@phdthesis{Winkel,
  author    = {Winkel, Benjamin},
  title     = {A three-dimensional model of skeletal muscle for physiological, pathological and experimental mechanical simulations},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4300},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20201211-43002},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  abstract  = {In recent decades, a multitude of concepts and models were developed to understand, assess and predict muscular mechanics in the context of physiological and pathological events. Most of these models are highly specialized and designed to selectively address fields in, e.g., medicine, sports science, forensics, product design or CGI; their data are often not transferable to other ranges of application. A single universal model, which covers the details of biochemical and neural processes, as well as the development of internal and external force and motion patterns and appearance could not be practical with regard to the diversity of the questions to be investigated and the task to find answers efficiently. With reasonable limitations though, a generalized approach is feasible. The objective of the work at hand was to develop a model for muscle simulation which covers the phenomenological aspects, and thus is universally applicable in domains where up until now specialized models were utilized. This includes investigations on active and passive motion, structural interaction of muscles within the body and with external elements, for example in crash scenarios, but also research topics like the verification of in vivo experiments and parameter identification. For this purpose, elements for the simulation of incompressible deformations were studied, adapted and implemented into the finite element code SLang. Various anisotropic, visco-elastic muscle models were developed or enhanced. The applicability was demonstrated on the base of several examples, and a general base for the implementation of further material models was developed and elaborated.},
  subject      = {Biomechanik},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Truemer,
  author    = {Tr{\"u}mer, Andr{\´e}},
  title     = {Calcinierte Tone als Puzzolane der Zukunft - Von den Rohstoffen bis zur Wirkung im Beton},
  isbn      = {978-3-00-065011-6},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4096},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200214-40968},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {222},
  abstract  = {Vor dem Hintergrund einer stetig wachsenden Nachfrage an Beton wie auch ambitionierter Reduktionsziele beim in der Zementproduktion anfallenden CO2 gelten calcinierte Tone als derzeit aussichtsreichste technische Neuerung im Bereich nachhaltiger Bindemittelkonzepte. Unter Ausnutzung ihrer Puzzolanit{\"a}t soll ein erheblicher Teil der Klinkerkomponente im Zement ersetzt werden, wobei der zu ihrer Aktivierung notwendige Energiebedarf vergleichsweise niedrig ist. Wesentliche Vorteile der Tone sind ihre weltweit nahezu unbegrenzte Verf{\"u}gbarkeit sowie der {\"a}ußerst geringe rohstoffbedingte CO2-Ausstoß w{\"a}hrend der Calcinierung. Schwierigkeiten auf dem Weg der Umsetzung bestehen allerdings in der Vielseitigkeit des Systems, welches durch eine hohe Variet{\"a}t der Rohtone und des daraus folgenden thermischen Verhaltens gekennzeichnet ist. Entsprechend schwierig ist die {\"U}bertragbarkeit von Erfahrungen mit bereits etablierten calcinierten Tonen wie dem Metakaolin, der sich durch hohe Reinheit, einen aufwendigen Aufbereitungsprozess und eine entsprechend hohe Reaktivit{\"a}t auszeichnet. Ziel der Arbeit ist es daher, den bereits erlangten Kenntnisstand auf andere, wirtschaftlich relevante Tone zu erweitern und deren Eignung f{\"u}r die Anwendung im Beton herauszuarbeiten. In einem mehrstufigen Arbeitsprogramm wurde untersucht, inwieweit großtechnisch nutzbare Tone aktivierbar sind und welche Eigenschaften sich daraus f{\"u}r Zement und Beton ergeben. Die dabei festgestellte Reihenfolge Kaolinit > Montmorillonit > Illit beschreibt sowohl die Reaktivit{\"a}t der Brennprodukte als auch umgekehrt die H{\"o}he der optimalen Calciniertemperatur. Auch wandelt sich der Charakter der entstandenen Metaphasen in dieser Abfolge von r{\"o}ntgenamorph und hochreaktiv zu glasig und reaktionstr{\"a}ge. Trotz dieser Einordnung konnte selbst mit dem Illit eine mit Steinkohlenflugasche vergleichbare Puzzolanit{\"a}t festgestellt werden. Dies best{\"a}tigte sich anschließend in Parameterversuchen, bei denen die Einfl{\"u}sse von Rohstoffqualit{\"a}t, Calcinierung, Aufbereitung und Zement hinsichtlich der Reaktivit{\"a}tsausbeute bewertet wurden. Die Bandbreite der erzielbaren Qualit{\"a}ten ist dabei immens und gipfelt nicht zuletzt in stark unterschiedlichen Wirkungen auf die Festbetoneigenschaften. Hier machte sich vor allem die f{\"u}r Puzzolane typische Porenverfeinerung bemerkbar, sodass viele von Transportvorg{\"a}ngen abh{\"a}ngige Schadmechanismen unterdr{\"u}ckt wurden. Andere Schadex-positionen wie der Frostangriff ließen sich durch Zusatzmaßnahmen wie dem Eintrag von Luftporen beherrschen. Zu bem{\"a}ngeln sind vor allem die schlechte Verarbeitbarkeit kaolinitischer Metatone wie auch die f{\"u}r Puzzolane stark ausgepr{\"a}gte Carbonatisierungsneigung. Wesentliches Ergebnis der Arbeit ist, dass auch Tone, die bisher als geringwertig bez{\"u}glich des Aktivierungspotentials galten, nutzbare puzzolanische Eigenschaften entwickeln k{\"o}nnen. So kann selbst ein stark verunreinigter Illit-Ton die Qualit{\"a}t von Flugasche erreichen. Mit stei-gendem Tonmineralgehalt sowie bei Pr{\"a}sens thermisch instabilerer Tonminerale wie Mont-morillonit und Kaolinit erweitert sich das Spektrum nutzbarer Puzzolanit{\"a}ten bis hin zur hochreaktiven Metakaolin-Qualit{\"a}t. Damit lassen sich gute bis sehr gute Betoneigenschaften erzielen, sodass die Leistungsf{\"a}higkeit etablierter Kompositmaterialien erreicht wird. Somit sind die Voraussetzungen f{\"u}r eine umfangreiche Nutzung der erheblichen Tonmengen im Zement und Beton gegeben. Entsprechend k{\"o}nnen Tone einen effektiven Beitrag zu einer gesteigerten Nachhaltigkeit in der Baustoffproduktion weltweit leisten.},
  subject      = {Beton},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Sung,
  author    = {Sung, Younkyoung},
  title     = {Cultural Tourism and Social Resilience: Discourse of Historic Cities in East Germany, the Case of Gotha and Eisenach},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4092},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200212-40920},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  abstract  = {This thesis explores how cultural heritage plays a role in the development of urban identity by engaging both actively and passively with memory, i.e. remembering and forgetting. I argue that architectural heritage is a medium where specific cultural and social decisions form its way of presentation, and it reflects the values and interests of the period. By the process of remembering and forgetting, the meanings between inhabitant and object in urban environment are practiced, and the meanings are created. To enable the research in narrative observation, cultural tourism management is chosen as the main research object, which reflects the alteration of interaction between the architectural heritage and urban identity. Identifying the role of heritage management, the definition of social resilience and the prospects of cultural heritage as a means of social resilience are addressed. Case region of the research is East Ger- many, thereby, the study examines the distinct approaches and objectives regarding heritage management under the different political systems along the German reunification process. The framework is based on various theoretical paradigms to investigate the broad research questions: 1) What is the role of historic urban quarters in the revitalisation of East German towns? 2) How was the transition processed by cultural heritage management? 3) How did policy affect residents' lives? The case study is applied to macro level (city level: Gotha and Eisenach) and micro level study (object level: specific heritage sites), to analyse the performance of selective remembering and making tourist destination through giving significance to specific heritage. By means of site observations, archival research, qualitative inter- views, photographs, and discourse analysis on printed tourism materials, the study demonstrates that certain sites and characteristics of the city enable creating and focusing messages, which aids the social resilience. Combining theory and empirical studies this thesis attempts to widen the academic discussion regarding the practice of remembering and forgetting driven by cultural heritage. The thesis argues for cultural heritage tourism as an element of social resilience and one that embraces the historic and cultural identity of the inhabitants.},
  subject      = {Stadtmarketing},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schmitz,
  author    = {Schmitz, Tonia Annick},
  title     = {Entwicklung und Bilanzierung eines Photobioreaktorsystems zur Makroalgenkultivierung am Standort einer landwirtschaftlichen Biogasanlage},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4177},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200604-41774},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {220},
  abstract  = {Marine Makroalgen besitzen vielversprechende Eigenschaften und Inhaltsstoffe f{\"u}r die Verwendung als Energietr{\"a}ger, Nahrungsmittel oder als Ausgangsstoff f{\"u}r Pharmazeutika. Dass die Quantit{\"a}t und Qualit{\"a}t der in nat{\"u}rlicher Umgebung wachsenden Makroalgen schwankt, reduziert jedoch deren Verwertbarkeit und erschwert die Erschließung hochpreisiger Marktsegmente. Zudem ist eine Ausweitung der Zucht in marinen und k{\"u}stennahen Aquakulturen in Europa gegenw{\"a}rtig wenig aussichtsreich, da vielversprechende Areale bereits zum Fischfang oder als Erholungs- bzw. Naturschutzgebiete ausgewiesen sind. Im Rahmen dieser Arbeit wird demzufolge ein geschlossenes Photobioreaktorsystem zur Makroalgenkultivierung entwickelt, welches eine umfassende Kontrolle der abiotischen Kultivierungsparameter und eine effektive Aufbereitung des Kulturmediums vorsieht, um eine standortunabh{\"a}ngige Algenproduktion zu erm{\"o}glichen. Zur Bilanzierung des Gesamtkonzeptes einer Kultivierung und Verwertung (stofflich oder energetisch) werden die spezifischen Wachstumsraten und Methanbildungspotentiale der Algenarten Ulva intestinalis, Fucus vesiculosus und Palmaria palmata in praktischen Versuchen ermittelt. Im Ergebnis wird f{\"u}r den gegenw{\"a}rtigen Entwicklungsstand der Kultivierungsanlage eine positive Bilanz f{\"u}r die stoffliche Verwertung der Algenart Ulva intestinalis und eine negative Bilanz f{\"u}r die energetische Verwertung aller untersuchten Algenarten erzielt. Wird ein Optimalszenario betrachtet, indem die Besatzdichten und Wachstumsraten der Algen in der Zucht erh{\"o}ht werden, bleibt die Energiebilanz negativ. Allerdings summieren sich die finanzielle Einnahmen durch einen Verkauf der Algen als Produkt auf j{\"a}hrlich 460.869€ f{\"u}r Ulva intestinalis, 4.010€ f{\"u}r Fucus vesiculosus und 16.913€ f{\"u}r Palmaria palmata. Im Ergebnis ist insbesondere eine stoffliche Verwertung der gez{\"u}chteten Gr{\"u}nalge Ulva intestinalis anzustreben und die Produktivit{\"a}t der Zuchtanlage im Sinne des Optimalszenarios zu steigern.},
  subject      = {Makroalgen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Salavati,
  author    = {Salavati, Mohammad},
  title     = {Multi-Scale Modeling of Mechanical and Electrochemical Properties of 1D and 2D Nanomaterials, Application in Battery Energy Storage Systems},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4183},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200623-41830},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {166},
  abstract  = {Material properties play a critical role in durable products manufacturing. Estimation of the precise characteristics in different scales requires complex and expensive experimental measurements. Potentially, computational methods can provide a platform to determine the fundamental properties before the final experiment. Multi-scale computational modeling leads to the modeling of the various time, and length scales include nano, micro, meso, and macro scales. These scales can be modeled separately or in correlation with coarser scales. Depend on the interested scales modeling, the right selection of multi-scale methods leads to reliable results and affordable computational cost. The present dissertation deals with the problems in various length and time scales using computational methods include density functional theory (DFT), molecular mechanics (MM), molecular dynamics (MD), and finite element (FE) methods. Physical and chemical interactions in lower scales determine the coarser scale properties. Particles interaction modeling and exploring fundamental properties are significant challenges of computational science. Downscale modelings need more computational effort due to a large number of interacted atoms/particles. To deal with this problem and bring up a fine-scale (nano) as a coarse-scale (macro) problem, we extended an atomic-continuum framework. The discrete atomic models solve as a continuum problem using the computationally efficient FE method. MM or force field method based on a set of assumptions approximates a solution on the atomic scale. In this method, atoms and bonds model as a harmonic oscillator with a system of mass and springs. The negative gradient of the potential energy equal to the forces on each atom. In this way, each bond's total potential energy includes bonded, and non-bonded energies are simulated as equivalent structural strain energies. Finally, the chemical nature of the atomic bond is modeled as a piezoelectric beam element that solves by the FE method. Exploring novel materials with unique properties is a demand for various industrial applications. During the last decade, many two-dimensional (2D) materials have been synthesized and shown outstanding properties. Investigation of the probable defects during the formation/fabrication process and studying their strength under severe service life are the critical tasks to explore performance prospects. We studied various defects include nano crack, notch, and point vacancy (Stone-Wales defect) defects employing MD analysis. Classical MD has been used to simulate a considerable amount of molecules at micro-, and meso- scales. Pristine and defective nanosheet structures considered under the uniaxial tensile loading at various temperatures using open-source LAMMPS codes. The results were visualized with the open-source software of OVITO and VMD. Quantum based first principle calculations have been conducting at electronic scales and known as the most accurate Ab initio methods. However, they are computationally expensive to apply for large systems. We used density functional theory (DFT) to estimate the mechanical and electrochemical response of the 2D materials. Many-body Schr{\"o}dinger's equation describes the motion and interactions of the solid-state particles. Solid describes as a system of positive nuclei and negative electrons, all electromagnetically interacting with each other, where the wave function theory describes the quantum state of the set of particles. However, dealing with the 3N coordinates of the electrons, nuclei, and N coordinates of the electrons spin components makes the governing equation unsolvable for just a few interacted atoms. Some assumptions and theories like Born Oppenheimer and Hartree-Fock mean-field and Hohenberg-Kohn theories are needed to treat with this equation. First, Born Oppenheimer approximation reduces it to the only electronic coordinates. Then Kohn and Sham, based on Hartree-Fock and Hohenberg-Kohn theories, assumed an equivalent fictitious non-interacting electrons system as an electron density functional such that their ground state energies are equal to a set of interacting electrons. Exchange-correlation energy functionals are responsible for satisfying the equivalency between both systems. The exact form of the exchange-correlation functional is not known. However, there are widely used methods to derive functionals like local density approximation (LDA), Generalized gradient approximation (GGA), and hybrid functionals (e.g., B3LYP). In our study, DFT performed using VASP codes within the GGA/PBE approximation, and visualization/post-processing of the results realized via open-source software of VESTA. The extensive DFT calculations are conducted 2D nanomaterials prospects as anode/cathode electrode materials for batteries. Metal-ion batteries' performance strongly depends on the design of novel electrode material. Two-dimensional (2D) materials have developed a remarkable interest in using as an electrode in battery cells due to their excellent properties. Desirable battery energy storage systems (BESS) must satisfy the high energy density, safe operation, and efficient production costs. Batteries have been using in electronic devices and provide a solution to the environmental issues and store the discontinuous energies generated from renewable wind or solar power plants. Therefore, exploring optimal electrode materials can improve storage capacity and charging/discharging rates, leading to the design of advanced batteries. Our results in multiple scales highlight not only the proposed and employed methods' efficiencies but also promising prospect of recently synthesized nanomaterials and their applications as an anode material. In this way, first, a novel approach developed for the modeling of the 1D nanotube as a continuum piezoelectric beam element. The results converged and matched closely with those from experiments and other more complex models. Then mechanical properties of nanosheets estimated and the failure mechanisms results provide a useful guide for further use in prospect applications. Our results indicated a comprehensive and useful vision concerning the mechanical properties of nanosheets with/without defects. Finally, mechanical and electrochemical properties of the several 2D nanomaterials are explored for the first time—their application performance as an anode material illustrates high potentials in manufacturing super-stretchable and ultrahigh-capacity battery energy storage systems (BESS). Our results exhibited better performance in comparison to the available commercial anode materials.},
  subject      = {Batterie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Roeder,
  author    = {R{\"o}der, Nina},
  title     = {Formen des Lassens: Performative Strategien der Bildwerdung in der Inszenierten Fotografie},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4214},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200817-42142},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {149},
  abstract  = {Der Forschungsgegenstand dieser Arbeit basiert auf einer ph{\"a}nomenologischen Beobachtung internationaler fotografischer Positionen des Selbstportraits, welche seit den 1960er-Jahren verwandte Inhalte, gleichartige bild{\"a}sthetische Merkmale und {\"a}hnliche Prozesse im fotografischen Herstellungsprozess aufweisen. Gemeinsam haben die in dieser Arbeit besprochenen K{\"u}nstler*innen, dass sich ihre Bildwerdung am eigenen K{\"o}rper vollzieht und an einen durch Bewegung gekennzeichneten Handlungsablauf gekn{\"u}pft ist. Die jeweilige Bildsprache weist eine ephemere {\"A}sthetik aus, in welcher inhaltlich sowohl der physische als auch der philosophisch gemeinte Begriff des (Los-)lassens eine Rolle spielt. Die k{\"u}nstlerischen Positionen, die Gegenstand dieser Ph.D.-Arbeit sind, umfassen Arbeiten von Bas Jan Ader (1942 - 1975), Francesca Woodman (1958 - 1981), Bernhard (1937 - 2011) und Anna Blume (*1937), Antoine d'Agata (*1961) und Tom Pope (*1986).},
  subject      = {Fotografie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Rost,
  author    = {Rost, Grit},
  title     = {Entwicklung eines Toolboxmodells als Planungswerkzeug f{\"u}r ein transdisziplin{\"a}res Wasserressourcenmanagement am Beispiel der Stadt Darkhan, Mongolei},
  publisher = {Rhombus},
  address   = {Berlin},
  isbn      = {978-3-941216-94-5},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4287},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20201113-42874},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {172},
  abstract  = {Im Rahmen der Dissertation wurde ein Toolboxmodell f{\"u}r transdisziplin{\"a}res Wasserressourcenmanagement entwickelt. Das Modell liefert den methodischen Rahmen Wasserressourcen nachhaltig und transdisziplin{\"a}r zu bewirtschaften. Der Begriff der Nachhaltigkeit und eine Konkretisierung der nachhaltigen Bewirtschaftung globaler Wasserressourcen scheinen un{\"u}berschaubar und suggerieren die Forderung nach einer neuen Weltformel. Die globale Bedeutung der Wasserressourcen, die f{\"u}r Regionen spezifischen Besonderheiten des nat{\"u}rlichen Wasserhaushalts und der anthropogenen Nutzung, die Zeitskala und die Kontextualisierung in alle betroffenen und benachbarten Disziplinen deuten auf die Komplexit{\"a}t der Thematik hin. Es wird eine Systematisierung des Planungsprozesses von Wasserressourcen notwendig, anhand derer eine holistische Herangehensweise mit einer Strategieentwicklung f{\"u}r Regionen spezifischer Schwerpunktprobleme erfolgt. Ziel der Arbeit ist die Erarbeitung einer Strategie zur Systematisierung nach diesen Forderungen und die Bereitstellung eines Toolboxmodelles als Planungswerkzeug f{\"u}r das transdisziplin{\"a}re Wasserressourcenmanagement. Das Toolboxmodell stellt den konzeptionellen Rahmen f{\"u}r die Bewirtschaftung von Wasserressourcen mit der Anwendung transdisziplin{\"a}rer Forschungsmethoden bereit. Wesentliche Herausforderung bei der Anwendung der transdisziplin{\"a}ren Methode sind die Implementierung verschiedener Skalenbereiche, der Umgang mit der Komplexit{\"a}t von Daten, das Bewahren von Transparenz und Objektivit{\"a}t sowie die Erm{\"o}glichung eines auf andere Regionen {\"u}bertragbaren Planungsprozesses. Die theoretischen Grundlagen naturwissenschaftlicher Forschung zur Nachhaltigkeit haben ihren Ursprung in den biologischen und geographischen Disziplinen. Das Ineinandergreifen naturr{\"a}umlicher Zusammenh{\"a}nge und der Einfluss anthropogener Nutzung und technischer Innovationen auf den Naturhaushalt sind Kern der Kausalit{\"a}t {\"u}bergreifenden Denkens und Verstehens. Mit dem Ansatz des integrierten Wasserressourcenmanagements (IWRM) erfolgt die Ber{\"u}cksichtigung wirtschaftlicher und sozio{\"o}konomischer Ziele in den Planungsprozess f{\"u}r {\"o}kologisch nachhaltige Wasserwirtschaft. Das Instrument der Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) ist auf eine Gew{\"a}sser{\"o}kologie ausgerichtete Richtlinie, welche die Integration verschiedener Interessenvertreter in den Planungsprozess vorsieht. Das Konzept der neuartigen Sanit{\"a}rsysteme basiert auf Stofffl{\"u}ssen zwischen konkurrierenden Handlungsbereichen, wie Abfall-, Ressourcen- und Landwirtschaft. Den integrierten Ans{\"a}tzen fehlt eine {\"u}bergeordnete gemeinsame Zielstrategie - eine sogenannte Phase Null. Diese Phase Null - das Lernen aller 7 Zusammenfassung 157 relevanten, konkurrierenden und harmonisierenden Handlungsfelder eines Planungshorizontes wird durch eine transdisziplin{\"a}re Perspektive erm{\"o}glicht. W{\"a}hrend bei der integralen Perspektive eine disziplinorientierte Kooperation im Vordergrund steht, verlangt die transdisziplin{\"a}re Perspektive nach einer problemorientierten Kooperation zwischen den Interessenvertretern (Werlen 2015). Die bestehenden Konzepte und Richtlinien f{\"u}r das nachhaltige Management von Wasserressourcen sind etabliert und evaluiert. Der Literatur zur Folge ist eine Weiterentwicklung nach der Perspektive der Transdisziplinarit{\"a}t erforderlich. Das Toolboxmodell f{\"u}r integrales Wasserressourcenmanagement entspricht einem Planungstool bestehend aus Werkzeugen f{\"u}r die Anwendung wissenschaftlicher Methoden. Die Zusammenstellung der Methoden/Werkzeuge erf{\"u}llt im Rahmen die Methode transdisziplin{\"a}rer Forschung. Das Werkzeug zum Aufstellen der relevanten Handlungsfelder umfasst die Charakterisierung eines Untersuchungsgebietes und Planungsrahmens, die kausale Verkn{\"u}pfung des Bewirtschaftungskonzeptes und konkurrierender sowie sich unterst{\"u}tzender Stakeholder. Mit dem Werkzeug der Kontextualisierung und Indikatorenaufstellung wird eine Methode der stufenweisen und von einer Skala unabh{\"a}ngigen Bewertung des Umweltzustandes f{\"u}r die Zielpriorisierung vorgenommen. Damit wird das Toolboxmodell dem Problem der Komplexit{\"a}t und Datenverf{\"u}gbarkeit gerecht. Anhand der eingesetzten ABC Methode, werden die Bewertungsgr{\"o}ßen differenziert strukturiert auf verschiedene Skalen und Datenressourcen (A=Ersterkennung,B=Zeigerwerte, C=Modell/Index). Die ABC-Methode erm{\"o}glicht die Planung bereits mit unsicherer und l{\"u}ckenhafter Datengrundlage, ist jederzeit erweiterbar und bietet somit eine operative Wissensgenerierung w{\"a}hrend des Gestaltungsprozesses. F{\"u}r das Werkzeug zur Bewertung und Priorisierung wird der Algorithmus der Composite Programmierung angewandt. Diese Methode der Mehrfachzielplanung erf{\"u}llt den Anspruch der permanenten Erweiterbarkeit und der transparenten und objektiven Entscheidungsfindung. Die Komplexit{\"a}t des transdisziplin{\"a}ren Wasserressourcenmanagements kann durch die Methode der Composite Programmierung systematisiert werden. Das wesentliche Ergebnis der Arbeit stellt die erfolgreiche Erarbeitung und Anwendung des Tool-boxmodells f{\"u}r das transdisziplin{\"a}re Wasserressourcenmanagement im Untersuchungsgebiet Stadt Darkhan in der Mongolei dar. Auf Grund seiner besonderen hydrologischen und strukturellen Situa-tion wird die Relevanz eines nachhaltigen Bewirtschaftungskonzeptes deutlich. Im Rahmen des Querschnittsmoduls des MoMo-Projektes wurde eine f{\"u}r das Toolboxmodell geeignete Datengrundlage erarbeitet. Planungsrelevante Handlungsfelder wurden im Rahmen eines Workshops mit verschiedenen Interessenvertretern erarbeitet. Im Ergebnis dessen wurde die Systematik eines Zielbaumes mit Hauptzielen und untergeordneten Teilzielen als Grundlage der Priorisierung nach den holistischen Anspruch der transdisziplin{\"a}ren Forschung aufgestellt. F{\"u}r die Messbarkeit, in-wieweit Teilziele erreicht sind oder Handlungsbedarf besteht, wurden Indikatoren erarbeitet. Die Indikatoren-Aufstellung erfolgte exemplarisch f{\"u}r das Handlungsfeld Siedlungswasserwirtschaft in allen Skalen des ABC-Systems. Die im BMBF-MoMo Projekt generierte umfassende Datengrundlage erm{\"o}glichte die Anwendung und Evaluierung des Toolboxmodells mit unterschiedlichem quantitativem und qualitativem Dateninput. Verschiedene Kombination von A (Ersterkennung), B (Zeigerwerte) und C (Modell/Index) als Grundlage der Priorisierung mit der Compostite Programmierung erm{\"o}glichten die Durchf{\"u}hrung und Bewertung des transdisziplin{\"a}ren Planungstools. Die er-mittelten Rangfolgen von Teilzielen mit unterschiedlichen Bewertungsvarianten ergaben {\"a}hnliche Tendenzen. Das ist ein Hinweis daf{\"u}r, dass f{\"u}r die zuk{\"u}nftige Anwendung des Toolboxmodells die operative Wissensgenerierung, d.h. das schrittweise Hinzuf{\"u}gen neu ermittelter, gesicherterer Daten, funktioniert. Eine schwierige Datenverf{\"u}gbarkeit oder eine noch im Prozess befindliche wissenschaftliche Analyse sollen keine Hindernisse f{\"u}r eine schrittweise und erweiterbare Zielpriorisierung und Maßnahmenplanung sein. Trotz der Komplexit{\"a}t des transdisziplin{\"a}ren Ansatzes wird durch die Anwendung des Toolboxmodells eine effiziente und zielorientierte Handlungspriorisierung erm{\"o}glicht. Die Effizienz wird erreicht durch ressourcenschonende und flexible, Ziel fokussierte Datenermittlung. Zeit und Kosten im Planungsprozess k{\"o}nnen eingespart werden. Die erzielte Priorisierung von letztlich Handlungsempfehlungen erfolgt individuell auf die Eigenart des Untersuchungsgebietes angepasst, was hinsichtlich seiner Wirkung als erfolgsversprechend gilt.},
  subject      = {Wasserreserve},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Reformat,
  author    = {Reformat, Martin},
  title     = {Zementmahlung - Untersuchungen zum Zusammenhang von Mahlaggregat und Materialeigenschaften},
  isbn      = {978-3-00-067121-0},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4279},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20201102-42794},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {224},
  abstract  = {Die Mahlung als Zerkleinerungsprozess stellt seit den Anf{\"a}ngen der Menschheit eine der wichtigsten Verarbeitungsformen von Materialien aller Art dar - von der Getreidemahlung, {\"u}ber das Aufschließen von Heilkr{\"a}utern in M{\"o}rsern bis hin zur Herstellung von Tonern f{\"u}r Drucker und Kopierer. Besonders die Zementmahlung ist in modernen Gesellschaften sowohl ein wirtschaftlicher als auch ein {\"o}kologischer Faktor. Mehr als zwei Drittel der elektrischen Energie der Zementproduktion werden f{\"u}r Rohmehl- und Klinker- bzw. Kompositmaterialmahlung verbraucht. Dies ist nur ein Grund, warum der Mahlprozess zunehmend in den Fokus vieler Forschungs- und Entwicklungsvorhaben r{\"u}ckt. Die Komplexit{\"a}t der Zementmahlung steigt im zunehmenden Maße an. Die simple „Mahlung auf Zementfeinheit" ist seit langem obsolet. Zemente werden maßgeschneidert, mit verschiedensten Kombinationsprodukten, getrennt oder gemeinsam, in unterschiedlichen Mahlaggregaten oder mit ganz neuen Ans{\"a}tzen gefertigt. Dar{\"u}ber hinaus gewinnt auch der Sektor des Baustoffrecyclings, mit allen damit verbundenen Herausforderungen, immer mehr an Bedeutung. Bei der Fragestellung, wie der Mahlprozess einerseits leistungsf{\"a}hige Produkte erzeugen kann und andererseits die zunehmenden Anforderungen an Nachhaltigkeit erf{\"u}llt, steht das Mahlaggregat im Mittelpunkt der Betrachtungen. Dementsprechend gliedert sich, neben einer eingehenden Literaturrecherche zum Wissensstand, die vorliegende Arbeit in zwei {\"u}bergeordnete Teile: Im ersten Teil werden Untersuchungen an konventionellen Mahlaggregaten mit in der Zementindustrie verwendeten Kernprodukten wie Portlandzementklinker, Kalkstein, Flugasche und H{\"u}ttensand angestellt. Um eine m{\"o}glichst effektive Mahlung von Zement und Kompositmaterialien zu gew{\"a}hrleisten, ist es wichtig, die Auswirkung von M{\"u}hlenparametern zu kennen. Hierf{\"u}r wurde eine umfangreiche Versuchsmatrix aufgestellt und abgearbeitet. Das Spektrum der Analysemethoden war ebenfalls umfangreich und wurde sowohl auf die gemahlenen Materialien als auch auf die daraus hergestellten Zemente und Betone angewendet. Es konnte gezeigt werden, dass vor allem die Unterscheidung zwischen Mahlk{\"o}rperm{\"u}hlen und mahlk{\"o}rperlosen M{\"u}hlen entscheidenden Einfluss auf die Granulometrie und somit auch auf die Zementperformance hat. Besonders stark wurden die Verarbeitungseigenschaften, insbesondere der Wasseranspruch und damit auch das Porengef{\"u}ge und schließlich Druckfestigkeiten sowie Dauerhaftigkeitseigenschaften der aus diesen Zementen hergestellten Betone, beeinflusst. Bei Untersuchungen zur gemeinsamen Mahlung von Kalkstein und Klinker f{\"u}hrten ung{\"u}nstige Anreicherungseffekte des gut mahlbaren Kalksteins sowie tonigen Nebenbestandteilen zu einer schlechteren Performance in allen Zementpr{\"u}fungen. Der zweite Teil widmet sich der Hochenergiemahlung. Die dahinterstehende Technik wird seit Jahrzehnten in anderen Wirtschaftsbranchen, wie der Pharmazie, Biologie oder auch Lebensmittelindustrie angewendet und ist seit einiger Zeit auch in der Zementforschung anzutreffen. Beispielhaft seien hier die Planeten- und R{\"u}hrwerkskugelm{\"u}hle als Vertreter genannt. Neben grundlegenden Untersuchungen an Zementklinker und konventionellen Kompositmaterialien wie H{\"u}ttensand und Kalkstein wurde auch die Haupt-Zementklinkerphase Alit untersucht. Die Hochenergiemahlung von konventionellen Kompositmaterialien generierte zus{\"a}tzliche Reaktivit{\"a}t bei gleicher Granulometrie gegen{\"u}ber der herk{\"o}mmlichen Mahlung. Dies wurde vor allem bei per se reaktivem Zementklinker als auch bei latent-hydraulischem H{\"u}ttensand beobachtet. Gemahlene Flugaschen konnten nur im geringen Maße weiter aktiviert werden. Der generelle Einfluss von Oberfl{\"a}chenvergr{\"o}ßerung, Strukturdefekten und Relaxationseffekten eines Mahlproduktes wurden eingehend untersucht und gewichtet. Die Ergebnisse bei der Hochenergiemahlung von Alit zeigten, dass die durch Mahlung eingebrachten Strukturdefekte eine Erh{\"o}hung der Reaktivit{\"a}t zur Folge haben. Hierbei konnte festgestellt werden, das maßgeblich Oberfl{\"a}chendefekte, strukturelle (Volumen-)defekte und als Konterpart Selbstheilungseffekte die reaktivit{\"a}tsbestimmenden Faktoren sind. Weiterhin wurden Versuche zur Mahlung von Altbetonbrechsand durchgef{\"u}hrt. Im Speziellen wurde untersucht, inwieweit eine R{\"u}ckf{\"u}hrung von Altbetonbrechsand, als unverwertbarer Teil des Betonbruchs, in Form eines Zement-Kompositmaterials in den Baustoffkreislauf m{\"o}glich ist. Die hierf{\"u}r verwendete Mahltechnik umfasst sowohl konventionelle M{\"u}hlen als auch Hochenergiem{\"u}hlen. Es wurden Kompositzemente mit variiertem Recyclingmaterialanteil hergestellt und auf grundlegende Eigenschaften untersucht. Zur Bewertung der Produktqualit{\"a}t wurde der sogenannte „Aktivierungskoeffizient" eingef{\"u}hrt. Es stellte sich heraus, dass die R{\"u}ckf{\"u}hrung von Altbetonbrechsand als potentielles Kompositmaterial wesentlich vom Anteil des Zementsteins abh{\"a}ngt. So konnte beispielsweise reiner Zementstein als aufgemahlenes Kompositmaterial eine bessere Performance gegen{\"u}ber dem mit Gesteinsk{\"o}rnung beaufschlagtem Altbetonbrechsand ausweisen. Bezogen auf die gemessenen Hydratationsw{\"a}rmen und Druckfestigkeiten nahm der Aktivierungskoeffzient mit fallendem Abstraktionsgrad ab. Ebenfalls sank der Aktivierungskoeffizient mit steigendem Substitutionsgrad. Als Vergleich wurden dieselben Materialien in konventionellen M{\"u}hlen aufbereitet. Die hier erzielten Ergebnisse k{\"o}nnen teilweise der Hochenergiemahlung als gleichwertig beurteilt werden. Folglich ist bei der Aktivierung von Recyclingmaterialien weniger die Mahltechnik als der Anteil an aktivierbarem Zementstein ausschlaggebend.},
  subject      = {Zement},
  language  = {de}
}
@phdthesis{RadmardRahmani,
  author    = {Radmard Rahmani, Hamid},
  title     = {Artificial Intelligence Approach for Seismic Control of Structures},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4135},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200417-41359},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  abstract  = {Abstract In the first part of this research, the utilization of tuned mass dampers in the vibration control of tall buildings during earthquake excitations is studied. The main issues such as optimizing the parameters of the dampers and studying the effects of frequency content of the target earthquakes are addressed. Abstract The non-dominated sorting genetic algorithm method is improved by upgrading generic operators, and is utilized to develop a framework for determining the optimum placement and parameters of dampers in tall buildings. A case study is presented in which the optimal placement and properties of dampers are determined for a model of a tall building under different earthquake excitations through computer simulations. Abstract In the second part, a novel framework for the brain learning-based intelligent seismic control of smart structures is developed. In this approach, a deep neural network learns how to improve structural responses during earthquake excitations using feedback control. Abstract Reinforcement learning method is improved and utilized to develop a framework for training the deep neural network as an intelligent controller. The efficiency of the developed framework is examined through two case studies including a single-degree-of-freedom system and a high-rise building under different earthquake excitation records. Abstract The results show that the controller gradually develops an optimum control policy to reduce the vibrations of a structure under an earthquake excitation through a cyclical process of actions and observations. Abstract It is shown that the controller efficiently improves the structural responses under new earthquake excitations for which it was not trained. Moreover, it is shown that the controller has a stable performance under uncertainties.},
  subject      = {Erdbeben},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Rabizadeh,
  author    = {Rabizadeh, Ehsan},
  title     = {Goal-oriented A Posteriori Error Estimation and Adaptive Mesh Refinement in 2D/3D Thermoelasticity Problems},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4286},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20201113-42864},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  abstract  = {In recent years, substantial attention has been devoted to thermoelastic multifield problems and their numerical analysis. Thermoelasticity is one of the important categories of multifield problems which deals with the effect of mechanical and thermal disturbances on an elastic body. In other words, thermoelasticity encompasses the phenomena that describe the elastic and thermal behavior of solids and their interactions under thermo-mechanical loadings. Since providing an analytical solution for general coupled thermoelasticity problems is mathematically complicated, the development of alternative numerical solution techniques seems essential. Due to the nature of numerical analysis methods, presence of error in results is inevitable, therefore in any numerical simulation, the main concern is the accuracy of the approximation. There are different error estimation (EE) methods to assess the overall quality of numerical approximation. In many real-life numerical simulations, not only the overall error, but also the local error or error in a particular quantity of interest is of main interest. The error estimation techniques which are developed to evaluate the error in the quantity of interest are known as "goal-oriented" error estimation (GOEE) methods. This project, for the first time, investigates the classical a posteriori error estimation and goal-oriented a posteriori error estimation in 2D/3D thermoelasticity problems. Generally, the a posteriori error estimation techniques can be categorized into two major branches of recovery-based and residual-based error estimators. In this research, application of both recovery- and residual-based error estimators in thermoelasticity are studied. Moreover, in order to reduce the error in the quantity of interest efficiently and optimally in 2D and 3D thermoelastic problems, goal-oriented adaptive mesh refinement is performed. As the first application category, the error estimation in classical Thermoelasticity (CTE) is investigated. In the first step, a rh-adaptive thermo-mechanical formulation based on goal-oriented error estimation is proposed.The developed goal-oriented error estimation relies on different stress recovery techniques, i.e., the superconvergent patch recovery (SPR), L2-projection patch recovery (L2-PR), and weighted superconvergent patch recovery (WSPR). Moreover, a new adaptive refinement strategy (ARS) is presented that minimizes the error in a quantity of interest and refines the discretization such that the error is equally distributed in the refined mesh. The method is validated by numerous numerical examples where an analytical solution or reference solution is available. After investigating error estimation in classical thermoelasticity and evaluating the quality of presented error estimators, we extended the application of the developed goal-oriented error estimation and the associated adaptive refinement technique to the classical fully coupled dynamic thermoelasticity. In this part, we present an adaptive method for coupled dynamic thermoelasticity problems based on goal-oriented error estimation. We use dimensionless variables in the finite element formulation and for the time integration we employ the acceleration-based Newmark-_ method. In this part, the SPR, L2-PR, and WSPR recovery methods are exploited to estimate the error in the quantity of interest (QoI). By using adaptive refinement in space, the error in the quantity of interest is minimized. Therefore, the discretization is refined such that the error is equally distributed in the refined mesh. We demonstrate the efficiency of this method by numerous numerical examples. After studying the recovery-based error estimators, we investigated the residual-based error estimation in thermoelasticity. In the last part of this research, we present a 3D adaptive method for thermoelastic problems based on goal-oriented error estimation where the error is measured with respect to a pointwise quantity of interest. We developed a method for a posteriori error estimation and mesh adaptation based on dual weighted residual (DWR) method relying on the duality principles and consisting of an adjoint problem solution. Here, we consider the application of the derived estimator and mesh refinement to two-/three-dimensional (2D/3D) thermo-mechanical multifield problems. In this study, the goal is considered to be given by singular pointwise functions, such as the point value or point value derivative at a specific point of interest (PoI). An adaptive algorithm has been adopted to refine the mesh to minimize the goal in the quantity of interest. The mesh adaptivity procedure based on the DWR method is performed by adaptive local h-refinement/coarsening with allowed hanging nodes. According to the proposed DWR method, the error contribution of each element is evaluated. In the refinement process, the contribution of each element to the goal error is considered as the mesh refinement criterion. In this study, we substantiate the accuracy and performance of this method by several numerical examples with available analytical solutions. Here, 2D and 3D problems under thermo-mechanical loadings are considered as benchmark problems. To show how accurately the derived estimator captures the exact error in the evaluation of the pointwise quantity of interest, in all examples, considering the analytical solutions, the goal error effectivity index as a standard measure of the quality of an estimator is calculated. Moreover, in order to demonstrate the efficiency of the proposed method and show the optimal behavior of the employed refinement method, the results of different conventional error estimators and refinement techniques (e.g., global uniform refinement, Kelly, and weighted Kelly techniques) are used for comparison.},
  subject      = {Mesh Refinement},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Oucif,
  author    = {Oucif, Chahmi},
  title     = {Analytical Modeling of Self-Healing and Super Healing in Cementitious Materials},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4229},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200831-42296},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {208},
  abstract  = {Self-healing materials have recently become more popular due to their capability to autonomously and autogenously repair the damage in cementitious materials. The concept of self-healing gives the damaged material the ability to recover its stiffness. This gives a difference in comparing with a material that is not subjected to healing. Once this material is damaged, it cannot sustain loading due to the stiffness degradation. Numerical modeling of self-healing materials is still in its infancy. Multiple experimental researches were conducted in literature to describe the behavior of self-healing of cementitious materials. However, few numerical investigations were undertaken. The thesis presents an analytical framework of self-healing and super healing materials based on continuum damage-healing mechanics. Through this framework, we aim to describe the recovery and strengthening of material stiffness and strength. A simple damage healing law is proposed and applied on concrete material. The proposed damage-healing law is based on a new time-dependent healing variable. The damage-healing model is applied on isotropic concrete material at the macroscale under tensile load. Both autonomous and autogenous self-healing mechanisms are simulated under different loading conditions. These two mechanisms are denoted in the present work by coupled and uncoupled self-healing mechanisms, respectively. We assume in the coupled self-healing that the healing occurs at the same time with damage evolution, while we assume in the uncoupled self-healing that the healing occurs when the material is deformed and subjected to a rest period (damage is constant). In order to describe both coupled and uncoupled healing mechanisms, a one-dimensional element is subjected to different types of loading history. In the same context, derivation of nonlinear self-healing theory is given, and comparison of linear and nonlinear damage-healing models is carried out using both coupled and uncoupled self-healing mechanisms. The nonlinear healing theory includes generalized nonlinear and quadratic healing models. The healing efficiency is studied by varying the values of the healing rest period and the parameter describing the material characteristics. In addition, theoretical formulation of different self-healing variables is presented for both isotropic and anisotropic maerials. The healing variables are defined based on the recovery in elastic modulus, shear modulus, Poisson's ratio, and bulk modulus. The evolution of the healing variable calculated based on cross-section as function of the healing variable calculated based on elastic stiffness is presented in both hypotheses of elastic strain equivalence and elastic energy equivalence. The components of the fourth-rank healing tensor are also obtained in the case of isotropic elasticity, plane stress and plane strain. Recent research revealed that self-healing presents a crucial solution also for the strengthening of the materials. This new concept has been termed ``Super Healing``. Once the stiffness of the material is recovered, further healing can result as a strengthening material. In the present thesis, new theory of super healing materials is defined in isotropic and anisotropic cases using sound mathematical and mechanical principles which are applied in linear and nonlinear super healing theories. Additionally, the link of the proposed theory with the theory of undamageable materials is outlined. In order to describe the super healing efficiency in linear and nonlinear theories, the ratio of effective stress to nominal stress is calculated as function of the super healing variable. In addition, the hypotheses of elastic strain and elastic energy equivalence are applied. In the same context, new super healing matrix in plane strain is proposed based on continuum damage-healing mechanics. In the present work, we also focus on numerical modeling of impact behavior of reinforced concrete slabs using the commercial finite element package Abaqus/Explicit. Plain and reinforced concrete slabs of unconfined compressive strength 41 MPa are simulated under impact of ogive-nosed hard projectile. The constitutive material modeling of the concrete and steel reinforcement bars is performed using the Johnson-Holmquist-2 damage and the Johnson-Cook plasticity material models, respectively. Damage diameters and residual velocities obtained by the numerical model are compared with the experimental results and effect of steel reinforcement and projectile diameter is studied.},
  subject      = {Schaden},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Mueller,
  author    = {M{\"u}ller, Jan Philip},
  title     = {Audiovision und Synchronisation. Sehen, H{\"o}ren und Gleichzeitigkeit in Anordnungen vom Observatorium {\"u}ber psychologische Experimente bis zum Tonfilm im 19. und 20. Jahrhundert},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4290},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20201123-42906},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {516},
  abstract  = {In dieser Untersuchung wird eine Geschichte von Problemen der Gleichzeitigkeit zwischen Sehen und H{\"o}ren, beziehungsweise der Synchronit{\"a}t von Bild und Ton, bis zur Entstehung des Tonfilms rekonstruiert. Dabei werden Linien gezogen zwischen diskursiven Konfigurationen und medialen Anordnungen, in denen das Verh{\"a}ltnis von Sehen und H{\"o}ren oder Bild und Ton als zeitliches erscheint - in denen Sehen und H{\"o}ren, Bild und Ton zwischen Mannigfaltigkeit und Einheit verschmelzen, auseinanderfallen, interagieren, redundant oder spezifisch werden, einander erg{\"a}nzen, dominieren, verfehlen verdr{\"a}ngen, aufspalten… Tonfilm ist in der Kinogeschichte eben nicht nur eine Erg{\"a}nzung. Vielmehr {\"a}hnelt er dem Auftritt eines Gespensts, das das Wissen und die Techniken der Trennung der Sinne schon l{\"a}nger, vielleicht schon immer begleitet hatte. Das Auftreten des Tonfilms ist auch {\"u}berhaupt fr{\"u}her Anlass eines weitreichenden Diskurses dar{\"u}ber, was Audiovision eigentlich sein k{\"o}nnte und sollte. Noch allgemeiner k{\"o}nnte auch davon gesprochen werden, dass Tonfilm eins der ersten großen Projekte der Konvergenz technischer Medien ist, die heute - besonders angesichts des Computers - als entscheidender Aspekt von Mediengeschichte erscheint. Die Linien der Probleme von Gleichzeitigkeit/Ungleichzeitigkeit an den Schnittstellen von Wissen, Technik und {\"A}sthetik werden insbesondere durch drei Felder hindurch nachgezeichnet: 1) Die Geschichte von Intermodalit{\"a}t in Bezug auf die Frage nach Gleichzeitigkeit und Ungleichzeitigkeit als Problem und Gegenstand von Wissenschaft seit dem 19. Jahrhundert, vornehmlich in zwei Gebieten: Als Fehlerquelle im astronomischen Observatorium bei der Messung, Feststellung und Vereinheitlichung von Raum und Zeit, die auf individuelle Abweichungen Intermodaler Wahrnehmung verweist und als Problem der „pers{\"o}nlichen Gleichung" weit {\"u}ber die Astronomie hinaus Karriere macht. Als heiße Zone wahrnehmungspsychologischer Experimente und ihrer Apparate seit der Mitte des 19. Jahrhunderts, die mit dem Konzept der „Komplikation" Fragen nach einer Synthese der Sinneswahrnehmungen und damit letztlich nach der Selbstgegenwart des Menschen stellt. 2) Eine Technikgeschichte des Problems auditive und visuelle Zeitmedien - wie Phonograph und Film - zu koppeln, zu synchronisieren. Darin eskalieren zwei zeitkritische Relationen: Einerseits zwischen diskreter, intermittierender Bewegung des Films und stetiger, kontinuierlicher Bewegung des Phonographen, andererseits in Bezug darauf, an welcher Stelle - wo und wann - audiovisuelle Gegenwart des Kinos ensteht; oder auch verfehlt wird. 3) Eine Geschichte von Filmtheorie und -{\"a}sthetik, in der sich mit der Durchsetzung des Tonfilms um 1930 die Frage stellt, was dieses neue Medium sei und was damit zu tun. Diese Verhandlungen spannen sich zwischen dem formulierten Ziel einer spezifischen Illusion oder Pr{\"a}senz von Tonfilm durch Synchronit{\"a}t auf der einen Seite und der sich aus dem Verdacht des Betrugs durch Synchronit{\"a}t ergebenden Forderung nach „Asynchronismus" als kritischer Methode auf der anderen Seite auf. Ausgehend von der These, dass im 19. Jahrhundert die Sinne aufgeteilt werden, dann wird in diesen Anordnungen an irgendeiner Stelle Heterogenes gleichzeitig passieren. An welcher Stelle? Und was bedeuten diese (Un-)Gleichzeitigkeiten? Was dabei - sehr allgemein gesprochen - auf dem Spiel steht, sind M{\"o}glichkeiten einer audiovisuell geteilten - getrennten oder gemeinsamen - Welt und Gegenwart.},
  subject      = {Tonfilm},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Markert,
  author    = {Markert, Michael},
  title     = {R{\"a}umliche Navigation durch richtungsgebundene Stereofonie},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4303},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20201214-43038},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {394},
  abstract  = {Die Verbreitung mobiler Smartphones und besonders deren allgegenw{\"a}rtige Lokalisierungstechnologien ver{\"a}ndern das Navigationsverhalten im Raum nachhaltig. Parallel zur schnell voranschreitenden Entwicklung allt{\"a}glicher Ger{\"a}te, die mitgef{\"u}hrt werden, setzt der {\"U}bergang der bereits l{\"a}nger dauernden Entwicklung von Virtual-Reality-Technik in eine erweiterte und augmentierte Mixed Reality ein. In diesem Spannungsfeld untersucht die vorliegende Arbeit, inwieweit richtungsgebundene und binaural wiedergegebene Stereofonie die menschliche Bewegung im Raum beeinflussen kann und versucht zu er{\"o}rtern, welche Potenziale in der Wiederentdeckung einer relativ lange bekannten Technik liegen. Der Autor hat im Rahmen dieser Arbeit eine binaurale mobile Applikation f{\"u}r richtungsgebundene Stereofonie entwickelt, mit der virtuelle bewegte oder statische Audio-Hotspots im Raum platziert werden k{\"o}nnen. So kann links, rechts oder 30 Meter vor einer Person ein virtueller oder tats{\"a}chlicher Klang im Raum verortet sein. Durch die in Echtzeit berechnete binaurale Wiedergabe der Klangquellen mit einem Stereo-Kopfh{\"o}rer k{\"o}nnen diese r{\"a}umlich verorteten Kl{\"a}nge mit zwei Ohren dreidimensional wahrgenommen werden, {\"a}hnlich dem r{\"a}umlichen Sehen mit zwei Augen. Durch den Einsatz mehrerer lokalisierter Klangquellen als Soundscape entsteht eine augmentierte auditive Realit{\"a}t, die die physische Realit{\"a}t erweitert. Die Position und Navigation des Nutzers wird durch binaurale Lautst{\"a}rkenmodulation (die Lautst{\"a}rke nimmt bei abnehmender Distanz zur Quelle zu) und Stereopanning mit Laufzeitmodulation (die Richtung wird {\"u}ber ein Stereosignal auf beiden Ohren r{\"a}umlich links-rechts-vorne verortet) interaktiv und kybernetisch beeinflusst. Die Nutzer navigieren — durch ihr Interesse an den h{\"o}rbaren virtuellen Klangquellen geleitet — durch einen dynamisch erzeugten, dreidimensionalen akustischen Raum, der gleichzeitig ein virtueller und kybernetischer Raum ist, da die Repr{\"a}sentation der Kl{\"a}nge an die Bewegung und Ausrichtung der Nutzer im Raum angepasst wird. Diese Arbeit untersucht, ob die Bewegung von Menschen durch (virtuelle) Kl{\"a}nge beeinflusst werden kann und wie groß oder messbar dieser Einfluss ist. Dabei k{\"o}nnen nicht alle k{\"u}nstlerischen, architektonischen und philosophischen Fragen im Rahmen der vorliegenden Schrift er{\"o}rtert werden, obwohl sie dennoch als raumtheoretische Fragestellung von Interesse sind. Hauptgegenstand der vorliegenden Arbeit liegt in der Erforschung, ob richtungsgebundene Stereofonie einen relevanten Beitrag zur menschlichen Navigation, haupts{\"a}chlich zu Fuß, in urbanen Gebieten — vorwiegend im Außenraum — leisten kann. Der erste Teil gliedert sich in »Raum und Klang«, es werden raumtheoretische {\"U}berlegungen zur menschlichen Bewegung im Raum, Raumvorstellungen, r{\"a}umliche Kl{\"a}nge und Klangwahrnehmung sowie die Entwicklung stereofoner Apparaturen und Aspekte der Augmented Audio Reality besprochen. Im zweiten Teil werden drei Demonstratoren als Anwendungsszenarien und drei Evaluierungen im Außenraum vorgestellt. Die Tests untersuchen, ob sich das Verfahren zur Navigation f{\"u}r Fußg{\"a}nger eignet und inwieweit eine Einflussnahme auf das Bewegungsverhalten von Nutzern getroffen werden kann. Die Auswertungen der Tests zeigen, dass sich stereofone Kl{\"a}nge grunds{\"a}tzlich als Navigationssystem eignen, da eine große Mehrzahl der Teilnehmer die akustisch markierten Ziele leicht gefunden hat. Ebenso zeigt sich ein klarer Einfluss auf die Bewegungsmuster, allerdings ist dieser abh{\"a}ngig von individuellen Interessen und Vorlieben. Abschließend werden die Ergebnisse der Untersuchungen im Kontext der vorgestellten Theorien diskutiert und die Potenziale stereofoner Anwendungen in einem Ausblick behandelt. Bei der Gestaltung, Erzeugung und Anwendung mobiler Systeme sind unterschiedliche mentale und r{\"a}umliche Modelle und Vorstellungen der Entwickler und Anwender zu beachten. Da eine umfassende transdisziplin{\"a}re Betrachtung klare Begrifflichkeiten erfordert, werden Argumente f{\"u}r ein raumtheoretisches Vokabular diskutiert. Diese sind f{\"u}r einen gestalterischen Einsatz von richtungsgebundener Stereofonie — besonders im Kontext mobiler Navigation durch akustisch augmentierte R{\"a}ume — {\"a}ußerst relevant.},
  subject      = {Raum},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lee,
  author    = {Lee, Sihyo},
  title     = {The making of totalitarian city in Pyongyang: The spatial transition from free to ideology, and for marketization},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4173},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200526-41731},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {238},
  abstract  = {Space is a social product and a social producer. The main aim of this thesis is to reveal 'the process of totalitarian city making in Pyongyang', especially in the light of the interaction between the power and urban space. The totalitarian city of Pyongyang was born out of modernization in the process of masses formation. During the growth of colonial capitalism and Christian liberal ideas, Pyongyang was modernized and displayed the characteristics of a modern city with industrialization and urbanization. During the introduction of Japanese colonial capitalism, peasants, women, and slaves became the first masses and urban poor, and they later transformed into the mob; their violence was finally demonstrated during the Anti-Chinese Riot. After the 1945 independence, Kim's regime formed the one-party state with a cry for revolution. They produced an atmosphere of imminent war to instill fear and hatred into the psyche of Pyongyang citizens. The regime eliminated all political opponents in 1967 and finally declared the totalitarian ideology in 1974. During this process, Pyongyang demonstrated two main characteristics of a totalitarian city: the space of terror and of ideology. The space of terror produces the fear of death and the space of ideology controls the thought and life of citizens. After entry to the market, to keep Kim's controlling power, the regime used the strategy of location exchange. The camp, market, and Foreign Currency Shop were effective tools to prepare for executives' gifts. However, the market also produces the desire not only for consumption but also for freedom and truth; it is tearing down the foundation of the totalitarian city of Pyongyang. This research focuses primarily on the interaction between political power and urban space. In the process of making a totalitarian city, the power produced urban space and it influenced the psyche of Pyongyang citizens. Even though this spatial transition has created the totalitarian city and helped maintain political power, it also led and produced intended or unintended social variation in Pyongyang society.},
  subject      = {Pyongyang},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kunert,
  author    = {Kunert, Andr{\´e}},
  title     = {3D Interaction Techniques in Multi-User Virtual Reality : towards scalable templates and implementation patterns for cooperative interfaces},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4296},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20201204-42962},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {147},
  abstract  = {Multi-user projection systems provide a coherent 3D interaction space for multiple co-located users that facilitates mutual awareness, full-body interaction, and the coordination of activities. The users perceive the shared scene from their respective viewpoints and can directly interact with the 3D content. This thesis reports on novel interaction patterns for collaborative 3D interaction for local and distributed user groups based on such multi-user projection environments. A particular focus of our developments lies in the provision of multiple independent interaction territories in our workspaces and their tight integration into collaborative workflows. The motivation for such multi-focus workspaces is grounded in research on social cooperation patterns, specifically in the requirement for supporting phases of loose and tight collaboration and the emergence of dedicated orking territories for private usage and public exchange. We realized independent interaction territories in the form of handheld virtual viewing windows and multiple co-located hardware displays in a joint workspace. They provide independent views of a shared virtual environment and serve as access points for the exploration and manipulation of the 3D content. Their tight integration into our workspace supports fluent transitions between individual work and joint user engagement. The different affordances of various displays in an exemplary workspace consisting of a large 3D wall, a 3D tabletop, and handheld virtual viewing windows, promote different usage scenarios, for instance for views from an egocentric perspective, miniature scene representations, close-up views, or storage and transfer areas. This work shows that this versatile workspace can make the cooperation of multiple people in joint tasks more effective, e.g. by parallelizing activities, distributing subtasks, and providing mutual support. In order to create, manage, and share virtual viewing windows, this thesis presents the interaction technique of Photoportals, a tangible interface based on the metaphor of digital photography. They serve as configurable viewing territories and enable the individual examination of scene details as well as the immediate sharing of the prepared views. Photoportals are specifically designed to complement other interface facets and provide extended functionality for scene navigation, object manipulation, and for the creation of temporal recordings of activities in the virtual scene. A further objective of this work is the realization of a coherent interaction space for direct 3D input across the independent interaction territories in multi-display setups. This requires the simultaneous consideration of user input in several potential interaction windows as well as configurable disambiguation schemes for the implicit selection of distinct interaction contexts. We generalized the required implementation structures into a high-level software pattern and demonstrated its versatility by means of various multi-context 3D interaction tools. Additionally, this work tackles specific problems related to group navigation in multiuser projection systems. Joint navigation of a collocated group of users can lead to unintentional collisions when passing narrow scene sections. In this context, we suggest various solutions that prevent individual collisions during group navigation and discuss their effect on the perceived integrity of the travel group and the 3D scene. For collaboration scenarios involving distributed user groups, we furthermore explored different configurations for joint and individual travel. Last but not least, this thesis provides detailed information and implementation templates for the realization of the proposed interaction techniques and collaborative workspaces in scenegraph-based VR systems. These contributions to the abstraction of specific interaction patterns, such as group navigation and multi-window interaction, facilitate their reuse in other virtual reality systems and their adaptation to further collaborative scenarios.},
  subject      = {Virtuelle Realit{\"a}t},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Krtilova,
  author    = {Krtilova, Katerina},
  title     = {Gesten des Denkens. Vil{\´e}m Flussers Medienphilosophie},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4067},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200123-40679},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {202},
  abstract  = {In einer systematischen Interpretation von Vil{\´e}m Flussers Werk schl{\"a}gt die Arbeit vor, Flussers Ansatz als einen medienphilosophischen zu verstehen, insofern er das „wie" der medienphilosophischen Fragestellung in den Mittelpunkt r{\"u}ckt. Medien werden nicht erst dann zu einem wesentlichen Bestandteil von Flussers Philosophie, wenn er sie explizit zum Gegenstand seiner Untersuchungen der gegenw{\"a}rtigen Kultur und Gesellschaft oder historischer R{\"u}ckblicke macht; Denken vollzieht sich immer in Medien oder medialen Praktiken, es wird nicht nur von ihnen (mit) gepr{\"a}gt - ohne Medien g{\"a}be es kein Denken und umgekehrt ver{\"a}ndert sich Philosophie mit den (jeweils) neuen Medien. Ausgehend von Begriffen oder eher Denkfiguren, die neben dem „was" des jeweils verhandelten Themas auch das „wie" der Reflexion selbst adressieren, wird der „Umbruch in der Struktur des Denkens" zugleich als Beschreibung von Medienumbr{\"u}chen verstanden - mit dem Fluchtpunkt des Sprungs in das Universum der Komputation - und als Vollzug der gegenw{\"a}rtigen Ver{\"a}nderung der „Methode des Denkens". Flussers (Ver)Suche einer Reflexion, die nicht mehr durch das Medium Schrift strukturiert ist, sondern sowohl alten Medien wie dem Bild - bzw. Praktiken des Abbildens, Darstellens, Einbildens usw. - als auch neuen Medien - dem Komputieren - Geltung verschafft, laufen auf eine widerspr{\"u}chliche Diagnose des neuen Universums der Komputation (anders: der technischen Bilder) hinaus : eine kybermetisch inspirierte Vision der frei modellierbaren Wirklichkeit(en) einerseits und die Dystopie einer Welt, in der Apparaten Denken, Wahrnehmen und Handeln beherrschen andererseits. Die Arbeit zeigt auf, wie Flusser zu dieser Aporie der Medienreflexion - die weit {\"u}ber Flussers Werk hinaus virulent bleibt - gelangt und wie sie, ausgehend von seiner Figur der Geste, im Sinne einer performativen Medienreflexion gel{\"o}st werden k{\"o}nnte.},
  subject      = {Medientheorie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kavrakov,
  author    = {Kavrakov, Igor},
  title     = {Synergistic Framework for Analysis and Model Assessment in Bridge Aerodynamics and Aeroelasticity},
  publisher = {Bauhaus-Universit{\"a}tsverlag},
  address   = {Weimar},
  isbn      = {978-3-95773-284-2},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4109},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200316-41099},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {314},
  abstract  = {Wind-induced vibrations often represent a major design criterion for long-span bridges. This work deals with the assessment and development of models for aerodynamic and aeroelastic analyses of long-span bridges. Computational Fluid Dynamics (CFD) and semi-analytical aerodynamic models are employed to compute the bridge response due to both turbulent and laminar free-stream. For the assessment of these models, a comparative methodology is developed that consists of two steps, a qualitative and a quantitative one. The first, qualitative, step involves an extension of an existing approach based on Category Theory and its application to the field of bridge aerodynamics. Initially, the approach is extended to consider model comparability and completeness. Then, the complexity of the CFD and twelve semi-analytical models are evaluated based on their mathematical constructions, yielding a diagrammatic representation of model quality. In the second, quantitative, step of the comparative methodology, the discrepancy of a system response quantity for time-dependent aerodynamic models is quantified using comparison metrics for time-histories. Nine metrics are established on a uniform basis to quantify the discrepancies in local and global signal features that are of interest in bridge aerodynamics. These signal features involve quantities such as phase, time-varying frequency and magnitude content, probability density, non-stationarity, and nonlinearity. The two-dimensional (2D) Vortex Particle Method is used for the discretization of the Navier-Stokes equations including a Pseudo-three dimensional (Pseudo-3D) extension within an existing CFD solver. The Pseudo-3D Vortex Method considers the 3D structural behavior for aeroelastic analyses by positioning 2D fluid strips along a line-like structure. A novel turbulent Pseudo-3D Vortex Method is developed by combining the laminar Pseudo-3D VPM and a previously developed 2D method for the generation of free-stream turbulence. Using analytical derivations, it is shown that the fluid velocity correlation is maintained between the CFD strips. Furthermore, a new method is presented for the determination of the complex aerodynamic admittance under deterministic sinusoidal gusts using the Vortex Particle Method. The sinusoidal gusts are simulated by modeling the wakes of flapping airfoils in the CFD domain with inflow vortex particles. Positioning a section downstream yields sinusoidal forces that are used for determining all six components of the complex aerodynamic admittance. A closed-form analytical relation is derived, based on an existing analytical model. With this relation, the inflow particles' strength can be related with the target gust amplitudes a priori. The developed methodologies are combined in a synergistic framework, which is applied to both fundamental examples and practical case studies. Where possible, the results are verified and validated. The outcome of this work is intended to shed some light on the complex wind-bridge interaction and suggest appropriate modeling strategies for an enhanced design.},
  subject      = {Br{\"u}cke},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Jentzsch,
  author    = {Jentzsch, Sina},
  title     = {Appell der Dinge. K{\"u}nstlerische Zuwendung zu den Dingen in den 1960er-Jahren},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4112},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200323-41129},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {261},
  abstract  = {Diese Dissertation besch{\"a}ftigt sich mit Kunstwerken, die das allt{\"a}gliche Ding in den Blick nehmen. N{\"a}hrboden dieser Kunstform sind die soziokulturellen Entwicklungen des 20. Jahrhunderts, mit denen wesentliche Ver{\"a}nderungen hinsichtlich des Verh{\"a}ltnisses von Mensch und Ding einhergingen. Daraus resultierte eine allgemeine k{\"u}nstlerische Zuwendung zu den Dingen und eine einzigartige Kulmination aus verschiedenartigen Auseinandersetzungen mit ihnen als kunstf{\"a}hige Gegenst{\"a}nde, {\"u}ber die sich die neue Dingwelt erschlossen wurde und deren Kunstwerke einen Spiegel dieser Entwicklungen darstellen. Die Dissertation stellt ebenfalls die Dinge selbst in den Fokus. Vier Aspekte von Dingen (Materialit{\"a}t, Funktionalit{\"a}t, Repr{\"a}sentationalit{\"a}t und Relationalit{\"a}t) werden gesondert ins Auge gefasst und in den theoretischen Diskurs des 20. Jahrhunderts eingeordnet, um sie als Teil der gelebten Realit{\"a}t besser zu verstehen, von der sich der {\"a}sthetische Blick nicht trennen l{\"a}sst. Anhand der k{\"u}nstlerischen Positionen von Robert Rauschenberg, Christo und Jeanne-Claude, Daniel Spoerri und Arman sowie Claes Oldenburg werden die verschiedenen Aspekte der Dinge n{\"a}her betrachtet und analysiert, wie diese speziell in den Kunstwerken thematisiert werden und welche Relevanz sie f{\"u}r deren Rezeptionserfahrung haben. Die Korrelation dieser beiden Ebenen - die Dinge als konstitutiver Bestandteil im sozialen Raum und die Dinge als Elemente in Kunstwerken -, die im Fokus der vorliegenden Untersuchung steht, erm{\"o}glicht es, die k{\"u}nstlerische Zuwendung zu den Dingen in den 1960er-Jahren neu einzuordnen. Dar{\"u}ber hinaus wird dadurch ein differenziertes Bild von der Kunst dieser Zeit sowie den Dingen in der Kunst im Allgemeinen gezeichnet.},
  subject      = {Ding},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Javanmardi,
  author    = {Javanmardi, Leila},
  title     = {URBANISM AND DICTATORSHIP. A Study on Urban Planning in Contemporary History of Iran, Second Pahlavi: 1941-1979},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4597},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20220224-45971},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {237},
  abstract  = {The evolution of urbanism under dictatorship forms the core of the current research. This thesis is part of a research network at Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar, which studies the 20th century's urbanism under different dictatorships. The network has provided a cross-cultural and cross-border environment and has enabled the author to communicate with other like-minded researchers. The 2015 published book of this group 'Urbanism and Dictatorship: A European Perspective' strengthens the foundation of this research's theoretical and methodological framework. This thesis investigates urban policies and plans leading to the advancement of urbanization and the transformation of urban space in Iran during the second Pahlavi (1941-1979) when the country faced a milestone in its history: Nationalization of the Iranian oil industry. By reflecting the influence of economic and socio-political determinants of the time on urbanism and the urbanization process, this work intends to critically trace the effect of dictatorship on evolved urbanism before and after the oil nationalization in 1951. The research on the second Pahlavi's urbanism has been limitedly addressed and has only recently expanded. Most of the conducted studies date back to less than a decade ago and could not incorporate all the episodes of the second Pahlavi urbanism. These works have often investigated urbanism and architecture by focusing merely on the physical features and urban products in different years regardless of the importance of urbanism as a tool in the service of hegemony. In other words, the majority of the available literature does not intend to address the socio-economic and political roots of urban transformations and by questioning 'what has been built?' investigates the individual urban projects and plans designed by individual designers without interlinking these projects to the state's urban planning program and tracing the beneficiaries of those projects or questioning 'built for whom?' Moreover, some chapters of this modern urbanism have rarely been investigated. For instance, scant research has looked into the works of foreign designers and consultants involved in the projects such as Peter Georg Ahrens or Constantinos A. Doxiadis. Similarly, the urbanism of the first decade of the second Pahlavi, including the government of Mossadegh, has mainly been overlooked. Therefore, by critically analyzing the state's urban planning program and the process of urbanization in Iran during the second Pahlavi, this research aims to bridge the literature gap and to unravel the effect of the power structure on urban planning and products while seeking to find a pattern behind the regime's policies. The main body of this work is concentrated on studying the history of urbanism in Iran, of which collecting data and descriptions played a crucial role. To prevent the limitations associated with singular methods, this research's methodology is based on methodological triangulation (Denzin, 2017). With the triangulation scheme, the data is gathered by combining different qualitative and quantitative methods such as the library, archival and media research, online resources, non-participatory observation, and photography. For the empirical part, the city of Tehran is selected as the case study. Moreover, individual non-structured interviews with the locals were conducted to gain more insights regarding urban projects.},
  subject      = {Stadtplanung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{HosseinNezhadShirazi,
  author    = {Hossein Nezhad Shirazi, Ali},
  title     = {Multi-Scale Modeling of Lithium ion Batteries: a thermal management approach and molecular dynamic studies},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4098},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200214-40986},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  abstract  = {Rechargeable lithium ion batteries (LIBs) play a very significant role in power supply and storage. In recent decades, LIBs have caught tremendous attention in mobile communication, portable electronics, and electric vehicles. Furthermore, global warming has become a worldwide issue due to the ongoing production of greenhouse gases. It motivates solutions such as renewable sources of energy. Solar and wind energies are the most important ones in renewable energy sources. By technology progress, they will definitely require batteries to store the produced power to make a balance between power generation and consumption. Nowadays,rechargeable batteries such as LIBs are considered as one of the best solutions. They provide high specific energy and high rate performance while their rate of self-discharge is low. Performance of LIBs can be improved through the modification of battery characteristics. The size of solid particles in electrodes can impact the specific energy and the cyclability of batteries. It can improve the amount of lithium content in the electrode which is a vital parameter in capacity and capability of a battery. There exist diferent sources of heat generation in LIBs such as heat produced during electrochemical reactions, internal resistance in battery. The size of electrode's electroactive particles can directly affect the produced heat in battery. It will be shown that the smaller size of solid particle enhance the thermal characteristics of LIBs. Thermal issues such as overheating, temperature maldistribution in the battery, and thermal runaway have confined applications of LIBs. Such thermal challenges reduce the Life cycle of LIBs. As well, they may lead to dangerous conditions such as fire or even explosion in batteries. However, recent advances in fabrication of advanced materials such as graphene and carbon nanotubes with extraordinary thermal conductivity and electrical properties propose new opportunities to enhance their performance. Since experimental works are expensive, our objective is to use computational methods to investigate the thermal issues in LIBS. Dissipation of the heat produced in the battery can improve the cyclability and specific capacity of LIBs. In real applications, packs of LIB consist several battery cells that are used as the power source. Therefore, it is worth to investigate thermal characteristic of battery packs under their cycles of charging/discharging operations at different applied current rates. To remove the produced heat in batteries, they can be surrounded by materials with high thermal conductivity. Parafin wax absorbs high energy since it has a high latent heat. Absorption high amounts of energy occurs at constant temperature without phase change. As well, thermal conductivity of parafin can be magnified with nano-materials such as graphene, CNT, and fullerene to form a nano-composite medium. Improving the thermal conductivity of LIBs increase the heat dissipation from batteries which is a vital issue in systems of battery thermal management. The application of two-dimensional (2D) materials has been on the rise since exfoliation the graphene from bulk graphite. 2D materials are single-layered in an order of nanosizes which show superior thermal, mechanical, and optoelectronic properties. They are potential candidates for energy storage and supply, particularly in lithium ion batteries as electrode material. The high thermal conductivity of graphene and graphene-like materials can play a significant role in thermal management of batteries. However, defects always exist in nano-materials since there is no ideal fabrication process. One of the most important defects in materials are nano-crack which can dramatically weaken the mechanical properties of the materials. Newly synthesized crystalline carbon nitride with the stoichiometry of C3N have attracted many attentions due to its extraordinary mechanical and thermal properties. The other nano-material is phagraphene which shows anisotropic mechanical characteristics which is ideal in production of nanocomposite. It shows ductile fracture behavior when subjected under uniaxial loadings. It is worth to investigate their thermo-mechanical properties in its pristine and defective states. We hope that the findings of our work not only be useful for both experimental and theoretical researches but also help to design advanced electrodes for LIBs.},
  subject      = {Akkumulator},
  language  = {en}
}