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Im Projekt GalvanoFlex_BW sind verschiedene Möglichkeiten zur Verbesserung der Energieeffizienz von energieintensiven Industrieunternehmen aufgezeigt und untersucht worden. Die Einführung der KWK im stromoptimierten Betrieb stellte dabei einen besonders betrachteten Aspekt dar. Neben der technischen Untersuchung ist zudem eine sozialwissenschaftliche Betrachtung vorgenommen worden, um die Einführung und Umsetzung entsprechender Maßnahmen auch unter diesem Aspekt zu betrachten. Ein zusätzlicher wichtiger Schwerpunkt des Projektes war die Übertragung des erarbeiteten Wissens an weitere Unternehmen, Institutionen etc., die nicht direkt am Projekt beteiligt waren. Durch die Zusammenarbeit von vier Forschungs- und drei Industriepartnern sind die Arbeiten praxisorientiert auf Basis realer Messdaten sowie im Zuge von Befragungen der handelnden Personen bei den Projektpartnern im Sinne eines Reallabors durchgeführt worden. Die Notwendigkeit zur Einsparung von Energie und damit zur Umsetzung von Effizienzmaßnahmen ist ein wichtiger Schritt, um die von der EU geplante Reduktion von Treibhausgasen zu erreichen. Darüber hinaus ist zu erwarten, dass die Energiekosten auch zukünftig weiter ansteigen. Dadurch werden Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz zu einem wichtigen Element, eine wettbewerbsfähige Produktion zu gewährleisten. Im Rahmen des Projektes sind deshalb verschiedene Energieeffizienzmaßnahmen speziell für die Galvanotechnik recherchiert, analysiert und in einen Maßnahmenkatalog überführt worden. Des Weiteren wurde eine Bewertungsmethode entwickelt, die die Unternehmen der Galvanotechnik bei der Identifikation von sinnvollen Energieeffizienzmaßnahmen unterstützen soll. Bei den Untersuchungen zur Umsetzung von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen konnte am Beispiel von zwei Unternehmen mit stark unterschiedlichen Strom- und Wärmebedarfswerten gezeigt werden, dass der Einsatz entsprechender Anlagen wirtschaftlich lohnenswert ist. Im günstigsten Fall ergeben sich Amortisationszeiten von etwa zwei Jahren. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass die Auslegung des Block-heizkraftwerkes stark von den Strom- und Wärmebedarfswerten abhängt und dass der Pufferspeicher keinesfalls zu klein ausgelegt werden sollte. Eine intelligente stromoptimierte Steuerung mit Lastspitzenmanagement kann die Wirtschaftlichkeit jedoch häufig nur noch wenig gegenüber dem wärmegeführten Betrieb verbessern. Ursache dafür ist, dass das derzeitige Förder- und Vergütungssystem für Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen nahezu keine Anreize für einen am Strombedarf und damit an der Deckung von Residuallast orientierten Betrieb bietet. Einzig bei Unternehmen mit ausgeprägten Spitzen im Strombezug, kann der gezielte Einsatz eines Blockheizkraftwerkes zu einer signifikanten Senkung des Leistungspreises führen. Darüber hinaus ist die Einführung einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage generell als komplexe Energieeffizienzmaßnahme anzusehen, die deshalb neben den wirtschaftlichen Aspekten erhöhte Anforderungen an die Unternehmen und das professionelle Umfeld stellt, die im Rahmen der sozialwissenschaftlichen Begleitforschung untersucht worden sind. Dabei konnten Treiber aber auch Hemmnisse zur Umsetzung der Technologie sowohl innerhalb der Unternehmen als auch außerhalb identifiziert werden. Die internen Hemmnisse sind dabei auf unterschiedliche Ursachen zurückzuführen, wie die hohe Komplexität der KWK-Technologie, die schwierige Bewertung des Gesamtnutzens im Unternehmen, die mangelnde personelle Ausstattung und fehlende Unternehmerentscheidungen. Abhilfe schaffen, und damit als Treiber wirken, können hier ein verbessertes Beratungsangebot insbesondere seitens neutraler Stellen sowie der Anlagenbetrieb im Contracting. Die Übertragung der im Projekt erarbeiteten Ergebnisse ist bereits während der Projektlaufzeit über die Branchenplattform im Zuge verschiedener Workshops, die speziell auf Unternehmen und Institutionen außerhalb des Projektkonsortiums ausgerichtet waren, erfolgt. Zur Verstärkung der Verbreitung des erarbeiteten Wissens ist zum Projektende eine Serie aus vier Fachartikeln in einem namhaften Branchenmagazin erschienen, und es ist eine Internetseite zum Projekt erstellt worden (www.galvanoflex_bw.de). Letztere hat dabei nicht nur die Aufgabe der Wissensverbreitung, sondern sie soll auch über das Projektende hinaus als Kontaktplattform dienen, um die Umsetzung von Effizienzmaßnahmen mit dem im Projekt generierten Wissen zu unterstützen.

We discuss the fabrication technologies for IC chips in this chapter. We will focus on the main process steps and especially on those aspects that are of particular importance for understanding how they affect, and in some cases drive, the layout of ICs. All our analyses in this chapter will be for silicon as the base material; the principles and understanding gained can be applied to other substrates as well. Following a brief introduction to the fundamentals of IC fabrication (Sect. 2.1) and the base material used in it, namely silicon (Sect. 2.2), we discuss the photolithography process deployed for all structuring work in Sect. 2.3. We will then present in Sect. 2.4 some theoretical opening remarks on typical phenomena encountered in IC fabrication. Knowledge of these phenomena is very useful for understanding the process steps we cover in Sects. 2.5–2.8. We examine a simple exemplar process in Sect. 2.9 and observe how a field-effect transistor (FET) – the most important device in modern integrated circuits—is created. To drive the key points home, we provide a review of each topic at the end of every section from the point of view of layout design by discussing relevant physical design aspects.

In this paper, a method for hybrid short- to long-term planning of available resources for operations is presented, which is based on a known or deterministically forecasted but highly variable demand. The method considers quantitative measures such as the performance and the availability of resources, ergonomically relevant KPI and ultimately process costs in order to serve as a pragmatic planning tool for operations managers in SMEs. Specifically, the method enables exploiting the ergonomic advantages of available flexible automation technology (e.g. AGVs or picking robots), while assuring that these do not represent a capacity bottleneck. After presenting the method along with the necessary assumptions, mainly concerning the availability of data for the calculations, we report a case study that quantifies the impact of throughput variability on the selection of different process alternatives, where different teams of resources are used.

Globalization has increased the number of road trips and vehicles. The result has been an intensification of traffic accidents, which are becoming one of the most important causes of death worldwide. Traffic accidents are often due to human error, the probability of which increases when the cognitive ability of the driver decreases. Cognitive capacity is closely related to the driver’s mental state, as well as other external factors such as the CO2 concentration inside the vehicle. The objective of this work is to analyze how these elements affect driving. We have conducted an experiment with 50 drivers who have driven for 25 min using a driving simulator. These drivers completed a survey at the start and end of the experiment to obtain information about their mental state. In addition, during the test, their stress level was monitored using biometric sensors and the state of the environment (temperature, humidity and CO2 level) was recorded. The results of the experiment show that the initial level of stress and tiredness of the driver can have a strong impact on stress, driving behavior and fatigue produced by the driving test. Other elements such as sadness and the conditions of the interior of the vehicle also cause impaired driving and affect compliance with traffic regulations.

Industrielle Produktionseinrichtungen haben mit rund 40% einen signifikanten Anteil am Gesamtenergiebedarf in Deutschland. Daher wurden und werden sie sowohl technologisch als auch energetisch optimiert. Häufig geht die technologisch­wirtschaftliche Optimierung auch mit der Reduzierung des Energie­ und Material­verbrauchs einher. Zudem macht der Ausbau der regenerativen Energiequellen die Energieerzeugung zunehmend volatiler, sodass nicht nur die Senkung des absoluten Energieverbrauchs, sondern auch eine höhere Flexibilität (Steuerung der Leistung über der Zeit) zunehmend interessanter wird. Dadurch ändert sich oft die installierte Leistung sowie die Gestaltung der Verlustleistungsabfuhr, was die Dimensionierung von Anlagen, zum Beispiel von spanenden Werkzeugmaschinen, beeinflusst.