A Device Interconnection System for Energy Management

Mit Energiemanagementlösungen lassen sich wertvolle Beiträge zur Erhöhung der Energieeffizienz erzielen. Geeignete Lösungen können eine Reduzierung des Ausstoßes an Treibhausgasen bewirken sowie zu einer Reduzierung der Energiekosten für die Bürgerinnen und Bürger beitragen. Im Rahmen dieser Arbeit werden die wesentlichen Bestandteile von Energiemanagementsystemen und deren Einsatzfähigkeit in verteilten Systemen genauer betrachtet. Dabei wird gezeigt, dass viele bisherige Energiemanagementsysteme Beschränkungen in ihrer Einsatzfähigkeit unterliegen. Aus diesem Grund wird ein Systemkonzept für zukünftige Energiemanagementsysteme auf Basis des Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) nach einem allgemeinen, Nutzer-zentrierten Ansatz entwickelt. Das Systemkonzept besteht erstens aus Verfahren zur Geräteeinbindung möglichst alle Arten von Anlagen, Maschinen und Geräten, zweitens aus einer datenschutz- und datensicherheitskonformen hierarchischen Kommunikationsstruktur sowie drittens aus verschiedenen modularen Energiemanagement-Funktionalitäten. Für die Erprobung des Systemkonzepts wurde u.a. eine Softwareplattform in der Skriptsprache JavaScript zur Ausführung von verteilten Energiemanagement-Anwendungen implementiert. Verschiedene Techniken zur Geräteeinbindung sowie Energiemanagement-Funktionalitäten wurden als Anwendungen dieser Softwareplattform umgesetzt. Dazu zählen eine Energieverbrauchsschätzung für Computer, mehrere Techniken zur Identifikation des Gerätebetriebsstatus anhand von Messdaten, einige Smartphone- bzw. Tablet-Anwendungen für die Nutzer-unterstützte Energieverbrauchsoptimierung sowie Anwendungen zur automatisierten Energieverbrauchsoptimierung inklusive einer Lastspitzenreduktion. Zur Demonstration der Funktionsfähigkeit wurde das System in Unternehmen und Privathaushalten eingesetzt. Dabei wird gezeigt, dass die bisherigen Beschränkungen der Einsatzfähigkeit von Energiemanagementsystemen überwunden werden und ein großflächiger Einsatz technisch möglich ist. Weiterhin werden die verschiedenen Komponenten und Verfahren einzeln evaluiert. Die gewählte hierarchische Kommunikationsstruktur bestätigt sich dabei als geeignetes Konzept, das zudem weitere Vorteile hinsichtlich der Skalierungsfähigkeit und der Ausfallsicherheit bietet. Zusätzlich wird gezeigt, dass die verschiedenen Techniken und Funktionalitäten aufgrund ihrer Präzision und aufgrund ihrer gezeigten Realisierbarkeit angemessene Lösungen für das Energiemanagement darstellen.In view of the energy transition in Germany, potential power savings are achieved through the application of energy management solutions. Using appropriate concepts, energy management systems can contribute to the reduction in the emission of greenhouse gases and reduce the energy costs for end consumers. In this thesis, the different components of energy management systems are studied and their applicability in distributed systems is analyzed. It is shown that a majority of energy management systems suffer from limitations in their operational capabilities. For this reason, a user oriented system concept for future energy management systems based on the Internet of Things (IoT) is developed. The system is composed of three layers, the lowest of which addresses the methods for the integration of all types of machines and devices. For the middle layer a hierarchical communication structure with distributed applications is suggested, to satisfy privacy and data security requirements. In the top layer, different energy management functionalities are outlined. For the testing of the system concept, a software platform for distributed applications was realized in JavaScript. Several device connectivity techniques as well as energy management functionalities are implemented as applications of this software platform, such as an energy consumption estimation for computers, several device status identification techniques based on measured data, several smartphone and tablet applications for the end-user based energy consumption optimization as well as some applications for the automated energy consumption optimization, including a peak consumption reduction. To demonstrate the functionality of the system, it was used in both work and home environments. Thereby it is demonstrated that the restrictions in the operational capability of energy management systems could be overcome and that a wide deployment of these systems is possible from a technical point of view. Furthermore, the different components and processes are individually evaluated, whereby the chosen hierarchal communication structure is proven to be a practical concept, offering advantages in scaling and reliability. It is shown that the different techniques and functionalities offer a capable energy management solution, as a result of their precision and demonstrated feasibility

HLA-Ligandomanalyse des Multiplen Myeloms

In der Arbeit wurde das HLA-Ligandom des Multiplen Myeloms definiert, sowie der Einfluss des Proteasomeninhibitors Carfilzomib auf das HLA-Ligandom beobachtet

Supply of raw materials for High-tech german industries – specifying and further developing germany’s raw materials strategy. Summary

German industry is heavily dependent on imports of non-energy mineral raw materials. Many actors see the tense situation on the international raw material markets, especially the rise in raw material prices, the increasing competition for global access to raw materials as well as the concentration of production in a few countries, some of which are politically unstable, as threats to future supply stability. This has led to raw materials policy gaining in importance in recent years. The TAB report is dedicated to the current challenges of German raw materials policy, which arise primarily from technological change. The diffusion of new technologies can lead to an increasing demand for raw materials. Due to the low adaptability of the raw materials markets, negative repercussions on the development and production of high technologies may result, which would affect Germany as a high-tech location in a special way. Therefore, special attention is paid to the analysis of the vulnerability of German high-tech sectors to commodity supply risks. In addition to quantitative macroeconomic analyses, two case studies are used to show how individual companies are affected. A systematic examination of the various raw materials policy The aim is to further develop German raw materials policy

A reservoir trap for antiprotons

We have developed techniques to extract arbitrary fractions of antiprotons from an accumulated reservoir, and to inject them into a Penning-trap system for high-precision measurements. In our trap-system antiproton storage times > 1.08 years are estimated. The device is fail-safe against power-cuts of up to 10 hours. This makes our planned comparisons of the fundamental properties of protons and antiprotons independent from accelerator cycles, and will enable us to perform experiments during long accelerator shutdown periods when background magnetic noise is low. The demonstrated scheme has the potential to be applied in many other precision Penning trap experiments dealing with exotic particles.Comment: Article by the BASE-collaboration at CERN. Results from the Antiproton physics run 2014. Submitted to International Journal of Mass Spectrometry, 8th of April 201

Stress Urinary Incontinence: An Unsolved Clinical Challenge

Stress urinary incontinence is still a frequent problem for women and men, which leads to pronounced impairment of the quality of life and withdrawal from the social environment. Modern diagnostics and therapy improved the situation for individuals affected. But there are still limits, including the correct diagnosis of incontinence and its pathophysiology, as well as the therapeutic algorithms. In most cases, patients are treated with a first-line regimen of drugs, possibly in combination with specific exercises and electrophysiological stimulation. When conservative options are exhausted, minimally invasive surgical therapies are indicated. However, standard surgeries, especially the application of implants, do not pursue any causal therapy. Non-absorbable meshes and ligaments have fallen into disrepute due to complications. In numerous countries, classic techniques such as colposuspension have been revived to avoid implants. Except for tapes in the treatment of stress urinary incontinence in women, the literature on randomized controlled studies is insufficient. This review provides an update on pharmacological and surgical treatment options for stress urinary incontinence; it highlights limitations and formulates wishes for the future from a clinical perspective

Die Versorgung der deutschen Wirtschaft mit Roh- und Werkstoffen für Hochtechnologien – Präzisierung und Weiterentwicklung der deutschen Rohstoffstrategie. Innovationsreport

Die deutsche Industrie ist stark von Importen nichtenergetisch genutzter mineralischer Rohstoffe abhängig. Die angespannte Situation der internationalen Rohstoffmärkte, insbesondere der Anstieg der Rohstoffpreise, die steigende Konkurrenz um globale Rohstoffzugänge sowie die Konzentration der Förderung auf wenige, teils politisch instabile Länder sehen viele Akteure als Gefahren für die zukünftige Versorgungsstabilität. Dies führte dazu, dass die Rohstoffpolitik in den letzten Jahren an Bedeutung gewann. Der TAB-Bericht widmet sich den aktuellen Herausforderungen der deutschen Rohstoffpolitik, die sich vor allem aus dem technologischen Wandel ergeben. Die Diffusion neuer Technologien kann zu einer steigenden Rohstoffnachfrage führen. Aufgrund der geringen Anpassungsfähigkeit der Rohstoffmärkte können sich negative Rückwirkungen auf die Entwicklung und Produktion von Hochtechnologien ergeben, die Deutschland als Hochtechnologiestandort in besonderer Weise treffen würden. Deshalb wird der Analyse der Verwundbarkeit der deutschen Hochtechnologiesektoren gegenüber Rohstoffversorgungsrisiken besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Neben quantitativen makroökonomischen Analysen wird auch anhand von zwei Fallstudien die Betroffenheit einzelner Unternehmen aufgezeigt. Eine systematische Betrachtung der verschiedenen rohstoffpolitischen Steuerungsansätze soll der Weiterentwicklung der deutschen Rohstoffpolitik dienen. INHALT ZUSAMMENFASSUNG 5 I. EINLEITUNG 19 II. ROHSTOFFPOLITIK: EIN POLITIKFELD IM WANDEL 23 1. Grundlegende Herausforderungen der Rohstoffpolitik 23 1.1 Anpassungsprozesse auf den Rohstoffmärkten 24 1.2 Grundlegende Probleme der Rohstoffmärkte 26 2. Das Spannungsfeld der Rohstoffpolitik 28 3. Die Rohstoffstrategie der Bundesregierung 32 4. Aktuelle gesellschaftliche Diskussion über rohstoffpolitische Ziele 34 4.1 Diskussion in den politischen Parteien 34 4.2 Diskussion in den Wirtschaftsverbänden 37 4.3 Diskussion in der Zivilgesellschaft 38 4.4 Fazit zur rohstoffpolitischen Zieldiskussion in Deutschland 40 III. DIE DEBATTE ÜBER DIE KRITIKALITÄT VON ROHSTOFFEN 43 1. Historische Vorläufer der Debatte über kritische Rohstoffe 44 2. Ursachen für die Renaissance der Debatte über kritische Rohstoffe 45 2.1 Globale Konkurrenz um den Zugang zu Rohstoffen 46 2.2 Konzentration der Kontrolle über Rohstoffe 48 2.3 Hohe Bedeutung von Rohstoffen für den technologischen Fortschritt 53 2.4 Einfluss gesellschaftlicher Entwicklungen 55 3. Kritikalitätskonzeption 58 IV. ANSÄTZE ZUR MESSUNG DER KRITIKALITÄT VON ROHSTOFFEN 61 1. Analysierte Kritikalitätsstudien 62 1.1 USA: Minerals, Critical Minerals, and the U.S. Economy 62 1.2 Europäische Union: Critical raw materials for the EU 67 1.3 UK: Material Security. Ensuring resource availability for the UK Economy 71 1.4 Bayern: Rohstoffsituation Bayern 74 1.5 Deutschland: kritische Rohstoffe für Deutschland 77 2. Gesamtbewertung 80 3. Grundzüge für die methodische Weiterentwicklung von Kritikalitätsstudien 84 V. BEWERTUNG DER ÖKONOMISCHEN AUSWIRKUNGEN STEIGENDER ROHSTOFFPREISE AUF DEN HOCHTECHNOLOGIESEKTOR 87 1. Grundlegende Definitionen 88 1.1 Rohstoffdefinition 88 1.2 Definition Hochtechnologiesektor 91 2. Wahrnehmung von Versorgungsrisiken bei Rohstoffen aus Unternehmenssicht 95 3. Differenzierte Analyse der Auswirkungen steigender Rohstoffpreise 97 4. Schlussfolgerungen 101 VI. FALLSTUDIEN AUS DEM DEUTSCHEN HOCHTECHNOLOGIESEKTOR 103 1. Versorgungssituation bei Wolfram 105 1.1 Einleitung 105 1.2 Beschreibung der Wertschöpfungskette 107 1.3 Kritikalität der Versorgungssituation 109 1.4 Wahrnehmung des Versorgungsrisikos 121 1.5 Maßnahmen zur Erhöhung der Versorgungssicherheit 122 1.6 Fazit 123 2. Versorgungssituation bei Neodym 125 2.1 Einleitung 125 2.2 Beschreibung der Wertschöpfungskette 127 2.3 Kritikalität der Versorgungssituation 131 2.4 Wahrnehmung des Versorgungsrisikos 143 2.5 Maßnahmen zur Erhöhung der Versorgungssicherheit 144 2.6 Fazit 145 3. Schlussfolgerungen 146 VII. ANSATZPUNKTE FÜR DIE WEITERENTWICKLUNG DER DEUTSCHEN ROHSTOFFPOLITIK 149 1. Typologie staatlicher Steuerungsansätze 149 2. Rohstoffpolitische Steuerungsansätze 151 2.1 Staatliche Hoheitsrechte 151 2.2 Staatliches Angebot von Dienstleistungen 158 2.3 Ordnungsrechtliche Vorgaben 161 2.4 Ökonomische Anreize 176 2.5 Information, Beratung und Vernetzung 189 3. Ausgestaltung der rohstoffpolitischen Ziele 193 VIII. SCHLUSSFOLGERUNGEN FÜR DIE DEUTSCHE ROHSTOFFPOLITIK 197 LITERATUR 205 ANHANG 219 1. Tabellenverzeichnis 219 2. Abbildungsverzeichnis 220 3. Workshop 22

Die Versorgung der deutschen Wirtschaft mit Roh- und Werkstoffen für Hochtechnologien – Präzisierung und Weiterentwicklung der deutschen Rohstoffstrategie. Innovationsreport

Die deutsche Industrie ist stark von Importen nichtenergetisch genutzter mineralischer Rohstoffe abhängig. Die angespannte Situation der internationalen Rohstoffmärkte, insbesondere der Anstieg der Rohstoffpreise, die steigende Konkurrenz um globale Rohstoffzugänge sowie die Konzentration der Förderung auf wenige, teils politisch instabile Länder sehen viele Akteure als Gefahren für die zukünftige Versorgungsstabilität. Dies führte dazu, dass die Rohstoffpolitik in den letzten Jahren an Bedeutung gewann. Der TAB-Bericht widmet sich den aktuellen Herausforderungen der deutschen Rohstoffpolitik, die sich vor allem aus dem technologischen Wandel ergeben. Die Diffusion neuer Technologien kann zu einer steigenden Rohstoffnachfrage führen. Aufgrund der geringen Anpassungsfähigkeit der Rohstoffmärkte können sich negative Rückwirkungen auf die Entwicklung und Produktion von Hochtechnologien ergeben, die Deutschland als Hochtechnologiestandort in besonderer Weise treffen würden. Deshalb wird der Analyse der Verwundbarkeit der deutschen Hochtechnologiesektoren gegenüber Rohstoffversorgungsrisiken besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Neben quantitativen makroökonomischen Analysen wird auch anhand von zwei Fallstudien die Betroffenheit einzelner Unternehmen aufgezeigt. Eine systematische Betrachtung der verschiedenen rohstoffpolitischen Steuerungsansätze soll der Weiterentwicklung der deutschen Rohstoffpolitik dienen. INHALT ZUSAMMENFASSUNG 5 I. EINLEITUNG 19 II. ROHSTOFFPOLITIK: EIN POLITIKFELD IM WANDEL 23 1. Grundlegende Herausforderungen der Rohstoffpolitik 23 1.1 Anpassungsprozesse auf den Rohstoffmärkten 24 1.2 Grundlegende Probleme der Rohstoffmärkte 26 2. Das Spannungsfeld der Rohstoffpolitik 28 3. Die Rohstoffstrategie der Bundesregierung 32 4. Aktuelle gesellschaftliche Diskussion über rohstoffpolitische Ziele 34 4.1 Diskussion in den politischen Parteien 34 4.2 Diskussion in den Wirtschaftsverbänden 37 4.3 Diskussion in der Zivilgesellschaft 38 4.4 Fazit zur rohstoffpolitischen Zieldiskussion in Deutschland 40 III. DIE DEBATTE ÜBER DIE KRITIKALITÄT VON ROHSTOFFEN 43 1. Historische Vorläufer der Debatte über kritische Rohstoffe 44 2. Ursachen für die Renaissance der Debatte über kritische Rohstoffe 45 2.1 Globale Konkurrenz um den Zugang zu Rohstoffen 46 2.2 Konzentration der Kontrolle über Rohstoffe 48 2.3 Hohe Bedeutung von Rohstoffen für den technologischen Fortschritt 53 2.4 Einfluss gesellschaftlicher Entwicklungen 55 3. Kritikalitätskonzeption 58 IV. ANSÄTZE ZUR MESSUNG DER KRITIKALITÄT VON ROHSTOFFEN 61 1. Analysierte Kritikalitätsstudien 62 1.1 USA: Minerals, Critical Minerals, and the U.S. Economy 62 1.2 Europäische Union: Critical raw materials for the EU 67 1.3 UK: Material Security. Ensuring resource availability for the UK Economy 71 1.4 Bayern: Rohstoffsituation Bayern 74 1.5 Deutschland: kritische Rohstoffe für Deutschland 77 2. Gesamtbewertung 80 3. Grundzüge für die methodische Weiterentwicklung von Kritikalitätsstudien 84 V. BEWERTUNG DER ÖKONOMISCHEN AUSWIRKUNGEN STEIGENDER ROHSTOFFPREISE AUF DEN HOCHTECHNOLOGIESEKTOR 87 1. Grundlegende Definitionen 88 1.1 Rohstoffdefinition 88 1.2 Definition Hochtechnologiesektor 91 2. Wahrnehmung von Versorgungsrisiken bei Rohstoffen aus Unternehmenssicht 95 3. Differenzierte Analyse der Auswirkungen steigender Rohstoffpreise 97 4. Schlussfolgerungen 101 VI. FALLSTUDIEN AUS DEM DEUTSCHEN HOCHTECHNOLOGIESEKTOR 103 1. Versorgungssituation bei Wolfram 105 1.1 Einleitung 105 1.2 Beschreibung der Wertschöpfungskette 107 1.3 Kritikalität der Versorgungssituation 109 1.4 Wahrnehmung des Versorgungsrisikos 121 1.5 Maßnahmen zur Erhöhung der Versorgungssicherheit 122 1.6 Fazit 123 2. Versorgungssituation bei Neodym 125 2.1 Einleitung 125 2.2 Beschreibung der Wertschöpfungskette 127 2.3 Kritikalität der Versorgungssituation 131 2.4 Wahrnehmung des Versorgungsrisikos 143 2.5 Maßnahmen zur Erhöhung der Versorgungssicherheit 144 2.6 Fazit 145 3. Schlussfolgerungen 146 VII. ANSATZPUNKTE FÜR DIE WEITERENTWICKLUNG DER DEUTSCHEN ROHSTOFFPOLITIK 149 1. Typologie staatlicher Steuerungsansätze 149 2. Rohstoffpolitische Steuerungsansätze 151 2.1 Staatliche Hoheitsrechte 151 2.2 Staatliches Angebot von Dienstleistungen 158 2.3 Ordnungsrechtliche Vorgaben 161 2.4 Ökonomische Anreize 176 2.5 Information, Beratung und Vernetzung 189 3. Ausgestaltung der rohstoffpolitischen Ziele 193 VIII. SCHLUSSFOLGERUNGEN FÜR DIE DEUTSCHE ROHSTOFFPOLITIK 197 LITERATUR 205 ANHANG 219 1. Tabellenverzeichnis 219 2. Abbildungsverzeichnis 220 3. Workshop 22

SCD5 Regulation by VHL Affects Cell Proliferation and Lipid Homeostasis in ccRCC

Clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) is the most common histological subtype of renal cancer, and inactivation of the VHL tumor suppressor gene is found in almost all cases of hereditary and sporadic ccRCCs. CcRCC is associated with the reprogramming of fatty acid metabolism, and stearoyl-CoA desaturases (SCDs) are the main enzymes controlling fatty acid composition in cells. In this study, we report that mRNA and protein expression of the stearoyl-CoA desaturase SCD5 is downregulated in VHL-deficient cell lines. Similarly, in C. elegans vhl-1 mutants, FAT-7/SCD5 activity is repressed, supporting an evolutionary conservation. SCD5 regulation by VHL depends on HIF, and loss of SCD5 promotes cell proliferation and a metabolic shift towards ceramide production. In summary, we identify a novel regulatory function of VHL in relation to SCD5 and fatty acid metabolism, and propose a new mechanism of how loss of VHL may contribute to ccRCC tumor formation and progression