Books in the AutoUni - Schriftenreihe series

Martin Kumke entwickelt angepasste Konstruktionsprozesse sowie praxisnahe Methoden und Hilfsmittel zur Ausschöpfung konstruktiver Potenziale von additiven Fertigungsverfahren. Anhand von Beispielanwendungen, die die neuen Freiheiten und Restriktionen in der Konzeption und Gestaltung von Bauteilen berücksichtigen, zeigt der Autor, dass hierdurch die Entwicklung eigenschaftsoptimierter Produkte ermöglicht wird. Darüber hinaus stellt er in Form eines Wiki-basierten Konstruktionskompendiums eine Möglichkeit zum Transfer der Erkenntnisse in die industrielle Anwendung vor.Der Autor Martin Kumke promovierte im Fachgebiet Konstruktionstechnik an der Technischen Universität Braunschweig während seiner Tätigkeit in der Forschungsabteilung eines großen Automobilherstellers. Sein derzeitiges Aufgabengebiet umfasst die Einführung additiver Fertigungsverfahren in die Automobilproduktion und die Erforschung neuer Konstruktionsansätze.

Jan Hasenpusch beschreibt eine Methodik zur ganzheitlichen Beurteilung der Auswirkung von Parametervariationen auf die Eigenschaften und Merkmale eines Produkts am Beispiel von Karosseriekonzepten. Die Entwicklung wird systematisch unter Berücksichtigung von Model Based Systems Engineering (MBSE) und Knowledge Based Engineering (KBE) durchgeführt, um die Komplexität zu beherrschen und die Vorteile beider Strategien zu nutzen. Grundlage ist eine Erweiterung des Characteristics Properties Modelling. Daraus resultiert eine Methodik, die aus den Prozessschritten Synthese, Analyse und Evaluation besteht. Diese laufen in einem MBSE-Gesamtsystem, bestehend aus wissensbasierten Teilsystemen, ab. Karosseriekonzepte werden aus geforderten Eigenschaften generiert, analysiert und ganzheitlich bewertet.Der Autor Jan Hasenpusch promovierte an der TU Braunschweig. Heute ist er bei einem deutschen Automobilhersteller für die Weiterentwicklung der virtuellen automatisierten Absicherung von Kundenfunktionen verantwortlich.

Der emotionale Eindruck, den das jeweilige Automobil bei seinem Betrachter hervorruft, ist für den kommerziellen Erfolg ebenso wichtig wie die Motorleistung oder das Einhalten von Lärmschutzvorschriften. Die Kontraste funktional vs. emotional sowie manuell vs. digital treten beim Designprozess zutage. Neben der Nutzung von stofflichen und nicht-stofflichen Modellen ist die Integration der skulpturalen Gestalt und der technischen Randbedingungen eine Herausforderung. Prozessseitig wird dies durch Medienbrüche zwischen stofflichen und nicht-stofflichen Modellen und einer nicht-optimalen Anforderungsvisualisierung an Designoberflächen weiter erschwert. Das übergeordnete Ziel von Ulrich Feldinger ist daher, eine Visualisierung von technischen Anforderungen an Designoberflächen zu entwickeln, welche den heutigen Ansprüchen an Designgüte und Prozessdynamik gerecht wird. Ebenso soll die Kluft zwischen stofflichen und nicht-stofflichen Designmodellen überbrückt werden.

Mitarbeiterbefragungen sind integrierter Bestandteil des Change Managements. Hannes Traut stellt fest, dass Studien, die deren Wirksamkeit betrachten, rar gesät sind. Untersuchungen zum Einfluss spezieller Merkmale des Follow-up-Prozesses auf die Effektivität einer Mitarbeiterbefragung sind ebenfalls selten. Der Ansatzpunkt des Autors ist daher die systematische Betrachtung des ganzheitlichen Prozesses. Dabei untersucht er speziell, wie sich die prozessbegleitenden Maßnahmen auf die Teilnahmemotivation der Mitarbeiter auswirken.Der AutorHannes Traut ist derzeit als Personalreferent in einem international agierenden Unternehmen der Automobilbranche tätig, wo er bereits über sieben Jahre praktische Erfahrung in der Umsetzung von Mitarbeiterbefragungen gesammelt hat.

Frauke Mashail Bauhoff untersucht, ob und wie verschiedene Kooperationsformen zwischen einem Arbeitgeber und einer Hochschule die emotionale Bindung von Hochschulabsolventen an ihren neuen Arbeitgeber beeinflussen. Da Unternehmen heute mehr denn je vor der Herausforderung stehen, geeignete Absolventen zu gewinnen und zu binden, ist dieses Thema von hoher betriebswirtschaftlicher Relevanz. Trotzdem sind theoretische Erklärungen und empirische Befunde in Bezug auf die Rekrutierungs- und Bindungswirkung von Hochschulkooperationen vergleichsweise rar. Die Autorin präsentiert sowohl theoretische Überlegungen als auch eine erste empirische Studie dazu, wie verschiedene Hochschulkooperationen auf die emotionale Bindung jüngst eingestellter Beschäftigter wirken. Im Ergebnis zeigt sich, dass längst nicht alle Hochschulkooperationsformen positiv mit der emotionalen Bindung verbunden sind. Die AutorinFrauke Mashail Bauhoff studierte Wirtschaftswissenschaften/Betriebswirtschaftslehre mit dem Schwerpunkt Personalmanagement an der Universität Paderborn. Derzeit ist sie in der Führungskräftebetreuung und -entwicklung tätig.

Emrah Yigit erarbeitet eine Methodik zur Simulation menschlicher Bewegungen von Insassen in Notbremsszenarien. Virtuelle Dummy-Modelle sowie passive virtuelle Menschmodelle bilden menschliche Bewegungen, insbesondere bei Pre-Crash-Lastfällen, unzureichend ab. Der Autor beschreibt eine systematische Herangehensweise für die Weiterentwicklung eines passiven zu einem reaktiven FE-Menschmodell und untersucht Einflussfaktoren auf die Bewegungskinematik von Insassen. Die Entwicklung einer Methodik zur geregelten Muskelaktivierung aus FE Hill-type-Muskelelementen sowie der ¿-Regelung sind zentraler Bestandteil dieser Arbeit. Der Autor validiert das reaktive Menschmodell mittels Probanden-Daten und beschreibt die Limitationen und Abwägungen bei der Modellierung des Menschen sowie des Muskelmodells.Der AutorEmrah Yigit studierte Fahrzeugtechnik an der FH Frankfurt a. M. und Simulation Sciences an der RWTH Aachen. Seine Dissertation entstand in Kooperation mit der TU Bergakademie Freiberg sowie im Aufgabenfeld Fahrzeugsicherheit bei einem großen Automobilkonzern, bei dem er weiter tätig ist.

Philipp Andreas Rosen untersucht Ansätze zur Optimierung von Wasserstoffdruckgasspeichern für die automotive Anwendung. In den Vordergrund stellt er die Optimierung der Speichergeometrie und die thermischen Eigenschaften des Zylindermaterials. Die Geometrieoptimierung gliedert sich in zwei Hauptaspekte: Zum einen bewertet der Autor die konventionelle, zylindrische Speicherform mit einem 1D-Modell. Zum anderen untersucht er verschiedene Speicher­geometrien. Zwei favorisierte Formen bildet er anschließend zur Analyse in CFK-gerechten FEM-Simulationen ab. Zur thermischen Optimierung betrachtet der Autor insbesondere den Tankinnenbehälter (Liner) mit dem Ziel, Wärme aus dem Zylinder besser nach außen zu transportieren. Dazu versetzt er Linermaterialien mit Füllstoffen in unterschiedlichen Füllgraden und untersucht deren thermische sowie mechanische Eigenschaften. Die ermittelten thermischen Materialeigenschaften werden abschließend in CFD-Simulationen verwendet, um das Potenzial von thermisch verbesserten Typ IV-Zylindern (Typ IV advanced) zu bewerten.Der AutorPhilipp Andreas Rosen ist Entwicklungsingenieur im Bereich Gasspeichersysteme für CNG und Wasserstoff.

Adam Pelka leistet einen theoretischen und empirischen Beitrag zur Implementierung von Kundenanforderungen in der frühen automobilen Entwicklungsphase und liefert dadurch neue Implikationen für das Innovationsmanagement in der Automobilindustrie. Trotz der großen Bedeutung von Kundenanforderungen im automobilen Umfeld fand eine ganzheitliche Betrachtung der Integration dieser Anforderungen im Rahmen des Produktentwicklungsprozesses selten statt.Der Autor Adam Pelka ist bei einem Automobilkonzern im Bereich Technologiestrategie und -management tätig. Sein Aufgabenschwerpunkt liegt in der Erarbeitung einer Konzernstrategie für die Erdgasmobilität. Dazu gehören u.a. die Leitung von Teilprojekten sowie die Abstimmung mit den Konzernmarken zu diversen Inhalten.

Zur Prozesserfassung in einer Beschaffungsorganisation der Automobilindustrie entwickelt Marc Mauersberger mithilfe einer Clusteranalyse fünf Cluster zur Beschreibung von Teams und untersucht diese prozessbasiert. Ausgehend von diesen Clustern identifiziert der Autor Zusammenhänge zwischen der Beschaffungsorganisation und deren Einflussfaktoren in der internen und externen Umwelt. Abschließend zeigt er die Auswirkungen der fünf Cluster auf den Erfolg der Beschaffungsorganisation.Der Autor Marc Mauersberger studierte Wirtschaftsingenieurwesen am Karlsruher Institut für Technologie. Derzeit arbeitet er als Senior-Projektmanager bei einem großen Automobilkonzern. Sein derzeitiges Aufgabenfeld umfasst Management-Beratung mit Fokus auf Einkaufs- und Qualitätsthemen. Berufsbegleitend ist in diesem Zusammenhang auch die vorliegende Doktorarbeit an der TU Braunschweig entstanden.

Thies Filler beschreibt, wie ein durchgängiger, agiler Testprozess für vernetzte Softwarefunktionen realisiert werden kann. Hierbei strukturiert er Testanforderungen im V-Modell und leitet für eine effiziente Durchführbarkeit der Tests Simulationsmodelleigenschaften ab. Der Autor stellt darauf aufbauend entwickelte Werkzeuge dar, die die Verwaltung und Spezifikation von Streckenmodelleigenschaften mechatronischer Bauteile automatisiert durchführen. Die Studie enthält darüber hinaus ein Beispiel einer vernetzten Fahrfunktion aus dem Bereich Fahrwerk, wobei unterschiedlich detaillierte Simulationen mit Messungen verglichen werden.Der Autor: Thies Filler ist fachlicher Projektleiter für eine Simulationsplattform zur Entwicklung und zum Testen von softwarebasierten Funktionen bei einem deutschen Automobilkonzern. Er promovierte berufsbegleitend an der Leibniz Universität Hannover.

Für Herausforderungen des assistierten und automatischen Fahrens stellt Hendrik Oschlies eine virtuelle Applikation einer modellprädiktiven Regelung am Beispiel einer assistierten Fahrzeugquerführung vor. Sein Ziel ist die Minimierung des Applikationsaufwands dieser Querführung. Dazu erstellt der Autor Objektivnotenmodelle mit subjektiven und objektiven Daten, die er im Rahmen einer Probandenstudie erhoben hat. Er entwirft einen modellprädiktiven Regler für eine Querführung, dieser nutzt für die Prädiktion ein Zustandsraummodell auf Basis eines Einspurmodells. Für die virtuelle Applikation wird eine Optimierungsumgebung entworfen, welche als Zielfunktion die erstellten Objektivnotenmodelle nutzt. Zur Kompensation von Modellunsicherheiten und Nichtlinearitäten im Fahrzeug- und Reifenmodell adaptiert der Autor die Parameter durch Nutzung eines neuronalen Netzes.Der Autor: Hendrik Oschlies hat berufsbegleitend innerhalb der Fahrerassistenzentwicklung eines deutschen Automobilkonzerns promoviert. Aktuell ist er dort für kombinierte Längs- und Querführungsassistenzsysteme verantwortlich.

Jakob Hennig führt eine Untersuchung transienter Strömungs- und Schwingungsvorgänge an Lamellenventilen eines Pkw-Kältemittelverdichters auf Basis numerischer Simulationsmethoden durch. Unter Anwendung der Zwei-Wege-Kopplung von Struktur- (FEM) und Fluid-Submodellen (CFD) erstellt er dreidimensionale Ventilprototypen, welche die charakteristische Fluid-Struktur-Interaktion (FSI) wiedergeben. Die virtuellen Ventilprototypen werden anhand experimenteller Versuchsergebnisse in Bezug auf ihr stationäres und dynamisches Verhalten validiert. Auf Basis der validierten 3D-Ventilprototypen stellt der Autor eine Methode zur virtuellen Kalibrierung reduzierter Ventilmodelle vor, welche er auf die Ventileinheit eines CO2-Axialkolbenverdichters anwendet.Der AutorJakob Hennig studierte an der TU Bergakademie Freiberg Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung Thermofluiddynamik. Er arbeitet in der Forschung und Entwicklung bei einem großen Automobilhersteller am Standort Wolfsburg im Themenfeld der Elektrotraktion.

Johanna Sandbrink identifiziert Gestaltungspotenziale, mit denen die visuelle Darstellung von Infotainment-Anzeigen im Fahrzeug verbessert werden kann, um Fahrern den Zugriff auf erweiterte Informationen während der manuellen Fahrt auf sichere Art und Weise zu ermöglichen. Die Autorin verdeutlicht anhand ihrer zentralen Erkenntnisse, dass sich durch die Verwendung einer geeigneten Displayposition sowie den Einsatz von stereoskopischen Tiefenreizen deutliche Vorteile für die Wahrnehmbarkeit erreichen lassen. Besonders die stereoskopische Tiefenstaffelung stellt einen effektiven Parameter für die Gestaltung von Anzeigen dar, der dezent integrierbar ist und keine negativen Effekte auf das Fahren bewirkt. Stattdessen kann durch Reduzierung der Blickabwendungszeiten ein entscheidender Beitrag für die Fahrsicherheit geleistet werden.Die AutorinJohanna Sandbrink studierte Psychologie an der TU Braunschweig. Die vorliegende Dissertation entstand in einer Kooperation der TU Braunschweig mit der Forschung eines großen Automobilkonzerns im Aufgabenfeld des Fahrerarbeitsplatzes, wo sie weiter tätig ist.

Der Fokus bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen liegt heute auf der Detailoptimierung von Einzelkomponenten (z. B. E-Maschine) sowie der Groboptimierung von Eigenschaften des Gesamtfahrzeugs. Mittels der Methode der Co-Simulation wird es möglich, die thermischen Eigenschaften eines Elektrofahrzeugs als Ganzes und unter Berücksichtigung der Bauteilkosten zu optimieren. Herausforderungen dabei sind, neben der Auswahl einer geeigneten Optimierungsmethode, der Aufbau und die Validierung einer thermischen Co-Simulation sowie numerische Probleme bei der Kopplung. Wie sich zeigt, legt eine derartige Optimierung bedeutende Kostenpotenziale aus dem Zusammenspiel der einzelnen Komponenteneigenschaften offen und ermöglicht sowohl die Bewertung von Anforderungen und Technologien als auch den Einbezug von Kostenprognosen. Aus der Schar an Optimierungen lassen sich allgemeingültige thermische Richtlinien zur Anwendung auf andere Elektrofahrzeugkonzepte ableiten.Der AutorMichael Dobmann arbeitet bei einem deutschen Automobilkonzern in der Methodenentwicklung. Er promovierte am Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe der TU Darmstadt.

Marc Semrau hat das ChAoS Framework zur Simulation von menschlichem Fahrverhalten geschaffen, es kalibriert und validiert. Damit ermöglicht er die virtuelle Entwicklung pilotierter Fahrfunktionen. Sein Fokus liegt dabei auf chinesischem Fahrverhalten bzw. dem Verkehr in China und auf einer Methodik zur gezielten Erweiterung einer Verkehrssimulation für das virtuelle Testen von Fahrfunktionen in verschiedenen Regionen. Um das für den chinesischen Verkehr spezifische Abdrängverhalten abzubilden, hat der Autor ein Sublane-Modell entwickelt und das Abdrängverhalten kalibriert. Die anschließend durchgeführte Mehr-Ebenen-Validierung zeigt neben der Validität auch die Notwendigkeit der Modellerweiterungen.Der AutorMarc Semrau promovierte im Bereich Szenarieninterpretation und Absicherung in der Forschung eines deutschen Automobilkonzerns im Bereich automatisches Fahren. Aktuell arbeitet er in der technischen Entwicklung an neuen Simulationstechnologien für den virtuellen Fahrversuch und virtuelle Absicherung.

Michael König untersucht qualitativ und quantitativ einen halbhermetischen CO2-Axialkolbenverdichter hinsichtlich auftretender Verlustmechanismen. Die physikalisch motivierten Betrachtungen umfassen eine Beschreibung thermodynamischer, strömungsmechanischer und mechanischer Phänomene. In Erweiterung zu bisher bewerteten Verlustbeiträgen charakterisiert der Autor umfangreich die elektrischen Leistungsverluste des Antriebsstrangs. Als neuartige Methode der Verdichterindizierung von (halb-)hermetischen Verdichtern entwickelt Michael König eine Zylinderdruck-/Drehwinkelkorrelation mithilfe motorintegrierter Hall-Schalter und wendet diese erfolgreich an.Der AutorMichael König ist als Entwicklungsingenieur bei einem Automobilhersteller in Salzgitter und dort im Bereich der elektrischen Nebenaggregate tätig. Er promovierte berufsbegleitend an der TU Braunschweig.

Stefanie Augustine befasst sich mit der Generation Y als potenzieller Zielgruppe von nachhaltigkeitsbezogenen Unternehmensberichten. Kern der Arbeit ist die Erhebung der Informationsbedürfnisse der Generation Y zur unternehmerischen Nachhaltigkeit sowie der anschließende Abgleich mit bereits bestehenden Berichten und aktuellen Entwicklungen wie dem Integrated Reporting und dem CSR-Richtlinien-Umsetzungsgesetz. So wird in dieser Arbeit aufgezeigt, dass die Generation Y eine bedeutende Zielgruppe für die Nachhaltigkeitsberichterstattung von Unternehmen darstellt und es wird nachgewiesen, dass die Berichte einen positiven Einfluss auf die Übernahme der Verantwortung von Konsumenten haben können.Die AutorinStefanie Augustine ist Mitarbeiterin bei einem namhaften Automobilhersteller und beschäftigt sich in ihrer aktuellen Position mit innovativen Technologien für die Produktion der Zukunft. Zuvor war sie lange Zeit im Bereich der Nachhaltigkeitsberichterstattung tätig.

This book is published open access under a CC BY 4.0 license. This report transfers the Ecological Scarcity Method (ESM) to the EU and its 28 member states.