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https://www.dresden.de/de/wirtschaft/wissenschaft/excellence-award/preistraeger-2018.php 11.03.2019 15:29:58 Uhr 19.05.2019 11:48:18 Uhr

Preisträger 2018

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Kategorie Bachelor (3 000 Euro)

Carolin Hunger

Evaluation des JugendBeratungsCenters Dresden - Qualitätsentwicklung im Fokus des Zusammenschlusses der drei Rechtskreise Jobcenter, Agentur für Arbeit und Jugendamt

Die Bachelorarbeit leistet einen wesentlichen Beitrag zur Professionalisierung von Sozial- und Bildungspolitik in Bezug auf benachteiligte junge Menschen in Dresden. Gegenstand der Arbeit ist das JugendBeratungsCenter (JBC), mit dem die Stadt Dresden die politische Strategie der gezielten Förderung junger Menschen am Übergang von Schule zu Ausbildung und Beruf unter dem Leitsatz "Kein junger Mensch darf verloren gehen." umsetzt. Innovativ ist hier vor allem, dass die drei Institutionen Jugendamt, Arbeitsagentur und Jobcenter, die jeweils ganz eigenen gesetzlichen Logiken folgen (Sozialgesetzbuch II, III, VIII) gegenüber den Jugendlichen gemeinsam auftreten und diese in einer schwierigen Lebensphase zu unterstützen.

Die vorliegende Bachelorarbeit verbindet sowohl theoretische Modelle zur Transition Schule, Beruf, Ausbildung und Studium als auch wissenschaftliche Theorien der empirischen Forschung in praktischer Anwendung durch die in Auftrag gegebene Evaluation des JugendBeratungsCenters Dresden (http://www.dresden.de/de/leben/gesellschaft/jugend/jugendberatungscenter.php). Die Forschungsfrage „Was brauchen junge Menschen, um zu sagen: Der Besuch beim JugendBeratungsCenter Dresden hat sich für mich gelohnt?“ führte nach der Prüfung explizierter und implizierter Ziele des Auftrages zu einer Splittung der Forschung in eine quantitative und qualitative Erhebung. Die Bachelorarbeit beinhaltet hierzu aufgrund des limitierten Umfangs eine Planung, Durchführung und Auswertung von 22 themenzentrierten Leitfadeninterviews unter dem Ziel der Erhebung offener Potentiale der Qualitätsentwicklung der Dienstleistung.

Kategorie Diplom|Master (6 000 Euro)

Rebekka Rudisch

Optimierung der Kundenserviceprozesse bei der ENSO Netz GmbH für die Betriebsführung öffentlicher und halböffentlicher Ladeinfrastruktur von Stadtwerke

Vor dem Hintergrund der Ressourcenknappheit und der Schadstoffbelastung der Luft gewinnen alternative Mobilitätsformen an Bedeutung. Die Bundesregierung hat das Ziel bis 2022 einen Bestand von einer Million Elektrofahrzeugen in Deutschland zu erreichen. Auch die Stadt Dresden beschäftigt sich mit dem Thema Elektromobilität: an zahlreichen Standorten werden unter dem Motto „Multimobil“ intermodale Mobilitätspunkte geschaffen, die unter anderem auch Ladesäulen für Elektrofahrzeuge und E-Carsharing-Fahrzeuge enthalten. Weiterhin beschäftigt sich das Projekt „Zukunftsstadt Dresden“ im Teilprojekt „TransVer“ mit der Entwicklung einer Strategie zur Schaffung einer verbrennungsmotorfreien Stadt. Zu diesem Thema leistet die Masterarbeit einen wichtigen Beitrag. Unzugängliche oder defekte Ladesäulen stellen ein Hemmnis für die Verbreitung der Elektromobilität dar und haben eine starke negative Auswirkung auf die Fahrer von Elektrofahrzeugen. Demzufolge muss ein zuverlässiger Kundenserviceprozess für die wachsende Ladeinfrastruktur entwickelt werden. Da momentan 43 % der Ladeinfrastruktur durch Energieversorger betrieben werden, ist die Optimierung der Prozesse bei den Energieversorgern DREWAG und ENSO ein wichtiger Schritt, um regional eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten.

Ziel der Masterarbeit ist die Entwicklung eines geeigneten Kundenserviceprozesses für die ENSO NETZ, um bei einer wachsenden Ladeinfrastruktur und steigender Komplexität die Servicequalität zu verbessern. Zunächst wurde ein Rollenmodell der beteiligten Akteure beim Ladevorgang erstellt. Weiterhin wurde der Ist-Serviceprozess bei DREWAG und ENSO im Fall einer Störung beim Laden durch ein Interview sowie durch Dokumentenanalyse aufgenommen. Auf Basis der aufgezeichneten Ladevorgänge von fernüberwachten Ladesäulen und einer Prognose der TU Dresden über die zukünftige Entwicklung des Ladebedarfs in Sachsen wurde eine Prognose des Fehler- und Anrufaufkommens im Netzgebiet der DREWAG und ENSO erstellt. Zur Schwachstellenanalyse des bestehenden Prozesses wurde ein Ishikawa-Diagramm angefertigt. Die so identifizierten Fehlerursachen wurden durch eine logistische Regression mit verallgemeinerten Schätzgleichungen sowie eine Auswertung der erwarteten Ladevorgänge, Fehler und Anrufeingänge überprüft. Die Analyse zeigte, dass Handlungsbedarf bei der zeitlichen Verfügbarkeit des Kundenservice besteht.

Kategorie Promotion (9 000 Euro)

Dr. Bernhard Siegmund

Novel Optical Concepts for Organic Photovoltaics and Photodetection

Seit Jahrzehnten werden opto-elektronische Bauteile auf der Basis anorganischer Halbleiter realisiert. Neuere Entwicklungen in diesem Bereich bedienen sich auch organischer Materialien; exemplarisch hierfür steht die erfolgreiche Kommerzialisierung organischer Leuchtdioden (OLEDs). Darüber hinaus werden organische Halbleiter für ihre Eignung als optische Sensoren an wenigen wissenschaftlichen Standorten weltweit untersucht. An der TU Dresden und im Speziellen am IAPP besteht dazu eine wesentliche Kompetenz, die unterstützt durch die in der technischen Universität und der Stadt vorhandene Infrastruktur beste Voraussetzungen für derartige Forschungen bereitstellt. Die interdisziplinäre und internationale Zusammenarbeit an der TU Dresden sowie deren offene und kreative Arbeitsstrukturen bereiten den Boden für Forschungsvorhaben und deren erfolgreiche Umsetzung in Produkte. Mit dem in der Promotion entwickelten Sensor ergeben sich neue Möglichkeiten der weiter voranschreitenden automatisierten Qualitätssicherung.

Sensoren für nahinfrarote (NIR) Strahlung sind leistungsstarke Werkzeuge zum kontaktlosen Bestimmen chemischer Zusammensetzungen – etwa in der Biomedizin, Landwirtschaft und vielen weiteren Fertigungsprozessen. Gegenüber konventionellen anorganischen Detektoren bieten neuartige Sensoren aus Organik zahlreiche Vorteile, beispielsweise in Hinblick auf Preis, Skalierbarkeit, Gewicht, Biegsamkeit und Transparenz. Bisher scheiterte die noch am Anfang stehende Technologie jedoch daran, die für die Anwendung erforderliche spektrale Empfindlichkeit im NIR-Bereich bereitzustellen. In der vorliegenden Dissertation wird eine innovative Detektorklasse vorgestellt, welche deutlich tiefer in den infraroten Bereich vordringt, als es bisherige Ansätze erlauben. Dafür wurden organische Materialien auf molekularer Ebene kombiniert. Neben der Absorption der einzelnen Komponenten wird durch die Kontaktflächen der Moleküle zusätzlich eine breitbandige NIR-Absorption bereitgestellt. Jene Absorption ist im Allgemeinen jedoch zu schwach, um sie ohne Spezialausrüstung zu detektieren. Erst durch die Einbettung der Mischschicht in eine Spiegelanordnung wird die Absorption innerhalb eines schmalen spektralen Intervalls verstärkt. Einfache Schichtdickenvariationen ermöglichen es, die Resonatorlänge und somit die Detektionswellenlänge rigoros durchzustimmen.

Ein speziell in diesem Rahmen entwickeltes Dünnschichtsystem erzielt eine beeindruckende spektrale Empfindlichkeit von 810nm bis 1550nm. Dieser Sensor ermöglicht es, eine Vielzahl funktioneller chemischer Gruppen anhand ihrer NIR-Absorption in Echtzeit zu unterscheiden.

Kategorie Habilitation (12 000 Euro)

Dr. Benjamin Friedrich

Nonlinear dynamics and fluctuations in biological systems

Can we disclose the “patent applications” filed by nature? Can we understand the physical mechanisms used by biological cells and tissues to perform vital functions such as motility, information processing, and self-assembly of functional structures?
In my habilitation thesis in theoretical biological physics, I target these questions at the interface of physics and biology. I could disclose novel mechanisms of flagellar synchronization and cellular navigation, as well as the self-assembly of the contractile machinery in muscle cells. For these results, we combined mathematical modeling, data-driven computer simulations and new algorithms for the analysis of experimental data, while working side-by-side with experimental collaboration partners.
In all three biological system studied, flagella, sperm cells, and myofibrils in muscle cells, there is one theme: simple local interaction rules give rise to complex dynamics in space and time at the scale of cells and tissues. Physical descriptions and quantitative modeling allow to understand this dynamics. Importantly, physics also enables us to unravel the principles that make this dynamics robust with respect to noise and parameter variations, which are ubiquitous at the microscopic scale of biological cells.

My theoretical work was conducted in close collaboration with a network of experimental collaboration partners in Dresden and abroad, and benefited from rapid iteration loops between theory and experiment. Experiments guided the development of the theoretical descriptions developed by my group, while theory predicted new experiments not yet thought of by the experimentalists. Together, we understood examples of self-organized dynamics in selected biological model systems. In the future, we will move step by step to increasingly more complex model organisms such as cilia carpets on airway epithelia, and eventually address alterations of biological processes in models of human diseases such as Duchenne myopathy.

How do single biological cells move, process information, and build regular functional structures? As a theoretical physicist working at the interface of physics and biology, I built mathematical models and data-driven computer simulations with the aim to understand these fundamental questions of life. My habilitation thesis in theoretical biological physics addresses two central dynamical processes in cells and organisms: (i) active motility and motility control and (ii) self-organized pattern formation. The unifying theme is the nonlinear dynamics of biological function and its robustness in the presence of strong fluctuations, structural variations, and external perturbations.

We theoretically investigate motility control at the cellular scale, using cilia and flagella as model system. Cilia and flagella are slender cell appendages, e.g. of sperm cells and ciliated epithelial cells in our airways, which perform regular bending waves that are driven by the collective dynamics of molecular motors. We study the nonlinear dynamics of flagellar swimming, steering, and synchronization, which encompasses shape control of the flagellar beat by chemical signals and mechanical forces. Mechanical forces can synchronize collections of flagella to beat with common frequency. This synchronization occurs in the absence of a central pace maker. We could disclose a novel physical mechanism for flagellar synchronization by mechanical self-stabilization in free-swimming cells. This new mechanism is independent of direct hydrodynamic interactions between flagella, in contrast to a previous consensus in the field. In a theory-experiment collaboration with Prof. Howard (Yale), we confirmed this new mechanism in a simple model organism, the unicellular green alga Chlamydomonas.

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