Der Einfluss von Patenten auf Gründungen in technologieorientierten Branchen: Eine theoretische und empirische Analyse

Unternehmensgründungen in technologieorientierten Sektoren leisten einen bedeutsamen Beitrag zur Umsetzung technologischer Innovationen in neue Produkte und Verfahren. Sie tragen somit zum technologischen Wandel bei und stärken die technologische Leistungsfähigkeit einer Volkswirtschaft. Da Innovationen das Hauptkapital solcher Gründungen darstellen, kommt ihrem Schutz eine besondere Bedeutung zu. Mit der Etablierung eines wirksamen Patentschutzsystems kann der Staat das Innovations- und Gründungsgeschehen fördern. In welchem Ausmaß dies dem gegenwärtigen Patentsystem in Deutschland gelingt, ist Gegenstand der Studie. --

Einsatz von Nickel-Katalysatoren zum Cracken von Teerprodukten aus der Niederdruckaufkohlung von Stahl mit Ethin

Die Niederdruckaufkohlung von Stahl ist ein modernes Verfahren, das zur Einsatzhärtung von Stahlbauteilen dient. Bei Temperaturen zwischen 900 und 1050 °C und Drücken unter 50 mbar werden Bauteile durch heterogene Pyrolyse von Ethin in einem Ofen einsatzgehärtet. Das während der Pyrolyse erzeugte Abgas enthält aromatische Kohlenwasserstoffe und kann katalytisch behandelt werden. Der Katalysator wird durch Rußablagerung desaktiviert und muss zyklisch durch Verbrennung mit Luft regeneriert werden

Method for a holistic transformation of mechanical amendments in the case of appication

Im Zeitalter immer kürzerer Prozessketten zur Etablierung neuer Techniken steht der Nutzen durch innovative Entwicklungstools im Vordergrund. Durch die Einführung digitaler Baustufen lassen sich schon in frühen Stadien erste Rückschlüsse auf die Durchführbarkeit oder die realisierbaren Potenziale treffen. Dabei bedienen sich die Simulationsmodelle stets einer umfassenden Menge an Know-How und Erfahrung. Je mehr davon aus der fortschreitenden Entwicklung in die Modellbildung zurückgespiegelt wird, desto akkurater und genauer werden die simulierbaren Ergebnisse. Dies bedeutet jedoch im Umkehrschluss, dass gerade bei mangelndem Expertenwissen eine Neuauslegung einer Komponente große Risiken birgt oder einen immensen Mehraufwand bedeutet. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird diese Problematik aufgegriffen und nachhaltig gelöst. Dabei orientiert sich die Lösungsfindung am Beispiel eines passiven, elektromechanischen Phasenstellers für unterschiedliche Stopp-/Start-Strategien. Dem Anwender steht dabei ein innovatives Werkzeug zur Verfügung: das R-Modell. Dieses zeichnet sich, gegenüber bisherigen Modellen, durch hohe Flexibilität, eine variable Auflösung, einen hohen Abstraktionsgrad sowie die Darbietung geeigneter Werkzeuge und Hilfsmittel zur Problemlösung aus. In dem Fallbeispiel führt das R-Modell durch Kanonisieren komplexer verbrennungsmotorischer Zusammenhänge zu Schnittstellen, mit denen sich auch ohne Fachwissen Rückschlüsse auf die Einflussnahme geometrischer Änderungen der Phasensteller auf den Motor-Stopp-/Start treffen lassen. Gerade im Rahmen einer Projektübergabe der Vorentwicklung zur Serienentwicklung ist die Weitergabe eines solchen Werkzeugs von unermesslichem Wert: So können in der Neudimensionierung bauraumkritischer Bauteile bereits Erkenntnisse über die Konsequenzen auf innermotorische Größen betrachtet werden, ohne dass der bearbeitende Konstrukteur das thermodynamische Fachwissen besitzt. Ändern sich motorische Rahmengrößen, so bietet das R-Modell ebenfalls die Möglichkeit, einzelne Bereiche iterativ anzupassen ohne alle Phasen der Modellbildung neu zu durchlaufen. Daraus folgt die maßgebende Flexibilität des Modells; Es ermöglicht dem Anwender lediglich an der Stelle Input zu liefern, an der dieser benötigt wird.In the age of ever shorter process cycles for establishing new techniques, the benefit of innovative development tools is more important than ever. Through the implementation of digital phases first conclusions according to the feasibility or the reachable potentials can be made at early stages of the development. Therefore, simulation models are made, which require a huge amount of know-how and experience. The more information of the progressive development return to the modelling, the better and more exactly the simulation results become. This means in the reversal conclusion that a lack of expertise brings a higher risk of failures or requires a large amount of time consumption for redesigning components. In this thesis, this problem is taken up and solved sustainably. The solution is made on the example of a passive electromechanical camphaser for various stop-/start-strategies. In the end, an innovative tool named “the R-Model” is provided to the user. In comparison to current models, the R-Model is characterized by high flexibility, a variable resolution, a high level of abstraction and a pool of suitable tools and aids for solving problems. In this particular case, the R-Model creates interfaces with which users can investigate for example the impact of geometrical changes of the camphaser on the engine stop-/start, by canonizing complex combustion-engine correlations. Especially within the framework of a project transfer from the predevelopment to the series development, the need of transferring such a tool has a high importance: So, space limited parts can be re-dimensioned by a (no combustion expert) construction engineer without violating thermodynamic values. Even if some engine frame sizes do change, the R-Model offers possibilities to modify single sections iteratively without forcing the user to rerun the whole modelling again. This allows the high flexibility of the model: The user has to enter the input only where it’s actually needed

"Hallo! ... Wer spricht bitte?"

Zum Einstieg in die Thematik zeigt der Verfasser die Spannung des medienhistorischen Verlaufs des Telephons auf. In den Anfängen der Telephonie war es etwas Besonderes, ein Telephon in der Wohnung (bzw. am Gang) zu haben. Es war bis in die sechziger Jahre des vorigen Jahrhunderts sogar ein konviviales Werkzeug, eines, das dem Zusammenleben der Menschen dienlich war und – wenn nicht zu aufdringlich - in manchen Fällen noch ist. Man denke dabei an die Telephonseelsorge, welche seit den sechziger Jahren des vorigen Jahrhunderts besteht. Es liegt nahe, Standpunkte und Problembereiche des Telefons mediengeschichtlich und systemisch zu betrachten und dabei auch sich aufdrängende Fragen der philosophischen Disziplinen Ästhetik, Technik (Medien) und Wirtschaft darzustellen bzw. zu analysieren. „Die Technik habe als Resultat den Menschen von der unmittelbaren Gegenwart gelöst, so dass ein Gefühl der „Ohnmacht“ entstanden sei“, meint Karl Jaspers und zeigt in seiner Existenzphilosophie auf, dass der Mensch als Möglichkeit seiner Spontanität sich gegen das bloße Resultatsein wendet. Wir Menschen verspüren unsere schicksalhafte Eingelassenheit („Geworfenheit“) in eine Welt, in der wir uns in ewiger schuldhafter Verstrickung ständig zu entscheiden haben. „Der Mensch kann in der Welt nicht nur seiner Selbst sein“, so Jaspers. Technik und Fortschritt haben ihm eine neue Definition gegeben, die nicht von den Menschen selbst gesetzt ist, sondern von außen kommt. Technik spielt mit, wenn eine neue Gesellschaft und neue Regeln des menschlichen Zusammenlebens entstehen. Der Verfasser ist der Ansicht, dass Techniker, Erfinder und Ingenieure nicht nur „darauf los forschen“ sollen und dürfen, sondern immer das ethische Ziel (z. B. Utilitarismus) vor Augen haben müssten, dass alle Technik und damit auch das Telephon zum Wohle des Menschen gedeihe und nicht umgekehrt zur potentiellen Quelle der Störung oder sogar zur Gefahr werden sollte (z. B. durch Strahlung usw.). Die Bedeutung des Telephons ist darin zu sehen, dass es am Beginn der globalen Informations- und Kommunikationsgesellschaft stand und das Tor zu einer schnelllebigen Bürgergesellschaft öffnete. Der Alltag wurde erst vor etwa 100 Jahren in seiner Gliedrigkeit „entdeckt“. Plötzlich gab es Telephonate in der Firma bzw. im Büro und Telephonate nach der Arbeitszeit, also in der Freizeit, Zuhause, in der Wohnung. Es liefen hier gleich mehrere medientechnische Entwicklungslinien des 19. Jahrhunderts zusammen, nämlich die Konstruktion und Erforschung mechanischer und elektrischer Sprechmaschinen. Der Verfasser zeigt auch auf, dass durch das Telephon alles immer schneller und schneller ablaufen kann, nicht nur in der Wirtschaft sondern auch im privaten Leben, in den eigenen vier Wänden. Es ist keine Zeit mehr für die Beschaulichkeit der „guten alten Zeit“. Die für uns Menschen wichtige Muße wird aufgrund Übertechnisierung und ständiger Erreichbarkeit und Verfügbarkeit - auch in den eigenen vier Wänden - zurückgedrängt.As introduction to the subject, the historic development of the medium „telephone“ is presented. In the early stages of this new technology it seemed to be unique to have a telephone of one’s own (house corridor). Up to the sixties oft the last century it was even a convivial tool, beneficial for coexistence of humans. In some case this is still valid for today, for example in connection with crisis helpline, which exists since the sixties oft the last century. Positions an problem areas often the telephone are observed in a media-historical and systemic manner, as well as emerging questions of the philosophic disciplines aesthetic, technology (media) and economy are exhibited and analysed. „As a result, technology has disconnected the human being from his direct presence, constituting a feeling of helplessness“, says Karl Jaspers. By means of existential philosophy, he shows that the human, as a potential of his spontaneity, is turning against being merely an outcome. Technology and progress gave a new definition to the humans which is not applied by themselves but comes from the outside. Technology plays a prominent role in the development of a new community and new rules of coexistence. Is the telephone assisting to free the human existence from „senselessness“? It is the author’s opinion, the technicians, inventors and engineers should keep in mind the ethical aim (e. g. by means of radiation.) The meaning of the telephone is that it marked the early stage of the global information and communication society and opened the door to a fast moving civil society. No more than 100 years ago, a special kind of structure was discovered in everyday life. From this time on, two kinds of telephone calls exist, one in the office and another at home in leisure time. This is called the second media revolution, after the first one, caused by Johannes Guttenberg through the invention of letterpress which led from speech to writing. The author also shows that by use of the telephone everything is running faster and faster, not only in economics but also in private life. There is no more time for tranquillity like in the „good old times“. The high level of mechanisation combined with availability at any time, even at home, repressed leisure time which howeve

Development of innovative thermoelectric generators and their application in solar thermal systems

Thermoelektrische Generatoren sind Bauteile zur direkten Umwandlung von Wärme in elektrische Energie. Durch ihre derzeit noch niedrigen Wandlungseffizienzen und ihre hohen Herstellkosten werden sie derzeit nur in Nischenanwendungen eingesetzt. Aktuelle Forschungen beschäftigen sich hauptsächlich mit der Verbesserung der verwendeten Materialien und weniger mit dem Aufbau eines thermoelektrischen Gesamtsystems und dessen Anbindung an eine Anwendung, bei der eine hohe Menge an heute nicht genutzter Wärmeenergie verfügbar ist. Eine solche Anwendung können thermische Solaranlagen zur Warmwassererzeugung und Heizungs-unterstützung im Einfamilienhausbereich sein. Die dort genutzten Anlagen leiden in Zeiten hoher solarer Einstrahlung bei fehlender Last (z.B. im Sommer) unter dem Phänomen des Verdampfens des Solarfluids („Stagnation“) und daraus resultierender thermischer und mechanischer Überlastung der Systemkomponenten. Hieraus ergeben sich Begrenzungen in der Größe der installierten Kollektorfelder, die in der Konsequenz auch die Wirtschaftlichkeit der Anlage einschränken. Im Frühjahr und Herbst würde eine doppelt so groß installierte Kollektorfläche die Wirtschaftlichkeit der Anlage deutlich verbessern, im Sommer würde eine solche Anlage aber unter der nicht mehr kontrollierbaren Stagnation Schaden nehmen, weshalb aus Gewährleistungsgründen Installationsunternehmen solche Anlagen nicht montieren. Thermoelektrische Generatoren könnten die überschüssige Wärme aus dem System entziehen, einen Teil in elektrische Energie umwandeln und den Rest an die Umgebung abgeben. Somit würde nicht nur eine höherwertige Form der Energie erzeugt und eventuell wirtschaftlich genutzt (Einspeisung in das Energieversorgungsnetz), sondern bei geeigneter Auslegung auch die Temperatur des Solarfluids kontrolliert und unterhalb der Verdampfungstemperatur gehalten. Ein einem theoretischen Teil der Arbeit werden die Grundlagen der Wärmeübertragung und der thermoelektrischen Effekte beschrieben. Der thermoelektrische Generator wird in Bezug auf seine Leistung, Effizienz und Temperatur-Entropie-Charakteristik mit idealen und realen Wärmekraftmaschinen verglichen und eingeordnet. Nachfolgend werden die wesentlichen Bestandteile einer thermischen Solaranlage und das Phänomen der Stagnation erläutert. Der Teil schließt mit einer Beschreibung des Standes der Technik zur Stagnationsvermeidung. Anschließend wird ein neuartiger thermoelektrischer Generator entwickelt und in seinen Bestandteilen beschrieben. Um möglichst viele Erkenntnisse vor dem Bau eines Prototypen zu erlangen, wird der Generator gemäß der geltenden Gesetzmäßigkeiten charakterisiert und analysiert. Ausführliche FEM- und Parameterstudien wurden durchgeführt. Desweiteren wurde ein Kompaktmodell für ein Hybridsystem aus einer Solarthermie-Anlage und einem thermoelektrischen Modell programmiert, das die Verbindung zwischen der technologischen Systembeschreibung und der wirtschaftlichen Bewertung des Systemnutzens schafft. Im praktischen Teil wird ein in dieser Analyse als geeignet eingestuftes System aufgebaut und auf einem dafür ausgelegten Prüfstand messtechnisch untersucht. Den Abschluss dieses Teils der Arbeit bildet eine Ganzjahressimulation des Hybridsystems aus Solaranlage und Thermoelektrikmodul, aus der die Zielerreichung in Bezug auf erzeugte elektrische Energie und Stagnationsvermeidung für verschiedene geografische Positionen hervorgeht. Abschließend erfolgt eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung heute verfügbarer Solarsysteme, die mit dem entwickelten Thermoelektrikmodul oder alternativ mit den Stagnationsvermeidungstechniken gemäß des Standes der Technik gekoppelt werden.Thermoelectric generators are devices for direct conversion of heat energy into electricity. Due to their low efficiencies and high production costs, their usage is limited to niche applications these days. The thermoelectric research community mainly focuses on improvements of thermoelectric materials and less on the layout and design of thermoelectric systems and modules and the interface to applications, where high amounts of heat are available and get lost to environment today. Solar thermal systems for hot water and domestic heating could be such an application. Today’s installations suffer from evaporation of the solar fluid (“stagnation phenomenon”) in times of high solar insolation and low load, which causes thermal and mechanical stress in the system components. This results in size limitations for the installed collector area and also a limited possibility to decrease payback periods. In spring and autumn, doubling the installed collector surface could shorten the payback period significantly, but during summer these systems would be damaged by uncontrolled stagnation. Due to liability risks, installation companies do not install these big collector areas. Thermoelectric generators could take the heat from the system and partly convert it into electricity. The remain is dissipated to ambient air. This would not only increase the goodness of the energy (possibility to feed it into the electricity grid), but also avoid stagnation by controlling the temperature of the solar fluid and keeping it below its evaporation temperature, if the system is designed well. In a theoretical part, the basics of heat transfer and thermoelectric effects are described. Thermoelectric generators are compared with ideal and real heat engines with a view to power output, efficiencies and their temperature entropy characteristics. The following section highlights the main components of a solar thermal system and the stagnation phenomenon is explained. This section closes with a description of the technological state of the art to avoid stagnation. In the main part, a new design of a thermoelectric generator is developed and described in its important components. To gather as much knowledge on the characteristics as possible before building a prototype, the TEG is analyzed by the help of the ruling laws of physics. Extensive FEM analysis and parameter studies are carried out. Furthermore, a compact model for thermoelectrically equipped hybrid solar thermal systems has been developed as a crucial link between the technological system description and the economic feasibility evaluation. In the practical part, a system is built according to the results of this analysis and tested on a dedicated test bench. A full year simulation of a hybrid system (solar thermal system and thermoelectric module) is described and the target achievement in terms of generated electricity and avoiding of stagnation is evaluated for different geographic positions on Earth. In the final part, a payback period analysis for currently available solar thermal systems, coupled with the newly developed thermoelectric module is carried out and an extensive comparison to alternatively available state of the art systems avoiding stagnation is presented

Das kulturelle Gedächtnis im Zeitalter digitaler und vernetzter Medien und sein Recht: Status Quo der rechtlichen, insbesondere urheberrechtlichen Rahmenbedingungen von Bestandsaufbau, Bestandserhaltung und kommunikativer sowie kommerzieller Bestandsvermittlung kultureller Äußerungen im Zeitalter digitaler und vernetzter Medien durch Bibliotheken, Archive und Museen in Deutschland und Regelungsalternativen

15 octobre 19061906/10/15 (N20,A5)-1906/10/15

Elektroaktive Hybridmaterialien auf der Basis von Metalloxidpartikeln und leitfähigen Polymerschichten

Ausgangspunkt dieser Arbeit war die Frage, inwieweit die zur Herstellung von Compositmaterialien aus leitfähigen Polymerfilmen (Polythiophen, Polypyrrol) und Metalloxidschichten (anodisch oxidiertes Titan, chemisch oxidiertes Silicium bzw. Aluminium) entwickelte Präparationsmethode auf die Herstellung hybrider Core - Shell - Partikel (Core: Metalloxidpartikel; Shell: leitfähiges Polymer) übertragbar ist. Die erfolgreiche Beschichtung dispergierter Oxidpartikel mit leitfähigen Poly- meren zeigte, dass nicht nur eine analoge Verfahrensweise (Adsorption des Monomers auf der Substratoberfläche und anschließende Zugabe des Oxidationsmittels) verwendet werden konnte, sondern dass bei der Pulverbeschichtung infolge der großen spezifischen Oberfläche der Materialien auch ohne Einsatz spezieller Haftvermittler, hervorragende Schichtqualitäten (hohe Haftfestigkeit, hoher Be- deckungsgrad) erreicht wurden, und die auf diesem Wege hergestellten Verbundmaterialien in Pulverform in beliebiger Menge, Partikelgröße und Zusam-mensetzung verfügbar waren. Der durch die Verkapselung der Oxidteilchen mit intrinsich leitfähigen Polymeren bewirkte enge Kontakt zwischen Polymer- und Oxidphase und die auf diesem Wege realisierte Oberflächenmodifizierung führte zu einem im Vergleich zu den reinen Komponenten wesentlich veränderten Eigenschaftsspektrum. Durch die Herstellung von Compositen waren die leitfähigen Polymere leichter dispergierbar, und konnten kathaphoretisch in guter Qualität, auch auf großen Substratflächen abgeschieden werden.Starting with the question about the possibility of producing composites based on conducting polymer films (polythiophene, polypyrrole) and metal oxide layers (anodically oxidized titanium, chemical oxidized silicon or aluminium) it was the goal of this work to transfer and modify this method for the preparation of hybrid core - shell - particles (core: metal oxide particle; shell: conducting polymer). By the successfully covering of dispersed oxide particles it was shown, that not only an analogous procedure (adsorption of the monomer on the substrate surface and the following addition of an oxidant) can be used, but that in the case of powder covering because of the high specific surface area of the oxide powders, outstanding layer qualities without using adhesion promotors can be produced. Following this way, powder-like compound materials can be ordered and designed in any quantity, particle size and composition. Through the encapsulation of the oxide particles with intrinsic conducting polymers a narrow contact between the polymer and the oxide phase and a surface modification were made by a very simple way. By this surface modification a totally different behaviour of the composites, compared to their components was realized. The producing of composites allowes a better dispersibility of conducting polymers and their cathaphoretically deposition with a good quality, also on larger substrate surfaces