@inproceedings{LangohrBungCrookston2022, author = {Langohr, Philipp and Bung, Daniel Bernhard and Crookston, Brian M.}, title = {Hybrid investigation of labyrinth weirs: Discharge capacity and energy dissipation}, series = {Proceedings of the 39th IAHR World Congress}, booktitle = {Proceedings of the 39th IAHR World Congress}, editor = {Ortega-S{\´a}nchez, Miguel}, publisher = {International Association for Hydro-Environment Engineering and Research (IAHR)}, address = {Madrid}, isbn = {978-90-832612-1-8}, issn = {2521-7119 (print)}, doi = {10.3850/IAHR-39WC252171192022738}, pages = {2313 -- 2318}, year = {2022}, abstract = {The replacement of existing spillway crests or gates with labyrinth weirs is a proven techno-economical means to increase the discharge capacity when rehabilitating existing structures. However, additional information is needed regarding energy dissipation of such weirs, since due to the folded weir crest, a three-dimensional flow field is generated, yielding more complex overflow and energy dissipation processes. In this study, CFD simulations of labyrinth weirs were conducted 1) to analyze the discharge coefficients for different discharges to compare the Cd values to literature data and 2) to analyze and improve energy dissipation downstream of the structure. All tests were performed for a structure at laboratory scale with a height of approx. P = 30.5 cm, a ratio of the total crest length to the total width of 4.7, a sidewall angle of 10° and a quarter-round weir crest shape. Tested headwater ratios were 0.089 ≤ HT/P ≤ 0.817. For numerical simulations, FLOW-3D Hydro was employed, solving the RANS equations with use of finite-volume method and RNG k-ε turbulence closure. In terms of discharge capacity, results were compared to data from physical model tests performed at the Utah Water Research Laboratory (Utah State University), emphasizing higher discharge coefficients from CFD than from the physical model. For upstream heads, some discrepancy in the range of ± 1 cm between literature, CFD and physical model tests was identified with a discussion regarding differences included in the manuscript. For downstream energy dissipation, variable tailwater depths were considered to analyze the formation and sweep-out of a hydraulic jump. It was found that even for high discharges, relatively low downstream Froude numbers were obtained due to high energy dissipation involved by the three-dimensional flow between the sidewalls. The effects of some additional energy dissipation devices, e.g. baffle blocks or end sills, were also analyzed. End sills were found to be non-effective. However, baffle blocks with different locations may improve energy dissipation downstream of labyrinth weirs.}, language = {en} } @book{Laack2022, author = {Laack, Walter van}, title = {Schnittstelle Tod: Was lernen wir durch Corona {\"u}ber Leben und Tod?}, publisher = {van Laack GmbH}, address = {Aachen}, isbn = {978-3-936624-53-3}, pages = {108 Seiten}, year = {2022}, language = {de} } @book{Laack2022, author = {Laack, Walter van}, title = {Aufruf zum Nachdenken: Corona und neue Kriege - Wie kann die Menschheit {\"u}berleben?}, publisher = {van Laack GmbH}, address = {Aachen}, isbn = {978-3-936624-56-4}, pages = {56 Seiten}, year = {2022}, language = {de} } @book{Laack2022, author = {Laack, Walter van}, title = {Greater Than the Entire Universe}, publisher = {van Laack GmbH}, address = {Aachen}, isbn = {978-3-936624-52-6}, pages = {120 Seiten}, year = {2022}, language = {en} } @book{KurzSchwer2022, author = {Kurz, Melanie and Schwer, Thilo}, title = {Geschichte des Designs}, edition = {1. Auflage}, publisher = {Beck}, address = {M{\"u}nchen}, isbn = {978-3-406-78813-0}, pages = {128 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Dieser Band bietet einen kompakten {\"U}berblick {\"u}ber die wichtigsten Stationen des Produktdesigns vom Beginn der Industrialisierung bis heute. Im Zentrum stehen ikonische Alltagsgegenst{\"a}nde vom Thonet-Stuhl bis zum iPhone. Anschaulich und kenntnisreich nehmen Melanie Kurz und Thilo Schwer dabei auch die gesellschaftspolitische Situation, in der die Objekte entstanden sind, in den Blick.}, language = {de} } @book{KurzSchwer2022, author = {Kurz, Melanie and Schwer, Thilo}, title = {Raster, Regeln, Ratio : Systematiken und Normungen im Design des 20. Jahrhunderts / herausgegeben von Melanie Kurz und Thilo Schwer}, series = {Schriften / Gesellschaft f{\"u}r Designgeschichte}, journal = {Schriften / Gesellschaft f{\"u}r Designgeschichte}, publisher = {avedition}, address = {Stuttgart}, isbn = {978-3-89986-380-2}, pages = {155 Seiten}, year = {2022}, language = {de} } @incollection{Kurz2022, author = {Kurz, Melanie}, title = {Vom Werkbundstreit bis zur Papierformatnormung - welche Rolle der Chemie-Nobelpreistr{\"a}ger Friedrich Wilhelm Ostwald bei Typisierungsbestrebungen im Design spielt}, series = {Raster, Regeln, Ratio : Systematiken und Normungen des 20. Jahrhunderts}, volume = {2022}, booktitle = {Raster, Regeln, Ratio : Systematiken und Normungen des 20. Jahrhunderts}, publisher = {avedition}, address = {Stuttgart}, isbn = {978-3-89986-380-2}, pages = {6 -- 17}, year = {2022}, language = {de} } @article{KubalskiButenwegElDeib2022, author = {Kubalski, Thomas and Butenweg, Christoph and El-Deib, Khaled}, title = {Vereinfachte Ber{\"u}cksichtigung der Rahmentragwirkung in Mauerwerksgeb{\"a}uden}, series = {Bautechnik}, volume = {99}, journal = {Bautechnik}, number = {12}, editor = {Jesse, Dirk}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, issn = {0932-8351}, doi = {10.1002/bate.202200081}, pages = {865 -- 928}, year = {2022}, abstract = {Aufgrund der gestiegenen Anforderungen durch h{\"o}here Ein-wirkungen aus Wind und Erdbeben ist eine Verbesserung und Optimierung der Berechnungs- und Bemessungsans{\"a}tze f{\"u}r Mauerwerksbauten erforderlich. Eine bessere Ausnutzung der Tragwerksreserven ist durch die Ber{\"u}cksichtigung der Rah-mentragwirkung mit einer Aktivierung der Deckenscheiben in den Rechenmodellen m{\"o}glich, die in der Praxis aufgrund der Komplexit{\"a}t der Wand-Decken-Interaktion bislang nicht aus-genutzt wird. Im vorliegenden Aufsatz wird ein vereinfachter Ansatz auf Grundlage der mitwirkenden Plattenbreite von Schubw{\"a}nden aus Mauerwerk vorgestellt, der die wesentli-chen Einfl ussfaktoren in parametrisierten Tabellen erfasst. Damit steht den Tragwerksplanern ein einfach anwendbares Werkzeug zur Verf{\"u}gung, um die Rahmentragwirkung in der Mauerwerksbemessung anzusetzen.}, language = {de} } @masterthesis{Krebs2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Krebs, Benedikt}, title = {Das Online-Ich : Erlebnis-Installation zur Reflexion {\"u}ber das digitale Selbst}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {38 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Soziale Netzwerke geh{\"o}ren zu den gr{\"o}ßten Konzernen der Welt. Hier werden min{\"u}tlich Millionen von Nachrichten verschickt. Das Internet spielt eine stetig wachsende Rolle in der zwischenmenschlichen Kommunikation. Und doch funktioniert dort nicht nur die Sprache anders, auch die Pers{\"o}nlichkeit der Menschen kann sich auch ver{\"a}ndern. Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit dem „Online-Ich", das jeder in sich tragen soll. H{\"a}ufig ist dieses offener, hilfsbereiter und selbstloser, aber eben auch reizbarer, aggressiver und energetischer. Um auf diese Ver{\"a}nderung aufmerksam zu machen, werden die analoge und digitale Pers{\"o}nlichkeit verglichen. Dazu sch{\"o}pft die Arbeit aus den vielf{\"a}ltigen M{\"o}glichkeiten von Virtual Reality, um Betrachtende in die Arbeit miteinzubeziehen.}, language = {de} } @misc{KrafftKukaUlberetal.2022, author = {Krafft, Simone and Kuka, Katrin and Ulber, Roland and Tippk{\"o}tter, Nils}, title = {Utilization of Lolium perenne varieties as a renewable substrate for single-cell proteins, lactate, and composite materials}, series = {Chemie Ingenieur Technik}, volume = {94}, journal = {Chemie Ingenieur Technik}, number = {9}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {0009-286X}, doi = {10.1002/cite.202255306}, pages = {1303 -- 1304}, year = {2022}, abstract = {Lolium perenne (perennial ryegrass) is aproductive and high-quality forage grass indigenous to Southern Europe, temperate Asia, and North Africa. Nowadays it is widespread and the dominant grass species on green areas in temperate climates. This abundant source of biomass is suitable for the development of bioeconomic processes because of its high cellulose and water-soluble carbohydrate content. In this work, novel breeds of the perennial ryegrass are being examined with regards to their quality parameters and biotechnological utilization options within the context of bioeconomy. Three processing operations are presented. In the first process, the perennial ryegrass is pretreated by pressing or hydrothermal extraction to derive glucosevia subsequent enzymatic hydrolysis of cellulose. A yield of up to 82 \% glucose was achieved when using the hydrothermal ex-traction as pretreatment. In a second process, the ryegrass is used to produce lactic acid in high concentrations. The influence of the growth conditions and the cutting time on the carboxylic acid yield is investigated. A yield of lactic acid of above 150 g kg⁻¹ dry matter was achieved. The third process is to use Lolium perenne as a substrate in the fermentation of K. marxianus for the microbial production of single-cell proteins. The perennial ryegrass is screw-pressed and the press juice is used as medium. When supplementing the press juice with yeast media components, a biomass concentration of up to 16 g L⁻¹ could be achieved.}, language = {en} } @article{KotliarOrtnerConradietal.2022, author = {Kotliar, Konstantin and Ortner, Marion and Conradi, Anna and Hacker, Patricia and Hauser, Christine and G{\"u}nthner, Roman and Moser, Michaela and Muggenthaler, Claudia and Diehl-Schmid, Janine and Priller, Josef and Schmaderer, Christoph and Grimmer, Timo}, title = {Altered retinal cerebral vessel oscillation frequencies in Alzheimer's disease compatible with impaired amyloid clearance}, series = {Neurobiology of Aging}, volume = {120}, journal = {Neurobiology of Aging}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0197-4580}, doi = {10.1016/j.neurobiolaging.2022.08.012}, pages = {117 -- 127}, year = {2022}, abstract = {Retinal vessels are similar to cerebral vessels in their structure and function. Moderately low oscillation frequencies of around 0.1 Hz have been reported as the driving force for paravascular drainage in gray matter in mice and are known as the frequencies of lymphatic vessels in humans. We aimed to elucidate whether retinal vessel oscillations are altered in Alzheimer's disease (AD) at the stage of dementia or mild cognitive impairment (MCI). Seventeen patients with mild-to-moderate dementia due to AD (ADD); 23 patients with MCI due to AD, and 18 cognitively healthy controls (HC) were examined using Dynamic Retinal Vessel Analyzer. Oscillatory temporal changes of retinal vessel diameters were evaluated using mathematical signal analysis. Especially at moderately low frequencies around 0.1 Hz, arterial oscillations in ADD and MCI significantly prevailed over HC oscillations and correlated with disease severity. The pronounced retinal arterial vasomotion at moderately low frequencies in the ADD and MCI groups would be compatible with the view of a compensatory upregulation of paravascular drainage in AD and strengthen the amyloid clearance hypothesis.}, language = {en} } @masterthesis{Koscielniak2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Koscielniak, Luise}, title = {Das Ludwig Forum Aachen : die Erstellung eines neuen Erscheinungsbildes}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {122 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Peter und Irene Ludwig galten als das Kunstsammlerpaar Deutschlands. Sie stellten ihre umfangreiche Sammlung der {\"O}ffentlichkeit zur Verf{\"u}gung, so auch dem Ludwig Forum - das Stammmuseum der beiden Aachener. Doch es ist viel mehr als nur ein Museum. Der Gedanke des Forums als einen Ort des Austausches und der Kommunikation mit und {\"u}ber Kunst ist die leittragende Idee. Das neue Erscheinungsbild leitet sich in der Gestaltung bildlich von diesem Forumsgedanken ab. Zur Visualisierung dieser Idee wurden Kommunikationsachsen aufgegriffen, die zur typografischen Ausrichtung genutzt werden. Sie bieten die M{\"o}glichkeit, in verschiedene Richtungen zu kommunizieren und Inhalte vielseitig und pr{\"a}gnant zu visualisieren. Die Wortmarke des Ludwig Forums dient dabei als klammerndes Element, welches den Rahmen f{\"u}r die Gestaltung erm{\"o}glichen. Mit der Fokussierung auf den Forumsgedanken setzt sich das Ludwig Forum sowohl inhaltlich als nun auch gestalterisch von anderen Museumseinrichtungen ab.}, language = {de} } @masterthesis{KoenenPohlen2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Koenen, Rachel and Pohlen, Britta}, title = {Energie zur Teilhabe : Etablierung einer Plattform zum Ausbau der Energiewende f{\"u}r st{\"a}dtische Mieter}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {175 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Die gelungene Energiewende ist essenziell auf dem Weg zur geplanten Klimaneutralit{\"a}t bis 2045. M{\"o}glichkeiten f{\"u}r Immobilienbesitzer:innen, sich am Ausbau erneuerbarer Energien zu beteiligen, sind {\"u}berwiegend bekannt. Mieter:innen im urbanen Raum werden jedoch nicht ad{\"a}quat dar{\"u}ber aufgekl{\"a}rt, wie auch sie teilhaben k{\"o}nnen. Die Online-Plattform „energiewende-teilhaben.de"" zentriert Wissen und schl{\"a}gt konkrete personalisierte Maßnahmen zur Partizipation vor. Eine Werbekampagne etabliert die Plattform im st{\"a}dtischen Raum und zeigt bereits motivierten Mieter:innen einfache M{\"o}glichkeiten zur Beteiligung auf. Durch eine hohe Sichtbarkeit der wachsenden Community werden noch Unbeteiligte angesteckt und die Wende in der Stadt ausgel{\"o}st. Die Kampagne lenkt die Motivationsenergie der Bev{\"o}lkerung {\"u}ber die Plattform auf Teilhabe und Klimaschutz.}, language = {de} } @masterthesis{Kocaoglu2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kocaoglu, Berna}, title = {System zur Unterst{\"u}tzung von Blinden im Alltag}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {45 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Unterhaltungsgegenst{\"a}nde und ihre Add-Ons stellen f{\"u}r viele Menschen ein wichtiger Bestandteil eines ausgewogenen Lebens dar und sind somit nicht mehr aus klassischen Haushalten wegzudenken. Doch nicht jeder Menschen hat {\"u}berhaupt Zugang zu ihnen, weil die Systeme meistens auf Durchschnittsb{\"u}rger:Innen abgestimmt sind. Davon betroffen sind beispielsweise Menschen mit Blindheit und Seheinschr{\"a}nkung. Um das Angebot individueller zu gestalten, wurde diesem Projekt ein Home-Entertainment-System entwickelt, das eben genau auf die Bed{\"u}rfnisse dieser Gruppe zugeschnitten ist. F{\"u}r die bedienungsfreundliche Gestaltung wurde im gesamten Prozess besonders viel Wert auf die konkrete Lebensrealit{\"a}t von Blinden und Menschen mit Seheinschr{\"a}nkungen gelegt. Hier sollen m{\"o}gliche Einschr{\"a}nkungen {\"u}berwunden werden und sich m{\"o}glichst den tats{\"a}chlichen Anforderungen in der Praxis anpassen. Dazu musste zun{\"a}chst ein umfassendes Verst{\"a}ndnis des Krankheitsbildes geschult werden. Außerdem wurde ein Blick in den Alltag dieser Menschen geworfen. Welche Home-Entertainmentger{\"a}te finden bereits im Wohnzimmer Platz und welche Komplikationen gibt es mit ihnen? Die breite Palette an Produkten gibt einen Eindruck davon, welche Funktionen ersetzt und welche Systeme gegebenenfalls miteinander verkn{\"u}pft werden k{\"o}nnen. Auf der Basis umfassender Recherche ist eine Fernbedienung entstanden, die sowohl per Sprachsteuerung als auch {\"u}ber physische Steuerung steuerbar ist. Zahlreiche taktile Elemente geben Orientierung bei der Nutzung und gew{\"a}hrleisten ein reibungsloses und handliches Nutzungserlebnis. Die Arbeit {\"o}ffnet den Blick f{\"u}r andere Lebenswelten und pl{\"a}diert f{\"u}r den Abbau von Barrieren f{\"u}r ein selbstbestimmteres Leben.}, 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{KleefeldZimmermann2022, author = {Kleefeld, Andreas and Zimmermann, M.}, title = {Computing Elastic Interior Transmission Eigenvalues}, series = {Integral Methods in Science and Engineering}, journal = {Integral Methods in Science and Engineering}, editor = {Constanda, Christian and Bodmann, Bardo E.J. and Harris, Paul J.}, publisher = {Birkh{\"a}user}, address = {Cham}, isbn = {978-3-031-07171-3}, doi = {10.1007/978-3-031-07171-3_10}, pages = {139 -- 155}, year = {2022}, abstract = {An alternative method is presented to numerically compute interior elastic transmission eigenvalues for various domains in two dimensions. This is achieved by discretizing the resulting system of boundary integral equations in combination with a nonlinear eigenvalue solver. Numerical results are given to show that this new approach can provide better results than the finite element method when dealing with general domains.}, language = {en} } @article{KindmannKrausLaumannetal.2022, author = {Kindmann, Rolf and Kraus, Matthias and Laumann, J{\"o}rg and Vette, Jan}, title = {Verallgemeinerte Berechnungsmethode f{\"u}r in Beton eingespannte Stahlprofile - Einspanntiefen, Tragf{\"a}higkeitsnachweise und Bemessungshilfen}, series = {Stahlbau}, volume = {93}, journal = {Stahlbau}, number = {Early View}, publisher = {Ernst \& Sohn GmbH}, address = {Berlin}, issn = {1437-1049}, doi = {10.1002/stab.202200024}, pages = {1 -- 25}, year = {2022}, abstract = {St{\"u}tzen und Tr{\"a}ger aus Stahlprofilen k{\"o}nnen in Fundamente oder W{\"a}nde aus Stahlbeton einbetoniert werden. Diese Anschl{\"u}sse wirken in der Regel wie Einspannungen, die eine ausreichende Einspanntiefe erfordern. Im Folgenden wird eine verallgemeinerte Berechnungsmethode f{\"u}r in Stahlbetonkonstruktionen eingespannte Stahlprofile aus gewalzten I-Profilen, geschweißten I-Profilen, runden Hohlprofilen, eckigen Hohlprofilen und einzelligen Kastenquerschnitten vorgestellt. F{\"u}r Beanspruchungen infolge einachsiger Biegung um die starke und schwache Profilachse werden der profilabh{\"a}ngige Ansatz der Betondruckspannungen im Einspannbereich und die Ermittlung der Einspanntiefe behandelt. Unter Ber{\"u}cksichtigung der Normalkraft werden an den maßgebenden Stellen Tragf{\"a}higkeitsnachweise f{\"u}r die Stahlprofile gef{\"u}hrt. Als Erg{\"a}nzung zu den Berechnungsformeln werden Bemessungshilfen zur Verf{\"u}gung gestellt, die die Wahl der mitwirkenden Breiten und der Einspanntiefen erleichtert.}, language = {de} } @article{KemptFreyerNagel2022, author = {Kempt, Hendrik and Freyer, Nils and Nagel, Saskia K.}, title = {Justice and the normative standards of explainability in healthcare}, series = {Philosophy \& Technology}, volume = {35}, journal = {Philosophy \& Technology}, number = {Article number: 100}, publisher = {Springer Nature}, address = {Berlin}, doi = {10.1007/s13347-022-00598-0}, pages = {1 -- 19}, year = {2022}, abstract = {Providing healthcare services frequently involves cognitively demanding tasks, including diagnoses and analyses as well as complex decisions about treatments and therapy. From a global perspective, ethically significant inequalities exist between regions where the expert knowledge required for these tasks is scarce or abundant. One possible strategy to diminish such inequalities and increase healthcare opportunities in expert-scarce settings is to provide healthcare solutions involving digital technologies that do not necessarily require the presence of a human expert, e.g., in the form of artificial intelligent decision-support systems (AI-DSS). Such algorithmic decision-making, however, is mostly developed in resource- and expert-abundant settings to support healthcare experts in their work. As a practical consequence, the normative standards and requirements for such algorithmic decision-making in healthcare require the technology to be at least as explainable as the decisions made by the experts themselves. The goal of providing healthcare in settings where resources and expertise are scarce might come with a normative pull to lower the normative standards of using digital technologies in order to provide at least some healthcare in the first place. We scrutinize this tendency to lower standards in particular settings from a normative perspective, distinguish between different types of absolute and relative, local and global standards of explainability, and conclude by defending an ambitious and practicable standard of local relative explainability.}, language = {en} } @masterthesis{Keller2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Keller, Simon Mark}, title = {Risikoanalyse einer bordautonomen Schienenfahrzeugortung mittels GNSS}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {57 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Bei Schienenfahrzeugen, die mit dem Zugsicherungssystem ETCS betrieben sind, wird die Odometrie durch eine diskrete Ortung mittels physischen Balisen zur{\"u}ckgesetzt. Diese Arbeit befasst sich mit der Innovation von virtuellen Balisen. Virtuelle Balisen, k{\"o}nnen eingesetzt werden, um physische, im Gleisbett montierte Balisen zu ersetzen. Durch den Einsatz von virtuellen Balisen soll der Infrastrukturausbau von ETCS vorangetrieben werden, indem sie als virtuelle Komponente auf Schienenfahrzeugen eingesetzt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Fragestellung beantwortet, ob eine bordautonome Zugortung mittels virtuellen Balisen in einem ausgew{\"a}hlten Szenario mit einem akzeptablen Risiko verbunden ist? Das Szenario besteht aus einem Schienenfahrzeug, welches mit dem Zugsicherungssystem ETCS Level 2 auf einer eingleisigen Nebenstrecke betreiben wird. Hierzu werden zun{\"a}chst die Grundlagen von ETCS und der satellitenbasierten Ortung erl{\"a}utert. Des Weiteren werden die Grundlagen des CSM Prozesses und der expliziten Risikoabsch{\"a}tzung eingef{\"u}hrt. Aufbauend auf diesen Grundlagen wird der CSM Prozess angewandt und dabei eine Systemdefinition mit den Schnittstellen des Systems zur Umwelt erstellt. Mit der Hazop-Methode werden die Gef{\"a}hrdungen der Schnittstellen erfasst und beurteilt. Die sicherheitsrelevanten Gef{\"a}hrdungen werden in einer FMEA bewertet. In der folgenden Diskussion werden sicherheitsrelevante Gef{\"a}hrdungen nochmals betrachtet. Das Ergebnis der Arbeit ist, dass im ausgew{\"a}hlten Szenario, unter der Verwendung der CSM-Prozesse und der industriell anerkannten Methoden Hazop und FMEA, die Integration der Board-autonomen-Ortung mit einem akzeptablen Risiko verbunden ist.}, language = {de} } @misc{KeimerGirbigMayntzetal.2022, author = {Keimer, Jona and Girbig, Leo and Mayntz, Joscha and Tegtmeyer, Philipp and Wendland, Frederik and Dahman, Peter and Fisher, Alex and Dorrington, Graham}, title = {Flight mission optimization for eco-efficiency in consideration of electric regeneration and atmospheric conditions}, series = {AIAA AVIATION 2022 Forum}, journal = {AIAA AVIATION 2022 Forum}, publisher = {AIAA}, address = {Reston, Va.}, doi = {10.2514/6.2022-4118}, year = {2022}, abstract = {The development and operation of hybrid or purely electrically powered aircraft in regional air mobility is a significant challenge for the entire aviation sector. This technology is expected to lead to substantial advances in flight performance, energy efficiency, reliability, safety, noise reduction, and exhaust emissions. Nevertheless, any consumed energy results in heat or carbon dioxide emissions and limited electric energy storage capabilities suppress commercial use. Therefore, the significant challenges to achieving eco-efficient aviation are increased aircraft efficiency, the development of new energy storage technologies, and the optimization of flight operations. Two major approaches for higher eco-efficiency are identified: The first one, is to take horizontal and vertical atmospheric motion phenomena into account. Where, in particular, atmospheric waves hold exciting potential. The second one is the use of the regeneration ability of electric aircraft. The fusion of both strategies is expected to improve efficiency. The objective is to reduce energy consumption during flight while not neglecting commercial usability and convenient flight characteristics. Therefore, an optimized control problem based on a general aviation class aircraft has to be developed and validated by flight experiments. The formulated approach enables a development of detailed knowledge of the potential and limitations of optimizing flight missions, considering the capability of regeneration and atmospheric influences to increase efficiency and range.}, language = {en} }