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CAFM-Systeme werden zunehmend zur Unterstützung der Arbeitsabläufe im Bereich des Immobilien und Facility Managements eingesetzt. Die Einführung eines CAFM-Systems ist ein umfangreiches Vorhaben, das mit einem hohen Aufwand an Zeit, Kosten und Personal verbunden ist. Häufig ist allerdings der Mangel an personellen Kapazitäten ein großes Hindernis bei der Einführung und auch beim späteren Betrieb von CAFM-Systemen. Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, Kennzahlen für die Personalbemessung bei Digitalisierungsprojekten im Immobilien und Facility Management zu entwickeln, ausgehend vom Personalbedarf vergangener Projekte zur Einführung von CAFM-Systemen, um eine Orientierung bei der Bemessung der Personalressourcen zu liefern. Die Kennzahlen für den Personalbedarf in Bezug auf CAFM-Systeme wurden abgeleitet von den Ergebnissen einer Umfrage, bei der Personen zu ihrem CAFM-System und den damit verbundenen Kosten und dem Personalaufwand befragt wurden. Im Anschluss daran wurden diese Kennzahlen durch Experteninterviews überprüft und es wurden weitere qualitative Einflussfaktoren und die Übertragbarkeit der Kennzahlen auf andere Digitalisierungsprojekte untersucht. Das Ergebnis der Auswertungen und Untersuchungen ist eine Spanne des Personalbedarfs von 1,5 bis 4,0 Personenjahren für die Einführung eines CAFM-Systems und 0,67 bis 2,0 Vollzeitäquivalente für den Betrieb. Diese Kennzahlen sind nur für das Bildungswesen und die öffentliche Hand repräsentativ und können nicht einfach auf andere Digitalisierungsprojekte übertragen werden. Für eine realistische Ermittlung des Personalbedarfs ist zudem eine intensive Projektplanung und -vorbereitung entscheidend, was sowohl für CAFM als auch für andere Digitalisierungsprojekte gilt.
With the ever-increasing amount of satellite-backed communication, constellations covering the entire world, and the rise of Software Defined Radios (SDRs), satellite signals have already become prime targets for scientific research all over the globe. However, due to logistical challenges like capture time/location and peripheral/system management for the sensors and the wide variety of protocols/encoding schemes used, no one-fits-all sniffing solution exists for capturing their wide variety of signals. Therefore, this thesis aims to analyze, design, and implement a system that makes it possible to study LEO (Low Earth Orbit) L-Band satellite signals with readily available Single Board Computers (SBCs) in a widely distributed, location, and time-aware way. The key design factors were useability, maintainability, adaptability, and security in a centrally managed client-server architecture. The research presented yielded a Satellite probe Operating System called SATOS, which aims to implement on-sensor data decoding driven by GNU Radio and secure Over The Air (OTA) updates inside the Buildroot build environment. Its intended use case is the future deployment of DISCOSAT on a university working group scale.
Die vorliegende Bachelorarbeit beleuchtet den Status quo der kooperativen Zusammenarbeit in deutschen Kollegien. Zunächst wird der Begriff der Kooperation aus einer theoretischen Sicht beleuchtet, ehe qualitative Interviews mit Lehrkräften über die Kooperationskultur an ihrer Schule ausgewertet werden.
Industrial manufacturing companies have different IT control functions that can be represented with a so-called hierarchical automation pyramid. While these conventional software systems especially support the mass production with consistent demand, the future project “Industry 4.0” focuses on customer-oriented and adaptable production processes. In order to move from conventional production systems to a factory of the future, the control levels must be redistributed. With the help of cyber-physical production systems, an interoperable architecture must be, implemented which removes the hierarchical connection of the former control levels. The accompanied digitalisation of industrial companies makes the transition to modular production possible. At the same time, the requirements for production planning and control are increasing, which can be solved with approaches such as multi-agent systems (MASs). These software solutions are autonomous and intelligent objects with a distinct collaborative ability. There are different modelling methods, communication and interaction structures, as well as different development frameworks for these new systems. Since multi-agent systems have not yet been established as an industrial standard due to their high complexity, they are usually only tested in simulations. In this bachelor thesis, a detailed literature review on the topic of MASs in the field of production planning and control is presented. In addition, selected multi-agent approaches are evaluated and compared using specific classification criteria. In addition, the applicability of using these systems in digital and modular production is assessed.
Die Covid-19-Pandemie und die damit verbundenen Regeln und Einschränkungen bestimmen seit März 2020 unseren Alltag. Aufgrund dessen waren und sind Schüler*innen von zuhause aus mit Hilfe digitaler Medien zu unterrichten (vgl. Fickermann & Edelstein, 2020). Durch die Corona-Pandemie wurden Lehrer*innen von jetzt auf gleich vor neue Herausforderungen gestellt: Einen Unterricht mit digitalen Medien gestalten, der an die technischen Gegebenheiten und Medienkompetenzen der Schüler*innen angepasst ist (vgl. Voss & Wittwer, 2020). Obwohl es zahlreiche Studien zum Einsatz von digitalen Medien im Unterricht gibt (u.a. BITKOM, 2015; Lorenz et al., 2017; Schmid et al., 2017; Eickelmann et al., 2019), ist bisher, insbesondere vor dem Hintergrund der Corona-Pandemie, nicht umfassend geklärt, wie genau Lehrer*innen mit digitalen Medien bei der Unterrichtsgestaltung handeln und welche medialen Praktiken sich daraus ergeben.
Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist es, herauszustellen, welche medialen Praktiken von Lehrer*innen bei der Unterrichtsgestaltung vor dem Hintergrund der Corona-Pandemie zu beobachten sind und somit rekonstruiert werden können. Dazu wurde eine videographische Studie des Online-Unterrichts in der Zuhause-Schule durchgeführt. Unter der Forschungsfrage, Wie handeln Lehrer*innen mit digitalen Medien bei der Unterrichtsgestaltung vor dem Hintergrund der Corona-Pandemie, und der Frage, welche medialen Praktiken aus der Ferne rekonstruiert werden können, wurde mittels Videographie eine Lehrerin bei der Unterrichtsgestaltung mit digitalen Medien in ihrem häuslichen Arbeitszimmer beobachtet.
Die Ergebnisse der qualitativen Studie zeigen auf, dass während der Corona-Pandemie ausschließlich digitale Medien zur Unterrichtsgestaltung genutzt werden. Mediale Praktiken, die während der Unterrichtsgestaltung zu beobachten sind, sind unter anderem Aneignungspraktiken, Recherchepraktiken sowie Vermittlungspraktiken. Allerdings zeigen die Ergebnisse, dass die Finessen und Potenziale von digitalen Medien zur Unterstützung von Lehr- und Lernprozessen bisher unzureichend genutzt werden und Widerständigkeiten im Umgang mit digitalen Medien zu erkennen sind. Dies zeigt wiederum auf, dass Lehrer*innen im Umgang mit digitalen Medien umfassende Kompetenzen aufbauen müssen, um diese strukturiert und angepasst an den Unterrichtsinhalt nutzen zu können.
Anlässlich der aktuellen Diskussion über das Fortbestehen des Berliner Neutralitätsgesetzes,
das bisher unter anderem Musliminnen das Tragen des Kopftuches im Schuldienst verbietet,
geht die vorliegende Bachelorarbeit der Frage nach, inwiefern das islamische Kopftuch einen
Einfluss auf die Qualifikation als Lehrerin haben kann. Dazu wird die sogenannte Kopftuchdebatte in Deutschland diskursanalytisch rekapituliert und hinsichtlich pädagogischer Bezüge
kritisch diskutiert. Die erstmalig durch den Fall Fereshta Ludin ausgelöste Diskussion über die
Vereinbarkeit des Lehrer*innenberufes und der öffentlichen Glaubensbekennung durch das
Tragen sichtbarer religiöser Symbole spaltet gewohnte Meinungskoalitionen auf und entwickelt
sich zu einer kontroversen und weitreichenden Debatte. Aufgrund der Mehrdeutigkeit und des
Konfliktpotenzials des Kopftuches, stellt sich die Frage nach dem angemessenen Umgang mit
muslimischen Lehrerinnen, die das Kopftuch im Schuldienst nicht ablegen möchten.
Die Analyse des religiös-weltanschaulichen Diskursstrangs zeigt auf, dass es eine anhaltende
Uneinigkeit über die Auslegung des Neutralitätsverständnisses des Staates und der Differenzierung zwischen Symbolen christlichen Ursprungs und des islamischen Kopftuches aufgrund
umstrittener Implikationen gibt. Diese Dissonanzen finden sich auch im feministischen Diskurs
wieder, wenn es darum geht, ob das Kopftuch ein Zeichen der Unterdrückung von Frauen ist,
oder auch eine Art und Weise sein kann, Selbstbestimmung und Autonomie auszudrücken.
Anhand einiger Studien (siehe Karakasoglu-Aydin 2000; Jessen, von Wilamowitz-Moellendorff
2006) wird deutlich, dass es vielfältige Beweggründe für Frauen gibt, dem Bedeckungsgebot
nachzugehen und somit ein Pauschalverdacht und generelle Kopftuchverbote zu kurz greifen.
Die Arbeit soll aufzeigen, dass der Umgang mit dem Kopftuch der Lehrerin aufgrund diverser
Deutungsmöglichkeiten differenziert stattfinden muss. Denn besonders im schulischen
Bereich kann das Heranführen der Schüler*innen an den Umgang mit Differenzen einen
wichtigen Beitrag zur Integration leisten.
Die zunehmende Urbanisierung und wachsende Population erschweren die Gewährleis-tung einer konstanten Lebensmittelversorgung weltweit. Dies spiegelt sich vor allem in Städten wider, da diese oftmals über keine eigenständige und unabhängige Lebensmit-telproduktion verfügen. Die Lebensmittelnachfrage steigt kontinuierlich, jedoch stößt die Landwirtschaft im ländlichen Raum aufgrund knapper werdender Ressourcen an ihre Grenzen. Zudem gelten landwirtschaftliche Prozesse aufgrund eines hohen Was-serverbrauchs, Treibhausgasemissionen und Bodenverlusten als Treiber des Klima-wandels. In dieser konzeptionellen Bachelorarbeit untersuche ich die Erfolgs- und Ge-fahrenfaktoren des Urban Farmings und beurteile, inwiefern die urbane Agrikultur die Realisierung der Sustainable Development Goals beeinflusst. Im Zuge dessen identifi-ziere ich die Akteure des Urban Farmings und untersuche das Start-up Infarm, um Ur-ban Farming als Geschäftsmodell in einen greifbaren Kontext zu versetzen. Urban Farming stellt durch die Verlagerung landwirtschaftlicher Produktionsprozesse ein Mittel zur nachhaltigen Entwicklung dar. Die Implikation von Urban Farming schafft durch die Verkürzung von Lieferketten ein sicheres Versorgungsnetz für Städte und wirkt durch den Einsatz disruptiver Technologien und Smart Farming den Folgen des Klimawandels entgegen. Außerdem kurbelt Urban Farming durch die Generierung von Arbeitsplätzen das Wirtschaftswachstum an, unterstützt die Biodiversität und macht Städte langfristig nachhaltiger. Allerdings birgt Urban Farming ebenfalls Gefahrenpo-tentiale, die die Realisierung der SDGs hemmen könnten. Urban Farming benötigt ein hohes Maß an Planung, Knowhow und Expertise in der Planung und Umsetzung, um als erfolgreiches Mittel zur nachhaltigen Entwicklung zu dienen. Relevant für die zu-künftige Forschung ist die Identifikation und Reduktion potenzieller Risikofaktoren, um Urban Farming als Teil des landwirtschaftlichen Sektors zu etablieren und sein volles Potential auszuschöpfen.
Durch den zunehmenden Anteil erneuerbarer Erzeugung und die voranschreitende Elektrifizierung von Verkehrs- und Wärmesektor gewinnt die Möglichkeit, den Netzzustand im Verteilnetz zu kennen und steuern zu können, für die Netzbetreiber immer mehr an Bedeutung. Im Forschungsprojekt "SmartAPO" wurde ein Netzautomatisierungssystem entwickelt, das den Zustand im Niederspannungsnetz auf Basis von Smart-Meter-Daten schätzen und regeln kann.
Ziel dieser Arbeit ist die Analyse und Bewertung des Systems im Vorlauf eines Feldtests durch die Implementierung im Labor. Die Untersuchungen leisten einen Beitrag zu den Forschungsaktivitäten im Bereich intelligenter Verteilnetze.
Nach der Darstellung der im Netzautomatisierungssystem verwendeten Funktionen werden für die Laboruntersuchungen geeignete Anwendungsfälle entwickelt und qualitative Bewertungskriterien formuliert. Die Anwendungsfälle orientieren sich an realistischen Begebenheiten und beinhalten Tages- und Echtzeitprofile. Neben Haushaltslasten wird die Last durch Ladevorgänge von Elektrofahrzeugen und durch Wärmepumpen einbezogen. Es kommen verschiedene Konfigurationen der Netznachbildung zum Einsatz, um die Regelung in unterschiedlichen Netztopologien zu testen. Auch der Umgang mit Störeinflüssen, wie langen Messzyklen und fehlenden Messdaten, wird betrachtet.
Durch die Auswertung der durchgeführten Untersuchungen und die Anwendung der angesetzten Kriterien wird die Spannungsregelung mit einem regelbaren Ortsnetztransformator und die Stromregelung mit einem Maschenstromregler validiert. Die betrachteten internen Funktionen werden verifiziert. Die Verifizierung des Umgangs mit Störeinflüssen erfolgt mit Einschränkungen, die den Bedarf an weiteren Untersuchungen aufzeigen.
Die gemachte Arbeit ist wichtiger Bestandteil des Forschungsprojektes und trägt dazu bei, die Netzautomatisierung im Niederspannungsnetz, die für die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende in Deutschland erforderlich ist, voranzubringen.
Problems, Chances and Limitations of Facilitating Self-Directed Learning at a German Gymnasium
(2020)
Self-directed learning is becoming more important than ever. In a rapidly changing world, learners must be ready to face new obstacles. Self-directed learning gives the learners the chance to adapt to these social contextual changes. But facilitating self-directed learning in formal settings seems to be a risky task and venture. To accomplish its facilitation, many limits must be overcome.
In this thesis, lessons at a German school called a Gymnasium – the type of school where learners can get the highest school level degree – were observed in order to find out in how far elements of self-directed learning can be found in the observed lessons. For the comparison, the process elements of Knowles’ book “Self-Directed Learning: A Guide for Learners and Teachers” from 1975 were adapted to the observations of the lessons.
A central part of the observations and interviews of the teachers was to find out which limitations in the facilitation of self-directed learning can be found in terms of the institutional framework and the attitude of the teachers. The results of the observations highly differentiated. Whereas in many of the observed scientific lessons, many elements of self-directed learning were found, the lessons in social studies were teacher-directed. Also, a different attitude between the teachers was found in terms of the support for self-directed learning.
Importantly, the thesis includes the scientific critic of self-directed learning instead of excluding it and proposes the facilitation of Grow’s “Self-Directed-Learning Model” (1991) where the level of the learner’s self-directed learning is supposed to progress during school. This thesis is relevant for educators, curriculum developers, teachers and policymakers to help them identify the difficulties and chances to facilitate SDL in formal settings.
For some optimization problems on a graph \(G=(V,E)\), one can give a general formulation: Let \(c\colon E \to \mathbb{R}_{\geq 0}\) be a cost function on the edges and \(X \subseteq 2^E\) be a set of (so-called feasible) subsets of \(E\), one aims to minimize \(\sum_{e\in S} c(e)\) among all feasible \(S\in X\). This formulation covers, for instance, the shortest path problem by choosing \(X\) as the set of all paths between two vertices, or the minimum spanning tree problem by choosing \(X\) to be the set of all spanning trees. This bachelor thesis deals with a parametric version of this formulation, where the edge costs \(c_\lambda\colon E \to \mathbb{R}_{\geq 0}\) depend on a parameter \(\lambda\in\mathbb{R}_{\geq 0}\) in a concave and piecewise linear manner. The goal is to investigate the worst case minimum size of a so-called representation system \(R\subseteq X\), which contains for each scenario \(\lambda\in\mathbb{R}_{\geq 0}\) an optimal solution \(S(\lambda)\in R\). It turns out that only a pseudo-polynomial size can be ensured in general, but smaller systems have to exist in special cases. Moreover, methods are presented to find such small systems algorithmically. Finally, the notion of a representation system is relaxed in order to get smaller (i.e. polynomial) systems ensuring a certain approximation ratio.