produzierende Unternehmen in die Lage versetzen, mittels schneller und effizienter Planungsverfahren eine optimale Bearbeitungsreihenfolge in der Fertigung zu bestimmen. Dabei sind häufig mehrere Zielkriterien, wie z.B. kurze Durchlaufzeiten, hohe Kapazitätsauslastung, eine hohe Termintreue oder geringer Energieumsatz, die es zu optimieren gilt, gleichzeitig von Belang. Besonders, wenn neben den wirtschaftlichen Kriterien gleichzeitig der Energieverbrauch betrachtet werden kann, ist es möglich einen Beitrag zu einer ökologisch nachhaltigen Produktion zu leisten. Hinzu kommen Restriktionen, wie z.B. die Verfügbarkeit von Ressourcen, die den Lösungsraum einschränken. Dieses Problem wird durch eine heuristische multikriterielle Optimierung angegangen.

Zielstellung

Um einen ausführbaren Fertigungsplan zur Verfügung zu stellen, werden multikriterielle parallele Problemlösungsansätze, die verschiedene Zielgrößen der Produktionsplanung parallel betrachten, genutzt und damit eine höhere Lösungsqualität zu erzielen. Zusätzlich kann so erreicht werden, dass die Zeit, bis eine akzeptable Lösung vorliegt, verkürzt wird. Dazu wird an Vorarbeiten aus der Wissenschaft im Rahmen des Projektes angeknüpft, mit dem Ziel diese weiterzuführen und an das vorliegende Problem anzupassen. Die wissenschaftlichen Arbeitsmethoden beinhalten insbesondere eine begleitende Validierung, Verifizierung und Qualitätskontrolle für jeden Arbeitsschritt und einen starken Fokus auf fortlaufende Dokumentation und Veröffentlichungen. Zudem findet begleitend eine stetige Auseinandersetzung mit aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet statt, so werden weiterverwendbare, nachvollziehbare und hoch qualitative Ergebnisse gesichert. Als Resultat wird eine Metaheuristik in Form eines parallelen multikriteriellen evolutionären Algorithmus erwartet, die effizient arbeitet und in der Lage ist, bessere Ergebnisse in kürzerer Zeit als etablierte Methoden zu liefern. Sie soll an verschiedene Problemstellungen anpassbar, einfach nutzbar, getestet, dokumentiert und veröffentlicht sein. Es ist geplant, die zu entwickelnde Software unter eine Open-Source Lizenz zu stellen, und damit sächsischen Unternehmungen einen einfachen Zugang zu den Arbeitsergebnissen zu ermöglichen. Weiterhin wird eine Trennung zwischen der Simulation und dem Optimierungsverfahren angestrebt, so dass ersteres ausgetauscht werden kann. Die Kommunikation zwischen den Instanzen soll effektiv ablaufen, so dass eine hohe Performance erreicht wird, die im Vergleich bessere Ergebnisse bei begrenzter Zeit liefert. Der Algorithmus soll zudem unabhängig von bestimmten Soft- und Hardwareplattformen anwendbar sein. Die Ergebnisse werden in Form von Journalbeiträgen und nationalen und internationalen Konferenzbeiträgen (Evostar, GECCO, AKWI) veröffentlicht. Darüber hinaus sollen die Arbeitsergebnisse frühzeitig den sächsischen Unternehmen zugänglich gemacht werden. Dies soll u.a. in Form von Open Access und Fachvorträgen bei Veranstaltungen des Silicon Saxony erfolgen. Die Fortsetzung des Projektes ist nach Abschluss der Promotion an der Professur von Prof. Reichelt an der HTW Dresden geplant. Das betrifft die Pflege und Weiterentwicklung der Ergebnisse und weitere Forschungsprojekte, die im Anschluss darauf aufbauen.


Fakultät Informatik/Mathematik
Multiple objectives of solar driven inline electrolytic oxidant production for water treatment

MSc Philipp Otter

Prof. Dr.-Ing. Thomas Grischek

TU Dresden

The objective of this dissertation is to identify and evaluate treatment objectives for electro-chlorination as an alternative to commonly applied oxidant dosing. The aim is to develop a simpler and more reliable method for oxidization whenever required to assure long term safe supply of drinking water in rural areas. This shall also include an evaluation of its technical and economic feasibility under different source water conditions.


Fakultät Bauingenieurwesen/Architektur
Softwaresystem zur Planungsunterstützung im Straßenbrückenbau

Michael Dimmer

Prof. Dr.-Ing. Holger Flederer

TU Dresden

Mit der Entwurfsplanung werden die essentiellen Grundlagen für qualitativ hochwertige Brücken gelegt, die während der Herstellung und Nutzung sicher, gebrauchstauglich, wirtschaftlich sowie rückbau- und recycelbar sind. Aus vielfältigen Anforderungen abgeleitete konstruktive und technologische Lösungen ziehen weitreichende Folgen nach sich, die der Planer in begrenzter Zeit berücksichtigen muss. Das entwickelte Expertensystem unterstützt Ingenieure aktiv beim Aufstellen optimaler Entwürfe.



With the design proposal, the essential basis for qualitative high-quality bridges is laid, which are safe, fit for purpose and efficient during the manufacturing and usage, as well as being reversible and recyclable. Derived from multiple requirements technical solutions result into far-reaching consequences, which the planning engineer has to consider within a limited time. The presented expert system supports engineers actively during the setup of optimal designs, by giving advice regarding life-cycle costs, durability and sustainability.

Fakultät Bauingenieurwesen/Architektur
Gemeinsame mentale Modelle in der agilen Softwareentwicklung: Ein Ansatz zur Erstellung von Gestaltungsempfehlungen für „gute“ erfahrungsspezifische User Stories

Dipl.-Inf. (FH) Daniel Hallmann

Prof. Dr. phil. et. rer. nat. habil. Rüdiger von der Weth

Otto-Friedrich-Universität Bamberg

User Stories sind ein probates Mittel zum Austausch von Anforderungen in der agilen Softwareentwicklung. Die Anwendung ist jedoch kritisch, da sich immer wieder Fehler in der Beschreibung einzelner Formularfelder wie den Akzeptanzkriterien einschleichen. Mit diesen fehlerhaften User Stories müssen Personen mit individuellen Erfahrungen ein gemeinsames menta- les Modell konstruieren. Häufig ist der Aufbau jedoch nicht möglich und es kommt zu negativen Reaktionen wie Frustration bei fehlenden Erfahrungen, langen Diskussionen bei unterschiedlichen Vorstellungen und teuren Nacharbeiten bei missverstandenen Inhalten. Aufgrund dieser Effekte sollen mit einer Ex-post-Analyse, einer Feldstudie und einem Experiment die Zusammenhänge von fehlerhaften User Stories, individuellen Erfahrungen und gemeinsamen mentalen Modellen untersucht werden. Mit dieser Sicht auf die Verarbeitung von User Stories wird das Forschungsin- teresse für kognitionspsychologische Prozesse in der agilen Softwareentwicklung unterstützt. Außerdem liefert die Arbeit für die Praxis Gestaltungsempfehlungen für „gute“ erfahrungsspezifi- sche User Stories. Mit dieser Strategie sollen frühzeitig die Kosten in der agilen Softwareentwick- lung reduziert werden. 


Fakultät Wirtschaftswissenschaften
Modellgestützte Risikoabwägung in der Tumortherapie

Dipl.-Math. Thomas Buder

Prof. Dr. Anja Voß-Böhme

Technische Universität Dresden
Fakultät Informatik/Mathematik
Automatisierte Hindernisumfahrung für kommunale Fahrzeuge

Paul Balzer

Prof. Dr. rer. nat. Toralf Trautmann

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau
Optimierung der Planungstätigkeit und Veränderungen mentaler Modelle in der räumlichen Planung durch die Einführung neuer Methodik

Rinat Saifoulline

Prof. Dr. phil. et. rer. nat. habil. Rüdiger von der Weth

Otto-Friedrich-Universität Bamberg
Fakultät Wirtschaftswissenschaften
Methoden zur Verwaltung und Navigation in komplexen Gebäudeinfrastruktursystemen

Hermin Kantardshieffa

Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Oertel

TU Dresden, Fakultät Bauingenieurwesen

Verfasser ????

Fakultät Informatik/Mathematik
Modellgetriebene Anwendungsintegration

Kim Voss

Prof. Dr. rer. pol. Dirk Reichelt

TU Bergakademie Freiberg
Fakultät Informatik/Mathematik
Risikomanagement im Kernobstbau

Maren Röhrig

Prof. Dr. agr. habil. Wolfgang Lentz

Leibniz Universität Hannover, ZBG
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie
Betriebswirtschaftliche Bewertung von Maßnahmen zum Management der Nachbaukrankheit in Baumschulen und im Erwerbsobstbau

Iris Ficht

Prof. Dr. agr. habil. Wolfgang Lentz

Leibniz Universität Hannover, ZBG
BonaRes – ORDIAmur
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie
Dokumentation und Bewertung der Nachhaltigkeit im Gartenbau

Marike Schmieder

Prof. Dr. agr. habil. Wolfgang Lentz

Leibniz Universität Hannover, Zentrum für Betriebswirtschaft im Gartenbau
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie
Elektrochemische Funktionalisierung von mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren

Mathias Weiser

Prof. Dr. rer. nat. Jörg Feller

Tu Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie
Schaltbare Schichten intrinsisch aktiver Polymere für Display-Anwendungen

Markus Franke

Prof. Dr. rer. nat. Kathrin Harre

TU Dresden, Prof. Dr.-Ing. A. Richter
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie
Untersuchungen zur Steuerung der Eisen- und Mangankonzentration bei der Infiltration und Exfiltration an Gewässern: Monitoring, Hydraulik, Bautechnik

Sebastian Paufler

Prof. Dr.-Ing. Thomas Grischek

Technische Universität Dresden
Fakultät Bauingenieurwesen/Architektur
System zum dynamischen hydraulischen Abgleich von Wärmepumpenanlagen mit Wasser-Frostschutzgemischen

Florian Springer

Prof. Dr.-Ing. Mario Reichel

TU Chemnitz
Fakultät Maschinenbau
Untersuchung des Wechselwirkungsverhaltens von Huminstoffen und ausgewählten Modellverbindungen mit Actiniden

Bianca Raditzky

Prof. Dr. rer. nat. Marina Vogel

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie
Dialogmodellierung für die Mensch-Maschine-Kommunikation

Johannes Fonfara

Prof. Dr.-Ing. habil. Hans-Joachim Böhme

TU Bergakademie Freiberg
Fakultät Informatik/Mathematik
Erfassung, Modellierung und Interpretation menschlicher Bewegungen für die Mensch-Maschine-Interaktion

Mathias Klingner

Prof. Dr.-Ing. habil. Hans-Joachim Böhme

TU Bergakademie Freiberg
Fakultät Informatik/Mathematik
Adaptive lokale Roboternavigation

Frank Bahrmann

Prof. Dr.-Ing. habil. Hans-Joachim Böhme

TU Ilmenau
Fakultät Informatik/Mathematik
Gewebecharakterisierung anhand multimodaler Magnetresonanztomographie-Daten mittels intelligenter Lernverfahren

Stefan Leger

Prof. Dr.-Ing. habil. Hans-Joachim Böhme

TU Dresden, Medizinische Fakultät
Fakultät Informatik/Mathematik
Applications of motion analysis in medical science, sports, and therapy

Loreen Pogrzeba

Prof. Dr. rer. nat. Markus Wacker

TU Bergakademie Freiberg
Fakultät Informatik/Mathematik
Synthese intermetallischer Verbindungen durch Chemische Transportreaktionen

Christian Nowka

Prof. Dr. rer. nat. Jörg Feller

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie
Simulation von GaN-Leistungstransistoren

M.Sc. Martin Weigel

Prof. Dr.-Ing. habil. Roland Stenzel

TU Dresden
Fakultät Elektrotechnik
Untersuchungen zur Früherkennung von Klauenerkrankungen mittels nichtinvasiver technischer Verfahren

Ulrike Heyde

Prof. Dr. agr. Steffi Geidel

Martin-Luther Universität Halle - Wittenberg
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie
Poröse Materialien für die Flüssigphasenadsorption und weitere Anwendungen

M. Sc. Thomas Hähnel

Prof. Dr. rer. nat. habil. Grit Kalies

Technische Universität Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie
Einfluss elektromagnetischer Strahlung auf Wachstums- und Stoffwechselprozesse bei Mikroalgen der Klasse Chlorophyceae

Claudia Scharff

Prof. Dr. agr. Fritz-Gerald Schröder

MLU Halle-Witenberg
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie
Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Bewässerungsstrategien auf die Trockenstressreaktionen und die Erhöhung der Trockenstresstoleranz junger Baumschulpflanzen

Anne Dreßler

Prof. Dr. rer. nat. Petra Scheewe

TU Dresden
Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie
Beitrag zur Entwicklung gebäudeintegrierter Windkraftanlagen

M. Höhne

Prof. Dr.-Ing. habil. Winfried Heller

TU Dresden
Fakultät Maschinenbau
Entwicklung einer Wissensbasis für Campus-Infrastrukturmodelle

Eugenie Pflaum

Prof. Dr.-Ing. Undine Kunze

TU Dresden
Fakultät Bauingenieurwesen/Architektur
Empirische Erfassung von Risiken in komplexen IT-Offshore-Projekten und Entwicklung praktischer Handlungsempfehlungen

Anna Stepanov

Prof. Dr. phil. et. rer. nat. habil. Rüdiger von der Weth

TU Chemnitz
Fakultät Wirtschaftswissenschaften
Untersuchung von instabilen und sicherheitskritischen Zuständen in Fahrzeug Ad-hoc Netzwerken

Marcus Degenkolbe

Prof. Dr. rer. nat. Toralf Trautmann

TU Bergakademie Freiberg
Fakultät Maschinenbau