@incollection{YoshinobuKrauseMiyamotoetal.2018, author = {Yoshinobu, Tatsuo and Krause, Steffi and Miyamoto, Ko-ichiro and Werner, Frederik and Poghossian, Arshak and Wagner, Torsten and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {(Bio-)chemical Sensing and Imaging by LAPS and SPIM}, series = {Label-free biosensing: advanced materials, devices and applications}, booktitle = {Label-free biosensing: advanced materials, devices and applications}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-319-75219-8}, pages = {103 -- 132}, year = {2018}, abstract = {The light-addressable potentiometric sensor (LAPS) and scanning photo-induced impedance microscopy (SPIM) are two closely related methods to visualise the distributions of chemical species and impedance, respectively, at the interface between the sensing surface and the sample solution. They both have the same field-effect structure based on a semiconductor, which allows spatially resolved and label-free measurement of chemical species and impedance in the form of a photocurrent signal generated by a scanning light beam. In this article, the principles and various operation modes of LAPS and SPIM, functionalisation of the sensing surface for measuring various species, LAPS-based chemical imaging and high-resolution sensors based on silicon-on-sapphire substrates are described and discussed, focusing on their technical details and prospective applications.}, language = {en} } @incollection{StengerAltherrMuelleretal.2018, author = {Stenger, David and Altherr, Lena and M{\"u}ller, Tankred and Pelz, Peter F.}, title = {Product family design optimization using model-based engineering techniques}, series = {Operations Research Proceedings 2017}, booktitle = {Operations Research Proceedings 2017}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-319-89919-0}, doi = {10.1007/978-3-319-89920-6_66}, pages = {495 -- 502}, year = {2018}, abstract = {Highly competitive markets paired with tremendous production volumes demand particularly cost efficient products. The usage of common parts and modules across product families can potentially reduce production costs. Yet, increasing commonality typically results in overdesign of individual products. Multi domain virtual prototyping enables designers to evaluate costs and technical feasibility of different single product designs at reasonable computational effort in early design phases. However, savings by platform commonality are hard to quantify and require detailed knowledge of e.g. the production process and the supply chain. Therefore, we present and evaluate a multi-objective metamodel-based optimization algorithm which enables designers to explore the trade-off between high commonality and cost optimal design of single products.}, language = {en} } @incollection{SchoeningWagnerPoghossianetal.2018, author = {Sch{\"o}ning, Michael Josef and Wagner, Torsten and Poghossian, Arshak and Miyamoto, K.I. and Werner, C.F. and Krause, S. and Yoshinobu, T.}, title = {Light-addressable potentiometric sensors for (bio-)chemical sensing and imaging}, series = {Encyclopedia of Interfacial Chemistry: Surface Science and Electrochemistry. Vol. 7}, booktitle = {Encyclopedia of Interfacial Chemistry: Surface Science and Electrochemistry. Vol. 7}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, isbn = {9780128097397}, pages = {295 -- 308}, year = {2018}, language = {en} } @incollection{SchoeningPoghossian2018, author = {Sch{\"o}ning, Michael Josef and Poghossian, Arshak}, title = {Enzyme und Biosensorik}, series = {Einf{\"u}hrung in die Enzymtechnologie}, booktitle = {Einf{\"u}hrung in die Enzymtechnologie}, publisher = {Springer Spektrum}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-662-57619-9}, doi = {10.1007/978-3-662-57619-9_18}, pages = {323 -- 347}, year = {2018}, abstract = {Enzymbasierte Biosensoren finden seit mehr als f{\"u}nf Jahrzehnten einen prosperierenden Wachstumsmarkt und werden zunehmend auch in biotechnologischen Prozessen eingesetzt. In diesem Kapitel werden, ausgehend vom Sensorbegriff und typischen Kenngr{\"o}ßen f{\"u}r Biosensoren (Abschn. 18.1), elektrochemische Enzym-Biosensoren vorgestellt und deren typischen Einsatzgebiete diskutiert (Abschn. 18.2). Ein Blick {\"u}ber den „Tellerrand" hinaus zeigt alternative Transduktorprinzipien (Abschn. 18.3) und f{\"u}hrt abschließend in aktuelle Forschungstrends ein (Abschn. 18.4).}, language = {de} } @incollection{SchneiderWisselinkCzarnecki2018, author = {Schneider, Dominik and Wisselink, Frank and Czarnecki, Christian}, title = {Nutzen und Rahmenbedingungen 5 informationsgetriebener Gesch{\"a}ftsmodelle des Internets der Dinge}, series = {Digitalisierung in Unternehmen: von den theoretischen Ans{\"a}tzen zur praktischen Umsetzung}, booktitle = {Digitalisierung in Unternehmen: von den theoretischen Ans{\"a}tzen zur praktischen Umsetzung}, editor = {Barton, Thomas and M{\"u}ller, Christian and Seel, Christian}, publisher = {Springer}, address = {Wiesbaden}, isbn = {9783658227739}, doi = {10.1007/978-3-658-22773-9_5}, pages = {67 -- 85}, year = {2018}, abstract = {Im Kontext der zunehmenden Digitalisierung wird das Internet der Dinge (englisch: Internet of Things, IoT) als ein technologischer Treiber angesehen, durch den komplett neue Gesch{\"a}ftsmodelle im Zusammenspiel unterschiedlicher Akteure entstehen k{\"o}nnen. Identifizierte Schl{\"u}sselakteure sind unter anderem traditionelle Industrieunternehmen, Kommunen und Telekommunikationsunternehmen. Letztere sorgen mit der Bereitstellung von Konnektivit{\"a}t daf{\"u}r, dass kleine Ger{\"a}te mit winzigen Batterien nahezu {\"u}berall und direkt an das Internet angebunden werden k{\"o}nnen. Es sind schon viele IoT-Anwendungsf{\"a}lle auf dem Markt, die eine Vereinfachung f{\"u}r Endkunden darstellen, wie beispielsweise Philips Hue Tap. Neben Gesch{\"a}ftsmodellen basierend auf Konnektivit{\"a}t besteht ein großes Potenzial f{\"u}r informationsgetriebene Gesch{\"a}ftsmodelle, die bestehende Gesch{\"a}ftsmodelle unterst{\"u}tzen sowie weiterentwickeln k{\"o}nnen. Ein Beispiel daf{\"u}r ist der IoT-Anwendungsfall Park and Joy der Deutschen Telekom AG, bei dem Parkpl{\"a}tze mithilfe von Sensoren vernetzt und Autofahrer in Echtzeit {\"u}ber verf{\"u}gbare Parkpl{\"a}tze informiert werden. Informationsgetriebene Gesch{\"a}ftsmodelle k{\"o}nnen auf Daten aufsetzen, die in IoT-Anwendungsf{\"a}llen erzeugt werden. Zum Beispiel kann ein Telekommunikationsunternehmen Mehrwert sch{\"o}pfen, indem es aus Daten entscheidungsrelevantere Informationen - sogenannte Insights - ableitet, die zur Steigerung der Entscheidungsagilit{\"a}t genutzt werden. Außerdem k{\"o}nnen Insights monetarisiert werden. Die Monetarisierung von Insights kann nur nachhaltig stattfinden, wenn sorgf{\"a}ltig gehandelt wird und Rahmenbedingungen ber{\"u}cksichtigt werden. In diesem Kapitel wird das Konzept informationsgetriebener Gesch{\"a}ftsmodelle erl{\"a}utert und anhand des konkreten Anwendungsfalls Park and Joy verdeutlicht. Dar{\"u}ber hinaus werden Nutzen, Risiken und Rahmenbedingungen diskutiert.}, language = {de} } @incollection{RoethPielen2018, author = {R{\"o}th, Thilo and Pielen, Michael}, title = {Personal Public Vehicle - ein urbanes Fahrzeugkonzept f{\"u}r die „Shared Mobility" der Zukunft}, series = {Karosseriebautage Hamburg 2018, 16. ATZ-Fachtagung}, booktitle = {Karosseriebautage Hamburg 2018, 16. ATZ-Fachtagung}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, doi = {10.1007/978-3-658-22038-9_13}, pages = {189 -- 199}, year = {2018}, abstract = {Die urbane Mobilit{\"a}t ist im Wandel und insbesondere neue innovative Gesch{\"a}ftsmodelle werden einen wesentlichen Teil zur L{\"o}sung von k{\"u}nftigen Mobilit{\"a}tsbed{\"u}rfnissen beitragen. Die sogenannte „Shared Mobility" gilt aktuell neben der Elektrifizierung des Antriebes und autonomem Fahrzeugtechnologien als einer der wichtigsten Trendthemen in der Automobilindustrie. Neue Mobilit{\"a}tsdienstleistungen verlangen dabei verst{\"a}rkt auch neue Fahrzeugkonzepte.}, language = {de} } @incollection{RoethDeutskensKreiskoetheretal.2018, author = {R{\"o}th, Thilo and Deutskens, Christoph and Kreisk{\"o}ther, Kai and Heimes, Heiner Hans and Schittny, Bastian and Ivanescu, Sebastian and Kleine B{\"u}ning, Max and Reinders, Christian and Wessels, Saskia and Haunreiter, Andreas and Reisgen, Uwe and Thiele, Regina and Hameyer, Kay and Doncker, Rik W. de and Sauer, Uwe and Hoek, Hauke van and H{\"u}bner, Mareike and Hennen, Martin and Stolze, Thilo and Vetter, Andreas and Hagedorn, J{\"u}rgen and M{\"u}ller, Dirk and Rewitz, Kai and Wesseling, Mark and Flieger, Bj{\"o}rn}, title = {Entwicklung von elektrofahrzeugspezifischen Systemen}, series = {Elektromobilit{\"a}t}, booktitle = {Elektromobilit{\"a}t}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Berlin, Heidelberg}, isbn = {978-3-662-53137-2}, doi = {10.1007/978-3-662-53137-2_6}, pages = {279 -- 386}, year = {2018}, abstract = {Die Batterie ist eine der absolut zentralen Komponenten des Elektrofahrzeugs. Die serielle Entwicklung und Produktion dieser Batterien und die Verbesserung der Leistungen wird entscheidend f{\"u}r den Erfolg der Elektromobilit{\"a}t sein. Die Batterie ist jedoch nicht das einzige elektrofahrzeugspezifische System, das neu entwickelt, umkonzipiert oder verbessert werden muss. So sind ebenso die Entwicklung der neuen Fahrzeugstruktur sowie des elektrifizierten Antriebsstranges Teil dieses Kapitels. Weiterhin wird ein Blick auf das bedeutende Thema des Thermomanagements geworfen.}, language = {de} } @incollection{PielenRoethFlatten2018, author = {Pielen, Michael and R{\"o}th, Thilo and Flatten, T.}, title = {Erfolgsfaktoren k{\"u}nftiger Gesch{\"a}ftsmodelle von urbanen, geteilten Mobilit{\"a}tsdienstleistungen}, series = {Mobilit{\"a}t und digitale Transformation. (9. Wissenschaftsforum Mobilit{\"a}t. Tagungsband)}, booktitle = {Mobilit{\"a}t und digitale Transformation. (9. Wissenschaftsforum Mobilit{\"a}t. Tagungsband)}, editor = {Proff, H.}, publisher = {Springer Gabler}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-20779-3}, doi = {10.1007/978-3-658-20779-3_2}, pages = {435 -- 448}, year = {2018}, abstract = {Digitalisierung bezeichnet die Nutzung großer Datenmengen, die zu einer umfassenden Vernetzung aller Bereiche der Wirtschaft und Gesellschaft f{\"u}hren wird (BMWi, 2015 und {\"a}hnlich K{\"o}hler/Wollschl{\"a}ger, 2014: 79). Sie umfasst die Erhebung von analogen Informationen („Big Data" in einem engen Sinne; z.B. O´Leary, 2013), ihre Speicherung in einem digitaltechnischen System (lokale Speicherung oder „Cloud Computing" durch die Weiterentwickelung des Internets; z.B. Hashem et al., 2015: 101), die Analyse und Interpretation sowie den Transfer in andere Systeme („Internet der Dinge" bzw. „Internet of Things"; z.B. Ashton, 2009).}, language = {de} } @incollection{MuellerAltherrAholaetal.2018, author = {M{\"u}ller, Tim M. and Altherr, Lena and Ahola, Marja and Schabel, Samuel and Pelz, Peter F.}, title = {Optimizing pressure screen systems in paper recycling: optimal system layout, component selection and operation}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-030-18499-5}, doi = {10.1007/978-3-030-18500-8_44}, pages = {355 -- 361}, year = {2018}, abstract = {Around 60\% of the paper worldwide is made from recovered paper. Especially adhesive contaminants, so called stickies, reduce paper quality. To remove stickies but at the same time keep as many valuable fibers as possible, multi-stage screening systems with several interconnected pressure screens are used. When planning such systems, suitable screens have to be selected and their interconnection as well as operational parameters have to be defined considering multiple conflicting objectives. In this contribution, we present a Mixed-Integer Nonlinear Program to optimize system layout, component selection and operation to find a suitable trade-off between output quality and yield.}, language = {en} } @incollection{LeiseAltherrPelz2018, author = {Leise, Philipp and Altherr, Lena and Pelz, Peter F.}, title = {Energy-Efficient design of a water supply system for skyscrapers by mixed-integer nonlinear programming}, series = {Operations Research Proceedings 2017}, booktitle = {Operations Research Proceedings 2017}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-319-89919-0}, doi = {10.1007/978-3-319-89920-6_63}, year = {2018}, abstract = {The energy-efficiency of technical systems can be improved by a systematic design approach. Technical Operations Research (TOR) employs methods known from Operations Research to find a global optimal layout and operation strategy of technical systems. We show the practical usage of this approach by the systematic design of a decentralized water supply system for skyscrapers. All possible network options and operation strategies are modeled by a Mixed-Integer Nonlinear Program. We present the optimal system found by our approach and highlight the energy savings compared to a conventional system design.}, language = {en} }