@masterthesis{Ferraioli2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Ferraioli, Luigi}, title = {Validierung einer Simulationsumgebung f{\"u}r Umfeldsensorik von Schienenfahrzeugen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {49 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der digitalen Nachbildung eines Testgel{\"a}ndes sowie eines Schienenfahrzeugs in der Simulationsumgebung Gazebo. Der Schwerpunkt liegt auf der pr{\"a}zisen Abbildung der Umfeldsensorik anhand eines realen Schienenfahrzeuges. Ziel ist die Erzeugung {\"a}quivalenter Messdaten der Simulationsumgebung und des realen Schienenfahrzeuges unter gleichen Einsatzbedingungen. Dazu werden unterschiedliche Verfahren eingesetzt, um die Parameter der einzelnen Sensorik so zu konfigurieren, dass die Messergebnisse mit den Messdaten der realen Sensorik konvergieren. Die Ergebnisse der Messdaten zeigen, dass obwohl die Simulationsumgebung einige physikalische Materialeigenschaften nicht ber{\"u}cksichtigt, eine pr{\"a}zise Abbildung der Sensorik und geometrischen Strukturen des Testgel{\"a}ndes m{\"o}glich ist. Dar{\"u}ber hinaus erm{\"o}glicht die Kombination von Gazebo und ROS2 Integrationstests und die Entwicklung von Softwareanwendungen sowohl in der Simulation als auch auf dem realen Schienenfahrzeug. Eine realit{\"a}tsnahe und reproduzierbare Auswertung der Sensormessdaten der Simulationsumgebung f{\"u}r Schienenfahrzeuge ist somit realisierbar.}, language = {de} } @masterthesis{Donath2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Donath, Paula}, title = {Die Hebamme : Portrait eines der {\"a}ltesten Berufe unserer Zeit}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {229 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Seit Jahrhunderten tragen Hebammen die Verantwortung f{\"u}r neues Leben und geben ihre Erfahrungen und ihr K{\"o}nnen weiter. Trotz dieser ehrw{\"u}rdigen Aufgabe geh{\"o}ren sie zu einer kleinen Berufsgruppe, die viel zu oft untersch{\"a}tzt, {\"u}berlastet und unterbezahlt wird. Sie sind Begleiter*innen in einer der sensibelsten und emotionalsten Zeiten des Lebens. Die Unterst{\"u}tzung einer Hebamme gew{\"a}hrleistet Aufkl{\"a}rung und Beistand w{\"a}hrend der Schwangerschaft, der Geburt und der Zeit im Wochenbett. Das Projekt »Die Hebamme« ist ein Berufsportrait. Die Arbeit gibt Einblicke in die T{\"a}tigkeit und seine verschiedenen Bereiche und erz{\"a}hlt dabei haupts{\"a}chlich in Bildern. Zus{\"a}tzlich berichten Hebammen aus unterschiedlichen Blickwinkeln {\"u}ber ihre Arbeit. Dieses Portrait stellt die Realtit{\"a}t der Arbeit dar und soll die Bedeutung der T{\"a}tigkeit n{\"a}her bringen.}, language = {de} } @article{PfaffBabilon2023, author = {Pfaff, Raphael and Babilon, Katharina}, title = {Railway Challenge - moderne Auflage der Rainhill Trials?}, series = {ETR - Eisenbahntechnische Rundschau}, volume = {2023}, journal = {ETR - Eisenbahntechnische Rundschau}, number = {4}, publisher = {DVV Media Group}, address = {Hamburg}, issn = {0013-2845}, pages = {55 -- 58}, year = {2023}, abstract = {Die IMechE Railway Challenge wird j{\"a}hrlich in Stapleford, Großbritannien ausgetragen. Im Rahmen der Challenge entwickeln und bauen Studierende eine Lokomotive und vergleichen sich in verschiedenen Disziplinen, darunter eine automatisierte Zielbremsung, optimale Energier{\"u}ckgewinnung beim Bremsen und minimale Ger{\"a}uschemissionen. Neben diesen und weiteren technischen Wettbewerbsdisziplinen treten die Fahrzeuge und die Teams auch in nicht-technischen Disziplinen wie einer Business Case Challenge an.}, language = {de} } @masterthesis{Friedel2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Friedel, Janina}, title = {Die Dinge danach : zum Hochwasser 21}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {73 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Juli 2021. Durch starke Regenf{\"a}lle von bis zu 250 l/m² innerhalb von 24h durch das Sturmtief «Bernd» war es dem bereits von vorherigen Niederschl{\"a}gen {\"u}bers{\"a}ttigten Boden nicht mehr m{\"o}glich, weitere Wassermengen aufzunehmen. Die Folge sind schwerwiegende {\"U}berflutungen vor allem in Rheinland-Pfalz und NRW. Dass die Auswirkungen des Klimawandels bereits zu Hause angekommen sind, wird mit dieser Arbeit autobiografisch und illustrativ innerhalb eines Graphic Novels «Die Dinge danach - zum Hochwasser 21» be- und verarbeitet. Denn als das Wasser zu Hause w{\"u}tete, war die Autorin selbst nicht anwesend. Daf{\"u}r steckte sie die ersten Tage in Euskirchen fest, eine Stadt, die selbst Land unter war und zu einer Insel wurde. Ohne Strom, Netz und stark erschwertem Kontakt nach außen … und dabei sollte sie urspr{\"u}nglich f{\"u}r eine Woche nur zwei Kater versorgen.}, language = {de} } @masterthesis{Elsen2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Elsen, Charles}, title = {VEKSLE}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {51 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Die beste Form der Nachhaltigkeit ist jahrzehntelange Freude. VEKSLE beschreibt eine M{\"o}belkollektion, die sich in Zeiten des {\"U}berangebots und des st{\"a}ndigen Wohnraumwechsels anpasst. Die minimalistische {\"A}sthetik mit hohem Sitzkomfort orientiert sich dabei an den Bed{\"u}rfnissen von Verbraucher:innen und l{\"a}sst sich im Laufe seiner Nutzungsperiode stetig an neue Einrichtungsstyles und Ver{\"a}nderungen anpassen. Als Verwandlungsk{\"u}nstler bereichert VEKSLE jeden Wohnraum. Die gesamte Serie ist unter Ber{\"u}cksichtigung der schnelllebigen und sich wandelnden Welt entworfen worden und beschreibt ein Konzept, bei dem sich alle Einzelteile kontinuierlich wechseln, pflegen und reparieren lassen. Die Kollektion ist den flexiblen Anforderungen des Menschen gewachsen, birgt f{\"u}r jeden die richtige L{\"o}sung und hinterl{\"a}sst durch die Verwendung von nat{\"u}rlichen und recyclebaren Materialien nachhaltig Eindruck.}, language = {de} } @masterthesis{Katemann2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Katemann, Ronja Mairin}, title = {Gaming for everyone : gender-inklusives Gaming Equipment}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {139 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Das Ausleben von Sexualit{\"a}t und Gender befindet sich im gesellschaftlichen Wandel. Vor allem junge Menschen lassen ihre Lebenswege nicht mehr von traditionellen Geschlechterrollen und -normen leiten. In einigen Bereichen ist das schon deutlich sichtbar, w{\"a}hrend andere Bereiche noch vor Herausforderungen stehen, wenn es um Inklusion, Akzeptanz und Repr{\"a}sentation geht. Besonders betroffen ist dabei der Gamingbereich, der repr{\"a}sentativ nach wie vor ein m{\"a}nnlich-dominiertes Gebiet zu sein scheint und durch Vorurteile gegen{\"u}ber Frauen und der LGBTQIA+ Community stigmatisiert ist. Die _FLUX Gaming Maus soll durch Gender-inklusives Design dazu beitragen, stereotype Rollenbilder in der Gaming Welt aufzubrechen und die Community nachhaltig wachsen zu lassen. Sie bietet dabei eine Alternative zu den „typisch m{\"a}nnlich" wirkenden Gaming Produkten auf dem Markt. Durch verschiedene Individualisierungsm{\"o}glichkeiten in Funktion und Gestalt kann _FLUX in einem Online-Konfigurator an den pers{\"o}nlichen Spielstil angepasst werden. So vermittelt _FLUX Zugeh{\"o}rigkeit und Repr{\"a}sentation unabh{\"a}ngig von Geschlecht und bietet Spaß am Gaming f{\"u}r jede:n.}, language = {de} } @masterthesis{Kappel2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kappel, Jana Naomi}, title = {KLIKK : ein smartes Kinderprodukt f{\"u}r den altersgerechten Einstieg in die digitale Welt}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {163 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Die neue Generation wird mit einer Medienwelt konfrontiert, welche nicht auf unsere kleinen Nutzer:innen ausgelegt ist. Die Verwendung von digitalen Medien hatte nie einen gr{\"o}ßeren Einfluss auf unsere Gesellschaft wie im Hier und Jetzt. Somit ist es von großer Relevanz, diese Nutzung kindergerechter zu gestalten und einen sicheren Rahmen f{\"u}r sie zu schaffen. Das Bachelorprojekt „KLIKK" legt einen L{\"o}sungsentwurf f{\"u}r den altersgerechten Einstieg f{\"u}r Kinder in diese digitale Welt vor, um den richtigen Umgang mit Smartwatches und darauf aufbauende Medien zu erm{\"o}glichen und gleichzeitig einen p{\"a}dagogischen Mehrwert zu bieten. Das didaktische Produktkonzept, welches explizit f{\"u}r Kinder designed wurde, beinhaltet das Erlernen des Uhrlesens und befriedigt das aufkommende Bed{\"u}rfnis nach Vernetzung in einem sicheren System. Zudem f{\"o}rdert es die Autonomie und ist an die kindliche Motorik angepasst. Mitinitiator und Namensgeber f{\"u}r diese Konzeption ist die deutsche Kinderuhrenmarke KWIO. KLIKK inkludiert Sicherheit, die Freude am Lernen und bietet eine M{\"o}glichkeit, die Kleinen ganz groß in unsere digitale Welt aufzunehmen.}, language = {de} } @masterthesis{Jacobsen2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Jacobsen, Finn}, title = {Designexperiments with Artificial Intelligence}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {201}, year = {2023}, abstract = {K{\"u}nstliche Intelligenz (KI) hat die Designbranche erreicht, doch die Angst, dass KI Designer:innen die Arbeitspl{\"a}tze wegnimmt, ist unbegr{\"u}ndet. K{\"u}nstliche Intelligenz kann Designer:innen als Werkzeug dienen. Durch das Zusammenspiel von Designer:innen und KI entstehen innerhalb von k{\"u}rzester Zeit neuartige Kreationen. Das Projekt „Designexperiments with Artificial Intelligence" ist eine Sammlung von visuellen Experimenten, welche mit der Hilfe von k{\"u}nstlicher Intelligenz durchgef{\"u}hrt wurden. Eines dieser Experimente wird in Form einer Installation ausgestellt. Dabei werden die Besucher*innen aufgefordert mit der Maschine zusammen ein Bild zu gestalten. Dieser Input wird anschließend von einer KI verarbeitet. Das Projekt „Designexperimente with Artificial Intelligence" ist ein Versuch, mittels k{\"u}nstlicher Intelligenz eine neue {\"A}sthetik zu finden.}, language = {de} } @masterthesis{Keith2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Keith, Anna-Lena}, title = {KI und Sprache : explorativer Blick auf Word Embeddings im NLP}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {271 Seiten}, year = {2023}, abstract = {K{\"u}nstliche Intelligenz (KI) wird heute vielf{\"a}ltig eingesetzt, so auch im Bereich der Sprache. Pers{\"o}nliche Assistent:innen und Chatbots beeindrucken, da sie so etwas Vielschichtiges wie die menschliche Sprache beherrschen. Dass Maschinen dabei nur komplexen mathematischen Regeln folgen, ist den meisten klar. Doch was verbirgt sich hinter dem vermeintlichen „Sprachverst{\"a}ndnis" einer KI? Word Embeddings bilden eine numerische Repr{\"a}sentation von Sprache ab und dienen einem Machine Learning Algorithmus als eine Art „Wortschatz", mit dem gerechnet werden kann. Das Projekt bildet einen hundertdimensionalen Word Embedding Datensatz auf verschiedene Weise und mittels explorierbarer interaktiver Tools ab. Kombiniert mit Erkl{\"a}rungen und eigenen Erkenntnissen finden sich diese Tools in einem Blog, der fachfremden Einsteigenden ins Thema KI erste tiefergehende Einblicke „hinter die Kulissen" bieten soll."}, language = {de} } @masterthesis{Karry2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Karry, Lena}, title = {siso - lerne was du willst}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {296 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Kinder konsumieren heutzutage f{\"u}r viele Stunden am Tag soziale Medien. Jedoch sind die Inhalte auf diesen Plattformen oftmals nur oberfl{\"a}chlich und bieten wenig bis keinen Mehrwert durch z. B. zus{\"a}tzliches Wissen. Dabei lernen Kinder einfacher, wenn ihr Interesse am Thema geweckt ist und sie Spaß an der Besch{\"a}ftigung haben. Die individuellen Interessen der Kinder - und damit die m{\"o}glichen Lerninhalte - sind vielf{\"a}ltig. Eine m{\"o}gliche L{\"o}sung hierf{\"u}r ist siso. Siso ist eine Lernplattform, die sich dadurch auszeichnet, dass Kinder ihren Interessen nachgehen sowie neue Fertigkeiten und F{\"a}higkeiten erlernen k{\"o}nnen. Des Weiteren regt siso die Nutzer*innen durch Aufgaben dazu an, selbst aktiv zu werden. Durch die in der Anwendung verbaute soziale Komponente k{\"o}nnen Kinder sich auch {\"u}ber ihre Interessen austauschen und dadurch neue Freunde finden.}, language = {de} } @article{MoehrenBergmannJanseretal.2023, author = {M{\"o}hren, Felix and Bergmann, Ole and Janser, Frank and Braun, Carsten}, title = {On the influence of elasticity on propeller performance: a parametric study}, series = {CEAS Aeronautical Journal}, volume = {14}, journal = {CEAS Aeronautical Journal}, publisher = {Springer Nature}, address = {Berlin}, issn = {1869-5590 (Online)}, doi = {10.1007/s13272-023-00649-y}, pages = {311 -- 323}, year = {2023}, abstract = {The aerodynamic performance of propellers strongly depends on their geometry and, consequently, on aeroelastic deformations. Knowledge of the extent of the impact is crucial for overall aircraft performance. An integrated simulation environment for steady aeroelastic propeller simulations is presented. The simulation environment is applied to determine the impact of elastic deformations on the aerodynamic propeller performance. The aerodynamic module includes a blade element momentum approach to calculate aerodynamic loads. The structural module is based on finite beam elements, according to Timoshenko theory, including moderate deflections. Several fixed-pitch propellers with thin-walled cross sections made of both isotropic and non-isotropic materials are investigated. The essential parameters are varied: diameter, disc loading, sweep, material, rotational, and flight velocity. The relative change of thrust between rigid and elastic blades quantifies the impact of propeller elasticity. Swept propellers of large diameters or low disc loadings can decrease the thrust significantly. High flight velocities and low material stiffness amplify this tendency. Performance calculations without consideration of propeller elasticity can lead to decreased efficiency. To avoid cost- and time-intense redesigns, propeller elasticity should be considered for swept planforms and low disc loadings.}, language = {en} } @book{SeptZillingerWiechertetal.2023, author = {Sept, Marcel and Zillinger, Christina and Wiechert, Johanna and Thelen, Marius}, title = {Aachener Online-Schriften Wirtschaft und Recht. Band 6. 01/2023}, editor = {Kroll-Ludwigs, Kathrin and Bassen-Metz, Yasmine and Bernecker, Andreas and Eggert, Mathias and Fritz, Thomas and Golland, Alexander and H{\"o}hne, Tim and Tran, Duc Hung and Vogt, J{\"u}rgen}, publisher = {FH Aachen / Fachbereich Wirtschaftswissenschaften}, address = {Aachen}, publisher = {Fachhochschule Aachen}, pages = {265 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Inhaltsverzeichnis - Bachelorarbeiten 1. Zukunft der Rente - Kann eine Erwerbst{\"a}tigenversicherung das demografische Problem nachhaltig l{\"o}sen? - Marcel Sept | Seite 4-73 2. Die versammlungsgebundenen Aktion{\"a}rsrechte in der neuen virtuellen Hauptversammlung - eine Bewertung aus Unternehmer- und Aktion{\"a}rssicht - Christina Zillinger | Seite 74-130 3. Praxisleitfaden f{\"u}r den Arbeitgeber zum gesetzlichen Sonderk{\"u}ndigungsschutz - Was muss der Arbeitgeber tun, um durch Gesetz besonders gesch{\"u}tzten Arbeitnehmern k{\"u}ndigen zu k{\"o}nnen? - Johanna Wiechert | Seite 131-195 4. Die Steuerverg{\"u}nstigung bei Umstrukturierungen im Konzern nach \S 6a GrEStG im Lichte der aktuellen Rechtsprechung - Marius Thelen | Seite 196-265}, language = {de} } @book{ScheilenPeifferGoerlichetal.2023, author = {Scheilen, Jana and Peiffer, Max and G{\"o}rlich, Anna-Luisa and Hacke, Theresa}, title = {Aachener Online-Schriften Wirtschaft und Recht. Band 7. 02/2023}, editor = {Kroll-Ludwigs, Kathrin and Bassen-Metz, Yasmine and Bernecker, Andreas and Eggert, Mathias and Fritz, Thomas and Golland, Alexander and H{\"o}hne, Tim and Tran, Duc Hung and Vogt, J{\"u}rgen}, publisher = {FH Aachen / Fachbereich Wirtschaftswissenschaften}, address = {Aachen}, publisher = {Fachhochschule Aachen}, pages = {245 Seiten}, year = {2023}, abstract = {1. Die Wirksamkeitsvoraussetzungen der Verdachtsk{\"u}ndigung gegen{\"u}ber einem Arbeitnehmer - Jana Scheilen | Seite 4-66 2. Besteuerungsinkongruenzen im Internationalen Steuerrecht - die Umsetzung der ATAD II in Form des \S 4k EStG in Bezug auf hybride Gesellschaften und Betriebsst{\"a}tten - Max Peiffer | Seite 67-126 3. Der Zuzug einer Gesellschaft aus einem Drittstaat nach Deutschland - Herausforderungen durch die modifizierte Sitztheorie und L{\"o}sungsm{\"o}glichkeiten - Anna-Luisa G{\"o}rlich | Seite 127-189 4. Escalation of Commitment und seine Einflussfaktoren in der unternehmerischen Entscheidungsfindung: Ein Szenario-Experiment - Theresa Hacke | Seite 190-245}, language = {de} } @masterthesis{Zeyen2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Zeyen, Kim}, title = {Seeds : Konzeption und Gestaltung eines Toolkits f{\"u}r die Entwicklung nachhaltiger Webdesigns}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {197 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Die Menschheit lebt {\"u}ber ihre Verhältnisse: Permanent {\"u}bersteigt unser Verbrauch die uns j{\"a}hrlich zur Verf{\"u}gung stehenden Ressourcen. Der Energiebedarf digitaler Anwendungen wird dabei meist unterschätzt. Wie Interaction-Designer:innen einen Beitrag zur Entwicklung nachhaltiger Websites leisten können, ist aktuell nur durch aufwendige Recherche zu beantworten. Die Bachelorarbeit »Seeds« stellt einen Schritt im Prozess zu mehr Nachhaltigkeit dar. Sie umfasst ein Toolkit, bestehend aus einer Website und einem Plugin f{\"u}r g{\"a}ngige Designtools. Dieses b{\"u}ndelt alle Informationen, um das Internet barriereärmer, sozialer, ethischer und eben auch ökologisch verträglicher zu gestalten. W{\"a}hrend die Website eine Anlaufstelle f{\"u}r den Wissensaufbau darstellt, unterst{\"u}tzt das Plugin bei der Entwicklung eigener Designs, ohne dass Gestalter:innen den Designprozess verlassen m{\"u}ssen.}, language = {de} } @masterthesis{Wiese2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Wiese, Katharina}, title = {Drink me}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {39 Seiten}, year = {2024}, abstract = {„Drink me" ist ein Kurzfilm {\"u}ber drei Freunde auf einer Party, auf der ein mysteri{\"o}ses Getr{\"a}nk verteilt wird, das die Partyg{\"a}ste in einen besonderen Rausch versetzt. Die Farben fangen an zu leuchten, die Musik wird klarer, alles f{\"u}hlt sich intensiver an. Bis sich die Wahrnehmung der Protagonistin Ally pl{\"o}tzlich ver{\"a}ndert: Vom bunt leuchtenden Rauschzustand zur scheinbaren Realit{\"a}t: Einem grauen, kalten Bunker voller abgewrackter Gestalten. Ally versucht die Party zu verlassen, doch w{\"a}hrend ihre Wahrnehmungen immer weiter verschwimmen, verliert sie gleichzeitig allm{\"a}hlich ihr Bewusstsein. Der Film bietet durch die Darstellung der verschiedenen Wahrnehmungszust{\"a}nde und das Verschwimmen derer ein visuell besonders spannendes Erlebnis.}, language = {de} } @article{BornheimGriegerBlanecketal.2024, author = {Bornheim, Tobias and Grieger, Niklas and Blaneck, Patrick Gustav and Bialonski, Stephan}, title = {Speaker Attribution in German Parliamentary Debates with QLoRA-adapted Large Language Models}, series = {Journal for language technology and computational linguistics : JLCL}, volume = {37}, journal = {Journal for language technology and computational linguistics : JLCL}, number = {1}, publisher = {Gesellschaft f{\"u}r Sprachtechnologie und Computerlinguistik}, address = {Regensburg}, issn = {2190-6858}, doi = {10.21248/jlcl.37.2024.244}, pages = {13 Seiten}, year = {2024}, abstract = {The growing body of political texts opens up new opportunities for rich insights into political dynamics and ideologies but also increases the workload for manual analysis. Automated speaker attribution, which detects who said what to whom in a speech event and is closely related to semantic role labeling, is an important processing step for computational text analysis. We study the potential of the large language model family Llama 2 to automate speaker attribution in German parliamentary debates from 2017-2021. We fine-tune Llama 2 with QLoRA, an efficient training strategy, and observe our approach to achieve competitive performance in the GermEval 2023 Shared Task On Speaker Attribution in German News Articles and Parliamentary Debates. Our results shed light on the capabilities of large language models in automating speaker attribution, revealing a promising avenue for computational analysis of political discourse and the development of semantic role labeling systems.}, language = {en} } @article{OezsoyluAliaziziWagneretal.2024, author = {{\"O}zsoylu, Dua and Aliazizi, Fereshteh and Wagner, Patrick and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Template bacteria-free fabrication of surface imprinted polymer-based biosensor for E. coli detection using photolithographic mimics: Hacking bacterial adhesion}, series = {Biosensors and Bioelectronics}, volume = {261}, journal = {Biosensors and Bioelectronics}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1873-4235 (eISSN)}, doi = {10.1016/j.bios.2024.116491}, pages = {11 Seiten}, year = {2024}, abstract = {As one class of molecular imprinted polymers (MIPs), surface imprinted polymer (SIP)-based biosensors show great potential in direct whole-bacteria detection. Micro-contact imprinting, that involves stamping the template bacteria immobilized on a substrate into a pre-polymerized polymer matrix, is the most straightforward and prominent method to obtain SIP-based biosensors. However, the major drawbacks of the method arise from the requirement for fresh template bacteria and often non-reproducible bacteria distribution on the stamp substrate. Herein, we developed a positive master stamp containing photolithographic mimics of the template bacteria (E. coli) enabling reproducible fabrication of biomimetic SIP-based biosensors without the need for the "real" bacteria cells. By using atomic force and scanning electron microscopy imaging techniques, respectively, the E. coli-capturing ability of the SIP samples was tested, and compared with non-imprinted polymer (NIP)-based samples and control SIP samples, in which the cavity geometry does not match with E. coli cells. It was revealed that the presence of the biomimetic E. coli imprints with a specifically designed geometry increases the sensor E. coli-capturing ability by an "imprinting factor" of about 3. These findings show the importance of geometry-guided physical recognition in bacterial detection using SIP-based biosensors. In addition, this imprinting strategy was employed to interdigitated electrodes and QCM (quartz crystal microbalance) chips. E. coli detection performance of the sensors was demonstrated with electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and QCM measurements with dissipation monitoring technique (QCM-D).}, language = {en} } @article{ThomaGardiFisheretal.2024, author = {Thoma, Andreas and Gardi, Alessandro and Fisher, Alex and Braun, Carsten}, title = {Improving local path planning for UAV flight in challenging environments by refining cost function weights}, series = {CEAS Aeronautical Journal}, journal = {CEAS Aeronautical Journal}, publisher = {Springer}, address = {Wien}, issn = {1869-5590 (eISSN)}, doi = {10.1007/s13272-024-00741-x}, pages = {12 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Unmanned Aerial Vehicles (UAV) constantly gain in versatility. However, more reliable path planning algorithms are required until full autonomous UAV operation is possible. This work investigates the algorithm 3DVFH* and analyses its dependency on its cost function weights in 2400 environments. The analysis shows that the 3DVFH* can find a suitable path in every environment. However, a particular type of environment requires a specific choice of cost function weights. For minimal failure, probability interdependencies between the weights of the cost function have to be considered. This dependency reduces the number of control parameters and simplifies the usage of the 3DVFH*. Weights for costs associated with vertical evasion (pitch cost) and vicinity to obstacles (obstacle cost) have the highest influence on the failure probability of the local path planner. Environments with mainly very tall buildings (like large American city centres) require a preference for horizontal avoidance manoeuvres (achieved with high pitch cost weights). In contrast, environments with medium-to-low buildings (like European city centres) benefit from vertical avoidance manoeuvres (achieved with low pitch cost weights). The cost of the vicinity to obstacles also plays an essential role and must be chosen adequately for the environment. Choosing these two weights ideal is sufficient to reduce the failure probability below 10\%.}, language = {en} } @article{HaegerJolmesOyenetal.2024, author = {Haeger, Gerrit and Jolmes, Tristan and Oyen, Sven and Jaeger, Karl-Erich and Bongaerts, Johannes and Sch{\"o}rken, Ulrich and Siegert, Petra}, title = {Novel recombinant aminoacylase from Paraburkholderia monticola capable of N-acyl-amino acid synthesis}, series = {Applied Microbiology and Biotechnology}, journal = {Applied Microbiology and Biotechnology}, number = {108}, publisher = {Springer}, address = {Berlin}, issn = {1432-0614}, doi = {10.1007/s00253-023-12868-8}, pages = {14 Seiten}, year = {2024}, abstract = {N-Acyl-amino acids can act as mild biobased surfactants, which are used, e.g., in baby shampoos. However, their chemical synthesis needs acyl chlorides and does not meet sustainability criteria. Thus, the identification of biocatalysts to develop greener synthesis routes is desirable. We describe a novel aminoacylase from Paraburkholderia monticola DSM 100849 (PmAcy) which was identified, cloned, and evaluated for its N-acyl-amino acid synthesis potential. Soluble protein was obtained by expression in lactose autoinduction medium and co-expression of molecular chaperones GroEL/S. Strep-tag affinity purification enriched the enzyme 16-fold and yielded 15 mg pure enzyme from 100 mL of culture. Biochemical characterization revealed that PmAcy possesses beneficial traits for industrial application like high temperature and pH-stability. A heat activation of PmAcy was observed upon incubation at temperatures up to 80 °C. Hydrolytic activity of PmAcy was detected with several N-acyl-amino acids as substrates and exhibited the highest conversion rate of 773 U/mg with N-lauroyl-L-alanine at 75 °C. The enzyme preferred long-chain acyl-amino-acids and displayed hardly any activity with acetyl-amino acids. PmAcy was also capable of N-acyl-amino acid synthesis with good conversion rates. The best synthesis results were obtained with the cationic L-amino acids L-arginine and L-lysine as well as with L-leucine and L-phenylalanine. Exemplarily, L-phenylalanine was acylated with fatty acids of chain lengths from C8 to C18 with conversion rates of up to 75\%. N-lauroyl-L-phenylalanine was purified by precipitation, and the structure of the reaction product was verified by LC-MS and NMR.}, language = {en} } @article{TixMollKrafftetal.2024, author = {Tix, Julian and Moll, Fabian and Krafft, Simone and Betsch, Matthias and Tippk{\"o}tter, Nils}, title = {Hydrogen production from enzymatic pretreated organic waste with thermotoga neapolitana}, series = {Energies}, volume = {17}, journal = {Energies}, number = {12}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {1996-1073}, doi = {10.3390/en17122938}, pages = {20 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Biomass from various types of organic waste was tested for possible use in hydrogen production. The composition consisted of lignified samples, green waste, and kitchen scraps such as fruit and vegetable peels and leftover food. For this purpose, the enzymatic pretreatment of organic waste with a combination of five different hydrolytic enzymes (cellulase, amylase, glucoamylase, pectinase and xylase) was investigated to determine its ability to produce hydrogen (H2) with the hydrolyzate produced here. In course, the anaerobic rod-shaped bacterium T. neapolitana was used for H2 production. First, the enzymes were investigated using different substrates in preliminary experiments. Subsequently, hydrolyses were carried out using different types of organic waste. In the hydrolysis carried out here for 48 h, an increase in glucose concentration of 481\% was measured for waste loads containing starch, corresponding to a glucose concentration at the end of hydrolysis of 7.5 g·L-1. In the subsequent set fermentation in serum bottles, a H2 yield of 1.26 mmol H2 was obtained in the overhead space when Terrific Broth Medium with glucose and yeast extract (TBGY medium) was used. When hydrolyzed organic waste was used, even a H2 yield of 1.37 mmol could be achieved in the overhead space. In addition, a dedicated reactor system for the anaerobic fermentation of T. neapolitana to produce H2 was developed. The bioreactor developed here can ferment anaerobically with a very low loss of produced gas. Here, after 24 h, a hydrogen concentration of 83\% could be measured in the overhead space.}, language = {en} }