@article{BeckenbachScheidweiler2016, author = {Beckenbach, Isabel and Scheidweiler, Robert}, title = {Perfect ƒ-Matchings and ƒ-Factors in Hypergraphs - A Combinatorial Approach}, series = {Discrete Mathematics}, volume = {240}, journal = {Discrete Mathematics}, number = {10}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {2192-7782}, doi = {10.1016/j.disc.2017.05.005}, pages = {2499 -- 2506}, year = {2016}, abstract = {We prove characterizations of the existence of perfect ƒ-matchings in uniform mengerian and perfect hypergraphs. Moreover, we investigate the ƒ-factor problem in balanced hypergraphs. For uniform balanced hypergraphs we prove two existence theorems with purely combinatorial arguments, whereas for non-uniform balanced hypergraphs we show that the ƒ-factor problem is NP-hard.}, language = {en} } @article{BayonValeroGarciaBartualetal.2016, author = {Bayon, Arnau and Valero, Daniel and Garcia-Bartual, Rafael and Vall{\´e}s-Mor{\´a}n, Francisco Jos{\´e} and L{\´o}pez-Jim{\´e}nez, P. Amparo}, title = {Performance assessment of OpenFOAM and FLOW-3D in the numerical modeling of a low Reynolds number hydraulic jump}, series = {Environmental Modelling \& Software}, volume = {80}, journal = {Environmental Modelling \& Software}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, isbn = {1364-8152}, doi = {10.1016/j.envsoft.2016.02.018}, pages = {322 -- 335}, year = {2016}, abstract = {A comparative performance analysis of the CFD platforms OpenFOAM and FLOW-3D is presented, focusing on a 3D swirling turbulent flow: a steady hydraulic jump at low Reynolds number. Turbulence is treated using RANS approach RNG k-ε. A Volume Of Fluid (VOF) method is used to track the air-water interface, consequently aeration is modeled using an Eulerian-Eulerian approach. Structured meshes of cubic elements are used to discretize the channel geometry. The numerical model accuracy is assessed comparing representative hydraulic jump variables (sequent depth ratio, roller length, mean velocity profiles, velocity decay or free surface profile) to experimental data. The model results are also compared to previous studies to broaden the result validation. Both codes reproduced the phenomenon under study concurring with experimental data, although special care must be taken when swirling flows occur. Both models can be used to reproduce the hydraulic performance of energy dissipation structures at low Reynolds numbers.}, language = {en} } @article{BarnatKennewegSaldenetal.2016, author = {Barnat, Miriam and Kenneweg, Anne Cornelia and Salden, Peter and Schramm, Christin and Schumann, Marlen}, title = {Das ‚Junge Forum' als Format der Nachwuchsf{\"o}rderung. Ein Beitrag zu Professionalisierung, Netzwerkbildung und kooperativem Lernen}, series = {Lern- und Bildungsprozesse gestalten. Junges Forum Medien und Hochschulentwicklung (JFMH13)}, journal = {Lern- und Bildungsprozesse gestalten. Junges Forum Medien und Hochschulentwicklung (JFMH13)}, publisher = {Waxmann}, address = {M{\"u}nster}, isbn = {978-3-8309-3397-7}, doi = {10.25656/01:16852}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0111-pedocs-168520}, pages = {269 -- 282}, year = {2016}, abstract = {Im Mai 2012 fand in Hamburg erstmals das „Junge Forum Hochschul- und Mediendidaktik" statt, im Juni 2013 folgte in Potsdam die zweite Auflage als „Junges Forum Medien und Hochschulentwicklung". 2014 wurde das dritte „Forum" in Dresden und 2015 das vierte in D{\"u}sseldorf ausgerichtet. Das f{\"u}nfte Forum wird 2016 an der Technischen Universit{\"a}t Darmstadt stattfinden. Initiiert und organisiert wird die Veranstaltung stets von jungen Praktikerinnen und Praktikern sowie Forscherinnen und Forschern mit dem Ziel, dem ‚Nachwuchs' in diesem Bereich ein Austauschforum zu geben. Der vorliegende Artikel stellt die konzeptionellen {\"U}berlegungen vor, die hinter diesen Treffen stehen. Er zeigt im R{\"u}ckgriff auf Netzwerktheorie und aktuelle Diskussionen um Professionalisierung und Third Space, wieso f{\"u}r dieses Format ein aktueller Bedarf besteht, und begr{\"u}ndet dann im R{\"u}ckgriff auf didaktische Konzepte auch die methodische Gestaltung der Veranstaltungen. Unsere These: Das kooperative Lernen in Netzwerken ist ein wichtiger Baustein f{\"u}r die Professionalisierung des hochschul- und mediendidaktischen Nachwuchses.}, language = {de} } @inproceedings{BarnatBosse2016, author = {Barnat, Miriam and Bosse, Elke}, title = {The challenge of creating meta-inferences: Combining data representing institutional and individual perspectives on first-year support in higher education}, series = {9th Conference on Social Science Methodology of the International Sociological Association, Leicester, UK}, booktitle = {9th Conference on Social Science Methodology of the International Sociological Association, Leicester, UK}, pages = {1 -- 20}, year = {2016}, language = {en} } @inproceedings{BarnatBillerbeck2016, author = {Barnat, Miriam and Billerbeck, Katrin}, title = {Hochschuldidaktisches Qualit{\"a}tsmanagement - Ideen f{\"u}r die Erm{\"o}glichung guter Lehre}, series = {Professionalisierung der Hochschuldidaktik: [42. Jahrestagung der Gesellschaft f{\"u}r Hochschuldidaktik im M{\"a}rz 2013 an der Hochschule Magdeburg-Stendal]}, booktitle = {Professionalisierung der Hochschuldidaktik: [42. Jahrestagung der Gesellschaft f{\"u}r Hochschuldidaktik im M{\"a}rz 2013 an der Hochschule Magdeburg-Stendal]}, publisher = {Bertelsmann}, address = {Bielefeld}, isbn = {978-3-7639-5533-6}, pages = {261 -- 269}, year = {2016}, language = {de} } @inproceedings{BagheriSchleupenDahmannetal.2016, author = {Bagheri, Mohsen and Schleupen, Josef and Dahmann, Peter and Kallweit, Stephan}, title = {Kletternde Wartungsplattform f{\"u}r die wetterunabh{\"a}ngige Instandhaltung von Rotorbl{\"a}ttern an Windenergieanlagen - SMART}, series = {AKIDA 2016 Aachener Kolloquium f{\"u}r Instandhaltung, Diagnose und Anlagen{\"u}berwachung (AKIDA) am 15. und 16.11.2016, Technologiezentrum Aachen}, booktitle = {AKIDA 2016 Aachener Kolloquium f{\"u}r Instandhaltung, Diagnose und Anlagen{\"u}berwachung (AKIDA) am 15. und 16.11.2016, Technologiezentrum Aachen}, pages = {21 Folien}, year = {2016}, abstract = {In Deutschland liegt der Anteil der Windkraft an der Gesamtstromerzeugung bei 13,3\% mit mehr als 25.000 installierten Windenergieanlagen (WEA). Weltweit erf{\"a}hrt die Windbranche ein rasantes Wachstum. Indien und China berichten eine j{\"a}hrliche Wachstumsrate an Neuinstallationen von 45\%. Die Technologie zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windkraft ist noch vergleichsweise jung. Durch die weltweit steigende Anzahl an Windenergieanlagen w{\"a}chst zunehmend der Bedarf an innovativen Wartungsl{\"o}sungen. Komponenten wie Generator oder Getriebe sind inzwischen weitestgehend ausgereift. Der Fokus richtet sich zunehmend auf die wesentliche Kernkomponente - die Rotorbl{\"a}tter. Industriekletterer inspizieren die Rotorbl{\"a}tter oder T{\"u}rme i.d.R. in einem zwei Jahres Rhythmus. Sie werden zunehmend durch Seilarbeitsb{\"u}hnen unterst{\"u}tzt. F{\"u}r gr{\"o}ßere Reparaturen kommen Kr{\"a}ne zum Einsatz, mit denen das Rotorblatt f{\"u}r die Instandhaltung demontiert wird. Die Standardinspektion besteht aus Sicht- und Klopfpr{\"u}fung der Rotorblattoberfl{\"a}che und ist nur bei sehr ruhiger Wetterlage durchf{\"u}hrbar. Seit September 2014 wird das Forschungsprojekt SMART (Scanning, Monitoring, Analysis, Repair and Transportation), Entwicklung einer Wartungsplattform f{\"u}r WEA, vom BMWi gef{\"o}rdert. Das Konsortium besteht aus zwei Firmen und der Fachhochschule Aachen. Die SMART-Anlage klettert reibschl{\"u}ssig am Turm der WEA mittels speziellen Kettenfahrwerken (Abbildung) auf- und abw{\"a}rts. Ein ringf{\"o}rmiges Spannsystems, basierend auf dem Konzept der „N{\"u}rnberger"-Schere, erzeugt die erforderliche Anpresskraft f{\"u}r den Kletterprozess. Wettergesch{\"u}tzte Arbeitskabinen erm{\"o}glichen die ganzj{\"a}hrige Instandhaltung von Rotorbl{\"a}ttern und ebenso T{\"u}rmen. Dadurch k{\"o}nnen Wartungsarbeiten auf 24 Stunden am Tag ausgeweitet werden. Der kombinierte Einsatz (Sensorfusion) bildgebender Messtechnik wie Thermografie, Ultraschall, und Terahertz in der Arbeitskabine kann die Dokumentation, Effizienz und Qualit{\"a}t der Instandhaltungsarbeiten erheblich verbessern. Langfristiges Ziel von SMART ist ein Condition Monitoring f{\"u}r Rotorbl{\"a}tter und T{\"u}rme auf Basis digitalisierter dreidimensionaler Volumenscans. Der kooperative Einsatz mit UAVs erweitert die Instandhaltungsstrategie. UAVs erm{\"o}glichen die schnelle, kosteng{\"u}nstige globale optische Inspektion von Rotorblattoberfl{\"a}chen zur Detektion potentieller Fehlstellen. Der „Proof-of-Concept" Meilenstein wurde mit der Demonstration eines funktionsf{\"a}higen Modells im Dezember 2015 erfolgreich abgeschlossen.}, language = {de} } @article{AyedKustererFunkeetal.2016, author = {Ayed, Anis Haj and Kusterer, Karsten and Funke, Harald and Keinz, Jan}, title = {CFD Based Improvement of the DLN Hydrogen Micromix Combustion Technology at Increased Energy Densities}, series = {American Scientific Research Journal for Engineering, Technology, and Sciences (ASRJETS)}, volume = {26}, journal = {American Scientific Research Journal for Engineering, Technology, and Sciences (ASRJETS)}, number = {3}, publisher = {GSSRR}, issn = {2313-4402}, pages = {290 -- 303}, year = {2016}, abstract = {Combined with the use of renewable energy sources for its production, Hydrogen represents a possible alternative gas turbine fuel within future low emission power generation. Due to the large difference in the physical properties of Hydrogen compared to other fuels such as natural gas, well established gas turbine combustion systems cannot be directly applied for Dry Low NOx (DLN) Hydrogen combustion. Thus, the development of DLN combustion technologies is an essential and challenging task for the future of Hydrogen fuelled gas turbines. The DLN Micromix combustion principle for hydrogen fuel has been developed to significantly reduce NOx-emissions. This combustion principle is based on cross-flow mixing of air and gaseous hydrogen which reacts in multiple miniaturized diffusion-type flames. The major advantages of this combustion principle are the inherent safety against flash-back and the low NOx-emissions due to a very short residence time of reactants in the flame region of the micro-flames. The Micromix Combustion technology has been already proven experimentally and numerically for pure Hydrogen fuel operation at different energy density levels. The aim of the present study is to analyze the influence of different geometry parameter variations on the flame structure and the NOx emission and to identify the most relevant design parameters, aiming to provide a physical understanding of the Micromix flame sensitivity to the burner design and identify further optimization potential of this innovative combustion technology while increasing its energy density and making it mature enough for real gas turbine application. The study reveals great optimization potential of the Micromix Combustion technology with respect to the DLN characteristics and gives insight into the impact of geometry modifications on flame structure and NOx emission. This allows to further increase the energy density of the Micromix burners and to integrate this technology in industrial gas turbines.}, language = {en} } @article{ArreolaMaetzkowDuranetal.2016, author = {Arreola, Julio and M{\"a}tzkow, Malte and Dur{\´a}n, Marlena Palomar and Greeff, Anton and Keusgen, Michael and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Optimization of the immobilization of bacterial spores on glass substrates with organosilanes}, series = {Physica status solidi (A) : Applications and materials science}, volume = {213}, journal = {Physica status solidi (A) : Applications and materials science}, number = {6}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {1862-6319}, doi = {10.1002/pssa.201532914}, pages = {1463 -- 1470}, year = {2016}, abstract = {Spores can be immobilized on biosensors to function as sensitive recognition elements. However, the immobilization can affect the sensitivity and reproducibility of the sensor signal. In this work, three different immobilization strategies with organosilanes were optimized and characterized to immobilize Bacillus atrophaeus spores on glass substrates. Five different silanization parameters were investigated: nature of the solvent, concentration of the silane, silanization time, curing process, and silanization temperature. The resulting silane layers were resistant to a buffer solution (e.g., Ringer solution) with a polysorbate (e.g., Tween®80) and sonication.}, language = {en} } @incollection{AltherrEdererLorenzetal.2016, author = {Altherr, Lena and Ederer, Thorsten and Lorenz, Ulf and Pelz, Peter F. and P{\"o}ttgen, Philipp}, title = {Designing a feedback control system via mixed-integer programming}, series = {Operations Research Proceedings 2014: Selected Papers of the Annual International Conference of the German Operations Research}, booktitle = {Operations Research Proceedings 2014: Selected Papers of the Annual International Conference of the German Operations Research}, editor = {L{\"u}bbecke, Marco E. and Koster, Arie and Letmathe, Peter and Madlener, Reihard and Preis, Britta and Walther, Grit}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-319-28695-2}, doi = {10.1007/978-3-319-28697-6_18}, pages = {121 -- 127}, year = {2016}, abstract = {Pure analytical or experimental methods can only find a control strategy for technical systems with a fixed setup. In former contributions we presented an approach that simultaneously finds the optimal topology and the optimal open-loop control of a system via Mixed Integer Linear Programming (MILP). In order to extend this approach by a closed-loop control we present a Mixed Integer Program for a time discretized tank level control. This model is the basis for an extension by combinatorial decisions and thus for the variation of the network topology. Furthermore, one is able to appraise feasible solutions using the global optimality gap.}, language = {en} } @book{Altherr2016, author = {Altherr, Lena}, title = {Algorithmic System Design under Consideration of Dynamic Processes}, publisher = {Shaker}, address = {Aachen}, isbn = {978-3-8440-4848-3}, pages = {94}, year = {2016}, abstract = {Nach Stand von Wissenschaft und Technik werden Komponenten hinsichtlich ihrer Eigenschaften, wie Lebensdauer oder Energieeffizienz, optimiert. Allerdings k{\"o}nnen selbst hervorragende Komponenten zu ineffizienten oder instabilen Systemen f{\"u}hren, wenn ihr Zusammenspiel nur unzureichend ber{\"u}cksichtigt wird. Eine Systembetrachtung schafft ein gr{\"o}ßeres Optimierungspotential - dem erh{\"o}hten Potential steht jedoch auch ein erh{\"o}hter Komplexit{\"a}tsgrad gegen{\"u}ber. Die vorliegende Arbeit ist im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 805 entstanden, dessen Ziel die Beherrschung von Unsicherheit in Systemen des Maschinenbaus ist. Die Arbeit zeigt anhand eines realen Systems aus dem Bereich der Hydraulik, wie Unsicherheit in der Entwicklungsphase beherrscht werden kann. Hierbei ist neu, dass die durch den sp{\"a}teren Betrieb zu erwartende Systemdegradation eines jeden m{\"o}glichen Systemvorschlags antizipiert werden kann. Dadurch k{\"o}nnen Betriebs- und Wartungskosten vorausgesagt und minimiert werden und durch eine optimale Betriebs- und Wartungsstrategie die Verf{\"u}gbarkeit des Systems garantiert werden. Wesentliche Fragen bei der optimalen Auslegung des betrachteten hydrostatischen Getriebes sind dessen physikalische Modellierung, die Darstellung des Optimierungsproblems als gemischt-ganzzahliges lineares Programm, und dessen algorithmische Behandlung zur L{\"o}sungsfindung. Hierzu werden Heuristiken zum schnelleren Auffinden sinnvoller Systemtopologien vorgestellt und mittels mathematischer Dekomposition eine Bewertung des dynamischen Verschleiß- und Wartungsverlaufs m{\"o}glicher Systemvorschl{\"a}ge vorgenommen. Die Arbeit stellt die Optimierung technischer Systeme an der Schnittstelle von Mathematik, Informatik und Ingenieurwesen sowohl gr{\"u}ndlich als auch anschaulich und nachvollziehbar dar.}, language = {en} }