@article{WaldvogelFreylerHelmetal.2023, author = {Waldvogel, Janice and Freyler, Kathrin and Helm, Michael and Monti, Elena and St{\"a}udle, Benjamin and Gollhofer, Albert and Narici, Marco V. and Ritzmann, Ramona and Albracht, Kirsten}, title = {Changes in gravity affect neuromuscular control, biomechanics, and muscle-tendon mechanics in energy storage and dissipation tasks}, series = {Journal of Applied Physiology}, volume = {134}, journal = {Journal of Applied Physiology}, number = {1}, publisher = {American Physiological Society}, address = {Bethesda, Md.}, issn = {1522-1601 (Onlineausgabe)}, doi = {10.1152/japplphysiol.00279.2022}, pages = {190 -- 202}, year = {2023}, abstract = {This study evaluates neuromechanical control and muscle-tendon interaction during energy storage and dissipation tasks in hypergravity. During parabolic flights, while 17 subjects performed drop jumps (DJs) and drop landings (DLs), electromyography (EMG) of the lower limb muscles was combined with in vivo fascicle dynamics of the gastrocnemius medialis, two-dimensional (2D) kinematics, and kinetics to measure and analyze changes in energy management. Comparisons were made between movement modalities executed in hypergravity (1.8 G) and gravity on ground (1 G). In 1.8 G, ankle dorsiflexion, knee joint flexion, and vertical center of mass (COM) displacement are lower in DJs than in DLs; within each movement modality, joint flexion amplitudes and COM displacement demonstrate higher values in 1.8 G than in 1 G. Concomitantly, negative peak ankle joint power, vertical ground reaction forces, and leg stiffness are similar between both movement modalities (1.8 G). In DJs, EMG activity in 1.8 G is lower during the COM deceleration phase than in 1 G, thus impairing quasi-isometric fascicle behavior. In DLs, EMG activity before and during the COM deceleration phase is higher, and fascicles are stretched less in 1.8 G than in 1 G. Compared with the situation in 1 G, highly task-specific neuromuscular activity is diminished in 1.8 G, resulting in fascicle lengthening in both movement modalities. Specifically, in DJs, a high magnitude of neuromuscular activity is impaired, resulting in altered energy storage. In contrast, in DLs, linear stiffening of the system due to higher neuromuscular activity combined with lower fascicle stretch enhances the buffering function of the tendon, and thus the capacity to safely dissipate energy.}, language = {en} } @incollection{StollenwerkFranzkeMaureretal.2023, author = {Stollenwerk, Dominik and Franzke, Till and Maurer, Florian and Reinkensmeier, Sebastian and Kim, Franken and Tambornino, Philipp and Haas, Florian and Rieke, Christian and Hermanuz, Andreas and Borchert, J{\"o}rg and Ritz, Thomas and Sander, Volker}, title = {Smarte Lades{\"a}ulen : Netz- und Marktdienliches {\"o}ffentliches Laden}, series = {Towards the New Normal in Mobility : Technische und betriebswirtschaftliche Aspekte}, booktitle = {Towards the New Normal in Mobility : Technische und betriebswirtschaftliche Aspekte}, editor = {Proff, Heike}, publisher = {Springer Gabler}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-39437-0 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-39438-7_18}, pages = {287 -- 304}, year = {2023}, abstract = {Stand 01.01.2022 sind in Deutschland 618.460 elektrisch angetriebene KFZ zugelassen. Insgesamt sind derzeit 48.540.878 KFZ zugelassen, was einer Elektromobilit{\"a}tsquote von ca. 1,2 \% entspricht. Derzeit werden Elektromobile {\"u}ber Ladestationen oder Steckdosen mit dem Stromnetz verbunden und {\"u}blicherweise mit der vollen Ladekapazit{\"a}t des Anschlusses aufgeladen, bis das Batteriemanagementsystem des Fahrzeugs abh{\"a}ngig vom Ladezustand der Batterie die Ladeleistung reduziert.}, language = {de} } @article{RhodenBallGrajewskietal.2023, author = {Rhoden, Imke and Ball, Christopher Stephen and Grajewski, Matthias and Kuckshinrich, Wilhelm}, title = {Reverse engineering of stakeholder preferences - A multi-criteria assessment of the German passenger car sector}, series = {Renewable and Sustainable Energy Reviews}, volume = {181}, journal = {Renewable and Sustainable Energy Reviews}, number = {July 2023}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1364-0321}, doi = {10.1016/j.rser.2023.113352}, pages = {Article number: 113352}, year = {2023}, abstract = {Germany is a frontrunner in setting frameworks for the transition to a low-carbon system. The mobility sector plays a significant role in this shift, affecting different people and groups on multiple levels. Without acceptance from these stakeholders, emission targets are out of reach. This research analyzes how the heterogeneous preferences of various stakeholders align with the transformation of the mobility sector, looking at the extent to which the German transformation paths are supported and where stakeholders are located. Under the research objective of comparing stakeholders' preferences to identify which car segments require additional support for a successful climate transition, a status quo of stakeholders and car performance criteria is the foundation for the analysis. Stakeholders' hidden preferences hinder the derivation of criteria weightings from stakeholders; therefore, a ranking from observed preferences is used. This study's inverse multi-criteria decision analysis means that weightings can be predicted and used together with a recalibrated performance matrix to explore future preferences toward car segments. Results show that stakeholders prefer medium-sized cars, with the trend pointing towards the increased potential for alternative propulsion technologies and electrified vehicles. These insights can guide the improved targeting of policy supporting the energy and mobility transformation. Additionally, the method proposed in this work can fully handle subjective approaches while incorporating a priori information. A software implementation of the proposed method completes this work and is made publicly available.}, language = {en} } @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} } @article{MaurerRiekeSchemmetal.2023, author = {Maurer, Florian and Rieke, Christian and Schemm, Ralf and Stollenwerk, Dominik}, title = {Analysis of an urban grid with high photovoltaic and e-mobility penetration}, series = {Energies}, volume = {16}, journal = {Energies}, number = {8}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {1996-1073}, doi = {10.3390/en16083380}, pages = {18 Seiten}, year = {2023}, abstract = {This study analyses the expected utilization of an urban distribution grid under high penetration of photovoltaic and e-mobility with charging infrastructure on a residential level. The grid utilization and the corresponding power flow are evaluated, while varying the control strategies and photovoltaic installed capacity in different scenarios. Four scenarios are used to analyze the impact of e-mobility. The individual mobility demand is modelled based on the largest German studies on mobility "Mobilit{\"a}t in Deutschland", which is carried out every 5 years. To estimate the ramp-up of photovoltaic generation, a potential analysis of the roof surfaces in the supply area is carried out via an evaluation of an open solar potential study. The photovoltaic feed-in time series is derived individually for each installed system in a resolution of 15 min. The residential consumption is estimated using historical smart meter data, which are collected in London between 2012 and 2014. For a realistic charging demand, each residential household decides daily on the state of charge if their vehicle requires to be charged. The resulting charging time series depends on the underlying behavior scenario. Market prices and mobility demand are therefore used as scenario input parameters for a utility function based on the current state of charge to model individual behavior. The aggregated electricity demand is the starting point of the power flow calculation. The evaluation is carried out for an urban region with approximately 3100 residents. The analysis shows that increased penetration of photovoltaics combined with a flexible and adaptive charging strategy can maximize PV usage and reduce the need for congestion-related intervention by the grid operator by reducing the amount of kWh charged from the grid by 30\% which reduces the average price of a charged kWh by 35\% to 14 ct/kWh from 21.8 ct/kWh without PV optimization. The resulting grid congestions are managed by implementing an intelligent price or control signal. The analysis took place using data from a real German grid with 10 subgrids. The entire software can be adapted for the analysis of different distribution grids and is publicly available as an open-source software library on GitHub.}, language = {en} } @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{Kilcher2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kilcher, Mathias}, title = {Barrierefreies Klettern : ein System zur Inklusion sehbehinderter Menschen in den Klettersport}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {135 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Ziel des Projekts war die Entwicklung eines Systems, das es Menschen mit starker Sehbehinderung erm{\"o}glicht, Klettersport als ein Training f{\"u}r ihren K{\"o}rper und ihren Orientierungssinn nutzen zu k{\"o}nnen. Inklusion ist als gesellschaftliches Thema in den letzten Jahren stark in den Fokus ger{\"u}ckt. Dennoch ist es f{\"u}r Menschen mit Behinderung oft schwer, sozialen Anschluss zu finden. Dies wird zus{\"a}tzlich durch das mangelnde Angebot an inklusiven Freizeitaktivit{\"a}ten erschwert. Apollon erm{\"o}glicht Menschen mit starker Sehbehinderung die Orientierung w{\"a}hrend des Kletterns, indem es einerseits Informationen vermittelt, die normalerweise nur visuell wahrgenommen werden k{\"o}nnen und andererseits dabei hilft, sich besser an bereits gekletterte Routen zu erinnern. Das System setzt sich aus 3 Komponenten zusammen. Die Tritthilfen helfen der blinden Person dabei, auch kleine Tritte zu finden. Die taktilen Wegmarken stellen eine Art Checkpoint dar und helfen der blinden Person dabei, die Route in mehrere Abschnitte zu unterteilen. Gleichzeitig weisen sie darauf hin, welches Feature die kletternde Person erwartet. Die taktile Karte ist modular aufgebaut und setzt sich aus einer Legende und den Repr{\"a}sentanten der Wegmarken einer Route zusammen. Analog zu dem Betrachten der Route ist die blinde Person so vor dem Klettern in der Lage, Informationen {\"u}ber die Route zu erfahren.}, language = {de} } @masterthesis{Kuck2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kuck, Fabian}, title = {Commuter Zone : R{\"u}ckzugsort f{\"u}r Pendelnde zum Ausgleich ihrer Reisezeit}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {103 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Die „Commuter Zone" setzt sich mit dem Zeitverlust Pendelnder auseinander. Berufliche Ziele treiben immer mehr Menschen an, l{\"a}ngere Strecken zur{\"u}ckzulegen. Dabei b{\"u}ßen sie den Zeitaufwand an privater Stelle ein. Als R{\"u}ckzugsort f{\"u}r Alleinreisende schafft die „Commuter Zone" ein effektiv nutzbares Zeitfenster. Dazu wird die R{\"u}cksichtnahme der Routinierten zueinander genutzt und gef{\"o}rdert. Sitz- und Arbeitsfl{\"a}chen lassen sich zur{\"u}ckklappen und erleichtern das Aussteigen. Der begrenzte Raum wird intensiv genutzt. So entsteht Komfort durch die Zuversicht, einen Sitzplatz zu erhalten. Und dank der Zusammensetzung der Sitzkonstellation bleibt das Arbeitsgeschehen privat. Letztlich bietet die „Commuter Zone" den zunehmend selbstbestimmenden Besch{\"a}ftigten neue M{\"o}glichkeiten zur Arbeitseinteilung und schafft Qualit{\"a}tszeit im Privaten.}, language = {de} } @masterthesis{Hetterle2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Hetterle, Lukas}, title = {Breathe}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {113 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Ein nachhaltiges, autonomes Fahrzeug, das in einer extrem schnellen und hektischen Welt, gepr{\"a}gt durch Digitalisierung und Urbanisierung, einen Moment der Ruhe bieten soll; eine Pause von der st{\"a}ndigen Flut von Eindr{\"u}cken und Informationen. Ein immersives Design, das meditative und kreative Prozesse unterst{\"u}tzt und Mensch-Mensch sowie Mensch-Natur Begegnungen f{\"o}rdert.}, language = {de} } @masterthesis{Hoffmann2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Hoffmann, Jan-Peter}, title = {Schl{\"u}ter Projekt X}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {109 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Schl{\"u}ter Projekt X ist die fiktive Reanimation des Traktorenherstellers Schl{\"u}ter. Dabei geht es darum, auf Basis der originalen Traktoren eine moderne Maschine zu entwerfen, welche die bew{\"a}hrte und beliebte Formsprache mit moderner Technologie und aktuellen Funktionen verbindet, um den Anforderungen der modernen Landwirtschaft gerecht zu werden. Dazu wurde Projekt X stark modular aufgebaut. Die Fahrzeugkabine l{\"a}sst sich um 180° drehen und gegebenenfalls durch ein vollkommen autonomes Modul austauschen. Die Reifen lassen sich bei Bedarf durch Ketten ersetzen. Projekt X wird elektronisch angetrieben, zur Vermeidung langer Ladezeiten l{\"a}sst sich der gesamte Akkublock in der Motorhaube austauschen.}, language = {de} }