@article{CheenakulaHoffstadtKrafftetal.2022, author = {Cheenakula, Dheeraja and Hoffstadt, Kevin and Krafft, Simone and Reinecke, Diana and Klose, Holger and Kuperjans, Isabel and Gr{\"o}mping, Markus}, title = {Anaerobic digestion of algal-bacterial biomass of an Algal Turf Scrubber system}, series = {Biomass Conversion and Biorefinery}, volume = {13}, journal = {Biomass Conversion and Biorefinery}, publisher = {Springer}, address = {Berlin}, issn = {2190-6823}, doi = {10.1007/s13399-022-03236-z}, pages = {15 Seiten}, year = {2022}, abstract = {This study investigated the anaerobic digestion of an algal-bacterial biofilm grown in artificial wastewater in an Algal Turf Scrubber (ATS). The ATS system was located in a greenhouse (50°54′19ʺN, 6°24′55ʺE, Germany) and was exposed to seasonal conditions during the experiment period. The methane (CH4) potential of untreated algal-bacterial biofilm (UAB) and thermally pretreated biofilm (PAB) using different microbial inocula was determined by anaerobic batch fermentation. Methane productivity of UAB differed significantly between microbial inocula of digested wastepaper, a mixture of manure and maize silage, anaerobic sewage sludge, and percolated green waste. UAB using sewage sludge as inoculum showed the highest methane productivity. The share of methane in biogas was dependent on inoculum. Using PAB, a strong positive impact on methane productivity was identified for the digested wastepaper (116.4\%) and a mixture of manure and maize silage (107.4\%) inocula. By contrast, the methane yield was significantly reduced for the digested anaerobic sewage sludge (50.6\%) and percolated green waste (43.5\%) inocula. To further evaluate the potential of algal-bacterial biofilm for biogas production in wastewater treatment and biogas plants in a circular bioeconomy, scale-up calculations were conducted. It was found that a 0.116 km2 ATS would be required in an average municipal wastewater treatment plant which can be viewed as problematic in terms of space consumption. However, a substantial amount of energy surplus (4.7-12.5 MWh a-1) can be gained through the addition of algal-bacterial biomass to the anaerobic digester of a municipal wastewater treatment plant. Wastewater treatment and subsequent energy production through algae show dominancy over conventional technologies.}, language = {en} } @article{HahnHebelManz2022, author = {Hahn, Geogr W. and Hebel, Christoph and Manz, W.}, title = {Die neuen Empfehlungen f{\"u}r Verkehrsnachfragemodellierung im Personenverkehr}, series = {Straßenverkehrstechnik}, volume = {66}, journal = {Straßenverkehrstechnik}, number = {10}, publisher = {Kirschbaum Verlag GmbH}, address = {Bonn}, issn = {0039-2219}, doi = {10.53184/SVT10-2022-1}, pages = {721 -- 726}, year = {2022}, abstract = {Die neu erschienenen „Empfehlungen zum Einsatz von Verkehrsnachfragemodellen f{\"u}r den Personenverkehr" liefern erstmals als Empfehlungspapier der Forschungsgesellschaft f{\"u}r Straßen- und Verkehrswesen einen umfassenden {\"U}berblick zu den verschiedenen Aspekten der Modellierung und geben dem Fachplaner konkrete Hilfestellung f{\"u}r die Konzeption von Nachfragemodellen. Das Empfehlungspapier zielt unter anderem darauf ab, die Erwartungen und das Anspruchsniveau in Hinblick auf Sachgerechtigkeit der Modelle, die erzielbare Modellqualit{\"a}t und den Detaillierungsgrad der Modellaussagen zu harmonisieren.}, language = {de} } @techreport{KlugeKirschBudach2022, author = {Kluge, Katharina and Kirsch, Ansgar and Budach, Christoph}, title = {Digitale Lehre in der Geotechnik: Aktueller Stand und weitere Entwicklungen}, series = {geotechntik}, journal = {geotechntik}, number = {Early View}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, issn = {0172-6145 (Print)}, doi = {10.1002/gete.202200013}, pages = {8 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Digitale Lehrmaterialien werden seit mehreren Jahren in den Hochschulen eingesetzt und er{\"o}ffnen ganz neue Wege zur Vermittlung des Lehrstoffs. Die Erstellung dieser Lehrmaterialien kann allerdings je nach Art und Qualit{\"a}t sehr zeitintensiv sein und f{\"u}r Lehrende einen großen Mehraufwand bedeuten. Im Rahmen eines Kooperationsprojekts zur Erstellung von Lehrvideos f{\"u}r geotechnische Feld- und Laborversuche haben die Autoren dieses Beitrags allerdings die Erfahrung gemacht, dass das gemeinsame, hochschul{\"u}bergreifende Erstellen von Lehrmaterialien viele Vorteile mit sich bringt. Dadurch inspiriert, f{\"u}hrten die Autoren dieses Berichts eine Umfrage unter den deutschsprachigen Geotechnik-Lehrst{\"u}hlen der (Technischen) Universit{\"a}ten und (Fach-)Hochschulen durch. Nach drei Semestern, in denen Lehrveranstaltungen an den Hochschulen aufgrund der Corona-Pandemie {\"u}berwiegend digital durchgef{\"u}hrt werden mussten, war es ein Ziel dieser Umfrage, den Bestand und den Einsatz digitaler Lehrmaterialien im Fachgebiet Geotechnik zu erheben. Ein weiteres Ziel war die Initiierung eines Netzwerks, in dem sich Geotechnik-Professorinnen und -Professoren zu Lehrthemen austauschen k{\"o}nnen und gemeinsam (digitale) Lehrmaterialien erstellen und nutzen. Der vorliegende Beitrag stellt das gemeinsame Lehrprojekt der Autoren vor, pr{\"a}sentiert die Ergebnisse der durchgef{\"u}hrten Umfrage und berichtet {\"u}ber die ersten Aktivit{\"a}ten des neuen Netzwerks.}, language = {de} } @article{EmigHebelSchwark2022, author = {Emig, J. and Hebel, Christoph and Schwark, A.}, title = {Einsatzbereiche f{\"u}r Verkehrsnachfragemodelle}, series = {Straßenverkehrstechnik}, volume = {66}, journal = {Straßenverkehrstechnik}, number = {10}, publisher = {Kirschbaum Verlag GmbH}, address = {Bonn}, issn = {0039-2219}, doi = {10.53184/SVT10-2022-2}, pages = {727 -- 736}, year = {2022}, abstract = {In der Praxis bestehen vielf{\"a}ltige Einsatzbereiche f{\"u}r Verkehrsnachfragemodelle. Mit ihnen k{\"o}nnen Kenngr{\"o}ßen des Verkehrsangebots und der Verkehrsnachfrage f{\"u}r den heutigen Zustand wie auch f{\"u}r zuk{\"u}nftige Zust{\"a}nde bereitgestellt werden, um so die Grundlagen f{\"u}r verkehrsplanerische Entscheidungen zu liefern. Die neuen „Empfehlungen zum Einsatz von Verkehrsnachfragemodellen f{\"u}r den Personenverkehr" (EVNM-PV) (FGSV 2022) veranschaulichen anhand von typischen Planungsaufgaben, welche differenzierten Anforderungen daraus f{\"u}r die Modellkonzeption und -erstellung resultieren. Vor dem Hintergrund der konkreten Aufgabenstellung sowie deren spezifischer planerischer Anforderungen bildet die abzuleitende Modellspezifikation die verabredete Grundlage zwischen Auftraggeber und Modellersteller f{\"u}r die konkrete inhaltliche, fachliche Ausgestaltung des Verkehrsmodells.}, language = {de} } @incollection{HebelHerrmannRitzetal.2022, author = {Hebel, Christoph and Herrmann, Ulf and Ritz, Thomas and R{\"o}th, Thilo and Anthrakidis, Anette and B{\"o}ker, J{\"o}rg and Franzke, Till and Grodzki, Thomas and Merkens, Torsten and Sch{\"o}ttler, Mirjam}, title = {FlexSHARE - Methodisches Framework zur innovativen Gestaltung der urbanen Mobilit{\"a}t durch Sharing- Angebote}, series = {Transforming Mobility - What Next?}, booktitle = {Transforming Mobility - What Next?}, publisher = {Springer Gabler}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-36429-8}, doi = {10.1007/978-3-658-36430-4_10}, pages = {153 -- 169}, year = {2022}, abstract = {Das Ziel des INTERREG-Projektes „SHAREuregio" (FKZ: 34.EFRE-0300134) ist es, grenz{\"u}berschreitende Mobilit{\"a}t in der Euregio Rhein-Maas-Nord zu erm{\"o}glichen und zu f{\"o}rdern. Dazu soll ein elektromobiles Car- und Bikesharing- System entwickelt und in der Stadt M{\"o}nchengladbach, im Kreis Viersen sowie in den Gemeinden Roermond und Venlo (beide NL) zusammen mit den Partnern Wirtschaftsf{\"o}rderung M{\"o}nchengladbach, Wirtschaftsf{\"o}rderung f{\"u}r den Kreis Viersen, NEW AG, Goodmoovs (NL), Greenflux (NL) und der FH Aachen implementiert werden. Zun{\"a}chst richtet sich das Angebot, bestehend aus 40 Elektroautos und 40 Elektrofahrr{\"a}dern, an Unternehmen und wird nach einer Erprobungsphase, mit einer gr{\"o}ßeren Anzahl an Fahrzeugen, auch f{\"u}r Privatpersonen verf{\"u}gbar gemacht werden. Die Fahrzeuge stehen bei den jeweiligen Anwendungspartnern in Deutschland und den Niederlanden. Im Rahmen dieses Projektes hat die FH Aachen „FlexSHARE" entwickelt - ein methodisches Framework zur innovativen Gestaltung urbaner Sharing- Angebote. Das Framework erm{\"o}glicht es, anhand von messbaren Kenngr{\"o}ßen, bedarfsgerechte und auf die Region abgestimmte Sharing-Systeme zu entwickeln.}, language = {de} } @incollection{MoorkampPetersonUibel2022, author = {Moorkamp, Wilfried and Peterson, Leif Arne and Uibel, Thomas}, title = {Nachhaltige Holzbr{\"u}cken f{\"u}r Geh- und Radwege}, series = {Bauphysik Kalender 2022: Holzbau, 22. Jahrgang}, booktitle = {Bauphysik Kalender 2022: Holzbau, 22. Jahrgang}, editor = {Fouad, Nabil A.}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, isbn = {9783433033609 (Print)}, doi = {10.1002/9783433611081.ch17}, pages = {574 -- 592}, year = {2022}, abstract = {Am Lehr- und Forschungsgebiet Holzbau der Fachhochschule Aachen wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens „Nachhaltige Standardbr{\"u}cken in Holzbauweise" Standardtypen f{\"u}r Geh- und Radwegbr{\"u}cken entwickelt. Die Br{\"u}cken sind durch konsequente Umsetzungen von Maßnahmen des konstruktiven Holzschutzes f{\"u}r eine Nutzung von mehr als 80~Jahren konzipiert. Innovative L{\"o}sungen f{\"u}r Bauteile und Anschl{\"u}sse sowie Materialalternativen im Bereich des Belages und der Gel{\"a}nder erm{\"o}glichen eine wartungsarme Konstruktion und tragen somit zur Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit bei. Um den Einsatz der entwickelten Standardbr{\"u}ckentypen in der Praxis zu erleichtern, wurden Leistungsverzeichnisse, Musterstatiken, Musterzeichnungen und umfangreiche Detailkataloge als Unterst{\"u}tzung f{\"u}r Planer und Bauherren erstellt. Damit die Randbedingungen f{\"u}r eine lange Lebensdauer w{\"a}hrend der Nutzung der Br{\"u}cke erhalten bleiben, wurden Leitf{\"a}den f{\"u}r die Pflege und Wartung sowie f{\"u}r die Br{\"u}ckenpr{\"u}fung erarbeitet. Der Beitrag gibt Einblicke in das Forschungsvorhaben und seine Resultate.}, language = {de} } @article{vonHaefenKrautwaldStolleetal.2022, author = {von H{\"a}fen, Hajo and Krautwald, Clemens and Stolle, Jacob and Bung, Daniel Bernhard and Goseberg, Nils}, title = {Overland flow of broken solitary waves over a two-dimensional coastal plane}, series = {Coastal Engineering}, volume = {175}, journal = {Coastal Engineering}, number = {August}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1872-7379}, doi = {10.1016/j.coastaleng.2022.104125}, pages = {14 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Landslides, rock falls or related subaerial and subaqueous mass slides can generate devastating impulse waves in adjacent waterbodies. Such waves can occur in lakes and fjords, or due to glacier calving in bays or at steep ocean coastlines. Infrastructure and residential houses along coastlines of those waterbodies are often situated on low elevation terrain, and are potentially at risk from inundation. Impulse waves, running up a uniform slope and generating an overland flow over an initially dry adjacent horizontal plane, represent a frequently found scenario, which needs to be better understood for disaster planning and mitigation. This study presents a novel set of large-scale flume test focusing on solitary waves propagating over a 1:14.5 slope and breaking onto a horizontal section. Examining the characteristics of overland flow, this study gives, for the first time, insight into the fundamental process of overland flow of a broken solitary wave: its shape and celerity, as well as its momentum when wave breaking has taken place beforehand.}, language = {en} } @book{LaumannFeldmannFrickeletal.2022, author = {Laumann, J{\"o}rg and Feldmann, Markus and Frickel, J{\"o}rg and Krahwinkel, Manuel and Kraus, Matthias and Strangh{\"o}ner, Natalie and Ummenhofer, Thomas}, title = {Petersen Stahlbau : Grundlagen der Berechnung und baulichen Ausbildung von Stahlbauten}, edition = {5. Auflage}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-20510-2}, doi = {10.1007/978-3-658-20510-2}, pages = {XXIII, 1919 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Die Theorie und Konstruktion der wichtigsten Bereiche der Stahlbautechnik werden von den Grundlagen her entwickelt und durch viele Beispiele praxisbezogen erl{\"a}utert. Das Buch ist aus Vorlesungen im Grund- und Vertiefungsstudium des Bauingenieurwesens entstanden. Der Inhalt wird zum Teil systematisch, zum Teil exemplarisch dargestellt. F{\"u}r Konstrukteure und Statiker in den technischen B{\"u}ros, der Beratenden Ingenieure und der Pr{\"u}f{\"a}mter enth{\"a}lt das Buch aufbereitete Berechnungsverfahren und Konstruktionsvorschl{\"a}ge in großer Zahl.}, language = {de} } @inproceedings{BlankeSchmidtGoettscheetal.2022, author = {Blanke, Tobias and Schmidt, Katharina S. and G{\"o}ttsche, Joachim and D{\"o}ring, Bernd and Frisch, J{\´e}r{\^o}me and van Treeck, Christoph}, title = {Time series aggregation for energy system design: review and extension of modelling seasonal storages}, series = {Energy Informatics}, volume = {5}, booktitle = {Energy Informatics}, number = {1, Article number: 17}, editor = {Weidlich, Anke and Neumann, Dirk and Gust, Gunther and Staudt, Philipp and Sch{\"a}fer, Mirko}, publisher = {Springer Nature}, issn = {2520-8942}, doi = {10.1186/s42162-022-00208-5}, pages = {1 -- 14}, year = {2022}, abstract = {Using optimization to design a renewable energy system has become a computationally demanding task as the high temporal fluctuations of demand and supply arise within the considered time series. The aggregation of typical operation periods has become a popular method to reduce effort. These operation periods are modelled independently and cannot interact in most cases. Consequently, seasonal storage is not reproducible. This inability can lead to a significant error, especially for energy systems with a high share of fluctuating renewable energy. The previous paper, "Time series aggregation for energy system design: Modeling seasonal storage", has developed a seasonal storage model to address this issue. Simultaneously, the paper "Optimal design of multi-energy systems with seasonal storage" has developed a different approach. This paper aims to review these models and extend the first model. The extension is a mathematical reformulation to decrease the number of variables and constraints. Furthermore, it aims to reduce the calculation time while achieving the same results.}, language = {en} } @article{ValeroBungErpicumetal.2022, author = {Valero, Daniel and Bung, Daniel B. and Erpicum, Sebastien and Peltier, Yann and Dewals, Benjamin}, title = {Unsteady shallow meandering flows in rectangular reservoirs: a modal analysis of URANS modelling}, series = {Journal of Hydro-environment Research}, journal = {Journal of Hydro-environment Research}, number = {In Press}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1570-6443}, doi = {10.1016/j.jher.2022.03.002}, year = {2022}, abstract = {Shallow flows are common in natural and human-made environments. Even for simple rectangular shallow reservoirs, recent laboratory experiments show that the developing flow fields are particularly complex, involving large-scale turbulent structures. For specific combinations of reservoir size and hydraulic conditions, a meandering jet can be observed. While some aspects of this pseudo-2D flow pattern can be reproduced using a 2D numerical model, new 3D simulations, based on the unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations, show consistent advantages as presented herein. A Proper Orthogonal Decomposition was used to characterize the four most energetic modes of the meandering jet at the free surface level, allowing comparison against experimental data and 2D (depth-averaged) numerical results. Three different isotropic eddy viscosity models (RNG k-ε, k-ε, k-ω) were tested. The 3D models accurately predicted the frequency of the modes, whereas the amplitudes of the modes and associated energy were damped for the friction-dominant cases and augmented for non-frictional ones. The performance of the three turbulence models remained essentially similar, with slightly better predictions by RNG k-ε model in the case with the highest Reynolds number. Finally, the Q-criterion was used to identify vortices and study their dynamics, assisting on the identification of the differences between: i) the three-dimensional phenomenon (here reproduced), ii) its two-dimensional footprint in the free surface (experimental observations) and iii) the depth-averaged case (represented by 2D models).}, language = {en} }