Forschungsdatenbank: Projekte

Dynamische Preismodelle sind in einigen Branchen insbesondere bei Reise- und Flugbuchungen längst keine Seltenheit mehr. Dabei werden Preise für identische Produkte aufgrund von veränderten Marktbedingungen im Zeitablauf dynamisch und mittlerweile in Echtzeit angepasst. Doktorandin Lena Recki (geb. Cassens) beschäftigt sich in ihrer Forschungsarbeit mit den Auswirkungen dieser Preispolitik auf das Verbraucherverhalten. Mit Ihren Erkenntnissen möchte sie zeigen, inwiefern Kunden dynamische Preise wahrnehmen und akzeptieren und weiterhin welches Potenzial das Modell in Branchen wie dem Lebensmitteleinzelhandel bietet. 

Online-Fernausbildung für Montage, Betrieb und Wartung ist in der Industrie vorteilhaft, um Zeit und Geld zu sparen, insbesondere wenn Konzerne Standorte auf mehreren Kontinenten haben (z.B. Automobilindustrie, Ölfirmen, etc.). Derzeit sind die Ferntrainingserfahrungen durch begrenzte Kameraperspektiven und das Fehlen geeigneter Navigationstechniken für die Kameraansicht je nach Aufgabe eingeschränkt. In diesem Promotionsprojekt entwickelt Doktorand Saugata Biswas ein autonomes Kamera-Sichtpunktmanagementsystem mit Hilfe eines Roboterarms in einem Multikamera-Trainingsszenario. Diese Doktorarbeit wird sich auf die Verbesserung der Online-Trainingserfahrung von Remote Trainees konzentrieren. 

Ahmad Drak entwickelt ein fliegendes Robotersystem, das in der Lage ist, die sich ständig verändernde Umgebung, in der es sich bewegt, effizient zu erkunden. Das Ergebnis ist eine Fülle nützlicher Informationen, die das System lernen und maximieren soll. Damit wird erstens die Zeit verkürzt, die der Roboter für die Erforschung seiner Umgebung benötigt, und zweitens wird der Energieverbrauch des Robotersystems reduziert.

Technik wird in unserer Gesellschaft noch immer eher mit Männlichkeit in Verbindung gebracht. Zum Verhältnis von visueller Technikkommunikation und Geschlecht gibt es in Deutschland bislang kaum Studien. Doktorandin Juliane Orth plant daher in der ersten Phase ihrer Untersuchung eine Bestandsanalyse (Bildinhaltsanalyse) aktueller Medienbilder, die Menschen (in Aktion) mit Technik abbilden. Dazu sollen neben Tageszeitungen wie der FAZ auch Fachzeitschriften wie die Technology Review unter die Lupe genommen werden. In einem zweiten Untersuchungsschritt soll dann die Wirkung bestehender und alternativer Medienbilder mithilfe von Befragungen von Probanden evaluiert werden.

Architekturjournalismus gilt in der Wissenschaft als fachjournalistisch unerschlossenes Themenfeld. Während es zu journalistischen Genres wie Politik-, Wissenschafts- und Technikjournalismus bereits empirische Untersuchungen gibt, existieren über Architekturjournalismus wenig Erkenntnisse. Dabei spielt Architektur im gesamtgesellschaftlichen Kontext eine nicht minder wichtige Rolle als Politik und Wirtschaft. Dies wird bei Fragen der Stadtplanung und -entwicklung, neuen Wohnkonzepten und öffentlichen Bauvorhaben deutlich. Doktorandin Patrycja Muc untersucht daher inhaltsanalytisch, wie deutsche Tageszeitungsredaktionen über Architektur berichten. Zudem sollen leitfadengeführte Experteninterviews mit Architekten und Journalisten die Einschätzung der Relevanz von Architekturthemen durch beide Akteure beleuchten.

Die von Deutschland angestrebte Energiewende – weg von fossilen Energieträgern, hin zu mehr Erneuerbaren Energien – erfordert mehr Speicherkapazität. Die schwankenden Energieströme, verursacht durch wechselnde Wetterbedingungen, müssen durch Energiespeichersysteme ausgeglichen werden. Dafür ist Wasserstoff ein vielversprechender Energieträger. Er kann dazu beitragen, einen saisonalen Ausgleich von Solarenergie herzustellen. Aus Wasser kann mittels Elektrolyse und Strom aus Photovoltaik (PV) und Wasserstoff hergestellt werden. Dieser kann in Metallen oder Gasdruckspeichern eingelagert werden. Bei Bedarf wird der Wasserstoff mittels einer Brennstoffzelle wieder verstromt, wobei Wärme frei wird. Für das Projekt FlexHyX entwickelt Doktorand Steffen Schedler Szenarien für die Systemintegration solcher Wasserstoffspeicher in der Region Köln. Er untersucht, wieviel Energie von PV-Dachanlagen auf Wohngebäuden zwischengespeichert werden kann und wie diese Speicher in zukünftige Strom- und Wasserstoffgasnetze eingebunden werden können. Hierfür werden verschiedene Quellen aus öffentlichen Datenbanken zusammengeführt und in Simulationsmodellen der Einfluss von Gebäudegrößen (Ein- bis Mehrfamilienhäuser) untersucht.

Die fortschreitende Technik ermöglicht es, digitale Informationen im Raum verteilt darzustellen und sogar künstliche, rein virtuelle Realitäten zu schaffen. Diese Art von Augmented und Virtual Reality- Benutzerschnittstellen stellen Designer und Nutzer:innen vom Entwurf bis hin zur Verwendung vor neue Herausforderungen, da sie sich in vielen Dingen grundlegend von herkömmlichen Anwendungen unterscheiden. Doktorandin Veronika Krauß erforscht im Rahmen ihrer Dissertation, welche Anforderungen Designer und Benutzer:innen an Gestaltungswerkzeuge und -prozesse stellen und wie der Entwurf solcher Systeme zugänglicher gemacht werden kann. Ihr besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der Untersuchung von Prototypen.

Im Zuge des nachhaltigen Umdenkens ist es enorm wichtig, chemische Ressourcen vornehmlich aus nachwachsenden Rohstoffen zu beziehen. Ein möglicher Kandidat, der auch langfristig in verschiedensten Vorstufen der chemischen Industrie eingesetzt werden kann, ist das Lignin. Dazu schaut sich Doktorand Jonas Bergrath verschiedene biogene Abfälle (u.a. Althölzer und Trester aus dem Weinanbau) an, um möglichst „grün“ Lignin zu isolieren. Da Lignin äußerst schwer und reproduzierbar zu charakterisieren ist, nutzt er eine große Bandbreite an analytischen und computerchemischen Methoden, um mögliche Struktur-Eigenschaft Korrelationen aufzuzeigen. Das übergeordnete Ziel ist es, die physikalisch-chemischen Eigenschaften (u.a. Adsorption und Verhalten in Lösemitteln) mit Strukturelementen des Lignins in Verbindung zu setzen und es als Adsorptionsmittel für organische Kleinstmoleküle (bspw. Pharmazeutika) in der Abwasseraufbereitung einzusetzen.

Kryptografie, also Verschlüsselungstechnik, wird heute überall eingesetzt. Beim Onlinebanking genauso wie beim Öffnen des Autos mittels Fernbedienung. Eine neue Art von Computer, der Quanten-Computer, bedroht allerdings die aktuelle Generation von Verschlüsselungssystemen. Um weiterhin auf der sicheren Seite zu bleiben müssen daher neue kryptographische Verfahren erdacht, entwickelt und getestet werden. Dieser Forschungszweig nennt sich Post-Quantum Cryptography. Doktorand Ruben Gonzalez erforscht wie Post-Quantum Cryptography auf den allerkleinsten Geräten, den Constraint Embedded Devices (z.B. Feinstaubsensoren, Kreditkarten), funktionieren kann. Betreuung: Prof. Dr. Karl Jonas

Wasserstoff ist ein vielversprechender Energieträger, der in jüngster Zeit mehr Aufmerksamkeit bekommen hat. Mittels Elektrolyse kann überschüssige erneuerbare Energie in Wasserstoff überführt, gespeichert, zu einem späteren Zeitpunkt wieder in Strom konvertiert, oder in anderen Energiesektoren verwendet werden. Auf diesem Prinzip basierende Speichersysteme können in unterschiedlichen Größenordnungen umgesetzt werden: von autarker Energieversorgung mehrerer Häuser, bis hin zur Stabilisierung von Energieversorgungsnetzwerken. Doktorand Michael Bareev-Rudy beschäftigt sich mit der Metamodellierung von hybriden Wasserstoff-Speichersystemen, um eine optimale Dimensionierung und Regelung für unterschiedliche Szenarien zu ermöglichen.