@book{LaumannWolf2024, author = {Laumann, J{\"o}rg and Wolf, Christian}, title = {Stahlbau 1 : Bemessung von Stahlbauten nach Eurocode mit zahlreichen Beispielen}, edition = {26., {\"u}berarbeitete und aktualisierte Auflage}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41323-1 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41324-8}, pages = {XVI, 661 Seiten}, year = {2024}, language = {de} } @article{KarschuckPoghossianSeretal.2024, author = {Karschuck, Tobias and Poghossian, Arshak and Ser, Joey and Tsokolakyan, Astghik and Achtsnicht, Stefan and Wagner, Patrick and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Capacitive model of enzyme-modified field-effect biosensors: Impact of enzyme coverage}, series = {Sensors and Actuators B: Chemical}, volume = {408}, journal = {Sensors and Actuators B: Chemical}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0925-4005 (Print)}, doi = {10.1016/j.snb.2024.135530}, pages = {12 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Electrolyte-insulator-semiconductor capacitors (EISCAP) belong to field-effect sensors having an attractive transducer architecture for constructing various biochemical sensors. In this study, a capacitive model of enzyme-modified EISCAPs has been developed and the impact of the surface coverage of immobilized enzymes on its capacitance-voltage and constant-capacitance characteristics was studied theoretically and experimentally. The used multicell arrangement enables a multiplexed electrochemical characterization of up to sixteen EISCAPs. Different enzyme coverages have been achieved by means of parallel electrical connection of bare and enzyme-covered single EISCAPs in diverse combinations. As predicted by the model, with increasing the enzyme coverage, both the shift of capacitance-voltage curves and the amplitude of the constant-capacitance signal increase, resulting in an enhancement of analyte sensitivity of the EISCAP biosensor. In addition, the capability of the multicell arrangement with multi-enzyme covered EISCAPs for sequentially detecting multianalytes (penicillin and urea) utilizing the enzymes penicillinase and urease has been experimentally demonstrated and discussed.}, language = {en} } @article{SchoenrockMuckeltHastermannetal.2024, author = {Schoenrock, Britt and Muckelt, Paul E. and Hastermann, Maria and Albracht, Kirsten and MacGregor, Robert and Martin, David and Gunga, Hans-Christian and Salanova, Michele and Stokes, Maria J. and Warner, Martin B. and Blottner, Dieter}, title = {Muscle stiffness indicating mission crew health in space}, series = {Scientific Reports}, volume = {14}, journal = {Scientific Reports}, number = {Article number: 4196}, publisher = {Springer Nature}, address = {London}, issn = {2045-2322}, doi = {10.1038/s41598-024-54759-6}, pages = {13 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Muscle function is compromised by gravitational unloading in space affecting overall musculoskeletal health. Astronauts perform daily exercise programmes to mitigate these effects but knowing which muscles to target would optimise effectiveness. Accurate inflight assessment to inform exercise programmes is critical due to lack of technologies suitable for spaceflight. Changes in mechanical properties indicate muscle health status and can be measured rapidly and non-invasively using novel technology. A hand-held MyotonPRO device enabled monitoring of muscle health for the first time in spaceflight (> 180 days). Greater/maintained stiffness indicated countermeasures were effective. Tissue stiffness was preserved in the majority of muscles (neck, shoulder, back, thigh) but Tibialis Anterior (foot lever muscle) stiffness decreased inflight vs. preflight (p < 0.0001; mean difference 149 N/m) in all 12 crewmembers. The calf muscles showed opposing effects, Gastrocnemius increasing in stiffness Soleus decreasing. Selective stiffness decrements indicate lack of preservation despite daily inflight countermeasures. This calls for more targeted exercises for lower leg muscles with vital roles as ankle joint stabilizers and in gait. Muscle stiffness is a digital biomarker for risk monitoring during future planetary explorations (Moon, Mars), for healthcare management in challenging environments or clinical disorders in people on Earth, to enable effective tailored exercise programmes.}, language = {en} } @inproceedings{WittigRuettersBragard2024, author = {Wittig, M. and R{\"u}tters, Ren{\´e} and Bragard, Michael}, title = {Application of RL in control systems using the example of a rotatory inverted pendulum}, series = {Tagungsband AALE 2024 : Fit f{\"u}r die Zukunft: praktische L{\"o}sungen f{\"u}r die industrielle Automation}, booktitle = {Tagungsband AALE 2024 : Fit f{\"u}r die Zukunft: praktische L{\"o}sungen f{\"u}r die industrielle Automation}, editor = {Reiff-Stephan, J{\"o}rg and J{\"a}kel, Jens and Schwarz, Andr{\´e}}, publisher = {le-tex publishing services GmbH}, address = {Leipzig}, isbn = {978-3-910103-02-3}, doi = {10.33968/2024.53}, pages = {241 -- 248}, year = {2024}, abstract = {In this paper, the use of reinforcement learning (RL) in control systems is investigated using a rotatory inverted pendulum as an example. The control behavior of an RL controller is compared to that of traditional LQR and MPC controllers. This is done by evaluating their behavior under optimal conditions, their disturbance behavior, their robustness and their development process. All the investigated controllers are developed using MATLAB and the Simulink simulation environment and later deployed to a real pendulum model powered by a Raspberry Pi. The RL algorithm used is Proximal Policy Optimization (PPO). The LQR controller exhibits an easy development process, an average to good control behavior and average to good robustness. A linear MPC controller could show excellent results under optimal operating conditions. However, when subjected to disturbances or deviations from the equilibrium point, it showed poor performance and sometimes instable behavior. Employing a nonlinear MPC Controller in real time was not possible due to the high computational effort involved. The RL controller exhibits by far the most versatile and robust control behavior. When operated in the simulation environment, it achieved a high control accuracy. When employed in the real system, however, it only shows average accuracy and a significantly greater performance loss compared to the simulation than the traditional controllers. With MATLAB, it is not yet possible to directly post-train the RL controller on the Raspberry Pi, which is an obstacle to the practical application of RL in a prototyping or teaching setting. Nevertheless, RL in general proves to be a flexible and powerful control method, which is well suited for complex or nonlinear systems where traditional controllers struggle.}, language = {en} } @article{EngelmannSimsekShalabyetal.2024, author = {Engelmann, Ulrich M. and Simsek, Beril and Shalaby, Ahmed and Krause, Hans-Joachim}, title = {Key contributors to signal generation in frequency mixing magnetic detection (FMMD): an in silico study}, series = {Sensors}, volume = {24}, journal = {Sensors}, number = {6}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {1424-8220}, doi = {10.3390/s24061945}, pages = {Artikel 1945}, year = {2024}, abstract = {Frequency mixing magnetic detection (FMMD) is a sensitive and selective technique to detect magnetic nanoparticles (MNPs) serving as probes for binding biological targets. Its principle relies on the nonlinear magnetic relaxation dynamics of a particle ensemble interacting with a dual frequency external magnetic field. In order to increase its sensitivity, lower its limit of detection and overall improve its applicability in biosensing, matching combinations of external field parameters and internal particle properties are being sought to advance FMMD. In this study, we systematically probe the aforementioned interaction with coupled N{\´e}el-Brownian dynamic relaxation simulations to examine how key MNP properties as well as applied field parameters affect the frequency mixing signal generation. It is found that the core size of MNPs dominates their nonlinear magnetic response, with the strongest contributions from the largest particles. The drive field amplitude dominates the shape of the field-dependent response, whereas effective anisotropy and hydrodynamic size of the particles only weakly influence the signal generation in FMMD. For tailoring the MNP properties and parameters of the setup towards optimal FMMD signal generation, our findings suggest choosing large particles of core sizes dc > 25 nm nm with narrow size distributions (σ < 0.1) to minimize the required drive field amplitude. This allows potential improvements of FMMD as a stand-alone application, as well as advances in magnetic particle imaging, hyperthermia and magnetic immunoassays.}, language = {en} } @article{ZhenLiangStaatetal.2024, author = {Zhen, Manghao and Liang, Yunpei and Staat, Manfred and Li, Quanqui and Li, Jianbo}, title = {Discontinuous fracture behaviors and constitutive model of sandstone specimens containing non-parallel prefabricated fissures under uniaxial compression}, series = {Theoretical and Applied Fracture Mechanics}, volume = {131}, journal = {Theoretical and Applied Fracture Mechanics}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0167-8442}, doi = {10.1016/j.tafmec.2024.104373}, pages = {Artikel 104373}, year = {2024}, abstract = {The deformation and damage laws of non-homogeneous irregular structural planes in rocks are the basis for studying the stability of rock engineering. To investigate the damage characteristics of rock containing non-parallel fissures, uniaxial compression tests and numerical simulations were conducted on sandstone specimens containing three non-parallel fissures inclined at 0°, 45° and 90° in this study. The characteristics of crack initiation and crack evolution of fissures with different inclinations were analyzed. A constitutive model for the discontinuous fractures of fissured sandstone was proposed. The results show that the fracture behaviors of fissured sandstone specimens are discontinuous. The stress-strain curves are non-smooth and can be divided into nonlinear crack closure stage, linear elastic stage, plastic stage and brittle failure stage, of which the plastic stage contains discontinuous stress drops. During the uniaxial compression test, the middle or ends of 0° fissures were the first to crack compared to 45° and 90° fissures. The end with small distance between 0° and 45° fissures cracked first, and the end with large distance cracked later. After the final failure, 0° fissures in all specimens were fractured, while 45° and 90° fissures were not necessarily fractured. Numerical simulation results show that the concentration of compressive stress at the tips of 0°, 45° and 90° fissures, as well as the concentration of tensile stress on both sides, decreased with the increase of the inclination angle. A constitutive model for the discontinuous fractures of fissured sandstone specimens was derived by combining the logistic model and damage mechanic theory. This model can well describe the discontinuous drops of stress and agrees well with the whole processes of the stress-strain curves of the fissured sandstone specimens.}, language = {en} } @misc{Huening2024, author = {H{\"u}ning, Felix}, title = {Positionssensorvorrichtung}, year = {2024}, abstract = {Die Erfindung betrifft eine Positionssensorvorrichtung zur Bestimmung einer Absolutposition eines beweglichen ersten Teils relativ zu einem ortsfesten zweiten Teil mit einem mit dem beweglichen ersten Teil gekoppelter Codek{\"o}rper, der dazu eingerichtet ist, eine Codespur mit einer Mehrzahl von in Spurrichtung aufeinanderfolgenden Codeelementen zu enthalten zur Bildung eines Codewortes, mit einer magnetischen Detektionseinrichtung zur Detektion der Codespur, wobei die Detektionseinrichtung zum einen an dem Codek{\"o}rper befestigte und entlang der Spurrichtung in einem solchen Abstand gegenpolig zueinander angeordnete Permanentmagneten aufweist, dass der Abstand mit einer vorgegebenen L{\"a}nge der jeweiligen Codeelemente {\"u}bereinstimmt, und zum anderen eine Anzahl von ortsfest und quer zu dem Codek{\"o}rper versetzt angeordnete Wiegandsensoren aufweist, wobei der Abstand des Wiegandsensors zu einer Erstreckungsebene der Permanentmagneten derart gew{\"a}hlt ist, dass bei {\"U}berdeckung des Wiegandsensors durch den Permanentmagneten ein Wiegandpuls in dem Wiegandsensor induziert wird.}, language = {de} } @unpublished{GriegerMehrkanoonBialonski2024, author = {Grieger, Niklas and Mehrkanoon, Siamak and Bialonski, Stephan}, title = {Preprint: Data-efficient sleep staging with synthetic time series pretraining}, series = {arXiv}, journal = {arXiv}, pages = {10 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Analyzing electroencephalographic (EEG) time series can be challenging, especially with deep neural networks, due to the large variability among human subjects and often small datasets. To address these challenges, various strategies, such as self-supervised learning, have been suggested, but they typically rely on extensive empirical datasets. Inspired by recent advances in computer vision, we propose a pretraining task termed "frequency pretraining" to pretrain a neural network for sleep staging by predicting the frequency content of randomly generated synthetic time series. Our experiments demonstrate that our method surpasses fully supervised learning in scenarios with limited data and few subjects, and matches its performance in regimes with many subjects. Furthermore, our results underline the relevance of frequency information for sleep stage scoring, while also demonstrating that deep neural networks utilize information beyond frequencies to enhance sleep staging performance, which is consistent with previous research. We anticipate that our approach will be advantageous across a broad spectrum of applications where EEG data is limited or derived from a small number of subjects, including the domain of brain-computer interfaces.}, language = {en} } @book{ElsaesserKlebinggatKuhnetal.2024, author = {Elsaesser, Evelyn and Klebinggat, Michael and Kuhn, Wilfried and Michielsens, Constant and Pauels, Willibert and Popkes, Enno E. and Schneider, Elke and Laack, Walter van and Warven, Rinus van}, title = {Schnittstelle Tod - Ist die Menschheit zu retten ohne Vertrauen auf ein Danach}, editor = {Laack, Walter van}, publisher = {van Laack Buchverlag}, address = {Aachen}, isbn = {978-3-936624-58-8}, pages = {156 Seiten}, year = {2024}, language = {de} } @masterthesis{Kordes2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kordes, Franka}, title = {Invisible Cities}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {173 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Diese Arbeit pr{\"a}sentiert eine Neuinterpretation des Romans "Invisible Cities" von Italo Calvino in einem handgefertigten, k{\"u}nstlerischen Buchobjekt. Seit der Erstver{\"o}ffentlichung des italienischen Literaturklassikers orientieren sich jegliche Neuauflagen an der Originalfassung. Die klassisch gestaltete Urversion wird der komplexen und eindrucksvollen Geschichte nicht mehr gerecht. Die Erz{\"a}hlung findet auf mehreren Ebenen statt, die durch verschiedene Papiersorten repr{\"a}sentiert werden. Die Lesenden wissen somit immer, wo sie sich auf ihrer Reise durch die traumhaften und surrealen St{\"a}dte befinden. Das Buch enth{\"a}lt mehrere Illustrationen auf Transparentpapierb{\"o}gen, welche die Stadtbeschreibungen begleiten. Der besondere Fokus der Arbeit lag in den Illustrationen und der technischen und handwerklichen Umsetzung der Bindung.}, language = {de} } @book{KrauseUlkeFerger2024, author = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, title = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, edition = {10. Auflage}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9}, pages = {XII, 1087 Seiten}, year = {2024}, language = {de} } @incollection{RickerUlke2024, author = {Ricker, Marcus and Ulke, Bernd}, title = {Baustoffe}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_2}, pages = {61 -- 148}, year = {2024}, abstract = {In diesem Kapitel werden die Eigenschaften der Baustoffe Bitumen, Beton und Mauerwerk insbesondere unter dem Aspekt der Anwendung im Baustellenbetrieb dargestellt.}, language = {de} } @incollection{Ulke2024, author = {Ulke, Bernd}, title = {Privates Baurecht und Nachtragsmanagement}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_3}, pages = {149 -- 216}, year = {2024}, abstract = {Kein Bauvorhaben sollte realisiert werden, ohne dass es auf einer vertraglichen Grundlage zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer fußt. Diese vertragliche Grundlage zu kennen ist essenziell, um dementsprechend handeln zu k{\"o}nnen. Denn nur wer seine eigenen Rechte und auch Pflichten kennt, kann sich auf diese berufen.}, language = {de} } @incollection{Ulke2024, author = {Ulke, Bernd}, title = {Bauwirtschaft}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_4}, pages = {17 -- 261}, year = {2024}, abstract = {Die Leistungen der Bauwirtschaft und deren wirtschaftliche Bedeutung in Deutschland werden anhand einer Vielzahl statistischer Daten verdeutlicht. Die im Vergleich zu anderen Wirtschaftsbereichen auftretenden branchenspezifischen Besonderheiten der Bauwirtschaft werden anhand von verschiedenen Kriterien herausgearbeitet. Das Zusammenspiel der einzelnen Akteure des Sektors und die dabei sich ergebenden bzw. zu beachtenden Rechts- und Vertragsgrundlagen werden dargestellt. Aufgrund der meist erheblichen H{\"o}he des eingesetzten Kapitals werden auch notwendige Formen der Risikoabsicherungen und der in der Branche {\"u}blichen und teilweise vorgeschriebenen Versicherungsm{\"o}glichkeiten angesprochen.}, language = {de} } @incollection{Ulke2024, author = {Ulke, Bernd}, title = {{\"O}ffentliches Baurecht, Ausschreibung und Vergabe}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_5}, pages = {263 -- 297}, year = {2024}, abstract = {Durch das {\"o}ffentliche Baurecht werden die Zul{\"a}ssigkeit, die Grenzen, die Ordnung und die F{\"o}rderung der baulichen Nutzung des Bodens geregelt. Die Ausschreibung und die Vergabe sind von essenzieller Bedeutung f{\"u}r ein Bauvorhaben und werden deshalb in der HOAI mit zwei Leistungsphasen abgebildet: n{\"a}mlich mit der Leistungsphase 6 Vorbereitung der Vergabe sowie der Leistungsphase 7 Mitwirkung bei der Vergabe. Im Zuge der Ausschreibung und der Vergabe werden die f{\"u}r den AG anfallenden Kosten festgelegt und bilden somit die letzte gr{\"o}ßere Stellschraube f{\"u}r Preiseinsparungen.}, language = {de} } @incollection{Ferger2024, author = {Ferger, Martin}, title = {Arbeitsvorbereitung und Ablaufplanung}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_6}, pages = {299 -- 332}, year = {2024}, abstract = {Die Arbeitsvorbereitung, als ein wesentliches Aufgabengebiet des Baubetriebswesens, ist von enormer Bedeutung f{\"u}r den Erfolg eines Bauprojektes. Die Arbeitsvorbereitung l{\"a}sst sich zeitlich sowohl in der Angebotsphase (kalkulationsbegleitende Arbeitsvorbereitung), in der Vorbereitungsphase der Baustelle (von Auftragsvergabe bis Baubeginn) als auch baubegleitend einordnen.}, language = {de} } @incollection{KrauseUlke2024, author = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd}, title = {Bauabrechnung und Mengenermittlung}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_7}, pages = {333 -- 397}, year = {2024}, abstract = {n diesem Kapitel werden die Abrechnungsvorschriften wichtiger ATV kurz, aber umfassend zusammengestellt. Einigen Abrechnungsbestimmungen f{\"u}r Einzelleistungen, die keine Nebenleistungen sind ((siehe DIN 18299 und Abschnitt 4 der jeweiligen ATV), sind mit aufgenommen worden; die ATV enthalten jedoch weitergehende Festlegungen {\"u}ber Nebenleistungen und Besondere Leistungen. Im Anschluss folgen Hinweise zu den Toleranzen im Hochbau sowie im Straßenbau.}, language = {de} } @incollection{Krause2024, author = {Krause, Thomas}, title = {Baumaschinen}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_8}, pages = {399 -- 498}, year = {2024}, abstract = {Die Leistungsermittlung und Bemessung von Baumaschinen f{\"u}r die folgenden Bereiche werden bearbeitet: Maschinen f{\"u}r den Betonbau, Hebezeuge, Maschinen f{\"u}r den Erdbau, Straßenbaumaschinen, R{\"u}ckbauger{\"a}te und Elemente der Baustelleneinrichtung.}, language = {de} } @incollection{Ulke2024, author = {Ulke, Bernd}, title = {Boden, Baugrube, Verbau}, series = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, booktitle = {Zahlentafeln f{\"u}r den Baubetrieb}, editor = {Krause, Thomas and Ulke, Bernd and Ferger, Martin}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-41329-3 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-41330-9_9}, pages = {499 -- 658}, year = {2024}, abstract = {Die L{\"o}sung den Baugrund betreffender Fragestellungen beginnen i. d. R. mit der Durchf{\"u}hrung von Baugrunderkundungen, um alle notwendigen Parameter zu erhalten, die f{\"u}r die Planung und Durchf{\"u}hrung von Bauvorhaben notwendig sind. Im Folgenden werden die wichtigsten Erkundungen in Abh{\"a}ngigkeit der erforderlichen G{\"u}teklasse der Proben beschrieben und vorgestellt.}, language = {de} } @article{PieronekKleefeld2024, author = {Pieronek, Lukas and Kleefeld, Andreas}, title = {On trajectories of complex-valued interior transmission eigenvalues}, series = {Inverse problems and imaging : IPI}, volume = {18}, journal = {Inverse problems and imaging : IPI}, number = {2}, publisher = {AIMS}, address = {Springfield, Mo}, issn = {1930-8337 (Print)}, doi = {10.3934/ipi.2023041}, pages = {480 -- 516}, year = {2024}, abstract = {This paper investigates the interior transmission problem for homogeneous media via eigenvalue trajectories parameterized by the magnitude of the refractive index. In the case that the scatterer is the unit disk, we prove that there is a one-to-one correspondence between complex-valued interior transmission eigenvalue trajectories and Dirichlet eigenvalues of the Laplacian which turn out to be exactly the trajectorial limit points as the refractive index tends to infinity. For general simply-connected scatterers in two or three dimensions, a corresponding relation is still open, but further theoretical results and numerical studies indicate a similar connection.}, language = {en} } @article{SchoppRohrbachLangeretal.2024, author = {Schopp, Christoph and Rohrbach, Felix and Langer, Luc and Heuermann, Holger}, title = {Detection of welding wire length by active S11 measurement}, series = {IEEE Transactions on Plasma Science}, journal = {IEEE Transactions on Plasma Science}, number = {Early Access}, publisher = {IEEE}, issn = {0093-3813 (Print)}, doi = {10.1109/TPS.2024.3356659}, pages = {1 -- 6}, year = {2024}, abstract = {A novel method to determine the extruded length of a metallic wire for a directed energy deposition (DED) process using a microwave (MW) plasma jet with a straight-through wire feed is presented. The method is based on the relative comparison of the measured frequency response obtained by the large-signal scattering parameter (Hot-S) technique. In the practical working range, repeatability of less than 6\% for a nonactive plasma and 9\% for the active plasma state is found. Measurements are conducted with a focus on a simple solution to decrease the processing time and reduce the integration time of the process into the existing hardware. It is shown that monitoring a single frequency for magnitude and phase changes is sufficient to achieve good accuracy. A combination of different measurement values to determine the length is possible. The applicability to different diameter of the same material is shown as well as a contact detection of the wire and metallic substrate.}, language = {en} } @article{BoehnischBraunMuscarelloetal.2024, author = {B{\"o}hnisch, Nils and Braun, Carsten and Muscarello, Vincenzo and Marzocca, Pier}, title = {About the wing and whirl flutter of a slender wing-propeller system}, series = {Journal of Aircraft}, journal = {Journal of Aircraft}, publisher = {AIAA}, address = {Reston, Va.}, issn = {1533-3868}, doi = {10.2514/1.C037542}, pages = {1 -- 14}, year = {2024}, abstract = {Next-generation aircraft designs often incorporate multiple large propellers attached along the wingspan (distributed electric propulsion), leading to highly flexible dynamic systems that can exhibit aeroelastic instabilities. This paper introduces a validated methodology to investigate the aeroelastic instabilities of wing-propeller systems and to understand the dynamic mechanism leading to wing and whirl flutter and transition from one to the other. Factors such as nacelle positions along the wing span and chord and its propulsion system mounting stiffness are considered. Additionally, preliminary design guidelines are proposed for flutter-free wing-propeller systems applicable to novel aircraft designs. The study demonstrates how the critical speed of the wing-propeller systems is influenced by the mounting stiffness and propeller position. Weak mounting stiffnesses result in whirl flutter, while hard mounting stiffnesses lead to wing flutter. For the latter, the position of the propeller along the wing span may change the wing mode shapes and thus the flutter mechanism. Propeller positions closer to the wing tip enhance stability, but pusher configurations are more critical due to the mass distribution behind the elastic axis.}, language = {en} } @article{TurdumamatovBeldaHeuermann2024, author = {Turdumamatov, Samat and Belda, Aljoscha and Heuermann, Holger}, title = {Shaping a decoupled atmospheric pressure microwave plasma with antenna structures, Maxwell's equations, and boundary conditions}, series = {IEEE Transactions on Plasma Science}, journal = {IEEE Transactions on Plasma Science}, number = {Early Access}, publisher = {IEEE}, issn = {0093-3813 (Print)}, doi = {10.1109/TPS.2024.3383589}, pages = {1 -- 9}, year = {2024}, abstract = {This article addresses the need for an innovative technique in plasma shaping, utilizing antenna structures, Maxwell's laws, and boundary conditions within a shielded environment. The motivation lies in exploring a novel approach to efficiently generate high-energy density plasma with potential applications across various fields. Implemented in an E01 circular cavity resonator, the proposed method involves the use of an impedance and field matching device with a coaxial connector and a specially optimized monopole antenna. This setup feeds a low-loss cavity resonator, resulting in a high-energy density air plasma with a surface temperature exceeding 3500 o C, achieved with a minimal power input of 80 W. The argon plasma, resembling the shape of a simple monopole antenna with modeled complex dielectric values, offers a more energy-efficient alternative compared to traditional, power-intensive plasma shaping methods. Simulations using a commercial electromagnetic (EM) solver validate the design's effectiveness, while experimental validation underscores the method's feasibility and practical implementation. Analyzing various parameters in an argon atmosphere, including hot S -parameters and plasma beam images, the results demonstrate the successful application of this technique, suggesting its potential in coating, furnace technology, fusion, and spectroscopy applications.}, language = {en} } @article{BlockViebahnJungbluth2024, author = {Block, Simon and Viebahn, Peter and Jungbluth, Christian}, title = {Analysing direct air capture for enabling negative emissions in Germany: an assessment of the resource requirements and costs of a potential rollout in 2045}, series = {Frontiers in Climate}, volume = {6}, journal = {Frontiers in Climate}, publisher = {Frontiers}, address = {Lausanne}, issn = {2624-9553}, doi = {10.3389/fclim.2024.1353939}, pages = {18 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Direct air capture (DAC) combined with subsequent storage (DACCS) is discussed as one promising carbon dioxide removal option. The aim of this paper is to analyse and comparatively classify the resource consumption (land use, renewable energy and water) and costs of possible DAC implementation pathways for Germany. The paths are based on a selected, existing climate neutrality scenario that requires the removal of 20 Mt of carbon dioxide (CO2) per year by DACCS from 2045. The analysis focuses on the so-called "low-temperature" DAC process, which might be more advantageous for Germany than the "high-temperature" one. In four case studies, we examine potential sites in northern, central and southern Germany, thereby using the most suitable renewable energies for electricity and heat generation. We show that the deployment of DAC results in large-scale land use and high energy needs. The land use in the range of 167-353 km2 results mainly from the area required for renewable energy generation. The total electrical energy demand of 14.4 TWh per year, of which 46\% is needed to operate heat pumps to supply the heat demand of the DAC process, corresponds to around 1.4\% of Germany's envisaged electricity demand in 2045. 20 Mt of water are provided yearly, corresponding to 40\% of the city of Cologne's water demand (1.1 million inhabitants). The capture of CO2 (DAC) incurs levelised costs of 125-138 EUR per tonne of CO2, whereby the provision of the required energy via photovoltaics in southern Germany represents the lowest value of the four case studies. This does not include the costs associated with balancing its volatility. Taking into account transporting the CO2 via pipeline to the port of Wilhelmshaven, followed by transporting and sequestering the CO2 in geological storage sites in the Norwegian North Sea (DACCS), the levelised costs increase to 161-176 EUR/tCO2. Due to the longer transport distances from southern and central Germany, a northern German site using wind turbines would be the most favourable.}, language = {en} } @masterthesis{Ackermann2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Ackermann, Vincent}, title = {Filos : Design eines Front-Ends f{\"u}r das robotergef{\"u}hrte Laser-Osteotom-System STELLA.}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {70 Seiten}, year = {2024}, abstract = {In der Abschlussarbeit „FILOS" wurde in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut f{\"u}r Lasertechnik (ILT) ein Front-End f{\"u}r das laserbasierte Osteotom STELLA entwickelt. STELLA soll Kraniotomie (das Er{\"o}ffnen des Sch{\"a}dels) im wachen Zustand erm{\"o}glichen und erfordert eine benutzerfreundliche Bedienungsplattform sowie ein funktionales und {\"a}sthetisches Design. Das Ziel von „FILOS" war es, ein Geh{\"a}use zu entwerfen, das den medizinischen Anforderungen entspricht, und ein Bedienkonzept zu entwickeln, dass die Akzeptanz bei Patient:innen und Anwender:innen f{\"o}rdert. Durch Expert:innen-Interviews mit Neurochirurg:innen und enge Zusammenarbeit mit dem ILT wurde ein durchdachtes Design entwickelt. Dieses soll den Anforderungen der Anwender:innen gerecht werden, das zuk{\"u}nftige Operationssystem repr{\"a}sentieren und somit einen Mehrwert in der Medizin schaffen.}, language = {de} } @masterthesis{Bartz2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Bartz, Markus}, title = {Dupiano : Ein aus einem Bauelement auffaltbarer Keyboradst{\"a}nder mit dem Erscheinungsbild eines akustischen Klavieres.}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {123 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Klavierspielende K{\"u}nstlerinnen und K{\"u}nstler finden sich auf der B{\"u}hne meist an einer Kombination aus Keyboard und Keyboardst{\"a}nder wieder. Zwar kann der Klang eines Klaviers technisch brillant simuliert werden, jedoch verliert das B{\"u}hnenbild den Mehrwert eines traditionellen Klaviers. Um diesem Verlust von Authentizit{\"a}t und Wohlgef{\"u}hl auf der B{\"u}hne endlich etwas entgegenzusetzen, soll ein "dupiano" g{\"a}ngige Keyboardst{\"a}nder ersetzen und s{\"a}mtliche Keyboards in das Erscheinungsbild eines akustischen Klaviers h{\"u}llen. Dadurch sollen auch die visuellen Eindr{\"u}cke, verkn{\"u}pft mit den akustischen, an Authentizit{\"a}t gewinnen und den Klavierauftritt vervollst{\"a}ndigen. Es ist leicht, stabil und ohne Werkzeug in unter 10 Sekunden aufbaubar. Auch der Abbau geschieht in unter 10 Sekunden. Verstaut werden kann es von einer Person in jedem Kofferraum. "dupiano" - was nach Klavier klingt, soll auch so aussehen!}, language = {de} } @incollection{SchneiderWisselinkCzarneckietal.2024, author = {Schneider, Dominik and Wisselink, Frank and Czarnecki, Christian and N{\"o}lle, Nikolai}, title = {Benefits and framework conditions for information-driven business models concerning the Internet of Things}, series = {Digitalization in companies}, booktitle = {Digitalization in companies}, publisher = {Springer}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-39093-8 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-39094-5_5}, pages = {59 -- 75}, year = {2024}, abstract = {In the context of the increasing digitalization, the Internet of Things (IoT) is seen as a technological driver through which completely new business models can emerge in the interaction of different players. Identified key players include traditional industrial companies, municipalities and telecommunications companies. The latter, by providing connectivity, ensure that small devices with tiny batteries can be connected almost anywhere and directly to the Internet. There are already many IoT use cases on the market that provide simplification for end users, such as Philips Hue Tap. In addition to business models based on connectivity, there is great potential for information-driven business models that can support or enhance existing business models. One example is the IoT use case Park and Joy, which uses sensors to connect parking spaces and inform drivers about available parking spaces in real time. Information-driven business models can be based on data generated in IoT use cases. For example, a telecommunications company can add value by deriving more decision-relevant information - called insights - from data that is used to increase decision agility. In addition, insights can be monetized. The monetization of insights can only be sustainable, if careful attention is taken and frameworks are considered. In this chapter, the concept of information-driven business models is explained and illustrated with the concrete use case Park and Joy. In addition, the benefits, risks and framework conditions are discussed.}, language = {en} } @article{AyalaHarrisKleefeld2024, author = {Ayala, Rafael Ceja and Harris, Isaac and Kleefeld, Andreas}, title = {Direct sampling method via Landweber iteration for an absorbing scatterer with a conductive boundary}, series = {Inverse Problems and Imaging}, volume = {18}, journal = {Inverse Problems and Imaging}, number = {3}, publisher = {AIMS}, address = {Springfield}, issn = {1930-8337}, doi = {10.3934/ipi.2023051}, pages = {708 -- 729}, year = {2024}, abstract = {In this paper, we consider the inverse shape problem of recovering isotropic scatterers with a conductive boundary condition. Here, we assume that the measured far-field data is known at a fixed wave number. Motivated by recent work, we study a new direct sampling indicator based on the Landweber iteration and the factorization method. Therefore, we prove the connection between these reconstruction methods. The method studied here falls under the category of qualitative reconstruction methods where an imaging function is used to recover the absorbing scatterer. We prove stability of our new imaging function as well as derive a discrepancy principle for recovering the regularization parameter. The theoretical results are verified with numerical examples to show how the reconstruction performs by the new Landweber direct sampling method.}, language = {en} } @inproceedings{KahraBreussKleefeldetal.2024, author = {Kahra, Marvin and Breuß, Michael and Kleefeld, Andreas and Welk, Martin}, title = {An Approach to Colour Morphological Supremum Formation Using the LogSumExp Approximation}, series = {Discrete Geometry and Mathematical Morphology}, booktitle = {Discrete Geometry and Mathematical Morphology}, editor = {Brunetti, Sara and Frosini, Andrea and Rinaldi, Simone}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-031-57793-2}, doi = {10.1007/978-3-031-57793-2_25}, pages = {325 -- 337}, year = {2024}, abstract = {Mathematical morphology is a part of image processing that has proven to be fruitful for numerous applications. Two main operations in mathematical morphology are dilation and erosion. These are based on the construction of a supremum or infimum with respect to an order over the tonal range in a certain section of the image. The tonal ordering can easily be realised in grey-scale morphology, and some morphological methods have been proposed for colour morphology. However, all of these have certain limitations. In this paper we present a novel approach to colour morphology extending upon previous work in the field based on the Loewner order. We propose to consider an approximation of the supremum by means of a log-sum exponentiation introduced by Maslov. We apply this to the embedding of an RGB image in a field of symmetric 2x2 matrices. In this way we obtain nearly isotropic matrices representing colours and the structural advantage of transitivity. In numerical experiments we highlight some remarkable properties of the proposed approach.}, language = {en} } @article{Bung2024, author = {Bung, Daniel Bernhard}, title = {Kamerabasierte Fließtiefen- und Geschwindigkeitsmessungen}, series = {Wasserwirtschaft}, volume = {114}, journal = {Wasserwirtschaft}, number = {4}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, issn = {0043-0978}, pages = {47 -- 53}, year = {2024}, abstract = {In der wasserbaulichen Forschung werden neben klassischen Messinstrumenten zunehmend kamerabasierte Verfahren genutzt. Diese erlauben neben der Bestimmung von Fließgeschwindigkeiten auch die Detektion der freien Wasseroberfl{\"a}che oder zeitliche Vermessung von Kolken. Durch die hohen r{\"a}umlichen und zeitlichen Aufl{\"o}sungen, welche neueste Kamerasensoren liefern, k{\"o}nnen neue Erkenntnisse in turbulenten, komplexen Str{\"o}mungen gewonnen werden. Auch in der Praxis k{\"o}nnen diese Verfahren mit geringem Aufwand wichtige Daten liefern.}, language = {de} } @techreport{BirmansSchickTamborninoetal.2024, type = {Working Paper}, author = {Birmans, Katrin and Schick, Elena and Tambornino, Philipp and Ullrich, Anna Valentine}, title = {Ingenieurwissenschaften im Fokus: Zug{\"a}nge zu einem effektiven Forschungsdatenmanagement an HAW}, doi = {10.5281/zenodo.12545429}, pages = {49 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Im Rahmen der Love Data Week vom 12. bis 16.02.2024 haben die BMBF-Projekte FDM2_TH_Koeln der TH K{\"o}ln (FK 16FDFH105) und Persist@HAW der FH Aachen (FK 16FDFH129) am 15.02.2024 gemeinsam eine Online-Veranstaltung mit dem Titel „Ingenieurwissenschaften im Fokus: Zug{\"a}nge zu einem effektiven Forschungsdatenmanagement an HAW" angeboten. Diese richtete sich an Forschende aus den Ingenieurwissenschaften, die einen ersten Zugang zum Thema Forschungsdatenmanagement (FDM) suchen und erfahren m{\"o}chten, welche speziellen Angebote f{\"u}r die Daten aus den Ingenieurwissenschaften existieren. In der Veranstaltung wurden wesentliche Aspekte des Forschungsdatenmanagements entlang des Datenlebenszyklus beleuchtet. Ziel war es, den Teilnehmenden praxisnahe Einblicke und Hilfestellungen zu einem effektiven Umgang mit Forschungsdaten an Hochschulen f{\"u}r Angewandte Wissenschaften (HAW) zu bieten. Durch Beispiele und konkrete Empfehlungen wurde das Thema zug{\"a}nglich gemacht.}, language = {de} } @techreport{BirmansTamborninoUllrich2024, type = {Working Paper}, author = {Birmans, Katrin and Tambornino, Philipp and Ullrich, Anna Valentine}, title = {5 Gr{\"u}nde f{\"u}r Coscine - Handreichung f{\"u}r Forschende an HAW}, doi = {10.5281/zenodo.12156734}, pages = {1 Seite}, year = {2024}, abstract = {Welche Vorteile bietet die Forschungsdatenmanagement-Plattform Coscine f{\"u}r die Verwaltung von Daten in Forschungsprojekten? Hierzu gibt die Handreichung einen schnellen {\"U}berblick {\"u}ber den landesgef{\"o}rderten Dienst Coscine f{\"u}r Forschende und FDM-Service-Personal an HAW in NRW (DH.NRW-Hochschulen). FDM-Service-Mitarbeitende k{\"o}nnen die Handreichung in ihrer Beratung zu Coscine einsetzen und mit der Eingabemaske in der Kopfzeile des Dokuments auf ihre Hochschule anpassen.}, language = {de} } @masterthesis{Giernich2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Giernich, Marie}, title = {Zookunft: Zoo der Zukunft}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {93 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Inmitten globaler Natur- und Artenschutzherausforderungen ist die Transformation zoologischer Einrichtungen entscheidend. "Zookunft" pr{\"a}sentiert ein innovatives Konzept f{\"u}r ein Tropenhaus im K{\"o}lner Zoo, das Natur und Augmented Reality einzigartig verkn{\"u}pft. Ziel ist ein Raumkonzept, welches den Besucher:innen ein tiefes Verst{\"a}ndnis f{\"u}r die Fauna und Flora des s{\"u}dostasiatischen Regenwaldes vermitteln soll. Durch die geschickte Integration von Augmented Reality entsteht eine innovative Lern- und Erlebniswelt, die Umweltschutz- und Artenschutzbem{\"u}hungen unterst{\"u}tzt und nachhaltige Bildung f{\"o}rdert. Besuchende tauchen aktiv in die faszinierende Welt des Regenwaldes ein, wenn Natur und Augmented Reality eine immersive Umgebung schaffen. "Zookunft" soll als Vorreiter f{\"u}r Zooumgestaltungen dienen, Mensch und Natur verbinden und nachhaltige Bildung f{\"o}rdern. Ein Raum, der Naturerlebnisse und Technologie beeindruckend kombiniert.}, language = {de} } @incollection{Golland2024, author = {Golland, Alexander}, title = {Kommentierung von \S\S 6 bis 10 EKD-Datenschutzgesetz}, series = {EKD-Datenschutzgesetz. Datenschutzbestimmungen der evangelischen Kirche}, booktitle = {EKD-Datenschutzgesetz. Datenschutzbestimmungen der evangelischen Kirche}, editor = {Wagner, Ralph}, publisher = {Nomos}, address = {Baden-Baden}, isbn = {978-3-8487-8111-9}, pages = {153 -- 228}, year = {2024}, language = {de} } @techreport{BarnatArntzBerneckeretal.2024, type = {Working Paper}, author = {Barnat, Miriam and Arntz, Kristian and Bernecker, Andreas and Fissabre, Anke and Franken, Norbert and Goldbach, Daniel and H{\"u}ning, Felix and J{\"o}rissen, J{\"o}rg and Kirsch, Ansgar and Pettrak, J{\"u}rgen and Rexforth, Matthias and Josef, Rosenkranz and Terstegge, Andreas}, title = {Strategische Gestaltung von Studieng{\"a}ngen f{\"u}r die Zukunft: Ein kollaborativ entwickeltes Self-Assessment}, series = {Hochschulforum Digitalisierung - Diskussionspapier}, journal = {Hochschulforum Digitalisierung - Diskussionspapier}, publisher = {Stifterverband f{\"u}r die Deutsche Wissenschaft}, address = {Berlin}, issn = {2365-7081}, pages = {16 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Das Diskussionspapier beschreibt einen Prozess an der FH Aachen zur Entwicklung und Implementierung eines Self-Assessment-Tools f{\"u}r Studieng{\"a}nge. Dieser Prozess zielte darauf ab, die Relevanz der Themen Digitalisierung, Internationalisierung und Nachhaltigkeit in Studieng{\"a}ngen zu st{\"a}rken. Durch Workshops und kollaborative Entwicklung mit Studiendekan:innen entstand ein Fragebogen, der zur Reflexion und strategischen Weiterentwicklung der Studieng{\"a}nge dient.}, language = {de} } @inproceedings{KramerBragardRitzetal.2024, author = {Kramer, Pia and Bragard, Michael and Ritz, Thomas and Ferfer, Ute and Schiffers, Tim}, title = {Visualizing, Enhancing and Predicting Students' Success through ECTS Monitoring}, series = {2024 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON)}, booktitle = {2024 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON)}, publisher = {IEEE}, address = {New York, NY}, issn = {2165-9559}, doi = {10.1109/EDUCON60312.2024.10578652}, pages = {5 Seiten}, year = {2024}, abstract = {This paper serves as an introduction to the ECTS monitoring system and its potential applications in higher education. It also emphasizes the potential for ECTS monitoring to become a proactive system, supporting students by predicting academic success and identifying groups of potential dropouts for tailored support services. The use of the nearest neighbor analysis is suggested for improving data analysis and prediction accuracy.}, language = {en} } @inproceedings{RuettersBragardDolls2024, author = {R{\"u}tters, Ren{\´e} and Bragard, Michael and Dolls, Sarah}, title = {The Inverted Rotary Pendulum: Facilitating Practical Teaching in Advanced Control Engineering}, series = {2024 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON)}, booktitle = {2024 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON)}, publisher = {IEEE}, address = {New York, NY}, issn = {2165-9559}, doi = {10.1109/EDUCON60312.2024.10578937}, pages = {5 Seiten}, year = {2024}, abstract = {This paper outlines a practical approach to teach control engineering principles, with an inverted rotary pendulum, serving as an illustrative example. It shows how the pendulum is embedded in an advanced course of control engineering. This approach is incorporated into a flipped-classroom concept, as well as classical teaching concepts, offering students practical experience in control engineering. In addition, the design of the pendulum is shown, using a Raspberry Pi as the target platform for Matlab Simulink. This pendulum can be used in the classroom to evaluate the controller design mentioned above. It is analysed if the use of the pendulum generates a deeper understanding of the learning contents.}, language = {en} } @inproceedings{BeckerBragard2024, author = {Becker, Tim and Bragard, Michael}, title = {Low-Voltage DC Training Lab for Electric Drives - Optimizing the Balancing Act Between High Student Throughput and Individual Learning Speed}, series = {2024 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON)}, booktitle = {2024 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON)}, publisher = {IEEE}, address = {New York, NY}, issn = {2165-9559}, doi = {10.1109/EDUCON60312.2024.10578902}, pages = {8 Seiten}, year = {2024}, abstract = {After a brief introduction of conventional laboratory structures, this work focuses on an innovative and universal approach for a setup of a training laboratory for electric machines and drive systems. The novel approach employs a central 48 V DC bus, which forms the backbone of the structure. Several sets of DC machine, asynchronous machine and synchronous machine are connected to this bus. The advantages of the novel system structure are manifold, both from a didactic and a technical point of view: Student groups can work on their own performance level in a highly parallelized and at the same time individualized way. Additional training setups (similar or different) can easily be added. Only the total power dissipation has to be provided, i.e. the DC bus balances the power flow between the student groups. Comparative results of course evaluations of several cohorts of students are shown.}, language = {en} } @incollection{Fissabre2024, author = {Fissabre, Anke}, title = {Eine moderne Sainte-Chapelle in K{\"o}ln. Otto Bartnings Stahlkirche auf der Pressa 1928}, series = {Baugedanken: Einsichten, Ansichten, Aussichten f{\"u}r Jan Pieper zum 80. Geburtstag}, booktitle = {Baugedanken: Einsichten, Ansichten, Aussichten f{\"u}r Jan Pieper zum 80. Geburtstag}, editor = {Naujokat, Anke and Hake, Verena and Schindler, Bruno and Sch{\"o}tten, Bj{\"o}rn}, publisher = {Geym{\"u}ller Verag f{\"u}r Architektur}, address = {Aachen}, isbn = {978-3-943164-87-9}, pages = {66 -- 81}, year = {2024}, language = {de} } @article{ChwallekNawrathKrastinaetal.2024, author = {Chwallek, Constanze and Nawrath, Lara and Krastina, Anzelika and Bruksle, Ieva}, title = {Supportive research on sustainable entrepreneurship and business practices}, series = {SECA Sustainable Entrepreneurship for Climate Action}, journal = {SECA Sustainable Entrepreneurship for Climate Action}, number = {3}, publisher = {Lapland University of Applied Sciences Ltd}, address = {Rovaniemi}, isbn = {978-952-316-514-4 (pdf)}, issn = {2954-1654 (on-line publication)}, pages = {67 Seiten}, year = {2024}, language = {en} } @article{ClausnitzerKleefeld2024, author = {Clausnitzer, Julian and Kleefeld, Andreas}, title = {A spectral Galerkin exponential Euler time-stepping scheme for parabolic SPDEs on two-dimensional domains with a C² boundary}, series = {Discrete and Continuous Dynamical Systems - Series B}, volume = {29}, journal = {Discrete and Continuous Dynamical Systems - Series B}, number = {4}, publisher = {AIMS}, address = {Springfield}, issn = {1531-3492}, doi = {10.3934/dcdsb.2023148}, pages = {1624 -- 1651}, year = {2024}, abstract = {We consider the numerical approximation of second-order semi-linear parabolic stochastic partial differential equations interpreted in the mild sense which we solve on general two-dimensional domains with a C² boundary with homogeneous Dirichlet boundary conditions. The equations are driven by Gaussian additive noise, and several Lipschitz-like conditions are imposed on the nonlinear function. We discretize in space with a spectral Galerkin method and in time using an explicit Euler-like scheme. For irregular shapes, the necessary Dirichlet eigenvalues and eigenfunctions are obtained from a boundary integral equation method. This yields a nonlinear eigenvalue problem, which is discretized using a boundary element collocation method and is solved with the Beyn contour integral algorithm. We present an error analysis as well as numerical results on an exemplary asymmetric shape, and point out limitations of the approach.}, language = {en} } @article{Golland2024, author = {Golland, Alexander}, title = {Bußgelder bei Datenschutzverst{\"o}ßen durch Unternehmen}, series = {NJW Neue Juristische Wochenschrift}, journal = {NJW Neue Juristische Wochenschrift}, number = {6}, publisher = {Beck}, address = {M{\"u}nchen}, issn = {0341-1915}, pages = {325 -- 329}, year = {2024}, abstract = {Bald eine Dekade ist es her, dass diese ann{\"a}hernd mantraartig wiederholte Phrase Unternehmen zur Umsetzung datenschutzrechtlicher Vorgaben incentivierte. Was ist davon geblieben? Nur wenige in Deutschland verh{\"a}ngte Bußgelder erreichten Millionenh{\"o}he. Hintergrund ist (auch) das deutsche Ordnungswidrigkeitenrecht, welches in einem Spannungsverh{\"a}ltnis zu den Vorgaben der DS-GVO steht. Ein Bußgeldbescheid der Berliner Datenschutzaufsicht gegen die Deutsche Wohnen sollte Ausl{\"o}ser eines langen, fortdauernden Rechtsstreits werden. Auf Vorlage des KG hatte der EuGH in der Rechtssache C-807/21 („Deutsche Wohnen") erstmals Gelegenheit, sich zur Frage der Bußgeldhaftung zu positionieren.}, language = {de} } @article{GollandSchroeer2024, author = {Golland, Alexander and Schr{\"o}er, Jan-Erik}, title = {Error 404 im Vergabeverfahren: Datenschutz nicht gefunden?}, series = {VergabeR}, journal = {VergabeR}, number = {2}, publisher = {Wolters Kluwer}, address = {K{\"o}ln}, issn = {2366-2247}, pages = {75 -- 92}, year = {2024}, abstract = {Das Thema Datenschutz wurde bei der {\"o}ffentlichen Auftragsvergabe bislang vor allem in Bezug auf Drittlandtransfers personenbezogener Daten in die USA diskutiert. Jedoch spielt der Datenschutz f{\"u}r das Vergabeverfahren und f{\"u}r die Ausf{\"u}hrung datenschutzrelevanter Leistungen generell eine wesentliche Rolle. Gleichwohl herrschen bislang unter {\"o}ffentlichen Auftraggebern Schwierigkeiten, datenschutzrechtlich relevante Fallkonstellationen zu erkennen, die m{\"o}glichen Risiken daraus abzuleiten und, sofern dies gelingt, diesen Risiken angemessen zu begegnen. Der vorliegende Beitrag befasst sich mit der datenschutzrechtlichen Verantwortlichkeit, ihren Folgen und den daraus resultierenden Konsequenzen f{\"u}r die Gestaltung von Vergabeverfahren und Vergabeunterlagen.}, language = {de} } @article{GollandSchroeer2024, author = {Golland, Alexander and Schr{\"o}er, Jan-Erik}, title = {No risk, no fun? Ber{\"u}cksichtigung datenschutzrechtlicher Risiken im Vergabeverfahren}, series = {DSB Datenschutz-Berater}, journal = {DSB Datenschutz-Berater}, number = {5}, publisher = {DFV Mediengruppe}, address = {Frankfurt a.M.}, isbn = {0170-7256}, issn = {No risk, no fun? Ber{\"u}cksichtigung datenschutzrechtlicher Risiken im Vergabeverfahren}, pages = {114 -- 117}, year = {2024}, language = {de} } @article{Golland2024, author = {Golland, Alexander}, title = {Datenschutz beim Einsatz k{\"u}nstlicher Intelligenz im Unternehmen}, series = {NWB}, journal = {NWB}, number = {6}, publisher = {NWB}, address = {Herne}, issn = {0028-3460}, pages = {425 -- 432}, year = {2024}, abstract = {Seit Ende 2022 pr{\"a}gt das Schlagwort „K{\"u}nstliche Intelligenz" (KI) nicht nur den rechtswissenschaftlichen Diskurs. Die allgemeine Verf{\"u}gbarkeit von generativen KI-Modellen, allen voran die großen Sprachmodelle (Large Language Models, kurz: LLM) wie ChatGPT von OpenAI oder Bing AI von Microsoft, erfreuen sich gr{\"o}ßter Beliebtheit: LLM sind in der Lage, auf Grundlage statistischer Methoden - eine entsprechende Schnittstelle (Interface) vorausgesetzt - auch technisch wenig versierten Nutzern verst{\"a}ndliche Antworten auf ihre Fragen zu liefern. Dabei werden nicht nur umfassend Nutzerdaten verarbeitet, sondern auch auf weitere personenbezogene Daten zugegriffen sowie neue Daten erzeugt. Der Beitrag geht der Frage nach, welche spezifischen datenschutzrechtlichen Herausforderungen sich f{\"u}r Unternehmen beim Einsatz solcher LLM stellen.}, language = {de} } @article{OehlenschlaegerVolkmarStiefelmaieretal.2024, author = {Oehlenschl{\"a}ger, Katharina and Volkmar, Marianne and Stiefelmaier, Judith and Langsdorf, Alexander and Holtmann, Dirk and Tippk{\"o}tter, Nils and Ulber, Roland}, title = {New insights into the influence of pre-culture on robust solvent production of C. acetobutylicum}, series = {Applied Microbiology and Biotechnology}, volume = {108}, journal = {Applied Microbiology and Biotechnology}, publisher = {Springer}, address = {Berlin, Heidelberg}, issn = {1432-0614}, doi = {10.1007/s00253-023-12981-8}, pages = {10 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Clostridia are known for their solvent production, especially the production of butanol. Concerning the projected depletion of fossil fuels, this is of great interest. The cultivation of clostridia is known to be challenging, and it is difficult to achieve reproducible results and robust processes. However, existing publications usually concentrate on the cultivation conditions of the main culture. In this paper, the influence of cryo-conservation and pre-culture on growth and solvent production in the resulting main cultivation are examined. A protocol was developed that leads to reproducible cultivations of Clostridium acetobutylicum. Detailed investigation of the cell conservation in cryo-cultures ensured reliable cell growth in the pre-culture. Moreover, a reason for the acid crash in the main culture was found, based on the cultivation conditions of the pre-culture. The critical parameter to avoid the acid crash and accomplish the shift to the solventogenesis of clostridia is the metabolic phase in which the cells of the pre-culture were at the time of inoculation of the main culture; this depends on the cultivation time of the pre-culture. Using cells from the exponential growth phase to inoculate the main culture leads to an acid crash. To achieve the solventogenic phase with butanol production, the inoculum should consist of older cells which are in the stationary growth phase. Considering these parameters, which affect the entire cultivation process, reproducible results and reliable solvent production are ensured.}, language = {en} } @unpublished{SchmuellingGuetzlaffCzupalla2024, author = {Schm{\"u}lling, Max and G{\"u}tzlaff, Joel and Czupalla, Markus}, title = {A thermal simulation environment for moving objects on the lunar surface}, doi = {10.21203/rs.3.rs-3902363/v1}, pages = {12 Seiten}, year = {2024}, abstract = {This paper presents a thermal simulation environment for moving objects on the lunar surface. The goal of the thermal simulation environment is to enable the reliable prediction of the temperature development of a given object on the lunar surface by providing the respective heat fluxes for a mission on a given travel path. The user can import any object geometry and freely define the path that the object should travel. Using the path of the object, the relevant lunar surface geometry is imported from a digital elevation model. The relevant parts of the lunar surface are determined based on distance to the defined path. A thermal model of these surface sections is generated, consisting of a porous layer on top and a denser layer below. The object is moved across the lunar surface, and its inclination is adapted depending on the slope of the terrain below it. Finally, a transient thermal analysis of the object and its environment is performed at several positions on its path and the results are visualized. The paper introduces details on the thermal modeling of the lunar surface, as well as its verification. Furthermore, the structure of the created software is presented. The robustness of the environment is verified with the help of sensitivity studies and possible improvements are presented.}, language = {en} } @article{SchopenNarayanBeckmannetal.2024, author = {Schopen, Oliver and Narayan, Sriram and Beckmann, Marvin and Najmi, Aezid-Ul-Hassan and Esch, Thomas and Shabani, Bahman}, title = {An EIS approach to quantify the effects of inlet air relative humidity on the performance of proton exchange membrane fuel cells: a pathway to developing a novel fault diagnostic method}, series = {International Journal of Hydrogen Energy}, volume = {58}, journal = {International Journal of Hydrogen Energy}, number = {8}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, isbn = {0360-3199 (print)}, issn = {1879-3487 (online)}, doi = {10.1016/j.ijhydene.2024.01.218}, pages = {1302 -- 1315}, year = {2024}, abstract = {In this work, the effect of low air relative humidity on the operation of a polymer electrolyte membrane fuel cell is investigated. An innovative method through performing in situ electrochemical impedance spectroscopy is utilised to quantify the effect of inlet air relative humidity at the cathode side on internal ionic resistances and output voltage of the fuel cell. In addition, algorithms are developed to analyse the electrochemical characteristics of the fuel cell. For the specific fuel cell stack used in this study, the membrane resistance drops by over 39 \% and the cathode side charge transfer resistance decreases by 23 \% after increasing the humidity from 30 \% to 85 \%, while the results of static operation also show an increase of ∼2.2 \% in the voltage output after increasing the relative humidity from 30 \% to 85 \%. In dynamic operation, visible drying effects occur at < 50 \% relative humidity, whereby the increase of the air side stoichiometry increases the drying effects. Furthermore, other parameters, such as hydrogen humidification, internal stack structure, and operating parameters like stoichiometry, pressure, and temperature affect the overall water balance. Therefore, the optimal humidification range must be determined by considering all these parameters to maximise the fuel cell performance and durability. The results of this study are used to develop a health management system to ensure sufficient humidification by continuously monitoring the fuel cell polarisation data and electrochemical impedance spectroscopy indicators.}, language = {en} } @article{SchopenShahEschetal.2024, author = {Schopen, Oliver and Shah, Neel and Esch, Thomas and Shabani, Bahman}, title = {Critical quantitative evaluation of integrated health management methods for fuel cell applications}, series = {International Journal of Hydrogen Energy}, volume = {70}, journal = {International Journal of Hydrogen Energy}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0360-3199}, doi = {10.1016/j.ijhydene.2024.05.156}, pages = {370 -- 388}, year = {2024}, abstract = {Online fault diagnostics is a crucial consideration for fuel cell systems, particularly in mobile applications, to limit downtime and degradation, and to increase lifetime. Guided by a critical literature review, in this paper an overview of Health management systems classified in a scheme is presented, introducing commonly utilised methods to diagnose FCs in various applications. In this novel scheme, various Health management system methods are summarised and structured to provide an overview of existing systems including their associated tools. These systems are classified into four categories mainly focused on model-based and non-model-based systems. The individual methods are critically discussed when used individually or combined aimed at further understanding their functionality and suitability in different applications. Additionally, a tool is introduced to evaluate methods from each category based on the scheme presented. This tool applies the technique of matrix evaluation utilising several key parameters to identify the most appropriate methods for a given application. Based on this evaluation, the most suitable methods for each specific application are combined to build an integrated Health management system.}, language = {en} } @techreport{BirmansTamborninoUllrich2024, type = {Working Paper}, author = {Birmans, Katrin and Tambornino, Philipp and Ullrich, Anna Valentine}, title = {Bevor Sie Coscine nutzen - Handreichung f{\"u}r Forschende an HAW}, doi = {10.5281/zenodo.12158546}, pages = {2 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Um die Forschungsdatenmanagement-Plattform Coscine optimal f{\"u}r Forschungsprojekte nutzen zu k{\"o}nnen, ist es sinnvoll, einige Fragen im Vorhinein zu kl{\"a}ren. So k{\"o}nnen aufwendige {\"A}nderungen der Datenverwaltung im Nachhinein vermieden werden. Hierzu bietet die Handreichung hilfreiche Leitfragen und Erl{\"a}uterungen f{\"u}r Forschende und FDM-Service-Personal an HAW in NRW (DH.NRW-Hochschulen). FDM-Service-Mitarbeitende k{\"o}nnen die Handreichung in ihrer Beratung zu Coscine einsetzen und mit der Eingabemaske in der Kopfzeile des Dokuments auf ihre Hochschule anpassen.}, language = {de} } @techreport{HoffmannUllrich2024, type = {Working Paper}, author = {Hoffmann, Sarah and Ullrich, Anna Valentine}, title = {30 Minuten FDM f{\"u}r HAW. Ein Informationsformat f{\"u}r Forschende an HAW in NRW}, doi = {10.5281/zenodo.12569282}, pages = {1 Seite}, year = {2024}, abstract = {Wie kann man das Thema Forschungsdatenmanagement (FDM) konkret und anwendbar f{\"u}r Forschende gestalten, die bisher noch wenig Kontakt damit hatten? Auf diese Frage gibt das Konzept „30 Minuten FDM f{\"u}r HAW. Ein Informationsformat f{\"u}r Forschende an HAW in NRW" eine Antwort. Es entstand als Projektarbeit im Zertifikatskurs Forschungsdatenmanagement 2023/24}, language = {de} } @article{AliaziziOezsoyluBakhshiSichanietal.2024, author = {Aliazizi, Fereshteh and {\"O}zsoylu, Dua and Bakhshi Sichani, Soroush and Khorshid, Mehran and Glorieux, Christ and Robbens, Johan and Sch{\"o}ning, Michael Josef and Wagner, Patrick}, title = {Development and Calibration of a Microfluidic, Chip-Based Sensor System for Monitoring the Physical Properties of Water Samples in Aquacultures}, series = {Micromachines}, volume = {15}, journal = {Micromachines}, number = {6}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2072-666X}, doi = {10.3390/mi15060755}, year = {2024}, abstract = {In this work, we present a compact, bifunctional chip-based sensor setup that measures the temperature and electrical conductivity of water samples, including specimens from rivers and channels, aquaculture, and the Atlantic Ocean. For conductivity measurements, we utilize the impedance amplitude recorded via interdigitated electrode structures at a single triggering frequency. The results are well in line with data obtained using a calibrated reference instrument. The new setup holds for conductivity values spanning almost two orders of magnitude (river versus ocean water) without the need for equivalent circuit modelling. Temperature measurements were performed in four-point geometry with an on-chip platinum RTD (resistance temperature detector) in the temperature range between 2 °C and 40 °C, showing no hysteresis effects between warming and cooling cycles. Although the meander was not shielded against the liquid, the temperature calibration provided equivalent results to low conductive Milli-Q and highly conductive ocean water. The sensor is therefore suitable for inline and online monitoring purposes in recirculating aquaculture systems.}, language = {en} } @masterthesis{Naujoks2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Naujoks, Christian}, title = {Tracking healthy habits : Digitale Anwendung zur F{\"o}rderung von gesunder Ern{\"a}hrung und Verhalten}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {293 Seiten}, year = {2024}, abstract = {"Tracking healthy habits" ist eine App, die darauf abzielt, ges{\"u}ndere Essgewohnheiten und mehr Bewegung zu f{\"o}rdern, indem sie verschiedene messbare Metriken erfasst. Die Anwendung legt einen besonderen Schwerpunkt auf das Verfolgen von Kalorien, um Nutzer:innen dabei zu helfen, ihre t{\"a}gliche Kalorienaufnahme zu kontrollieren und ein besseres Verst{\"a}ndnis f{\"u}r Lebensmittel zu entwickeln. Ein {\"u}berm{\"a}ßiger Konsum ungesunder Lebensmittel und Bewegungsmangel k{\"o}nnen sich negativ auf den geistigen und k{\"o}rperlichen Zustand auswirken. Daher unterst{\"u}tzt diese App Nutzer:innen dabei, ges{\"u}ndere Gewohnheiten zu entwickeln und Disziplin zu f{\"o}rdern. Die Hauptziele von "Tracking Healthy Habits" sind die F{\"o}rderung ges{\"u}nderer Essgewohnheiten, die Unterst{\"u}tzung langfristiger Verhaltens{\"a}nderungen durch kontinuierliches Monitoring und die Verbesserung der k{\"o}rperlichen sowie geistigen Gesundheit.}, language = {de} } @masterthesis{Plevako2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Plevako, Ludmilla}, title = {Ekatharina : Leben in der Trudarmee}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {59 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Harte Arbeit, Hunger, Unterk{\"u}hlung und Ungewissheit - dies war der normale Alltag der Trudarmee im 2. Weltkrieg. Ekatharina, eine deutsche Sowjetb{\"u}rgerin, wurde wie viele andere gegen ihren Willen in diese Armee eingezogen. Die Bachelorarbeit „Ekatharina - Leben in der Trudarmee" behandelt den Lebensabschnitt einer {\"U}berlebenden, der Urgroßmutter der Autorin, in Form eines Graphic Novels. In der Trudarmee, auch Arbeitsarmee genannt, musste sie unter schweren Bedingungen Zwangsarbeit verrichten, wie arbeiten in der Schmiede, B{\"a}ume f{\"a}llen oder St{\"a}mme schleppen. Das Projekt soll nicht nur die Erinnerungen und das kulturelle Gut bewahren, es soll auch die Familiengeschichte erforschen, die Vergangenheit verst{\"a}ndlich gestalten und die beteiligten Personen in Ehren halten.}, language = {de} } @inproceedings{AltherrDoeringFrauenrathetal.2024, author = {Altherr, Lena and D{\"o}ring, Bernd and Frauenrath, Tobias and Groß, Rolf and Mohan, Nijanthan and Oyen, Marc and Schnittcher, Lukas and Voß, Norbert}, title = {DiggiTwin: ein interdisziplin{\"a}res Projekt zur Nutzung digitaler Zwillinge auf dem Weg zu einem klimaneutralen Geb{\"a}udebestand}, series = {Tagungsband AALE 2024 : Fit f{\"u}r die Zukunft: praktische L{\"o}sungen f{\"u}r die industrielle Automation}, booktitle = {Tagungsband AALE 2024 : Fit f{\"u}r die Zukunft: praktische L{\"o}sungen f{\"u}r die industrielle Automation}, editor = {Reiff-Stephan, J{\"o}rg and J{\"a}kel, Jens and Schwarz, Andr{\´e}}, publisher = {le-tex publishing services GmbH}, address = {Leipzig}, isbn = {978-3-910103-02-3}, doi = {10.33968/2024.67}, pages = {341 -- 346}, year = {2024}, abstract = {Im Hinblick auf die Klimaziele der Bundesrepublik Deutschland konzentriert sich das Projekt Diggi Twin auf die nachhaltige Geb{\"a}udeoptimierung. Grundlage f{\"u}r eine ganzheitliche Geb{\"a}ude{\"u}berwachung und -optimierung bildet dabei die Digitalisierung und Automation im Sinne eines Smart Buildings. Das interdisziplin{\"a}re Projekt der FH Aachen hat das Ziel, ein bestehendes Hochschulgeb{\"a}ude und einen Neubau an klimaneutrale Standards anzupassen. Im Rahmen des Projekts werden bekannte Verfahren, wie das Building Information Modeling (BIM), so erweitert, dass ein digitaler Geb{\"a}udezwilling entsteht. Dieser kann zur Optimierung des Geb{\"a}udebetriebs herangezogen werden, sowie als Basis f{\"u}r eine Erweiterung des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen (BNB) dienen. Mithilfe von Sensortechnologie und k{\"u}nstlicher Intelligenz kann so ein pr{\"a}zises Monitoring wichtiger Geb{\"a}udedaten erfolgen, um ungenutzte Energieeinsparpotenziale zu erkennen und zu nutzen. Das Projekt erforscht und setzt methodische Erkenntnisse zu BIM und digitalen Geb{\"a}udezwillingen praxisnah um, indem es spezifische Fragen zur Energie- und Ressourceneffizienz von Geb{\"a}uden untersucht und konkrete L{\"o}sungen f{\"u}r die Geb{\"a}udeoptimierung entwickelt.}, language = {de} } @article{NiedermeierPennerUsherovichetal.2023, author = {Niedermeier, Jana and Penner, Crystal and Usherovich, Samuel and B{\´e}langer-Champagne, Camille and Paulßen, Elisabeth and Hoehr, Cornelia}, title = {Optical Fibers as Dosimeter Detectors for Mixed Proton/Neutron Fields - A Biological Dosimeter}, series = {electronics}, volume = {12}, journal = {electronics}, number = {2}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2079-9292}, doi = {10.3390/electronics12020324}, pages = {11 Seiten}, year = {2023}, abstract = {In recent years, proton therapy has gained importance as a cancer treatment modality due to its conformality with the tumor and the sparing of healthy tissue. However, in the interaction of the protons with the beam line elements and patient tissues, potentially harmful secondary neutrons are always generated. To ensure that this neutron dose is as low as possible, treatment plans could be created to also account for and minimize the neutron dose. To monitor such a treatment plan, a compact, easy to use, and inexpensive dosimeter must be developed that not only measures the physical dose, but which can also distinguish between proton and neutron contributions. To that end, plastic optical fibers with scintillation materials (Gd₂O₂S:Tb, Gd₂O₂S:Eu, and YVO₄:Eu) were irradiated with protons and neutrons. It was confirmed that sensors with different scintillation materials have different sensitivities to protons and neutrons. A combination of these three scintillators can be used to build a detector array to create a biological dosimeter.}, language = {en} } @article{RuebbelkeVoegeleGrajewskietal.2023, author = {R{\"u}bbelke, Dirk and V{\"o}gele, Stefan and Grajewski, Matthias and Zobel, Luzy}, title = {Cross border adjustment mechanism: Initial data for the assessment of hydrogen-based steel production}, series = {Data in Brief}, volume = {47}, journal = {Data in Brief}, number = {Article 108907}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {2352-3409}, doi = {10.1016/j.dib.2023.108907}, pages = {1 -- 5}, year = {2023}, abstract = {Ambitious climate targets affect the competitiveness of industries in the international market. To prevent such industries from moving to other countries in the wake of increased climate protection efforts, cost adjustments may become necessary. Their design requires knowledge of country-specific production costs. Here, we present country-specific cost figures for different production routes of steel, paying particular attention to transportation costs. The data can be used in floor price models aiming to assess the competitiveness of different steel production routes in different countries (R{\"u}bbelke, 2022).}, language = {en} } @article{HaegerGrankinWagner2023, author = {Haeger, Gerrit and Grankin, Alina and Wagner, Michaela}, title = {Construction of an Aspergillus oryzae triple amylase deletion mutant as a chassis to evaluate industrially relevant amylases using multiplex CRISPR/Cas9 editing technology}, series = {Applied Research}, journal = {Applied Research}, number = {Early View}, publisher = {Wiley-VCH}, issn = {2702-4288}, doi = {10.1002/appl.202200106}, pages = {1 -- 15}, year = {2023}, abstract = {Aspergillus oryzae is an industrially relevant organism for the secretory production of heterologous enzymes, especially amylases. The activities of potential heterologous amylases, however, cannot be quantified directly from the supernatant due to the high background activity of native α-amylase. This activity is caused by the gene products of amyA, amyB, and amyC. In this study, an in vitro CRISPR/Cas9 system was established in A. oryzae to delete these genes simultaneously. First, pyrG of A. oryzae NSAR1 was mutated by exploiting NHEJ to generate a counter-selection marker. Next, all amylase genes were deleted simultaneously by co-transforming a repair template carrying pyrG of Aspergillus nidulans and flanking sequences of amylase gene loci. The rate of obtained triple knock-outs was 47\%. We showed that triple knockouts do not retain any amylase activity in the supernatant. The established in vitro CRISPR/Cas9 system was used to achieve sequence-specific knock-in of target genes. The system was intended to incorporate a single copy of the gene of interest into the desired host for the development of screening methods. Therefore, an integration cassette for the heterologous Fpi amylase was designed to specifically target the amyB locus. The site-specific integration rate of the plasmid was 78\%, with exceptional additional integrations. Integration frequency was assessed via qPCR and directly correlated with heterologous amylase activity. Hence, we could compare the efficiency between two different signal peptides. In summary, we present a strategy to exploit CRISPR/Cas9 for gene mutation, multiplex knock-out, and the targeted knock-in of an expression cassette in A. oryzae. Our system provides straightforward strain engineering and paves the way for development of fungal screening systems.}, language = {en} } @incollection{EngelmannBaumann2023, author = {Engelmann, Ulrich M. and Baumann, Martin}, title = {Moderationsexpertise f{\"u}r QMBs - die Methoden}, series = {Qualit{\"a}tsmanagement im Gesundheitswesen}, booktitle = {Qualit{\"a}tsmanagement im Gesundheitswesen}, editor = {Herbig, Nicola and Poppelreuter, Stefan}, edition = {60. Update}, publisher = {T{\"U}V-Verlag}, address = {K{\"o}ln}, isbn = {978-3-8249-0714-4}, pages = {Kapitel 10815}, year = {2023}, abstract = {Damit Sie als Moderator effektiv und professionell moderieren k{\"o}nnen, sollten Sie die entsprechenden Methoden kennen. Mit den richtigen Methoden k{\"o}nnen Sie Diskussionen leiten, Konflikte l{\"o}sen, die Teilnehmer motivieren und daf{\"u}r sorgen, dass die Ziele der Veranstaltung erreicht werden. Außerdem helfen sie Ihnen, eine positive Atmosph{\"a}re zu schaffen und das Interesse der Teilnehmer zu halten. In diesem zweiten Beitrag der mehrteiligen Serie lernen Sie die grunds{\"a}tzlichen Methoden kennen, um erfolgreiche Teamsitzungen, Arbeitsgruppentreffen, Kick-offs und Meetings durchzuf{\"u}hren.}, language = {de} } @masterthesis{Heising2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Heising, Michelle}, title = {Nachhaltige Gestaltung im urbanen {\"o}ffentlichen Raum : erneuerbare Energien in Begegnungsr{\"a}ume integrieren}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {83 Seiten}, year = {2023}, abstract = {RƎURB (Reurbanization \& Renewable Energy) ist ein Konzept zur Integration von erneuerbaren Energien in einen urbanen Begegnungsraum. Es beinhaltet das Design eines skulpturalen Kleinwindkraftwerks und eines Solar-Pavillons mit einer Sitzlandschaft f{\"u}r einen energieautarken, {\"o}ffentlichen Platz. Durch die Integration eines W-LAN Hotspots und Ladem{\"o}glichkeiten in der Sitzlandschaft bringt RƎURB nicht nur gr{\"u}nen Strom in die Stadt, sondern gew{\"a}hrleistet der Bev{\"o}lkerung auch Zugang zur Digitalisierung und einen kostenlosen Arbeitsraum. Windturbine: Herk{\"o}mmliche Windr{\"a}der k{\"o}nnen in der Stadt nicht genutzt werden. Die RƎURB-Winds{\"a}ule ist darauf spezialisiert, die urbanen Winde aus allen Richtungen aufzunehmen und funktioniert schon bei einem leichten Windstoß. Durch das elegante Design lassen sich die Technologien als {\"a}sthetischen Blickfang in das moderne Stadtbild integrieren.}, language = {de} } @masterthesis{Hatke2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Hatke, Lars}, title = {X Plore: human hybrid submarine}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {153 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Das „X Plore" ist ein human hybrid angetriebenes Tauchboot, welches sowohl f{\"u}r den touristischen als auch privaten Gebrauch konzipiert ist. Das immersive Design des „X Plore" sorgt f{\"u}r ein eindrucksvolles Taucherlebnis. Das Konzept soll die Menschen {\"u}ber die aktuelle Not der Meere und ihrer Lebewesen aufkl{\"a}ren und ihnen gleichzeitig die M{\"o}glichkeit geben, der Unterwasserwelt n{\"a}her zukommen. Zudem soll es diese erhalten und ihre Bewohner:innen sch{\"u}tzen. Des Weiteren thematisiert die Arbeit zukunftsorientierte Antriebs- und Batterietechniken und setzt sich mit der sinnvollen Integrierung dieser auseinander.}, language = {de} } @masterthesis{Herrmann2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Herrmann, Luna}, title = {Blind Shopping}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {104 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Das Einkaufen in Einkaufszentren oder Ladenstraßen ist f{\"u}r Menschen ohne Sehbehinderung eine selbstverst{\"a}ndliche T{\"a}tigkeit. F{\"u}r Menschen mit Sehbehinderung gibt es bis heute keine M{\"o}glichkeit, sich ohne Hilfe von Familienmitgliedern, Freund:innen oder Pflegepersonal in einem Einkaufszentrum zurechtzufinden. Genau dieses Problem l{\"o}st "NAVON.". Er ist ein intelligenter und smarter Blindenstock, welcher durch Ultraschalldistanzsensoren fr{\"u}hzeitig Hindernisse erkennt und die M{\"o}glichkeit bietet, den Betroffenen durch das Einkaufszentrum zu lotsen. Die Logik des Systems liegt innerhalb des Handgriffs, welcher die wichtigsten Einstellungen bzgl. Sprache und haptischer Bedienelemente steuert. Ebenfalls gibt er dem Betroffenen auch ein haptisches Feedback, um Hindernisse fr{\"u}hzeitig umgehen zu k{\"o}nnen. "NAVON." ist ein wichtiger Ansatz f{\"u}r eine neue Kategorie von Produkten und Blindenst{\"o}cken. Dar{\"u}ber hinaus birgt das Konzept auch weitere Potenziale f{\"u}r {\"o}ffentliche Geb{\"a}ude ({\"A}mter, Krankenh{\"a}user, etc..).}, language = {de} } @masterthesis{Lorse2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Lorse, Hannah}, title = {Gem{\"u}sevolle Aussichten : eine bunte Sammlung essbarer Pflanzenteile}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {92 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Die Bachelorarbeit „Gem{\"u}sevolle Aussichten" / „Eine bunte Sammlung essbarer Pflanzenteile" umfasst eine illustrative Auseinandersetzung, bunte Sammlung essbarer Pflanzenteile (Gem{\"u}se). Mit ihr entsteht ein visueller Anreiz, sich mehr mit dem gesunden Nahrungsmittel auseinanderzusetzen. Viele Kinder sowie Erwachsene kennen viele Gem{\"u}sesorten {\"u}berhaupt nicht, Gem{\"u}se wie z. B. Schwarzwurzeln, Pastinaken oder gar Fenchel ist oftmals wenig bekannt. Mit der Arbeit wird ein informeller, illustrativer {\"U}berblick {\"u}ber Gem{\"u}se geschaffen, um zum Beispiel auch {\"u}ber die Inhaltsstoffe zu informieren. Denn viele wissen gar nicht, was eigentlich in dem wertvollen Nahrungsmitteln steckt, wie gut ein regelm{\"a}ßiger Konsum von Gem{\"u}se eigentlich f{\"u}r uns ist. Dabei hat der t{\"a}gliche Konsum von verschiedenen Gem{\"u}sesorten nicht nur eine Auswirkung auf die k{\"o}rperliche sondern auch auf die mentale Gesundheit. Viele Gem{\"u}sesorten beinhalten bestimmte Vitamine oder weitere Inhaltsstoffe, die sich positiv auf unsere Psyche auswirken und dazu beitragen, zum Bespiel einen depressiven Zustand zu verbessern. Auch die Umwelt kann von einem h{\"a}ufigeren Konsum von Gem{\"u}se anstatt Fleisch profitieren. Denn bei der Produktion von Fleisch entsteht viel mehr Kohlenstoffdioxid als bei der Produktion von Gem{\"u}se. Auch der Anteil des virtuellen Wassers ist bei der Produktion von Fleisch viel h{\"o}her. Das Projekt besteht aus einem fadengebundenen Hardcover-Buch und einer Poster-Serie. Zu Beginn der Arbeit wird eine allgemeine Einleitung in das Thema Gem{\"u}se gegeben. Im folgenden Hauptteil werden verschiedene Gem{\"u}segruppen und einige der zugeh{\"o}rigen Sorten visuell und informativ erkl{\"a}rt. Bei der Poster-Serie wurden die sechs Hauptfarben, die jeweiligen Gem{\"u}seillustrationen separiert und im Stil der Arbeit nummeriert benannt. Mit dem Projekt soll die Unwissenheit {\"u}ber viele Gem{\"u}sesorten gesenkt und der Konsum von weniger Fleisch und mehr Gem{\"u}se angeregt werden.}, language = {de} } @masterthesis{Martinez2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Martinez, Mariana}, title = {The Taste of Memories : a recipe book of memories}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {110 Seiten}, year = {2023}, abstract = {What does the word 'home' means and at what age do we give it meaning? Many of us grew up in one, in a home that our parents, grandparents, aunts, uncles and relatives shaped. Who, as we grew up, taught us about the world from their perspective as we interpreted and saw it for the first time and with it, its colors, its smells, its tastes, its sounds, its dances, and its languages. When we migrate, we take all that with us, like a piece of luggage that was stored in some corner inside a lung, or inside the memory in a heart's artery. And then you arrive in this new world, which we were told was the Old World, with other colors, other flavors, other words, in which yours no longer make sense. And you try to connect with all your senses, but, above all, we try to belong, because we belonged all our lives to something, to someone, to some place where we learned to be. When we migrate, without saying, we go through the grieve that comes with the beautiful discomfort of leaving everything we once knew. We mourn, because we can't go to lunch at our grandmas on Sundays, or have mom bring us soup when we are sick, or the Christmas meals and celebrations that we like so much, or that special dish that was made for us on our birthdays or on a family BBQ on a Sunday or a holiday. I wonder if emotions come inside us through the taste and respiratory track, if it is that we breathe life, and with that what we love finds its ways inside and finds its corner somewhere in the body. If what we have loved and what we have lived hides somewhere in our body, I doubtlessly think it came in through one of our senses, and in this attempt at my first illustrated book I'll share which, I think, are the senses through which at first instance part of what we perceive as cultural identity enters.}, language = {de} } @masterthesis{Merkel2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Merkel, Tobias}, title = {Unterst{\"u}tzung f{\"u}r Familien : barrierearme Inanspruchnahme von Sozialleistungen f{\"u}r Familien und Kinder}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {199 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Familienbezogene Sozialleistungen sind wichtige Bestandteile eines Sozialstaats: Nicht nur helfen sie Kindern und Familien bei der Bew{\"a}ltigung ihres Alltags, vielmehr sichern sie ein ̈w{\"u}rdevolles Zusammenleben, gleichen in Teilen soziale Unterschiede aus und korrigieren ungleiche Startchancen. Chancengleichheit ist kein triviales Thema: Eine Gesellschaft, die auf sozialen Grundpfeilern aufbaut, muss st{\"a}ndig die Umsetzung dieses eigenen Anspruchs bewerten. Finanzielle Mittel, die deswegen angeboten werden, sind nur dann wirksam, wenn sie Betroffene erreichen. 
Die Nicht-Inanspruchnahme von Sozialleistungen ist ein komplexes Problem. Als Ursache wird gemeinhin die Attraktivit{\"a}t der Leistungen genannt. Vielfach sind aber die Kommunikation und die Informationsbeschaffung entscheidende Faktoren, warum Hilfe ungenutzt bleibt. In dem Projekt ist demgem{\"a}ß zu er{\"o}rtern, wie {\"u}ber zeitgem{\"a}ße digitale Instrumente das Angebot und die Leistungen der Familienkasse zug{\"a}nglich, barrierearm und intuitiv gestaltet werden k{\"o}nnen.}, language = {de} } @masterthesis{Outkina2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Outkina, Ioulia}, title = {Kassandra : wetterbedingte Extremereignisse werden zunehmend die neue Realit{\"a}t bestimmen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {253 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Wetterbedingte Extremereignisse nehmen mit dem Klimawandel in vielen Regionen der Welt an Intensit{\"a}t und H{\"a}ufigkeit zu. Immer wieder unterstreichen tragische Krisenvorf{\"a}lle die Notwendigkeit der Aufkl{\"a}rung im Nachgang. Doch ausgerechnet wenn sich Leute {\"u}ber eins der aktuellsten und schwerwiegendsten Themen unserer heutigen Zeit informieren wollen, wird es daf{\"u}r keinen konsistenten Kanal in Deutschland geben. Kassandra bietet die M{\"o}glichkeit, sich verst{\"a}ndlich mit den Ereignissen und Missst{\"a}nden sachlich im Krisenbereich auseinanderzusetzen. Transparenz und Seriosit{\"a}t sind Schwerpunkte im qualitativ hochwertigen Bereich, die dabei von Wichtigkeit sind. Mit den Prinzipien des investigativen Journalismus schafft Kassandra als Onlineformat einen Denkanstoß, wie im Bereich der Krisenkommunikation eine Verbesserung stattfinden kann.}, language = {de} } @masterthesis{Palm2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Palm, Kevin John}, title = {Viva sin Aqua : Konzeption einer Kampagne zum virtuellen Wasserbedarf}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {80 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Den aktuellen Zustand unserer Welt positiv zu beeinflussen, ist ein {\"u}bergeordnetes Ziel, welches nur kollektiv als Gesellschaft erreicht werden kann. Das Einsparen von Ressourcen ist ein leichter Weg f{\"u}r jede einzelne Person, um ihren Beitrag f{\"u}r dieses Ziel zu leisten. Doch wie bewegt man die Bev{\"o}lkerung zum Sparen? Und was soll eingespart werden? Die Kampagne "Viva sin Agua" sensibilisiert f{\"u}r die Ressource Wasser und nutzt dabei den {\"o}ffentlichen Raum. Aufgekl{\"a}rt wird {\"u}ber das sogenannte virtuelle Wasser. Dieses f{\"a}llt in teilweise extremen Mengen f{\"u}r die Produktion jeglicher Konsumwaren an. Das Ziel der Kampagne ist das Kennzeichnen dieses Wasserverbrauchs direkt am Produkt {\"u}ber eigene Labels. Dadurch soll ein Bewusstsein f{\"u}r den kritischen Kontext geschaffen und das allgemeine Konsumverhalten nachhaltig ver{\"a}ndert werden.}, language = {de} } @article{BialonskiGrieger2023, author = {Bialonski, Stephan and Grieger, Niklas}, title = {Der KI-Chatbot ChatGPT: Eine Herausforderung f{\"u}r die Hochschulen}, series = {Die neue Hochschule}, volume = {2023}, journal = {Die neue Hochschule}, number = {1}, publisher = {HLB}, address = {Bonn}, issn = {0340-448X}, doi = {10.5281/zenodo.7533758}, pages = {24 -- 27}, year = {2023}, abstract = {Essays, Gedichte, Programmcode: ChatGPT generiert automatisch Texte auf bisher unerreicht hohem Niveau. Dieses und nachfolgende Systeme werden nicht nur die akademische Welt nachhaltig ver{\"a}ndern.}, language = {de} } @masterthesis{Fleissner2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Fleißner, Annette Michaela}, title = {Niemals gut genug : Narzissmus bei Frauen in der Mutter-Tochter-Beziehung}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {185 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Narzissmus ist ein vielgenutzter Begriff. H{\"a}ufig wird er im Kontext toxischer Beziehungen verwendet. Nur selten wird das Leben von Frauen thematisiert, deren Mutter narzisstisch ist. Die Graphic Novel „Niemals gut genug" leistet einen Beitrag zu diesem wenig beachteten Thema. „Niemals gut genug" schildert anhand von illustrierten Kurzgeschichten allt{\"a}gliche Situationen von T{\"o}chtern narzisstischer M{\"u}tter. Die Kurzgeschichten ber{\"u}cksichtigen die Vielfalt narzisstischer Pers{\"o}nlichkeitsst{\"o}rungen und werfen ein Schlaglicht auf die Vergangenheit narzisstischer M{\"u}tter. Dadurch r{\"u}ckt auch die transgenerationale Weitergabe von Narzissmus in den Fokus. „Niemals gut genug" stellt einen einf{\"u}hlsamen Zugang zu diesem sensiblen Thema dar und hilft dadurch Betroffenen beim Verstehen und Genesen.}, language = {de} } @masterthesis{Heindrichs2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Heindrichs, Maik}, title = {Intrinsic Motion in Type : eine Bewegtbild Plakatreihe f{\"u}r das D{\"u}sseldorfer Schauspielhaus}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {53 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Gestaltung und Programmierung dynamischer Motion-Design Plakate zwecks Kommunikation der Theaterst{\"u}cke des D{\"u}sseldorfer Schauspielhauses. Der Fokus liegt dabei auf der Typografie und ihrer intrinsischen Bewegung. Der technische Fortschritt bietet viele neue M{\"o}glichkeiten im Umgang mit Schrift. Diese Arbeit dient dazu, mithilfe von aktuellen Techniken einen neuen Ansatz im Bereich Gestaltung mit Schrift, sowie Variable Fonts, in Kombination mit Motion-Design aufzuzeigen. Dies wird anhand von Eigenschaften der Schrift und der inhaltlichen Ebene, ohne die Buchstaben dabei zu dekonstruieren, umgesetzt. Die Bewegungen werden dann in das Format Plakat {\"u}bertragen und dargestellt.}, language = {de} } @book{DrummScheuermannWeidner2023, author = {Drumm, Christian and Scheuermann, Bernd and Weidner, Stefan}, title = {Einstieg in SAP S/4HANA® : Gesch{\"a}ftsprozesse, Anwendungen, Zusammenh{\"a}nge - Erkl{\"a}rt am Beispielunternehmen Global Bike}, publisher = {Rheinwerk Verlag}, address = {Bonn}, isbn = {9783836281560 (Print)}, pages = {587 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Dieser verst{\"a}ndliche Einstieg in SAP S/4HANA f{\"u}hrt Sie anhand des Beispielunternehmens Global Bike durch die zentralen Abl{\"a}ufe in Vertrieb, Einkauf, Rechnungswesen, Produktion und Lagerverwaltung. Sie werden mit den betriebswirtschaftlichen Grundlagen, den relevanten Organisationsstrukturen und Stammdaten sowie den Prozessen vertraut gemacht. Mithilfe von Praxisbeispielen und Fallstudien sind Sie schon bald SAP-S/4HANA-Profi - f{\"u}r mehr Erfolg in Studium und Beruf!}, language = {de} } @article{ŠakićMarinkovićButenwegetal.2023, author = {Šakić, Bogdan and Marinković, Marko and Butenweg, Christoph and Klinkel, Sven}, title = {Influence of slab deflection on the out-of-plane capacity of unreinforced masonry partition walls}, series = {Engineering Structures}, volume = {276}, journal = {Engineering Structures}, editor = {Yang, J.}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {0141-0296}, doi = {10.1016/j.engstruct.2022.115342}, year = {2023}, abstract = {Severe damage of non-structural elements is noticed in previous earthquakes, causing high economic losses and posing a life threat for the people. Masonry partition walls are one of the most commonly used non-structural elements. Therefore, their behaviour under earthquake loading in out-of-plane (OOP) direction is investigated by several researches in the past years. However, none of the existing experimental campaigns or analytical approaches consider the influence of prior slab deflection on OOP response of partition walls. Moreover, none of the existing construction techniques for the connection of partition walls with surrounding reinforced concrete (RC) is investigated for the combined slab deflection and OOP loading. However, the inevitable time-dependent behaviour of RC slabs leads to high values of final slab deflections which can further influence boundary conditions of partition walls. Therefore, a comprehensive study on the influence of slab deflection on the OOP capacity of masonry partitions is conducted. In the first step, experimental tests are carried out. Results of experimental tests are further used for the calibration of the numerical model employed for a parametric study. Based on the results, behaviour under combined loading for different construction techniques is explained. The results show that slab deflection leads either to severe damage or to a high reduction of OOP capacity. Existing practical solutions do not account for these effects. In this contribution, recommendations to overcome the problems of combined slab deflection and OOP loading on masonry partition walls are given. Possible interaction of in-plane (IP) loading, with the combined slab deflection and OOP loading on partition walls, is not investigated in this study.}, language = {en} } @masterthesis{Koch2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Koch, Greta}, title = {Eine monothematische Publikation zum Thema "Zeit"}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {56 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Zeit spielt in unser aller Leben eine allgegenw{\"a}rtige Rolle. Sie ist immer da, war schon immer da und nimmt ihren Lauf, ganz egal was wir tun. Aber was macht die Zeit und was hat sie f{\"u}r einen Einfluss auf uns? Ist sie unsere st{\"a}ndige Begleiterin oder unsere »Gegnerin«? Wie unterschiedlich wir auf Zeit blicken k{\"o}nnen, was sie bewirkt und wie unser Umgang mit ihr das Leben beeinflusst, zeigt die Reihe an monothematischen Magazinen »about time«. Das Thema wird aus unterschiedlichsten Blickwinkeln beleuchtet und soll so eine gewisse Sensibilit{\"a}t f{\"u}r den Umgang mit der eigenen Zeit schaffen — denn sie ist am Ende das Wertvollste, das bleibt.}, language = {de} } @inproceedings{ThomaStiemerBraunetal.2023, author = {Thoma, Andreas and Stiemer, Luc and Braun, Carsten and Fisher, Alex and Gardi, Alessandro G.}, title = {Potential of hybrid neural network local path planner for small UAV in urban environments}, series = {AIAA SCITECH 2023 Forum}, booktitle = {AIAA SCITECH 2023 Forum}, publisher = {AIAA}, address = {Reston, Va.}, doi = {10.2514/6.2023-2359}, pages = {13 Seiten}, year = {2023}, abstract = {This work proposes a hybrid algorithm combining an Artificial Neural Network (ANN) with a conventional local path planner to navigate UAVs efficiently in various unknown urban environments. The proposed method of a Hybrid Artificial Neural Network Avoidance System is called HANNAS. The ANN analyses a video stream and classifies the current environment. This information about the current Environment is used to set several control parameters of a conventional local path planner, the 3DVFH*. The local path planner then plans the path toward a specific goal point based on distance data from a depth camera. We trained and tested a state-of-the-art image segmentation algorithm, PP-LiteSeg. The proposed HANNAS method reaches a failure probability of 17\%, which is less than half the failure probability of the baseline and around half the failure probability of an improved, bio-inspired version of the 3DVFH*. The proposed HANNAS method does not show any disadvantages regarding flight time or flight distance.}, language = {en} } @masterthesis{Kouchev2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kouchev, Veronique}, title = {Shiba Moments : 2D Adventure Story Game}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {79 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Shiba Moments ist ein 2D-Top-Down-Abenteuer Story-Spiel {\"u}ber die Wertsch{\"a}tzung der Zeit, die wir mit unseren Haustieren verbringen. Als Hundebesitzerin Conny wandert der / die Spieler:in durch eine Shiba-Traumwelt, die vergangene Momente mit ihrem Hund assoziieren und sich mit eigenen seltsamen Tr{\"a}umen vermischen. Die Spieler:innen erwartet eine Geschichte voller Emotionen, dunklem Humor und verr{\"u}ckter Ereignisse!}, language = {de} } @masterthesis{Kreutz2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kreutz, Delayne Sara}, title = {Auf links gedreht : eine informative Auseinandersetzung mit der Benachteiligung durch Linksh{\"a}ndigkeit}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {138 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Unsere Welt funktioniert seit jeher v{\"o}llig rechtsorientiert. Rechtsh{\"a}ndigkeit stellt die Norm dar, w{\"a}hrend Linksh{\"a}ndigkeit eine Besonderheit ist - ein Ph{\"a}nomen, oder gar eine Kuriosit{\"a}t, welche im Laufe der Menschheitsgeschichte bei Weitem nicht so akzeptiert wurde wie in der Gegenwart. Das Buch „Auf links gedreht" thematisiert die Wahrnehmung der linken Seite in der Vergangenheit und sensibilisiert f{\"u}r die Probleme von Linksh{\"a}nder:innen in der heutigen Zeit. Ein Buch, fernab der Norm, mit einer Gestaltung ausgelegt auf die Linksh{\"a}ndigkeit. Es f{\"u}hrt Rechtsh{\"a}nder:innen die Problematik vor Augen. So wird sich nicht nur inhaltlich f{\"u}r eine h{\"a}ndigkeitsneutrale Gestaltung eingesetzt. Ein Buch {\"u}ber die linke Hand, gestaltet f{\"u}r die linke Hand.}, language = {de} } @masterthesis{KruegerStupp2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kr{\"u}ger, Niklas and Stupp, Anna-Lena}, title = {Raubgut : Zusammenf{\"u}hrung der in Deutschland befindlichen Objekte aus dem ehemaligen K{\"o}nigreich Benin}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {83 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Die Benin-Objekte wurden vor 126 Jahren durch britische Kolonialm{\"a}chte aus ihrer Heimat geraubt. Sie wurden {\"u}ber die ganze Welt verstreut und ca. 1500 St{\"u}cke landeten auch in deutschen Museen. Bei den Objekten handelt es sich um das kulturelle Erbe und das Nationalarchiv eines Volkes. In „Raubgut" finden die Leser:innen eine Zusammenf{\"u}hrung aller Objekte, die sich in deutschen Museen befinden. „Raubgut" ist das Ergebnis einer umfangreichen Recherche, in der die erste Zusammenf{\"u}hrung auf bildlicher Ebene in einem Bildarchiv, auf textlicher Ebene u. a. in einer einzigartigen Inventarliste sowie in Texten zum ehemaligen K{\"o}nigreich, dem Kolonialismus und weiteren Themen gegeben ist. Nach all den Jahren wurde am 01. Juli 2022 die vollst{\"a}ndige Eigentums{\"u}bertragung an Nigeria beschlossen. Ob das nun der Grundstein f{\"u}r die Entwicklung der Restitutionsdebatte war, wird sich in Zukunft zeigen.}, language = {de} } @masterthesis{Laschet2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Laschet, Kimberly}, title = {Berufsbegleitende Bildungsplattform f{\"u}r Designer : Lebenslanges Lernen f{\"u}r alle.}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {159 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Academia ist eine berufsbegleitende Bildungsplattform f{\"u}r Designer:innen. Die Mission der Plattform ist es, Designer:innen w{\"a}hrend ihres kreativen Ausbildungsweges und auch lange nach ihrem Berufseinstieg zu begleiten und zu unterst{\"u}tzen. Durch Videokurse, Online-Lehrveranstaltungen, etwa Gruppenseminare, Design Talks und Challenges sollen Nutzer:innen passend auf ihre Interessen und ihrem Niveau entsprechend gef{\"o}rdert werden. Academias Fokus liegt auf eine nachhaltige Weiterentwicklung der F{\"a}higkeiten und der fachlichen Expertise.}, language = {de} } @inproceedings{ChircuCzarneckiFriedmannetal.2023, author = {Chircu, Alina and Czarnecki, Christian and Friedmann, Daniel and Pomaskow, Johanna and Sultanow, Eldar}, title = {Towards a Digital Twin of Society}, series = {Proceedings of the 56th Hawaii International Conference on System Sciences 2023}, booktitle = {Proceedings of the 56th Hawaii International Conference on System Sciences 2023}, publisher = {University of Hawai'i}, address = {Honolulu}, isbn = {978-0-9981331-6-4}, pages = {6748 -- 6757}, year = {2023}, abstract = {This paper describes the potential for developing a digital twin of society- a dynamic model that can be used to observe, analyze, and predict the evolution of various societal aspects. Such a digital twin can help governmental agencies and policy makers in interpreting trends, understanding challenges, and making decisions regarding investments or policies necessary to support societal development and ensure future prosperity. The paper reviews related work regarding the digital twin paradigm and its applications. The paper presents a motivating case study- an analysis of opportunities and challenges faced by the German federal employment agency, Bundesagentur f¨ur Arbeit (BA), proposes solutions using digital twins, and describes initial proofs of concept for such solutions.}, language = {en} } @masterthesis{Vogt2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Vogt, Linda}, title = {Bambus als Baumaterial : eine nachhaltige Alternative zu herk{\"o}mmlichen Rohstoffen?}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {132 Seiten}, year = {2023}, abstract = {"Das Editorial greift die Thematik der aktuellen Klimakrise auf und beleuchtet diese im Bereich des nachhaltigen Bauens. Denn durch das stetige Wachstum der menschlichen Bev{\"o}lkerung in Kombination mit dem Anstieg des Pro-Kopf-Verbrauchs werden globale Ressourcen immer st{\"a}rker belastet. Ziel der Arbeit ist es, die aktuelle Situation des Klimawandels aus einer Perspektive zu betrachten, der sich die meisten nicht bewusst sind. Denn besonders das Bauwesen tr{\"a}gt einen erheblichen Anteil zum Klimawandel bei. In der Publikation werden Texte zum Thema Klimawandel und nachhaltiges Bauen behandelt sowie fotografische Anwendungsbeispiele im Bereich der Bambus-Architektur gezeigt. Das Projekt pr{\"a}sentiert L{\"o}sungsans{\"a}tze, wie herk{\"o}mmliche Rohstoffe durch verarbeiteten Bambus erg{\"a}nzt bzw. ersetzt werden k{\"o}nnen. Dadurch kann ein entscheidender Beitrag zur Bek{\"a}mpfung des Klimawandels geleistet werden. Bambus bietet dahingehend viele M{\"o}glichkeiten. Bei richtiger Verarbeitung vereint er viele der geforderten Anspr{\"u}che nachhaltigen Bauens. Der Rohstoff ist stark und flexibel zugleich. Er bindet Kohlenstoff, reinigt kontaminierte B{\"o}den, beugt Erosionen vor und weist eine nahezu negative CO2-Bilanz auf. Wie kann es gelingen, diesen Rohstoff in westlichen L{\"a}ndern als Baumaterial zu integrieren?"}, language = {de} } @masterthesis{Westhoff2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Westhoff, Katharina}, title = {Fensterleben : eine Sammlung {\"u}ber das Treffen von privatem und {\"o}ffentlichem Leben}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {140 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Im Projekt „Fensterleben" werden Alltagsgeschichten, die sich vor und in einer Erdgeschosswohnung abspielen, graphisch als Videos aufbereitet. In einer mehrteiligen Serie werden die Eindr{\"u}cke und Perspektiven auf „B{\"u}rgersteig-Geschehnisse" und was hinter den Fenstern passiert, veranschaulicht. Besonderes Interesse gilt dem Zusammenspiel von privatem und {\"o}ffentlichem Raum: was wurde zwischen Fensterbank und B{\"u}rgersteig ausgetauscht und weitergegeben.}, language = {de} } @masterthesis{Williams2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Williams, Vivian}, title = {Entwicklung eines neuen Erscheinungsbildes f{\"u}r Die Staatliche Antikensammlung in M{\"u}nchen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {111 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Die Staatliche Antikensammlung in M{\"u}nchen ist eine antike Kunstsammlung, bestehend aus zwei Kunsth{\"a}usern. Das Haus der Glyptothek befindet sich auf der Nordseite und die Antikensammlung auf der S{\"u}dseite des K{\"o}nigsplatzes. W{\"a}hrend die Glyptothek Skulpturen ausstellt, zeigt die Antikensammlung Gebrauchsgegenst{\"a}nde und Objekte aus der etruskischen, griechischen und r{\"o}mischen Epoche. Sie geh{\"o}rt mit ihrer Kunstsammlung zu den weltweit f{\"u}hrenden ihrer Art. In seinem Vorhaben, das Kulturerbe zu wahren, legt das Museum besonders hohen Wert auf Bildung und Vermittlung. Um dies langfristig zu gew{\"a}hrleisten, ist ein ausgeglichenes Erscheinungsbild zwischen Klassik und Modernit{\"a}t unentbehrlich. Die griechische Stilepoche zeichnet sich in ihrer abstrakten Nutzung von geometrischen Grundformen aus. Im Zusammenspiel von geometrischen Formen und Abstrahierungen entsteht ein neues Erscheinungsbild.}, language = {de} } @misc{Benavides2023, type = {Master Thesis}, author = {Benavides, Lucie}, title = {INKAS : User Experience und User Interface einer bestehenden CPQ-Webanwendung zur Erstellung von Konfiguratoren f{\"u}r variantenreiche Produkte.}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {191 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Im Rahmen dieser Masterarbeit wird die komplexe CPQ-Branchenl{\"o}sung INKAS der it-motive AG konzeptionell und gestalterisch {\"u}berarbeitet. Die mehrj{\"a}hrige Entwicklung von INKAS und etlicher separater Komponenten hat zu einer zum Teil inkonsistenten Oberfl{\"a}che gef{\"u}hrt, die Schwierigkeiten bei der Benutzung aufweist. Das neue User Interface, welches diese Masterarbeit entwickelt, soll durch einheitliche Interaktionsprinzipien zum einen die Usability und bestehende Funktionalit{\"a}ten verbessern und zum anderen neue Funktionen leichter integrierbar machen. Diese Masterarbeit demonstriert somit ein Vorgehensmodell, durch welches komplexe existierende Branchenl{\"o}sungen mithilfe eines nutzerzentrierten Redesigns eine nachhaltig verbesserte Produktqualit{\"a}t erreichen und die Integration neuer Technologien erm{\"o}glicht. In diesem Zusammenhang wird auch exemplarisch aufgezeigt, wie Designleistungen methodisch in bestehende agile Softwareentwicklungsprozesse integriert werden k{\"o}nnen.}, language = {de} } @article{Gaigall2023, author = {Gaigall, Daniel}, title = {Allocating and forecasting changes in risk}, series = {Journal of risk}, volume = {25}, journal = {Journal of risk}, number = {3}, editor = {AitSahlia, Farid}, publisher = {Infopro Digital Risk}, address = {London}, issn = {1755-2842}, doi = {10.21314/JOR.2022.048}, pages = {1 -- 24}, year = {2023}, abstract = {We consider time-dependent portfolios and discuss the allocation of changes in the risk of a portfolio to changes in the portfolio's components. For this purpose we adopt established allocation principles. We also use our approach to obtain forecasts for changes in the risk of the portfolio's components. To put the approach into practice we present an implementation based on the output of a simulation. Allocation is illustrated with an example portfolio in the context of Solvency II. The quality of the forecasts is investigated with an empirical study.}, language = {en} } @article{Gaigall2023, author = {Gaigall, Daniel}, title = {On the applicability of several tests to models with not identically distributed random effects}, series = {Statistics : A Journal of Theoretical and Applied Statistics}, volume = {57}, journal = {Statistics : A Journal of Theoretical and Applied Statistics}, publisher = {Taylor \& Francis}, address = {London}, isbn = {0323-3944}, issn = {1029-4910}, doi = {10.1080/02331888.2023.2193748}, pages = {14 Seiten}, year = {2023}, abstract = {We consider Kolmogorov-Smirnov and Cram{\´e}r-von-Mises type tests for testing central symmetry, exchangeability, and independence. In the standard case, the tests are intended for the application to independent and identically distributed data with unknown distribution. The tests are available for multivariate data and bootstrap procedures are suitable to obtain critical values. We discuss the applicability of the tests to random effects models, where the random effects are independent but not necessarily identically distributed and with possibly unknown distributions. Theoretical results show the adequacy of the tests in this situation. The quality of the tests in models with random effects is investigated by simulations. Empirical results obtained confirm the theoretical findings. A real data example illustrates the application.}, language = {en} } @misc{Hotze2023, type = {Master Thesis}, author = {Hotze, Larissa}, title = {Ein Abschied auf Zeit : der Totenritus der Toraja}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {99 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Die Kultur der Tana Toraja haben einen ganz besonderen Umgang mit dem Tod. Verstorbene werden bis zu der eigentlichen Bestattung als „krank" angesehen und solange im Alltag mit eingebunden, ganz so als ob es sich um eine noch lebende Person handelt. Der Totenritus kann mehrere Tage andauern und Familie und Freund reisen aus dem ganzen Land herbei, um dem Fest beizuwohnen. Hier geht niemand einsam und das Sterben ist sogar ein wichtiger Bestandteil des Lebens. Studien aus Deutschland hingegen zeigen, dass zunehmend einsamer gestorben wird. Außerdem ist der Tod weiterhin ein Tabuthema. Genau dort setzt die Ausstellung und die entstandene Publikation {\"u}ber die Toraja-Kultur an. Einblicke in den Umgang mit dem Tod anderer L{\"a}nder regen zu Reflexion und Diskurs an. Gestalterisch gibt es immer wieder Kontaktpunkte, die das Zusammenspiel der Lebenden und dem Jenseits widerspiegeln.}, language = {de} } @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} } @inproceedings{AltherrConzenElsenetal.2023, author = {Altherr, Lena and Conzen, Max and Elsen, Ingo and Frauenrath, Tobias and Lyrmann, Andreas}, title = {Sensor retrofitting of existing buildings in an interdisciplinary teaching project at university level}, series = {Tagungsband AALE 2023 : mit Automatisierung gegen den Klimawandel}, booktitle = {Tagungsband AALE 2023 : mit Automatisierung gegen den Klimawandel}, editor = {Reiff-Stephan, J{\"o}rg and J{\"a}kel, Jens and Schwarz, Andr{\´e}}, publisher = {le-tex publishing services GmbH}, address = {Leipzig}, isbn = {978-3-910103-01-6}, doi = {10.33968/2023.04}, pages = {31 -- 40}, year = {2023}, abstract = {Existing residential buildings have an average lifetime of 100 years. Many of these buildings will exist for at least another 50 years. To increase the efficiency of these buildings while keeping costs at reasonable rates, they can be retrofitted with sensors that deliver information to central control units for heating, ventilation and electricity. This retrofitting process should happen with minimal intervention into existing infrastructure and requires new approaches for sensor design and data transmission. At FH Aachen University of Applied Sciences, students of different disciplines work together to learn how to design, build, deploy and operate such sensors. The presented teaching project already created a low power design for a combined CO2, temperature and humidity measurement device that can be easily integrated into most home automation systems}, language = {en} } @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{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} } @article{GaigallGerstenberg2023, author = {Gaigall, Daniel and Gerstenberg, Julian}, title = {Cram{\´e}r-von-Mises tests for the distribution of the excess over a confidence level}, series = {Journal of Nonparametric Statistics}, journal = {Journal of Nonparametric Statistics}, publisher = {Taylor \& Francis}, issn = {1048-5252 (Print)}, doi = {10.1080/10485252.2023.2173958}, year = {2023}, abstract = {The Cram{\´e}r-von-Mises distance is applied to the distribution of the excess over a confidence level. Asymptotics of related statistics are investigated, and it is seen that the obtained limit distributions differ from the classical ones. For that reason, quantiles of the new limit distributions are given and new bootstrap techniques for approximation purposes are introduced and justified. The results motivate new one-sample goodness-of-fit tests for the distribution of the excess over a confidence level and a new confidence interval for the related fitting error. Simulation studies investigate size and power of the tests as well as coverage probabilities of the confidence interval in the finite sample case. A practice-oriented application of the Cram{\´e}r-von-Mises tests is the determination of an appropriate confidence level for the fitting approach. The adoption of the idea to the well-known problem of threshold detection in the context of peaks over threshold modelling is sketched and illustrated by data examples.}, language = {en} } @article{LiphardtFernandezGonzaloAlbrachtetal.2023, author = {Liphardt, Anna-Maria and Fernandez-Gonzalo, Rodrigo and Albracht, Kirsten and Rittweger, J{\"o}rn and Vico, Laurence}, title = {Musculoskeletal research in human space flight - unmet needs for the success of crewed deep space exploration}, series = {npj Microgravity}, volume = {9}, journal = {npj Microgravity}, number = {Article number: 9}, publisher = {Springer Nature}, issn = {2373-8065}, doi = {10.1038/s41526-023-00258-3}, pages = {1 -- 9}, year = {2023}, abstract = {Based on the European Space Agency (ESA) Science in Space Environment (SciSpacE) community White Paper "Human Physiology - Musculoskeletal system", this perspective highlights unmet needs and suggests new avenues for future studies in musculoskeletal research to enable crewed exploration missions. The musculoskeletal system is essential for sustaining physical function and energy metabolism, and the maintenance of health during exploration missions, and consequently mission success, will be tightly linked to musculoskeletal function. Data collection from current space missions from pre-, during-, and post-flight periods would provide important information to understand and ultimately offset musculoskeletal alterations during long-term spaceflight. In addition, understanding the kinetics of the different components of the musculoskeletal system in parallel with a detailed description of the molecular mechanisms driving these alterations appears to be the best approach to address potential musculoskeletal problems that future exploratory-mission crew will face. These research efforts should be accompanied by technical advances in molecular and phenotypic monitoring tools to provide in-flight real-time feedback.}, language = {en} } @article{RingersBialonskiEgeetal.2023, author = {Ringers, Christa and Bialonski, Stephan and Ege, Mert and Solovev, Anton and Hansen, Jan Niklas and Jeong, Inyoung and Friedrich, Benjamin M. and Jurisch-Yaksi, Nathalie}, title = {Novel analytical tools reveal that local synchronization of cilia coincides with tissue-scale metachronal waves in zebrafish multiciliated epithelia}, series = {eLife}, volume = {12}, journal = {eLife}, publisher = {eLife Sciences Publications}, issn = {2050-084X}, doi = {10.7554/eLife.77701}, pages = {27 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Motile cilia are hair-like cell extensions that beat periodically to generate fluid flow along various epithelial tissues within the body. In dense multiciliated carpets, cilia were shown to exhibit a remarkable coordination of their beat in the form of traveling metachronal waves, a phenomenon which supposedly enhances fluid transport. Yet, how cilia coordinate their regular beat in multiciliated epithelia to move fluids remains insufficiently understood, particularly due to lack of rigorous quantification. We combine experiments, novel analysis tools, and theory to address this knowledge gap. To investigate collective dynamics of cilia, we studied zebrafish multiciliated epithelia in the nose and the brain. We focused mainly on the zebrafish nose, due to its conserved properties with other ciliated tissues and its superior accessibility for non-invasive imaging. We revealed that cilia are synchronized only locally and that the size of local synchronization domains increases with the viscosity of the surrounding medium. Even though synchronization is local only, we observed global patterns of traveling metachronal waves across the zebrafish multiciliated epithelium. Intriguingly, these global wave direction patterns are conserved across individual fish, but different for left and right noses, unveiling a chiral asymmetry of metachronal coordination. To understand the implications of synchronization for fluid pumping, we used a computational model of a regular array of cilia. We found that local metachronal synchronization prevents steric collisions, i.e., cilia colliding with each other, and improves fluid pumping in dense cilia carpets, but hardly affects the direction of fluid flow. In conclusion, we show that local synchronization together with tissue-scale cilia alignment coincide and generate metachronal wave patterns in multiciliated epithelia, which enhance their physiological function of fluid pumping.}, language = {en} } @article{BoehnischBraunMuscarelloetal.2023, author = {B{\"o}hnisch, Nils and Braun, Carsten and Muscarello, Vincenzo and Marzocca, Pier}, title = {A sensitivity study on aeroelastic instabilities of slender wings with a large propeller}, series = {AIAA SCITECH 2023 Forum}, journal = {AIAA SCITECH 2023 Forum}, publisher = {AIAA}, address = {Reston, Va.}, doi = {10.2514/6.2023-1893}, pages = {1 -- 14}, year = {2023}, abstract = {Next-generation aircraft designs often incorporate multiple large propellers attached along the wingspan. These highly flexible dynamic systems can exhibit uncommon aeroelastic instabilities, which should be carefully investigated to ensure safe operation. The interaction between the propeller and the wing is of particular importance. It is known that whirl flutter is stabilized by wing motion and wing aerodynamics. This paper investigates the effect of a propeller onto wing flutter as a function of span position and mounting stiffness between the propeller and wing. The analysis of a comparison between a tractor and pusher configuration has shown that the coupled system is more stable than the standalone wing for propeller positions near the wing tip for both configurations. The wing fluttermechanism is mostly affected by the mass of the propeller and the resulting change in eigenfrequencies of the wing. For very weak mounting stiffnesses, whirl flutter occurs, which was shown to be stabilized compared to a standalone propeller due to wing motion. On the other hand, the pusher configuration is, as to be expected, the more critical configuration due to the attached mass behind the elastic axis.}, language = {de} } @article{BergmannMoehrenBraunetal.2023, author = {Bergmann, Ole and M{\"o}hren, Felix and Braun, Carsten and Janser, Frank}, title = {On the influence of elasticity on swept propeller noise}, series = {AIAA SCITECH 2023 Forum}, journal = {AIAA SCITECH 2023 Forum}, publisher = {AIAA}, address = {Reston, Va.}, doi = {10.2514/6.2023-0210}, year = {2023}, abstract = {High aerodynamic efficiency requires propellers with high aspect ratios, while propeller sweep potentially reduces noise. Propeller sweep and high aspect ratios increase elasticity and coupling of structural mechanics and aerodynamics, affecting the propeller performance and noise. Therefore, this paper analyzes the influence of elasticity on forward-swept, backward-swept, and unswept propellers in hover conditions. A reduced-order blade element momentum approach is coupled with a one-dimensional Timoshenko beam theory and Farassat's formulation 1A. The results of the aeroelastic simulation are used as input for the aeroacoustic calculation. The analysis shows that elasticity influences noise radiation because thickness and loading noise respond differently to deformations. In the case of the backward-swept propeller, the location of the maximum sound pressure level shifts forward by 0.5 °, while in the case of the forward-swept propeller, it shifts backward by 0.5 °. Therefore, aeroacoustic optimization requires the consideration of propeller deformation.}, language = {en} } @misc{HilleStumpfMayntzetal.2023, author = {Hille, Sebastian and Stumpf, Eike and Mayntz, Joscha and Dahmann, Peter}, title = {Prediction of sound exposure caused by a landing motor glider with recuperating propellers}, series = {AIAA SCITECH 2023 Forum}, journal = {AIAA SCITECH 2023 Forum}, publisher = {AIAA}, address = {Reston, Va.}, doi = {10.2514/6.2023-0211}, year = {2023}, abstract = {This paper presents an approach to predicting the sound exposure on the ground caused by a landing aircraft with recuperating propellers. The noise source along the trajectory of a flight specified for a steeper approach is simulated based on measurements of sound power levels and additional parameters of a single propeller placed in a wind tunnel. To validate the measured data/measurement results, these simulations are also supported by overflight measurements of a test aircraft. It is shown that the simple source models of propellers do not provide fully satisfactory results since the sound levels are estimated too low. Nevertheless, with a further reference comparison, margins for an acceptable increase in the sound power level of the aircraft on its now steeper approach path could be estimated. Thus, in this case, a +7 dB increase in SWL would not increase the SEL compared to the conventional approach within only 2 km ahead of the airfield.}, language = {en} } @inproceedings{MoehrenBergmannJanseretal.2023, author = {M{\"o}hren, Felix and Bergmann, Ole and Janser, Frank and Braun, Carsten}, title = {On the determination of harmonic propeller loads}, series = {AIAA SCITECH 2023 Forum}, booktitle = {AIAA SCITECH 2023 Forum}, publisher = {AIAA}, doi = {10.2514/6.2023-2404}, pages = {12 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Dynamic loads significantly impact the structural design of propeller blades due to fatigue and static strength. Since propellers are elastic structures, deformations and aerodynamic loads are coupled. In the past, propeller manufacturers established procedures to determine unsteady aerodynamic loads and the structural response with analytical steady-state calculations. According to the approach, aeroelastic coupling primarily consists of torsional deformations. They neglect bending deformations, deformation velocities, and inertia terms. This paper validates the assumptions above for a General Aviation propeller and a lift propeller for urban air mobility or large cargo drones. Fully coupled reduced-order simulations determine the dynamic loads in the time domain. A quasi-steady blade element momentum approach transfers loads to one-dimensional finite beam elements. The simulation results are in relatively good agreement with the analytical method for the General Aviation propeller but show increasing errors for the slender lift propeller. The analytical approach is modified to consider the induced velocities. Still, inertia and velocity proportional terms play a significant role for the lift propeller due to increased elasticity. The assumption that only torsional deformations significantly impact the dynamic loads of propellers is not valid. Adequate determination of dynamic loads of such designs requires coupled aeroelastic simulations or advanced analytical procedures.}, language = {en} } @masterthesis{Mok2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Mok, Pia Peixia}, title = {Flowcean Qi : a gentle Reminder to take a deep breath.}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {84 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Atmen tut jeder, automatisch. Es wird nicht auf die Ausf{\"u}hrung geachtet. Doch was, wenn nur ein wenig Feinschliff an unserer Atmung bereits Großes f{\"u}r unsere Gesundheit bewirkt? Von etlichen unterschiedlichen Studien wurde bezeugt, dass Atmung und Empfinden eins sind. Das pers{\"o}nliche Empfinden ist unser Portal zur Außenwelt. Die Art wie wir auf {\"a}ußerliche Reize reagieren, wie achtsam wir im Tun und Denken sind, spiegelt unsere Innenwelt und k{\"o}rperliches Wohlbefinden wieder. FLOWCEAN QI dient dazu, Stress- und Angstst{\"o}rungen im Alltagsleben f{\"u}r Berufst{\"a}tige mit hohem Stressfaktor zu reduzieren. Vor allem, um das Gesundheitssystem zu entlasten und die Psyche der Menschen gesund wieder aufzubauen. Sind Berufst{\"a}tige viel gelassener, steigen auch Leistung und Produktivit{\"a}t. Es ist immer wichtig, die Kernursache von Problemen zu finden und zu l{\"o}sen. So k{\"o}nnen auch vielerlei andere auf die Psyche zur{\"u}ckzuf{\"u}hrende Probleme der Gesellschaft gel{\"o}st werden. FLOWCEAN QI agiert durch modernste Technologie aktiv mit dem Nutzer. Die KI-Assistenz gestaltet das Lernen der Atemtechniken spaßiger, was wiederum den Lerneffekt verbessert. Der Beamer wird im Innenbereich platziert und der Tracker begleitet einen unterwegs und zeichnet die Datenanalyse auf. F{\"u}r mehr Datenschutz ist das Armband ein reines offline Produkt. F{\"o}rmlich sollte es dem Nutzer nah sein, naturverbunden, vertrauensw{\"u}rdig und beruhigend wirken. FLOWCEAN QI basiert gestalterisch auf eine antike japanische Philosophie namens „Kintsugi". Nach der japanischen Philosophie Kintsugi werden zerbrochene Teegl{\"a}ser wiederzusammengeklebt statt weggeworfen. Die in Teile getrennten Elemente werden glatt und geschmeidig wieder zusammengef{\"u}gt. Sie formen ein neues Ganzes, dass die Sch{\"o}nheit des Originals meist {\"u}bertrifft. Die {\"A}sthetik hinter „Kintsugi" nennt man „Wabi-Sabi". Es bedeutet, die Sch{\"o}nheit im Verg{\"a}nglichen, Alten oder Fehlerhaften zu verstehen. Die Philosophie dahinter wird metaphorisch auf das Design abgebildet und auf unsere Gesundheit {\"u}bertragen. Statt letztere zu ignorieren, schenken wir ihr unsere volle Aufmerksamkeit. Ziel der Produkte ist, uns stets an sie zu erinnern, sodass wir t{\"a}glich an unserem Wohlbefinden arbeiten k{\"o}nnen.}, language = {de} } @masterthesis{Namakiravesh2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Namakiravesh, Ehsan}, title = {Coup{\´e} Nr. 13}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {25 Seiten}, year = {2023}, abstract = {Coup{\´e} Nr. 13 ist eine kurze Animation {\"u}ber ein Zugcoup{\´e} mit 6 individuellen Passagieren und den 5 Stufen der Kommunikationsentwicklung zwischen ihnen. Die Passagiere des "Coup{\´e} Nummer 13" werden zu ihrem wahren Ich, wenn sie sich gegenseitig die Kofferklappen {\"o}ffnen. Doch dieses Offen-Sein ist gar nicht so einfach. Es f{\"u}hlt sich anfangs verletzlich an, psychologisch nackt und meist {\"a}ngstlich. Aber diese Verletzlichkeit ist aus psychologischer Sicht der Schl{\"u}ssel zu engen Beziehungen. Wahre Verbundenheit entsteht nur, wenn man den Weg zur Schattenseite des anderen findet - indem man sie so sieht und annimmt, wie sie wirklich sind. In der Tat bewundern und respektieren wir meistens die Verletzlichkeit anderer Menschen. Wir sehen sie in der Regel als ein Zeichen von St{\"a}rke und Mut - nicht von Schw{\"a}che.}, language = {de} } @inproceedings{ViehmannLimpertHofmannetal.2023, author = {Viehmann, Tarik and Limpert, Nicolas and Hofmann, Till and Henning, Mike and Ferrein, Alexander and Lakemeyer, Gerhard}, title = {Winning the RoboCup logistics league with visual servoing and centralized goal reasoning}, series = {RoboCup 2022: Robot World Cup XXV}, booktitle = {RoboCup 2022: Robot World Cup XXV}, editor = {Eguchi, Amy and Lau, Nuno and Paetzel-Pr{\"u}smann, Maike and Wanichanon, Thanapat}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-031-28468-7 (Print)}, doi = {https://doi.org/10.1007/978-3-031-28469-4_25}, pages = {300 -- 312}, year = {2023}, abstract = {The RoboCup Logistics League (RCLL) is a robotics competition in a production logistics scenario in the context of a Smart Factory. In the competition, a team of three robots needs to assemble products to fulfill various orders that are requested online during the game. This year, the Carologistics team was able to win the competition with a new approach to multi-agent coordination as well as significant changes to the robot's perception unit and a pragmatic network setup using the cellular network instead of WiFi. In this paper, we describe the major components of our approach with a focus on the changes compared to the last physical competition in 2019.}, language = {en} }