@masterthesis{Jeiter2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Jeiter, Clara}, title = {AVES ­- die Evolution der V{\"o}gel : Design einer Naturkundeausstellung}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {110 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Der Tyrannosaurus-Rex ist der Uronkel des Haushuhns. Eine evolution{\"a}re Tatsache, die in Erstaunen versetzt. Vielen Menschen ist nicht bekannt, dass die heutigen V{\"o}gel von einem Zweig der fleischfressenden Dinosaurier, den Theropoden, abstammen. Die Bachelorarbeit mit dem Titel „AVES ­- Die Evolution der V{\"o}gel" zeigt die Entwicklung von der laufenden Echse hin zum fliegenden Vogel mittels einer Naturkundeausstellung. Dabei handelt es sich um eine Sonderausstellung, die sich f{\"u}r die Pr{\"a}sentation in musealen Institutionen eignet. Die chronologisch aufgebaute Ausstellung gliedert sich in sechs Zeitepochen, von der Urzeit bis hin zur Jetztzeit. Diese sind farblich und typografisch so gestaltet, dass sie den Besuchenden eine optimale Orientierung bieten. Hierbei f{\"u}gen sich einige gestalterische Elemente zusammen, wie plakative Tierillustrationen, die Themeninhalte untermalen, Waldkulissen und auditive Elemente, die eine Raumatmosph{\"a}re bilden. Die Ausstellung soll die Besuchenden durch die besondere Atmosph{\"a}re nicht nur emotional erreichen, sondern auch das inhaltliche Verst{\"a}ndnis f{\"o}rdern und festigen.}, language = {de} } @masterthesis{Keller2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Keller, Valeria}, title = {HUMAN(E): Ein Projekt zur Humanisierung der Arbeitswelt}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {49 Seiten}, year = {2021}, abstract = {"HUMAN(E) at work" ist ein Projekt, welches auf Basis eigener Erfahrung entstanden ist. Ein Magazin in Zeitungsoptik sollte an den humanit{\"a}ren Gedanken bez{\"u}glich der Arbeitswelt des 21. Jahrhunderts ankn{\"u}pfen. Das Ziel: Einen Dialog schaffen f{\"u}r Selbstreflexion, Erfahrungsaustausch und die Entdeckung neuer Arbeitsmethoden am Arbeitsplatz. Weg vom typisch tayloristisch-gepr{\"a}gtem Arbeiter, hin zur besseren Work-Life-Balance. Begleitet durch die "nahe" Optik der Zeitung und Illustrationen mit dem Menschen im Vordergrund, versucht das Magazin nicht nur zu informieren, sondern auch M{\"o}glichkeiten aufzutun. So sind nicht nur aufregende Arbeitsstellen zu finden, sondern unterst{\"u}tzt auch die M{\"o}glichkeit sich in schwierigen Arbeitslagen Geh{\"o}r zu verschaffen. Ein einfaches Druckprinzip mit Zeitungspapier und begrenzten Farben erm{\"o}glicht außerdem einen g{\"u}nstigen Preis und dadurch hohe Erreichbarkeit in verschiedensten Personenkreisen.}, language = {de} } @masterthesis{Dohmen2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Dohmen, Sophie}, title = {Einmal Gezheim und zur{\"u}ck!: Ein interaktives Point-and-Click-Adventure mit zugeh{\"o}rigem Printprodukt f{\"u}r Kinder von 10 bis 14 Jahren}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {106 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Damit sich Kinder in einer zunehmend digitalisierten Welt zurechtfinden k{\"o}nnen, ist die Schulung von Medienkompetenz unerl{\"a}sslich. Als Digital-Analog-Hybrid-Game erm{\"o}glicht „Einmal Gezheim und zur{\"u}ck" die spielerische Auseinandersetzung mit verschiedenen Informationsquellen. Zum L{\"o}sen der integrierten R{\"a}tsel ist der Einsatz der beiliegenden Print-Komponenten erforderlich, sodass die Spielenden automatisch Bildschirmpausen einlegen, um sich mit einem analogen Recherche-Medium zu besch{\"a}ftigen. Die Handlung wurde speziell f{\"u}r das Projekt konzipiert: Im Zentrum der Mystery-Erz{\"a}hlung stehen die 13-j{\"a}hrige Britta und ihr Nachbar Herr Erdmann, der 1973 spurlos verschwindet. Mithilfe der Notizen des Verschollenen, die im gedruckten Teil des Spiels zu finden sind, l{\"o}sen die Spielenden in einem spannenden Point-and-Click-Adventure das R{\"a}tsel um die fiktive Stadt Gezheim, schwarze L{\"o}cher und ein vergessenes Alienvolk...}, language = {de} } @article{GoettenFingerHavermannetal.2021, author = {G{\"o}tten, Falk and Finger, Felix and Havermann, Marc and Braun, Carsten and Marino, M. and Bil, C.}, title = {Full configuration drag estimation of short-to-medium range fixed-wing UAVs and its impact on initial sizing optimization}, series = {CEAS Aeronautical Journal}, volume = {12}, journal = {CEAS Aeronautical Journal}, publisher = {Springer}, address = {Berlin}, issn = {1869-5590 (Online)}, doi = {10.1007/s13272-021-00522-w}, pages = {589 -- 603}, year = {2021}, abstract = {The paper presents the derivation of a new equivalent skin friction coefficient for estimating the parasitic drag of short-to-medium range fixed-wing unmanned aircraft. The new coefficient is derived from an aerodynamic analysis of ten different unmanned aircraft used for surveillance, reconnaissance, and search and rescue missions. The aircraft is simulated using a validated unsteady Reynolds-averaged Navier Stokes approach. The UAV's parasitic drag is significantly influenced by the presence of miscellaneous components like fixed landing gears or electro-optical sensor turrets. These components are responsible for almost half of an unmanned aircraft's total parasitic drag. The new equivalent skin friction coefficient accounts for these effects and is significantly higher compared to other aircraft categories. It is used to initially size an unmanned aircraft for a typical reconnaissance mission. The improved parasitic drag estimation yields a much heavier unmanned aircraft when compared to the sizing results using available drag data of manned aircraft.}, language = {en} } @masterthesis{Tuereyenler2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {T{\"u}reyenler, Bahadir}, title = {Dying Craft: die aussterbende Handwerkskunst}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {22 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Die Buchbinderei ist eine besonders faszinierende Handwerkskunst, da sie ein besonderes Augenmerk auf Detailliertheit, Individualit{\"a}t und Design legt. Mit diesen Charakteristiken hebt sie sich bewusst von den {\"u}blichen erh{\"a}ltlichen, massenproduzierten B{\"u}chern ab. Seit Jahren geht die Anzahl der Personen, die den Beruf dieses Kunsthandwerks erlernen, stark zur{\"u}ck. Besonders die aktuelle Pandemie zeigt die Unsicherheiten, die mit dieser Arbeit verbunden sind. In der Dokumentation "Dying Craft" wird daher die Besonderheiten dieses Berufs gezeigt, mehr {\"O}ffentlichkeit daf{\"u}r geschaffen und ganz besonders die Begeisterung daf{\"u}r weitergegeben.}, language = {de} } @masterthesis{Vels2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Vels, Lina}, title = {Bauwerk Stadt: Konzeption eines digitalen Informationsmediums zum Thema Urban Mining}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {123 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Architekten und Ingenieure entwerfen h{\"a}ufig Geb{\"a}ude, ohne zu ber{\"u}cksichtigen, wie die verwendeten Baumaterialien nach ihrer Nutzung zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden k{\"o}nnen. Daher gelangen Rohstoffe {\"u}ber den Lebenszyklus eines Produkts nicht hinaus oder nicht in den Produktionsprozess zur{\"u}ck. »Bauwerk Stadt« ist ein digitaler Leitfaden, der durch Bewertungssysteme zur Klassifizierung von Produkten beitr{\"a}gt und so den Wert sowie die potenzielle Abbauw{\"u}rdigkeit des Materials ermittelt. Ebenso wird auf der Webseite ein umfassendes Bild der Thematik vermittelt: von der Planung {\"u}ber die Realisierung bis hin zum R{\"u}ckbau. Durch dokumentarische Texte in modularen Boxen und animierte Grafiken, die selbst zur Architektur werden, werden gewissenhaft Informationen dargeboten. Die dynamisch gestaltete Webseite soll bei der Planung zum nachhaltigen Bauen helfen und so umsetzbare Handlungsm{\"o}glichkeiten aufzeigen sowie das Recyceln unterst{\"u}tzen.}, language = {de} } @article{Staat2021, author = {Staat, Manfred}, title = {An extension strain type Mohr-Coulomb criterion}, series = {Rock mechanics and rock engineering}, volume = {54}, journal = {Rock mechanics and rock engineering}, number = {12}, publisher = {Springer Nature}, address = {Cham}, issn = {1434-453X}, doi = {10.1007/s00603-021-02608-7}, pages = {6207 -- 6233}, year = {2021}, abstract = {Extension fractures are typical for the deformation under low or no confining pressure. They can be explained by a phenomenological extension strain failure criterion. In the past, a simple empirical criterion for fracture initiation in brittle rock has been developed. In this article, it is shown that the simple extension strain criterion makes unrealistic strength predictions in biaxial compression and tension. To overcome this major limitation, a new extension strain criterion is proposed by adding a weighted principal shear component to the simple criterion. The shear weight is chosen, such that the enriched extension strain criterion represents the same failure surface as the Mohr-Coulomb (MC) criterion. Thus, the MC criterion has been derived as an extension strain criterion predicting extension failure modes, which are unexpected in the classical understanding of the failure of cohesive-frictional materials. In progressive damage of rock, the most likely fracture direction is orthogonal to the maximum extension strain leading to dilatancy. The enriched extension strain criterion is proposed as a threshold surface for crack initiation CI and crack damage CD and as a failure surface at peak stress CP. Different from compressive loading, tensile loading requires only a limited number of critical cracks to cause failure. Therefore, for tensile stresses, the failure criteria must be modified somehow, possibly by a cut-off corresponding to the CI stress. Examples show that the enriched extension strain criterion predicts much lower volumes of damaged rock mass compared to the simple extension strain criterion.}, language = {en} } @article{CapitainWagnerHummeletal.2021, author = {Capitain, Charlotte and Wagner, Sebastian and Hummel, Joana and Tippk{\"o}tter, Nils}, title = {Investigation of C-N Formation Between Catechols and Chitosan for the Formation of a Strong, Novel Adhesive Mimicking Mussel Adhesion}, series = {Waste and Biomass Valorization}, volume = {12}, journal = {Waste and Biomass Valorization}, publisher = {Springer Nature}, address = {Cham}, issn = {1877-265X}, doi = {10.1007/s12649-020-01110-5}, pages = {1761 -- 1779}, year = {2021}, language = {en} } @article{HagenkampBlankeDoering2021, author = {Hagenkamp, Markus and Blanke, Tobias and D{\"o}ring, Bernd}, title = {Thermoelectric building temperature control: a potential assessment}, series = {International Journal of Energy and Environmental Engineering}, volume = {13}, journal = {International Journal of Energy and Environmental Engineering}, publisher = {Springer}, address = {Berlin}, doi = {10.1007/s40095-021-00424-x}, pages = {241 -- 254}, year = {2021}, abstract = {This study focuses on thermoelectric elements (TEE) as an alternative for room temperature control. TEE are semi-conductor devices that can provide heating and cooling via a heat pump effect without direct noise emissions and no refrigerant use. An efficiency evaluation of the optimal operating mode is carried out for different numbers of TEE, ambient temperatures, and heating loads. The influence of an additional heat recovery unit on system efficiency and an unevenly distributed heating demand are examined. The results show that TEE can provide heat at a coefficient of performance (COP) greater than one especially for small heating demands and high ambient temperatures. The efficiency increases with the number of elements in the system and is subject to economies of scale. The best COP exceeds six at optimal operating conditions. An additional heat recovery unit proves beneficial for low ambient temperatures and systems with few TEE. It makes COPs above one possible at ambient temperatures below 0 ∘C. The effect increases efficiency by maximal 0.81 (from 1.90 to 2.71) at ambient temperature 5 K below room temperature and heating demand Q˙h=100W but is subject to diseconomies of scale. Thermoelectric technology is a valuable option for electricity-based heat supply and can provide cooling and ventilation functions. A careful system design as well as an additional heat recovery unit significantly benefits the performance. This makes TEE superior to direct current heating systems and competitive to heat pumps for small scale applications with focus on avoiding noise and harmful refrigerants.}, language = {en} } @article{EngemannCoenenDawaretal.2021, author = {Engemann, Heiko and C{\"o}nen, Patrick and Dawar, Harshal and Du, Shengzhi and Kallweit, Stephan}, title = {A robot-assisted large-scale inspection of wind turbine blades in manufacturing using an autonomous mobile manipulator}, series = {Applied Sciences}, volume = {11}, journal = {Applied Sciences}, number = {19}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2076-3417}, doi = {10.3390/app11199271}, pages = {1 -- 22}, year = {2021}, abstract = {Wind energy represents the dominant share of renewable energies. The rotor blades of a wind turbine are typically made from composite material, which withstands high forces during rotation. The huge dimensions of the rotor blades complicate the inspection processes in manufacturing. The automation of inspection processes has a great potential to increase the overall productivity and to create a consistent reliable database for each individual rotor blade. The focus of this paper is set on the process of rotor blade inspection automation by utilizing an autonomous mobile manipulator. The main innovations include a novel path planning strategy for zone-based navigation, which enables an intuitive right-hand or left-hand driving behavior in a shared human-robot workspace. In addition, we introduce a new method for surface orthogonal motion planning in connection with large-scale structures. An overall execution strategy controls the navigation and manipulation processes of the long-running inspection task. The implemented concepts are evaluated in simulation and applied in a real-use case including the tip of a rotor blade form.}, language = {en} }