@article{SchulzeFeyerlPischinger2023, author = {Schulze, Sven and Feyerl, G{\"u}nter and Pischinger, Stefan}, title = {Advanced ECMS for hybrid electric heavy-duty trucks with predictive battery discharge and adaptive operating strategy under real driving conditions}, series = {Energies}, volume = {16}, journal = {Energies}, number = {13}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {1996-1073}, doi = {10.3390/en16135171}, pages = {29 Seiten, Art. Nr.: 5171}, year = {2023}, abstract = {To fulfil the CO2 emission reduction targets of the European Union (EU), heavy-duty (HD) trucks need to operate 15\% more efficiently by 2025 and 30\% by 2030. Their electrification is necessary as conventional HD trucks are already optimized for the long-haul application. The resulting hybrid electric vehicle (HEV) truck gains most of the fuel saving potential by the recuperation of potential energy and its consecutive utilization. The key to utilizing the full potential of HEV-HD trucks is to maximize the amount of recuperated energy and ensure its intelligent usage while keeping the operating point of the internal combustion engine as efficient as possible. To achieve this goal, an intelligent energy management strategy (EMS) based on ECMS is developed for a parallel HEV-HD truck which uses predictive discharge of the battery and adaptive operating strategy regarding the height profile and the vehicle mass. The presented EMS can reproduce the global optimal operating strategy over long phases and lead to a fuel saving potential of up to 2\% compared with a heuristic strategy. Furthermore, the fuel saving potential is correlated with the investigated boundary conditions to deepen the understanding of the impact of intelligent EMS for HEV-HD trucks.}, language = {en} } @masterthesis{Lessmann2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Leßmann, Mika}, title = {Designing confidence : eine patient:innenzentrierte Intervention f{\"u}r belastende Behandlungssituationen - am Beispiel von Strahlentherapie}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {193 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Krebstherapie bei Kindern ist f{\"u}r alle Beteiligten eine emotional bedr{\"u}ckende Angelegenheit. Besonders die Strahlentherapie stellt Kinder aufgrund der H{\"a}ufigkeit der Termine, der Isolation w{\"a}hrend der Bestrahlung und der Fixierung vor Herausforderungen. „nia" erm{\"o}glicht es den Angeh{\"o}rigen, w{\"a}hrend der Behandlung einen physischen Kontakt zum Kind zu halten. Zwei miteinander verbundene Zwillingsger{\"a}te registrieren die Bewegungen der H{\"a}nde und {\"u}bertragen die Ber{\"u}hrung an das jeweils andere Ger{\"a}t. Diese taktile Kommunikation sorgt f{\"u}r innere Ruhe und Verbundenheit. Vor der eigentlichen Therapie liegen die Ger{\"a}te in einem Koffer, welcher ein Modell des Behandlungsraums beinhaltet. Mithilfe dessen werden die Kinder spielerisch auf die Bestrahlung vorbereitet. So sollen sich in Zukunft weniger Kinder {\"a}ngstlich und allein einer Strahlentherapie stellen m{\"u}ssen.}, language = {de} } @masterthesis{Nahrings2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Nahrings, Laura Aileen}, title = {Seamless Connection : die Integration eines smarten WLAN Routers in die Wohnumgebung}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {131 Seiten}, year = {2023}, abstract = {In Deutschland verf{\"u}gen mehr als 95 \% aller Haushalte {\"u}ber einen Internetzugang und das Interesse an Smart Home Anwendungen steigt. Je vernetzter das Zuhause wird, desto mehr Devices m{\"u}ssen dort ihren Platz finden. WLAN Router wirken durch ihre technische Designsprache meist wie Fremdk{\"o}rper im Raum, sodass oft versucht wird, sie zu verstecken. Das soll sich mit „Cobo", dem smarten WLAN Router, {\"a}ndern. Neben der Bereitstellung einer Internetanbindung wird er zum Hub f{\"u}r alle Smart Home Anwendungen. Als Herzst{\"u}ck des Zuhauses sorgt er f{\"u}r die Vernetzung aller Devices und schafft zudem eine Verbindung zwischen Technologie und Interior. Mit seinem minimalistischen Design und der gezielten Auswahl an Materialien und Farben f{\"u}gt sich der intelligente Router in die eigenen vier W{\"a}nde ein. „Cobo" ist kein WLAN Router, der im Schuhregal versteckt werden muss, denn er wird zum Teil der Einrichtung.}, language = {de} } @masterthesis{Rabe2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Rabe, Leonie Maria}, title = {Wohlf{\"u}hlen in den eigenen vier W{\"a}nden : ein Produkt, welches die Wohn- und Lebensqualit{\"a}t steigert.}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {125 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Viele Menschen f{\"u}hlen sich in ihren eigenen vier W{\"a}nden nicht wohl. Sie sind gestresst und k{\"o}nnen nicht entspannen. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Produkt zu erschaffen, welches in seinen Funktionen und seinem Design daf{\"u}r sorgt, dass die Nutzer:innen sich zu Hause wohler f{\"u}hlen. Es soll alle Funktionen vereinen, die daf{\"u}r sorgen, dass der Alltagsstress besser bew{\"a}ltigt werden kann und man in seinem Zuhause entspannen kann und den Moment mehr genießt. Entstanden ist Iwa, ein Produkt, welches zum einen als Luftreiniger arbeitet und die Raumluft filtert und im Zusammenspiel mit Licht und Musik die Raumatmosph{\"a}re verbessert und so Stress mindert. Das Design soll genau wie die Funktionen beruhigend, entspannend und erdend wirken. Es ist angelehnt am Zen-Design. So bietet Iwa einen großen Mehrwert. Die Funktionen sorgen im Zusammenspiel mit dem Design f{\"u}r eine verbesserte Wohn- und Lebensqualit{\"a}t.}, language = {de} } @masterthesis{Tschiersch2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Tschiersch, Lina Sofie}, title = {Cooking for wellbeing : K{\"u}chensystem f{\"u}r Menschen mit Alzheimer-Demenz}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {97 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Essen zuzubereiten bedeutet f{\"u}r viele Menschen Normalit{\"a}t, es bestimmt Teile ihrer Identit{\"a}t und ist eng verbunden mit Familie und Kultur. Der Beginn der Alzheimererkrankung erschwert diese T{\"a}tigkeit, oft muss sie aus Sicherheitsgr{\"u}nden aufgegeben werden. Kochen als Therapieansatz hat zur Verbesserung der Aktivit{\"a}t und Verringerung von Stress beigetragen. Pila ist ein K{\"u}chensystem, das Kochenthusiasten begleitet und Selbstst{\"a}ndigkeit sowie Partizipation erm{\"o}glicht. Das Kompetenzgef{\"u}hl, die Autonomie und die Verbundenheit zu betreuenden Personen st{\"a}rken das Wohlbefinden. Das System f{\"u}hrt die Nutzerinnen und Nutzer digital durch alle Phasen von der Vorbereitung bis zum Aufr{\"a}umen. Aus den Elementen entsteht ein klar organisierter Arbeitsplatz ohne Ablenkungen und mit eindeutigen Aktionspunkten. Die Funktionen der Kocheinheit sind simplifiziert und bed{\"u}rfnisgerecht angepasst.}, language = {de} } @masterthesis{Vonderhagen2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Vonderhagen, Lisa}, title = {KiBix : Fahrradfahren f{\"u}r Kinder - das nachhaltige Kinderfahrrad aus Kunststoff als Abo-Sharing-System}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {151 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Jedes Jahr werden Hunderttausende Fahrradrahmen produziert. 90 \% davon werden in Asien hergestellt und von dort {\"u}ber die ganze Welt versendet. Mehr als 80 \% der Rahmen werden nach der Nutzung wieder nach Asien zur{\"u}ckgeschickt und landen dort auf riesigen Fahrradfriedh{\"o}fen. Das Kinderfahrradkonzept "KiBix" wirkt diesem Problem entgegen, indem es eine Alternative f{\"u}r das regelm{\"a}ßige Kaufen von neuen Kinderfahrr{\"a}dern bietet. Im Fokus stehen der Kinderfahrradrahmen und die Gabel aus Kunststoff, welche im Spritzgussverfahren produziert werden. Das City-Bike ist in ein Abo-Sharing-System mit R{\"a}dern in unterschiedlichen Gr{\"o}ßen eingebettet, welches durch eine monatliche Geb{\"u}hr wie das Eigene genutzt werden kann. Der hohlgespritzte Rahmen erm{\"o}glicht die Integration kleiner Boxen im Inneren, in denen Kinder ihre pers{\"o}nlichen "Sch{\"a}tze" mitnehmen k{\"o}nnen. Somit vereint das Konzept die drei Segmente Material/Produktion, Sharing-System und die Mitnahme des "Schatzes". "KiBix" gibt Kindern in Zeiten der Digitalisierung und der globalen Erw{\"a}rmung die M{\"o}glichkeit, selbstbestimmt und nachhaltig die Welt zu erkunden.}, language = {de} } @masterthesis{Mok2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Mok, Pia Peixia}, title = {Flowcean Qi : a gentle Reminder to take a deep breath.}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {84 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Atmen tut jeder, automatisch. Es wird nicht auf die Ausf{\"u}hrung geachtet. Doch was, wenn nur ein wenig Feinschliff an unserer Atmung bereits Großes f{\"u}r unsere Gesundheit bewirkt? Von etlichen unterschiedlichen Studien wurde bezeugt, dass Atmung und Empfinden eins sind. Das pers{\"o}nliche Empfinden ist unser Portal zur Außenwelt. Die Art wie wir auf {\"a}ußerliche Reize reagieren, wie achtsam wir im Tun und Denken sind, spiegelt unsere Innenwelt und k{\"o}rperliches Wohlbefinden wieder. FLOWCEAN QI dient dazu, Stress- und Angstst{\"o}rungen im Alltagsleben f{\"u}r Berufst{\"a}tige mit hohem Stressfaktor zu reduzieren. Vor allem, um das Gesundheitssystem zu entlasten und die Psyche der Menschen gesund wieder aufzubauen. Sind Berufst{\"a}tige viel gelassener, steigen auch Leistung und Produktivit{\"a}t. Es ist immer wichtig, die Kernursache von Problemen zu finden und zu l{\"o}sen. So k{\"o}nnen auch vielerlei andere auf die Psyche zur{\"u}ckzuf{\"u}hrende Probleme der Gesellschaft gel{\"o}st werden. FLOWCEAN QI agiert durch modernste Technologie aktiv mit dem Nutzer. Die KI-Assistenz gestaltet das Lernen der Atemtechniken spaßiger, was wiederum den Lerneffekt verbessert. Der Beamer wird im Innenbereich platziert und der Tracker begleitet einen unterwegs und zeichnet die Datenanalyse auf. F{\"u}r mehr Datenschutz ist das Armband ein reines offline Produkt. F{\"o}rmlich sollte es dem Nutzer nah sein, naturverbunden, vertrauensw{\"u}rdig und beruhigend wirken. FLOWCEAN QI basiert gestalterisch auf eine antike japanische Philosophie namens „Kintsugi". Nach der japanischen Philosophie Kintsugi werden zerbrochene Teegl{\"a}ser wiederzusammengeklebt statt weggeworfen. Die in Teile getrennten Elemente werden glatt und geschmeidig wieder zusammengef{\"u}gt. Sie formen ein neues Ganzes, dass die Sch{\"o}nheit des Originals meist {\"u}bertrifft. Die {\"A}sthetik hinter „Kintsugi" nennt man „Wabi-Sabi". Es bedeutet, die Sch{\"o}nheit im Verg{\"a}nglichen, Alten oder Fehlerhaften zu verstehen. Die Philosophie dahinter wird metaphorisch auf das Design abgebildet und auf unsere Gesundheit {\"u}bertragen. Statt letztere zu ignorieren, schenken wir ihr unsere volle Aufmerksamkeit. Ziel der Produkte ist, uns stets an sie zu erinnern, sodass wir t{\"a}glich an unserem Wohlbefinden arbeiten k{\"o}nnen.}, language = {de} } @incollection{GohTopcuMadabhushietal.2024, author = {Goh, Kheng Lim and Top{\c{c}}u, Murat and Madabhushi, Gopal S. P. and Staat, Manfred}, title = {Collagen fibril reinforcement in connective tissue extracellular matrices}, series = {Handbook of the extracellular matrix}, booktitle = {Handbook of the extracellular matrix}, editor = {Maia, Fatima Raquel Azevedo and Miguel Oliveira, J. and Reis, Rui L.}, publisher = {Springer Nature}, address = {Cham}, isbn = {978-3-031-56362-1 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-031-56363-8_6}, pages = {89 -- 108}, year = {2024}, abstract = {The connective tissues such as tendons contain an extracellular matrix (ECM) comprising collagen fibrils scattered within the ground substance. These fibrils are instrumental in lending mechanical stability to tissues. Unfortunately, our understanding of how collagen fibrils reinforce the ECM remains limited, with no direct experimental evidence substantiating current theories. Earlier theoretical studies on collagen fibril reinforcement in the ECM have relied predominantly on the assumption of uniform cylindrical fibers, which is inadequate for modelling collagen fibrils, which possessed tapered ends. Recently, Top{\c{c}}u and colleagues published a paper in the International Journal of Solids and Structures, presenting a generalized shear-lag theory for the transfer of elastic stress between the matrix and fibers with tapered ends. This paper is a positive step towards comprehending the mechanics of the ECM and makes a valuable contribution to formulating a complete theory of collagen fibril reinforcement in the ECM.}, language = {en} } @inproceedings{MohanGrossMenzeletal.2021, author = {Mohan, Nijanthan and Groß, Rolf Fritz and Menzel, Karsten and Theis, Fabian}, title = {Opportunities and Challenges in the Implementation of Building Information Modeling for Prefabrication of Heating, Ventilation and Air Conditioning Systems in Small and Medium-Sized Contracting Companies in Germany - A Case Study}, series = {WIT Transactions on The Built Environment, Vol. 205}, booktitle = {WIT Transactions on The Built Environment, Vol. 205}, publisher = {WIT Press}, address = {Southampton}, issn = {1743-3509}, doi = {10.2495/BIM210101}, pages = {117 -- 126}, year = {2021}, abstract = {Even though BIM (Building Information Modelling) is successfully implemented in most of the world, it is still in the early stages in Germany, since the stakeholders are sceptical of its reliability and efficiency. The purpose of this paper is to analyse the opportunities and obstacles to implementing BIM for prefabrication. Among all other advantages of BIM, prefabrication is chosen for this paper because it plays a vital role in creating an impact on the time and cost factors of a construction project. The project stakeholders and participants can explicitly observe the positive impact of prefabrication, which enables the breakthrough of the scepticism factor among the small-scale construction companies. The analysis consists of the development of a process workflow for implementing prefabrication in building construction followed by a practical approach, which was executed with two case studies. It was planned in such a way that, the first case study gives a first-hand experience for the workers at the site on the BIM model so that they can make much use of the created BIM model, which is a better representation compared to the traditional 2D plan. The main aim of the first case study is to create a belief in the implementation of BIM Models, which was succeeded by the execution of offshore prefabrication in the second case study. Based on the case studies, the time analysis was made and it is inferred that the implementation of BIM for prefabrication can reduce construction time, ensures minimal wastes, better accuracy, less problem-solving at the construction site. It was observed that this process requires more planning time, better communication between different disciplines, which was the major obstacle for successful implementation. This paper was carried out from the perspective of small and medium-sized mechanical contracting companies for the private building sector in Germany.}, language = {en} } @inproceedings{SchulzeBuxlohGross2021, author = {Schulze-Buxloh, Lina and Groß, Rolf Fritz}, title = {Miniature urban farming plant: a complex educational "Toy" for engineering students}, series = {The Future of Education 11th Edition 2021}, booktitle = {The Future of Education 11th Edition 2021}, pages = {4 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Urban farming is an innovative and sustainable way of food production and is becoming more and more important in smart city and quarter concepts. It also enables the production of certain foods in places where they usually dare not produced, such as production of fish or shrimps in large cities far away from the coast. Unfortunately, it is not always possible to show students such concepts and systems in real life as part of courses: visits of such industry plants are sometimes not possible because of distance or are permitted by the operator for hygienic reasons. In order to give the students the opportunity of getting into contact with such an urban farming system and its complex operation, an industrial urban farming plant was set up on a significantly smaller scale. Therefore, all needed technical components like water aeriation, biological and mechanical filtration or water circulation have been replaced either by aquarium components or by self-designed parts also using a 3D-printer. Students from different courses like mechanical engineering, smart building engineering, biology, electrical engineering, automation technology and civil engineering were involved in this project. This "miniature industrial plant" was also able to start operation and has now been running for two years successfully. Due to Corona pandemic, home office and remote online lectures, the automation of this miniature plant should be brought to a higher level in future for providing a good control over the system and water quality remotely. The aim of giving the student a chance to get to know the operation of an urban farming plant was very well achieved and the students had lots of fun in "playing" and learning with it in a realistic way.}, language = {en} }