Wirtschaftlichkeits- und Wertbeitragsanalysen für Hochschul-IT und Lastbalancierung erneuerbarer Energien

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Variantenentwicklung im ZHO-Modell im Kontext der PGE - Produktgenerationsentwicklung – Methode zur Entscheidungsunterstützung bei der Konzeptentwicklung in der Angebotsphase auf Basis abgeleiteter Varianten = Variant Development using the System Triple Approach in the Context of PGE - Product Generation Engineering – Method for Decision Support during Concept Development in the Offering Phase based on Derived Variants

In dieser Arbeit wird eine Methode vorgestellt, die Konstrukteure in der Angebotsphase beim Ableiten, Bewerten und Auswählen kunden- und anbietergerechten Varianten auf Basis von Referenzprodukten eines bestehenden Baukastens unterstützt. Die Verwendung von Referenzprodukten für neue Kundenanfragen gewinnt für automobile Zulieferunternehmen zunehmend an Bedeutung, um innerhalb der geforderten Fristen Angebote erstellen zu können. Die Angebotserstellung wird ferner erschwert durch steigende Variantenvielfalt und zunehmend komplexere Produkte zur Abdeckung immer vielfältigerer Kundenanforderungen. Hinzu kommt, dass vielfach in der Angebotsphase Zielvorgaben variiert werden. Die Variantenentwicklung in der Angebotsphase ist damit ein stark unsicherheitsbehafteter Prozess der häufig hohe Konstruktionsaufwände bedingt, um fallspezifisch zielführende Varianten ableiten, bewerten und auswählen zu können. Die Problem- und Bedarfssituation resultiert aus den Erfahrungen des Autors, der seit mehr als zehn Jahren als Konstrukteur für Ventiltriebkomponenten im Entwick-lungsbereich eines Tier-1-Automobilzulieferers tätig ist. Durch eine Fragebogen-Studie in drei Konstruktionsabteilungen des fallgebenden Zulieferunternehmens sowie durch eine begleitende Konstruktionsdatenanalyse von abgeschlossenen Anfrage- und Serienprojekten wird die Problem- und Bedarfssituation bestätigt. Hieraus ergibt sich der primäre Bedarf, zu einem frühen Zeitpunkt in der Angebotsphase die Konstruktionsaktivitäten auf die zielführenden Varianten fokussieren zu können. Hiermit sollen die nicht zielführenden Aktivitäten minimiert werden, um die Zeitvorgaben des Kunden einhalten und Entwicklungskosten reduzieren zu können. Die Methode wird praxisnah anhand einer detaillierten Produktanalyse zu gebauten Nockenwellensystemen entwickelt und wissenschaftlich auf Grundlage des erweiterten ZHO-Modells beschrieben. Mit den Analyseergebnissen wird die wissenschaftliche Methode verifiziert und im Rahmen eines Softwareprototyps operationalisiert. Mit Hilfe dieses Prototyps wird das Methodenpotential in einer Interview-Studie mit Konstrukteuren evaluiert. Der hieraus resultierende, zentrale Bedarf, die Firmenexpertise bei der Variantenbewertung zu berücksichtigen, wird durch die Einbeziehung der Variationsanteile der PGE - Produktgenerationsentwicklung für die Entscheidungsunterstützung abgedeckt und durch retrospektive Methodenanwendung auf historische Projektdaten zweier angeschlossener Industrieprojekte evaluiert. Die Methode leistet durch die Berücksichtigung der Firmenexpertise einen zentralen Beitrag zur systematischen Variantenbeurteilung. Mit der Methode kann variantenspezifisch Risiko, Aufwand und Potential ermittelt werden. Darüber hinaus lässt sich mit der Entscheidungsunterstützung erkennen, ob die Firmenexpertise für konkret angefragte Produkte ausreicht oder der aktuelle Baukasten erweitert werden muss

Eine Entscheidungsunterstützungsmethode zur ex-ante-Bewertung von landwirtschaftlichen Nutzungsänderungen

Die entwickelte Entscheidungsunterstützungsmethode integriert das Wissen der Landnutzungsforschung zu einer Wissensbasis für regionale und politische Entscheidungsträger. Die methodische Verflechtung eines strategischen Planungsprozesses mit dem Analytischen Hierarchieprozess und mit wissenschaftlich anerkannten Simulationsmodellen ermöglicht die Einbindung der Methode in etablierte Planungsprozesse. Die Methode schafft einen praktischen Ansatz, durch den die partizipative Entscheidungsfindung gefördert wird

The system dynamics encoding method – development of a research methodology for the exploration of complex models

Die Zunahme an Komplexität innerhalb biologischer, sozialer oder psychologischer Felder führt in der heutigen Zeit zu einem Defizit von Perzeptions- und Steuerungsmöglichkeiten. Bedingt wird diese Problematik durch erhöhte Wechselbeziehungen sowie die zeitliche und räumliche Trennung von Ursache und Wirkung. Demnach ist die Entstehung von Komplexität durch enge Kopplungen, Rückkopplungsprozesse, Nicht-Linearität, Selbstorganisation und Kontraintuitivität gekennzeichnet, welche durch cartesianisch-lineare Analysen zumeist nicht aufzulösen ist. Diese sind determiniert durch die Zerlegung von Problemen in Einzelteile und eine Erklärung des Gesamtphänomens durch anschließende Summierung, welches zur Bekämpfung von Einzelsymptomen und linear-sequenziellen Problemlösungsstrategien führt. Konträr zur analytischen Vorgehensweise bedarf es bei der Erkennung generischer Strukturmuster eines systemdynamischen Ansatzes. Basierend auf dem primär quantitativen System-Dynamics-Ansatz können, durch die modellbasierte Konstruktion generischer Strukturen, Wahrscheinlichkeitsaussagen über das Systemverhalten getroffen und potentielle Lösungshebel identifiziert werden. Jedoch existieren für systemdynamische Untersuchungen diverse Probleme, welche die Güte des Ansatzes beeinträchtigen. Als wesentlichste Probleme kann die Willkürlichkeit und die Subjektivität der Modellkonstruktion angeführt werden, welche auf das Fehlen einer wissenschaftlich fundierten Methode zurückzuführen sind. Zudem bezweckt die quantitative Fokussierung die Negierung des Primats der Offenheit gegenüber Neuentdeckungen, die jedoch durch ein qualitatives Forschungsvorgehen gefördert werden. Zur Überwindung dieser Probleme wird durch die Verknüpfung qualitativer Forschungsvorgehen sowie systemdynamischer Komponenten und Ansätze (Allgemeine Systemtheorie und Kybernetik) eine Systemdynamische Kodiermethode (SDKM) entwickelt, die in einen systemdynamischen Untersuchungsprozess (SDU) eingebettet und anhand der Stakeholderbeziehungen von H&M expliziert wird. Diese integrative Verfahrensweise ermöglicht die Förderung systemischen Denkens und die Optimierung einer ganzheitlichen Untersuchung, welche zur Verbesserung der Hebelidentifikation, Formulierung von Entscheidungsregeln sowie langfristigen Perzeptionszunahme für komplexe Probleme führt.The increase of complexity within biological, social or psychological fields leads nowadays to a deficit of perception and control possibilities. This problem is determined by accelerating interdependences as well as temporal and spatial separation of cause and effect. Accordingly, the origin of complexity is distinguished by tight couplings, feedback loops, non-linearity, self-organization and counter-intuitiveness, which mostly cannot be dissolved by Cartesian-linear analysis. These are determined by the decomposition of problems into separated parts and an explanation of the overall phenomenon by subsequent summation, which leads to symptom control and linear-sequential problem-solving strategies. Contrary to the analytical procedure the detection of generic structural patterns requires a system dynamical approach. Based on the predominant quantitative system dynamics approach, the model-based construction of generic structures allows to make probability statements about the system behavior and to identify potential levers of problem-solving. Though, there are various problems of system dynamical investigations, which compromise the quality of the approach. The main problems are the arbitrariness and the subjectivity of model construction, which is due to the lack of a scientifically based method. Furthermore, the quantitative focus purposes the negation of the primacy of openness to new discoveries, which will be facilitated by a qualitative research approach. To overcome these problems it is necessary to combine qualitative research approaches as well as system dynamical investigation components and approaches (General Systems Theory and Cybernetics) to develop a system dynamical coding method, which is integrated in a system dynamical investigation process and explained by the stakeholder relations from H&M. This integrative procedure allows the facilitation of systems thinking and the optimization of a holistic investigation, which leads to an improvement of the lever identification, the formulation of decision policies as well as a long-term increase of perception for complex problems

Sustainability of e-learning-offerings at universities

Trotz der Potenziale, die der Einsatz von E-Learning-Angeboten in der Hochschullehre bietet, werden diese häufig noch immer in Eigeninitiative einiger weniger Lehrender eingesetzt, so dass es zu keiner flächendeckenden Bereitstellung der Angebote kommt. Die Erkenntnisse zahlreicher Förderprojekte gingen auf diese Weise in der Vergangenheit verloren. Der Aspekt der Nachhaltigkeit von E-Learning-Angeboten spielt daher in der aktuellen wissenschaftlichen Diskussion eine zentrale Rolle. Nur wenn die Nachhaltigkeit des Einsatzes der E-Learning-Angebote sichergestellt werden kann, werden sich diese auf Dauer etablieren können. Darüber hinaus stellt die nicht hierarchische Organisationsstruktur deutscher Hochschulen für die Implementierung von E-Learning-Angeboten eine besondere Herausforderung dar. In der Arbeit werden Faktoren ermittelt, die eine nachhaltige Implementierung der E-Learning-Angebote in nicht hierarchisch strukturierten Organisationen fördern. Hierzu werden durch eine Literaturrecherche die allgemein diskutierten Erfolgsfaktoren der Implementierung von E-Learning-Angeboten identifiziert und dargestellt. Ein zentraler Erfolgsfaktor wird anschließend sowohl theoriebasiert als auch empirisch analysiert. Während die theoriebasierte Analyse auf sprachkritische und managementkybernetische Grundlagen zurückgreift, wird zur empirischen Analyse eine Multiple Case Study an der Goethe-Universität Frankfurt am Main durchgeführt. Alle drei Ansätze untermauern die besondere Bedeutung dieses Erfolgsfaktors in nicht hierarchischen Organisationen. Mit diesen Ergebnissen können für zukünftige E-Learning-Initiativen Handlungsempfehlungen abgegeben werden, die einen nachhaltigen Einsatz der E-Learning-Angebote unterstützen.Despite several advantages of using e-learning at universities the new offerings until today were not able to establish a sustainable e-learning culture in German universities. Due to that several research results and their fundings were lost in the past. But the importance of the concept of sustainability was recognised and plays a central role in the current discussion. Only the sustainable implementation of e-learning can establish the use of the offerings for a longer time. Additionally the non-hirarchical organisational structure of German universities represents a challenging area which has to be considered especially. This work identifies one central factor which supports a sustainable implementation of e-learning-offerings taking into account the non-hirachical structure of German universities. Three approaches were used to analyse this factor: While the theoretical analysis was based on language-critics and managament cybernetics the empirical analysis addresses a cases study at the Goethe University, Frankfurt am Main. All three analyses confirm the exceptional impact of the factor of the local coordination center that supports the sustainability of the implementation of e-learning-offerings in non-hirarchical organizations. These results can help to implement future offerings sustainably

Eine empirische Potentialanalyse wissenschaftlicher Evaluationen zur Steigerung der Evidenzbasierung in politischen Entscheidungsprozessen öffentlicher Institutionen

Angesichts des omnipräsenten Drucks öffentlicher Institutionen, Regulationsqualität erhöhen sowie Regulationskosten senken zu müssen, sind Evaluationen als Methode evidenzbasierter Politik auf dem Vormarsch. Evidenz und Politik sollen demnach weniger in einem Spannungsverhältnis, sondern in einem komplementären Arbeitsverhältnis stehen, um Entscheidungsprozesse faktenbasierter und objektiver zu gestalten. Doch der Trend evidenzbasierter Evaluierungen steht der Debatte um eine zunehmende Postfaktizität in postmodernen Demokratien diametral entgegen. Vor dem Hintergrund dieses vermeintlichen Paradoxons wird im Rahmen der vorliegenden Forschungsarbeit untersucht, inwiefern evidenzbasierte Evaluationen in postfaktischen Zeiten das Potential haben, auf die politische Dynamik öffentlicher Entscheidungsprozesse Einfluss zu nehmen. Knapp 20 qualitative Leitfadeninterviews mit Expert*innen der operativen Arbeitsebene liefern die empirische Basis einer Potentialanalyse und einer Systematisierung notwendiger Erfolgsbedingungen. Es wird aufgezeigt, dass Evaluationen eine evidenzbasierte Diskurs- und Entscheidungsgrundlage für politisch-normative Entscheidungen darstellen, wenngleich dies nicht zwangsläufig mit einer Rationalisierung oder De-Politisierung einhergeht. Die empirischen Ergebnisse stützen ein Plädoyer für die stärkere systemübergreifende Präsenz evaluativer Evidenz zugunsten integrer und transparenter Entscheidungsprozesse

Energieeffizienzsteigerung entlang der Supply Chain –Entscheidungsmodell zur wertschöpfungskettenorientiertenEmissionsminderung in Transformationsländern

Die vorliegende Arbeit untersucht wie rationale Entscheidungsfindungen in Transformationsländern katalysiert werden können, indem durch den Fokus auf die internationale Wertschöpfungskette Synergieeffekte zwischen den Unternehmen genutzt und in deren Folge die Transaktionskosten, für Investitionsentscheidungen in energieeffiziente Technologien und Prozesse zur Erfüllung der Emissionsreduktionen, gesenkt werden können. Es wird das Wirken der Marktmechanismen analysiert und der Fokus auf die Transformationstheorie sowie die Ingenieurwissenschaften gelegt. Das Supply Chain Management, als anwendungsorientierte Realwissenschaft mit expliziter Ausrichtung auf Wertschöpfungsprozesse, wird in Bezug auf strategische Investitionsentscheidungen im Allgemeinen und Investitionen in Energieeffizienzmaßnahmen im Speziellen, weiterentwickelt. Mit Hilfe einer empirisch basierten Fallstudie werden die abgeleiteten Erkenntnisse einer kritischen Prüfung unterzogen und beispielhaft dargestellt, wie das entwickelte Entscheidungsmodell eingesetzt werden kann.:Inhaltsverzeichnis Geleitwort ................................................................................................................ III Danksagung ............................................................................................................ IV Inhaltsverzeichnis ...................................................................................................... V Formelverzeichnis .................................................................................................... XI Abkürzungsverzeichnis............................................................................................. XII Teil A Konzeption der Arbeit...................................................................................... 16 1 Einführung – Integrierte Klima- und Energiepolitik und Entscheidungstheorie .. 16 2 Problemstellung...................................................................................... 25 3 Zielsetzung der Arbeit.............................................................................. 27 4 Wissenschaftstheoretische Fundierung und Methodischer Aufbau der Arbeit .. 30 4.1 Zur wissenschaftlichen Fundierung der Arbeit ................................................... 30 4.2 Aufbau der Arbeit und Beitrag zum wissenschaftlichen Erkenntnisfortschritt .......... 34 Teil B Theoretischer Bezugsrahmen........................................................................... 40 5 Basale Begriffe und Definitionen ............................................................... 40 5.1 Kohlenstoffdioxid und andere Treibhausgase .................................................... 40 5.2 Der Effizienzbegriff ........................................................................................ 44 5.3 Energie-Effizienz-Indikatoren .......................................................................... 47 5.4 Unternehmensrelevante Normen..................................................................... 52 5.5 Theoretischer Ansatz des Supply Chain Managements ...................................... 55 5.6 Transformationsländer und Systemtransformation ............................................. 62 5.6.1 Zum Begriff des Transformationslandes ..................................................... 62 5.6.2 Ökonomische Systemtransformation in Transformationsländern.................... 66 5.6.3 Bedeutung der Energieeffizienz in der polnischen Industrie im Rahmen des Transformationsprozesses ....................................................................... 71 5.6.4 Die Industrie Rumäniens unter energetischem Gesichtspunkt ....................... 74 5.7 Transaktionskostentheorie.............................................................................. 78 5.7.1 Die Transaktionskostentheorie im Rahmen der Neuen Institutionentheorie ..... 78 5.7.2 Transaktionskosten im Rahmen des Emissionshandels................................ 83 5.8 System -und Entscheidungstheorie.................................................................. 85 5.8.1 Grundlagen der System– und Entscheidungstheorie.................................... 85 5.8.2 Betriebswirtschaftliche Entscheidungstheorie.............................................. 90 5.8.2.1 Zum Problembegriff....................................................................................90 5.8.2.2 Alternativenkonfiguration............................................................................92 5.8.2.3 Präferenzmodellierung ...............................................................................94 5.8.3 Unternehmenspolitische Entscheidungsansätze.......................................... 96 5.8.3.1 Argumentenbilanz ......................................................................................96 5.8.3.2 Nutzwertanalyse.........................................................................................97 5.8.3.3 Portfolioanalyse..........................................................................................99 VI 5.8.4 Die Entscheidungsorientierte Betriebswirtschaftslehre................................ 102 5.8.5 Modellklassen ...................................................................................... 109 5.8.6 Entscheidungsregeln............................................................................. 112 5.8.6.1 Entscheidungsregeln bei Unsicherheit .....................................................116 5.8.6.1.1 Minimax-Entscheidungsregel.............................................................116 5.8.6.1.2 Maximax- Entscheidungsregel...........................................................116 5.8.6.1.3 Hurwicz-Entscheidungsregel (Pessimissmus-Optimismus-Regel) .....117 5.8.6.1.4 Savage-Niehans-Entscheidungsregel................................................118 5.8.6.1.5 Laplace-Entscheidungsregel .............................................................119 5.8.6.2 Entscheidungsregeln bei Risiko ...............................................................121 5.8.6.2.1 Erwartungswert-Regel .......................................................................121 5.8.6.2.2 μ -σ -Regel.......................................................................................121 5.8.6.2.3 Bernoulli-Regel..................................................................................122 5.8.6.2.4 Entscheidungsbaum..........................................................................123 5.8.7 Anforderungen an ein Entscheidungsmodell ............................................. 125 Teil C Energieeffizienzstrategien: Europäische Union versus Transformationsländer ...... 128 6 Integrierte Ansätze zur Energieeffizienzsteigerung in Transformationsländern128 6.1 Emissionshandel als marktorientierter Mechanismus zur Effizienzerhöhung ........ 128 6.2 Ordnungspolitik versus Marktmechanismen – Kohlenstoffdioxidsteuer und Handel mit Emissionsrechten............................................................................................... 131 6.3 Die flexiblen Mechanismen des Kyoto -Protokolls ............................................ 136 6.3.1 Clean development mechanism.............................................................. 141 6.3.2 Joint Implementation ............................................................................. 143 6.4 Unternehmensstrategien unter cap – and trade Regulierung ............................. 152 Teil D Energieeffizienzinvestitionen entlang der Wertschöpfungskette........................... 156 7 Herausarbeitung des Handlungsbedarfes für Investitionen in Energieeffizienztechnologien – das ENEFFTECH-Entscheidungsmodell ....................... 156 7.1 Anforderungen an das ENEFFTECH-Entscheidungsmodell............................... 156 7.2 Das ENEFFTECH-Strukturmodell .................................................................. 157 7.3 Datenmodellierung im ENEFFTECH-Strukturmodell......................................... 158 7.3.1 Grundsätze der Datenmodellierung im ENEFFTECH-Strukturmodell............ 158 7.3.2 Informationsarchitektur und Prozessgestaltung für Strategisches Supply Chain Management ........................................................................................ 160 7.3.3 Datenmodell – Informationsebene ........................................................... 166 7.3.4 Datenmodell - Datenerfassungebene....................................................... 169 7.3.5 Datenmodell - Entscheidungsebene ........................................................ 171 7.3.5.1 Vorgaben zur Berechnung........................................................................171 7.3.5.2 Investitionsalternativen.............................................................................172 7.3.5.3 Umweltzustände.......................................................................................173 7.4 Abgrenzung von Bilanzräumen...................................................................... 174 7.5 Formulierung des Entscheidungsproblems...................................................... 178 7.6 Identifizierung von Handlungsalternativen auf Unternehmensebene ................... 183 7.7 Ableitung von Aussagen auf Branchenebene .................................................. 190 VII 7.7.1 Mikro-Makro-Link (MML) ........................................................................ 190 7.7.2 Erfassung relevanter Daten zur Ableitung von Branchenaussagen............... 194 7.7.3 Erweiterung des Ansatzes auf Emissionsreduzierende Energieeffizienzsteigerung ..................................................................... 199 7.7.4 Bewertung des ENEFFTECH-Entscheidungsmodell und Vergleich mit anderen Entscheidungsmethoden........................................................................ 203 8 Modelltest: Fallstudie zum ENEFFTECH-Entscheidungsmodell ................... 205 8.1 Energieeffizienzinvestionen entlang der Supply Chain am Beispiel eines mittelständischen Energieversorgers..................................................................... 205 8.1.1 Allgemeine Informationen und Rahmenbedingungen ................................. 205 8.1.2 Auswahl des Kooperationspartners der Stadtwerke ENEFFTECH-Stadt GmbH... .......................................................................................................... 206 8.1.3 Rahmenbedingungen hinsichtlich des Emissionshandels............................ 208 8.1.4 Auswahl der Wertschöpfungspartner ....................................................... 211 8.2 Lösungsansätze unter Nutzung des Supply Chain Managements ...................... 212 8.2.1 Systematisierung der Investitionsalternativen............................................ 212 8.2.2 Ableitung der Investitionsentscheidung .................................................... 217 Teil E Zusammenfassung und Schlussbetrachtungen ................................................. 220 9 Zusammenfassung und Fazit der Arbeit ................................................... 220 9.1 Zusammenfassende Einschätzung ................................................................ 220 9.2 Quo Vadis? - Ableitung des weiteren Forschungsbedarfes................................ 225 Symbole, Einheiten und Umrechnungen ................................................................... 227 Glossar ................................................................................................................ 229 Literatur- und Quellenverzeichnis............................................................................. 244 Anhang ................................................................................................................ 27