@inproceedings{LangohrBungCrookston2022, author = {Langohr, Philipp and Bung, Daniel Bernhard and Crookston, Brian M.}, title = {Hybrid investigation of labyrinth weirs: Discharge capacity and energy dissipation}, series = {Proceedings of the 39th IAHR World Congress}, booktitle = {Proceedings of the 39th IAHR World Congress}, editor = {Ortega-S{\´a}nchez, Miguel}, publisher = {International Association for Hydro-Environment Engineering and Research (IAHR)}, address = {Madrid}, isbn = {978-90-832612-1-8}, issn = {2521-7119 (print)}, doi = {10.3850/IAHR-39WC252171192022738}, pages = {2313 -- 2318}, year = {2022}, abstract = {The replacement of existing spillway crests or gates with labyrinth weirs is a proven techno-economical means to increase the discharge capacity when rehabilitating existing structures. However, additional information is needed regarding energy dissipation of such weirs, since due to the folded weir crest, a three-dimensional flow field is generated, yielding more complex overflow and energy dissipation processes. In this study, CFD simulations of labyrinth weirs were conducted 1) to analyze the discharge coefficients for different discharges to compare the Cd values to literature data and 2) to analyze and improve energy dissipation downstream of the structure. All tests were performed for a structure at laboratory scale with a height of approx. P = 30.5 cm, a ratio of the total crest length to the total width of 4.7, a sidewall angle of 10° and a quarter-round weir crest shape. Tested headwater ratios were 0.089 ≤ HT/P ≤ 0.817. For numerical simulations, FLOW-3D Hydro was employed, solving the RANS equations with use of finite-volume method and RNG k-ε turbulence closure. In terms of discharge capacity, results were compared to data from physical model tests performed at the Utah Water Research Laboratory (Utah State University), emphasizing higher discharge coefficients from CFD than from the physical model. For upstream heads, some discrepancy in the range of ± 1 cm between literature, CFD and physical model tests was identified with a discussion regarding differences included in the manuscript. For downstream energy dissipation, variable tailwater depths were considered to analyze the formation and sweep-out of a hydraulic jump. It was found that even for high discharges, relatively low downstream Froude numbers were obtained due to high energy dissipation involved by the three-dimensional flow between the sidewalls. The effects of some additional energy dissipation devices, e.g. baffle blocks or end sills, were also analyzed. End sills were found to be non-effective. However, baffle blocks with different locations may improve energy dissipation downstream of labyrinth weirs.}, language = {en} } @misc{VarrialeKukaTippkoetteretal.2022, author = {Varriale, Ludovica and Kuka, Katrin and Tippk{\"o}tter, Nils and Ulber, Roland}, title = {Use of a green biomass in a biorefinery platform}, series = {Chemie Ingenieur Technik}, volume = {94}, journal = {Chemie Ingenieur Technik}, number = {9}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {0009-286X}, doi = {10.1002/cite.202255095}, pages = {1299}, year = {2022}, abstract = {The emerging environmental issues due to the use of fossil resources are encouraging the exploration of new renewable resources. Biomasses are attracting more interest due to the low environmental impacts, low costs, and high availability on earth. In this scenario, green biorefineries are a promising platform in which green biomasses are used as feedstock. Grasses are mainly composed of cellulose and hemicellulose, and lignin is available in a small amount. In this work, a perennial ryegrass was used as feedstock to develop a green bio-refinery platform. Firstly, the grass was mechanically pretreated, thus obtaining a press juice and a press cake fraction. The press juice has high nutritional values and can be employed as part of fermentation media. The press cake can be employed as a substrate either in enzymatic hydrolysis or in solid-state fermentation. The overall aim of this work was to demonstrate different applications of both the liquid and the solid fractions. For this purpose, the filamentous fungus A. niger and the yeast Y. lipolythica were selected for their ability to produce citric acid. Finally, the possibility was assessed to use the press juice as part of fermentation media to cultivate S. cerevisiae and lactic acid bacteria for ethanol and lactic acid fermentation.}, language = {en} } @article{KahmannRauschPluemeretal.2022, author = {Kahmann, Stephanie Lucina and Rausch, Valentin and Pl{\"u}mer, Jonathan and M{\"u}ller, Lars-Peter and Pieper, Martin and Wegmann, Kilian}, title = {The automized fracture edge detection and generation of three-dimensional fracture probability heat maps}, series = {Medical Engineering \& Physics}, volume = {2022}, journal = {Medical Engineering \& Physics}, number = {110}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1350-4533}, pages = {7 Seiten}, year = {2022}, abstract = {With proven impact of statistical fracture analysis on fracture classifications, it is desirable to minimize the manual work and to maximize repeatability of this approach. We address this with an algorithm that reduces the manual effort to segmentation, fragment identification and reduction. The fracture edge detection and heat map generation are performed automatically. With the same input, the algorithm always delivers the same output. The tool transforms one intact template consecutively onto each fractured specimen by linear least square optimization, detects the fragment edges in the template and then superimposes them to generate a fracture probability heat map. We hypothesized that the algorithm runs faster than the manual evaluation and with low (< 5 mm) deviation. We tested the hypothesis in 10 fractured proximal humeri and found that it performs with good accuracy (2.5 mm ± 2.4 mm averaged Euclidean distance) and speed (23 times faster). When applied to a distal humerus, a tibia plateau, and a scaphoid fracture, the run times were low (1-2 min), and the detected edges correct by visual judgement. In the geometrically complex acetabulum, at a run time of 78 min some outliers were considered acceptable. An automatically generated fracture probability heat map based on 50 proximal humerus fractures matches the areas of high risk of fracture reported in medical literature. Such automation of the fracture analysis method is advantageous and could be extended to reduce the manual effort even further.}, language = {en} } @article{LenzKahmannBehbahanietal.2022, author = {Lenz, Maximilian and Kahmann, Stephanie Lucina and Behbahani, Mehdi and Pennig, Lenhard and Hackl, Michael and Leschinger, Tim and M{\"u}ller, Lars-Peter and Wegmann, Kilian}, title = {Influence of rotator cuff preload on fracture configuration in proximal humerus fractures: a proof of concept for fracture simulation}, series = {Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery}, journal = {Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery}, publisher = {Springer}, address = {Berlin, Heidelberg}, issn = {1434-3916}, doi = {10.1007/s00402-022-04471-9}, year = {2022}, abstract = {Introduction In regard of surgical training, the reproducible simulation of life-like proximal humerus fractures in human cadaveric specimens is desirable. The aim of the present study was to develop a technique that allows simulation of realistic proximal humerus fractures and to analyse the influence of rotator cuff preload on the generated lesions in regards of fracture configuration. Materials and methods Ten cadaveric specimens (6 left, 4 right) were fractured using a custom-made drop-test bench, in two groups. Five specimens were fractured without rotator cuff preload, while the other five were fractured with the tendons of the rotator cuff preloaded with 2 kg each. The humeral shaft and the shortened scapula were potted. The humerus was positioned at 90° of abduction and 10° of internal rotation to simulate a fall on the elevated arm. In two specimens of each group, the emergence of the fractures was documented with high-speed video imaging. Pre-fracture radiographs were taken to evaluate the deltoid-tuberosity index as a measure of bone density. Post-fracture X-rays and CT scans were performed to define the exact fracture configurations. Neer's classification was used to analyse the fractures. Results In all ten cadaveric specimens life-like proximal humerus fractures were achieved. Two III-part and three IV-part fractures resulted in each group. The preloading of the rotator cuff muscles had no further influence on the fracture configuration. High-speed videos of the fracture simulation revealed identical fracture mechanisms for both groups. We observed a two-step fracture mechanism, with initial impaction of the head segment against the glenoid followed by fracturing of the head and the tuberosities and then with further impaction of the shaft against the acromion, which lead to separation of the tuberosities. Conclusion A high energetic axial impulse can reliably induce realistic proximal humerus fractures in cadaveric specimens. The preload of the rotator cuff muscles had no influence on initial fracture configuration. Therefore, fracture simulation in the proximal humerus is less elaborate. Using the presented technique, pre-fractured specimens are available for real-life surgical education.}, language = {en} } @masterthesis{Papenheim2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Papenheim, Aline}, title = {Modern Gender : die Selbstbestimmung maskuliner K{\"o}rper}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {161 Seiten}, year = {2022}, abstract = {In der aktuellen Gesellschaft ist ein Konsens davon sp{\"u}rbar, wie „M{\"a}nnlichkeit" aussehen soll. In der fotografischen Arbeit wird hinterfragt, ob dieses Bild von Maskulinit{\"a}t flexibler gestaltet werden kann und muss. {\"U}ber verschiede Online-Plattformen wurde nach m{\"a}nnlich gelesenen Personen gesucht, die bereit waren, ihre „feminine" Seite in Bezug auf ihr Aussehen innerhalb eines gesch{\"u}tzten Raumes portr{\"a}tieren zu lassen. Die Arbeit wird in einem Bildband und einem Ausstellungskonzept pr{\"a}sentiert und besteht aus einem 18-monatigem Prozess, 4 bereisten St{\"a}dten und 30 Shootings. 80 Fotografien zeigen das Experiment, die Freude, aber auch die {\"U}berwindungskraft der Portr{\"a}tierten, die notwendig ist, um Genderklischees zu brechen. Die Individualit{\"a}t der Menschen wird in den b{\"u}hnenartigen Darstellungen hervorgehoben und gibt einen Denkanstoß zur Neugestaltung und {\"O}ffnung des Begriffes „Maskulinit{\"a}t".}, language = {de} } @masterthesis{MeyerVanderSteeg2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Meyer, Laura and Van der Steeg, Yasmeena}, title = {Heimat : ein interaktives und informatives Erlebnis zur individuellen Definition von Heimat}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {107 Seiten}, year = {2022}, abstract = {"Heimat" - Ein Begriff, der in den vergangenen Jahren wieder an Brisanz gewonnen hat. Die aktuelle Definition im Duden beschreibt ihn als Geburts- oder Wohnort. Aber hat Heimat wirklich nur eine Definition? Durch ein begehbares Erlebnis werden die Betrachter:Innen Schritt f{\"u}r Schritt an den Heimatbegriff herangef{\"u}hrt. Neben der aktuellen Defintion werden sie {\"u}ber den Wandel des Heimatbegriffs und seiner Bedeutung in der Geschichte der letzten Jahrhunderte aufgekl{\"a}rt. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnen sie andere Heimaten entdecken und im Anschluss an einem interaktiven Tisch spielerisch eigene Heimatdefinitionen finden und sie mit denen der Anderen vergleichen. Die Arbeit soll veranschaulichen, wie individuell der Heimatbegriff ist und dass sich eben hinter jeder sogenannten Heimat eine ganz pers{\"o}nliche Geschichte verbirgt.}, language = {de} } @article{PfaffEnningSutter2022, author = {Pfaff, Raphael and Enning, Manfred and Sutter, Stefan}, title = {A risk‑based approach to automatic brake tests for rail freight service: incident analysis and realisation concept}, series = {SN Applied Sciences}, volume = {4}, journal = {SN Applied Sciences}, number = {4}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, issn = {2523-3971}, doi = {10.1007/s42452-022-05007-x}, pages = {1 -- 14}, year = {2022}, abstract = {This study reviews the practice of brake tests in freight railways, which is time consuming and not suitable to detect certain failure types. Public incident reports are analysed to derive a reasonable brake test hardware and communication architecture, which aims to provide automatic brake tests at lower cost than current solutions. The proposed solutions relies exclusively on brake pipe and brake cylinder pressure sensors, a brake release position switch as well as radio communication via standard protocols. The approach is embedded in the Wagon 4.0 concept, which is a holistic approach to a smart freight wagon. The reduction of manual processes yields a strong incentive due to high savings in manual labour and increased productivity.}, language = {en} } @masterthesis{KoenenPohlen2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Koenen, Rachel and Pohlen, Britta}, title = {Energie zur Teilhabe : Etablierung einer Plattform zum Ausbau der Energiewende f{\"u}r st{\"a}dtische Mieter}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {175 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Die gelungene Energiewende ist essenziell auf dem Weg zur geplanten Klimaneutralit{\"a}t bis 2045. M{\"o}glichkeiten f{\"u}r Immobilienbesitzer:innen, sich am Ausbau erneuerbarer Energien zu beteiligen, sind {\"u}berwiegend bekannt. Mieter:innen im urbanen Raum werden jedoch nicht ad{\"a}quat dar{\"u}ber aufgekl{\"a}rt, wie auch sie teilhaben k{\"o}nnen. Die Online-Plattform „energiewende-teilhaben.de"" zentriert Wissen und schl{\"a}gt konkrete personalisierte Maßnahmen zur Partizipation vor. Eine Werbekampagne etabliert die Plattform im st{\"a}dtischen Raum und zeigt bereits motivierten Mieter:innen einfache M{\"o}glichkeiten zur Beteiligung auf. Durch eine hohe Sichtbarkeit der wachsenden Community werden noch Unbeteiligte angesteckt und die Wende in der Stadt ausgel{\"o}st. Die Kampagne lenkt die Motivationsenergie der Bev{\"o}lkerung {\"u}ber die Plattform auf Teilhabe und Klimaschutz.}, language = {de} } @masterthesis{Pauly2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Pauly, Tim Christian}, title = {Fantasy : Die Gefahren des Internets und der Sozialen Medien in Bezug auf Kinder}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {96 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Anhand der Geschichte des Protagonisten Max, wird auf die Gefahr des Internets und der Sozialen Medien hinsichtlich Kinder aufmerksam gemacht. Kinder sind im Internet einigen Gefahren ausgesetzt und ihre Eltern sind sich dessen oftmals kaum bewusst oder haben Probleme, das Tun der Kinder im Auge zu behalten. Die Geschichte wird durch die Lyrik eines Liedes erz{\"a}hlt. Im dazugeh{\"o}rigen Musikvideo bekommen die Zuschauer:innen einen Einblick in Max Leben und sein Leid. Des Weiteren ist zu sehen, wie Max den T{\"a}ter verurteilt, seine Fantasie gestohlen zu haben. Unklar bleibt, ob sein Auftreten w{\"a}hrenddessen in der Wirklichkeit oder aus seiner verbliebenen Fantasie heraus passiert. Sein schweres Schicksal, ausgedr{\"u}ckt mit aller H{\"a}rte, soll den Zuschauenden schockierend auf die Problematik aufmerksam machen. Das Projekt soll helfen, diese fehlende Aufmerksamkeit einzud{\"a}mmen.}, language = {de} } @masterthesis{Plura2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Plura, Annika}, title = {Health Literacy : Konzeption und Entwurf eines digitalen Informationsangebots zum Thema Gesundheit}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {63 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Nicht zuletzt die Corona-Pandemie hat gezeigt: Gesundheit geht alle Menschen etwas an. Vom Begriff „Health Literacy" haben viele aber noch nie geh{\"o}rt. Damit gemeint ist die menschliche Gesundheitskompetenz, also die F{\"a}higkeit, mit gesundheitsrelevanten Informationen richtig umzugehen und daraus selbstbestimmte Entscheidungen in Gesundheitsfragen ableiten zu k{\"o}nnen. In dieser Arbeit wurden dazu wichtige Aspekte aus der Studie HLS-GER 1 interaktiv und erlebbar aufbereitet. Durch das ausgew{\"a}hlte Informationsdesign wird die Thematik zug{\"a}nglich gemacht und aufgezeigt, welche gravierenden Auswirkungen schlecht ausgebildete Health Literacy auf die Selbstbestimmtheit und Chancengleichheit der Menschen hat. "Health Literacy" legt den Finger in die Wunde und zeigt, dass vor allem im Bildungskontext noch sehr viel Handlungsbedarf ist.}, language = {de} } @masterthesis{Puzich2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Puzich, Simon}, title = {komuniiio : Generationenaustausch \& Engagement neu gedacht}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {259 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Aktuelle Ehren{\"a}mter und M{\"o}glichkeiten des Austauschs sind in alten Strukturen festgefahren und erfahren wenig Aufmerksamkeit. Die Potenziale von {\"a}lteren Generationen werden zu selten gesch{\"a}tzt und ausgesch{\"o}pft. Dazu werden Sie in vielen neuen Dingen und Anwendungen nicht als Nutzer:innengruppe beachtet und somit Schritt f{\"u}r Schritt ausgegrenzt. Der Ansatz dieser Arbeit war es, eine gesellschaftlich f{\"o}rdernde digitale Oberfl{\"a}che f{\"u}r den Generationenaustausch zwischen jung und alt zu schaffen - unabh{\"a}ngig von Vereinsstrukturen oder Organisationen. Vereinen wir das Bewusstsein der Alten mit der Neugier und Innovationskraft der Jungen, um eine Zukunft zu schaffen, in der es sich lohnt, jung zu sein, als auch alt zu werden.}, language = {de} } @masterthesis{Neumann2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Neumann, Julius}, title = {Traces of urban change}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {72 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Eine Stadt ist das Ergebnis eines komplexen Urbanisierungsprozesses. Dieser ist vor allem dadurch bestimmt, dass immer mehr Menschen in St{\"a}dten leben. Das Wachstum und Altern von St{\"a}dten machen st{\"a}ndige r{\"a}umliche und bauliche Ver{\"a}nderungen erforderlich. Die Bachelorarbeit verdeutlicht diese strukturellen Ver{\"a}nderungen der Stadt Aachen anhand von analogen Fotografien im Jahr 2022. Dabei werden Spuren aus unterschiedlichen Zeiten betrachtet und nat{\"u}rliche oder durch den Menschen beeinflusste Ver{\"a}nderungen in Form von Verfall, Nutzung und Erneuerung aufgezeigt. Ziel ist es, den Blick auf Details des urbanen Wandels zu richten, um diesen wahrnehmbar und bewusst zu machen. Die Betrachter:innen sollen zum Nachdenken und genauen Hinschauen angeregt werden. Die Fotografien versuchen den zur{\"u}ckliegenden Ver{\"a}nderungsprozess erkennen zu lassen und damit gewissermaßen dessen Geschichte abzubilden.}, language = {de} } @masterthesis{NiggeMans2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Nigge-Mans, Leonard}, title = {Entwicklung einer Arbeitsplatzleuchte}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {74 Seiten}, year = {2022}, abstract = {F{\"u}r manche mag es banal wirken, doch f{\"u}r Gestalter:innen ist sie unverzichtbar: eine wirklich gute Leuchte f{\"u}r den Arbeitsplatz. Sie hat n{\"a}mlich einen enormen Einfluss auf die Konzentration und den Komfort. Zudem erm{\"o}glicht gutes Licht erst ein sauberes und farbechtes Ergebnis. Daf{\"u}r wurde in diesem Projekt die perfekte Leuchte entwickelt. Sie leuchtet die Arbeitsfl{\"a}che ideal aus und unterst{\"u}tzt das Lesen, Schreiben oder die Arbeit mit technischen Ger{\"a}ten. Durch f{\"u}nf Drehpunkte ist die Leuchte in alle Richtungen zu bewegen und l{\"a}sst sich somit individuell auf ihre Aufgaben anpassen. Außerdem wurde Wert daraufgelegt, bestehende Normen und Vorschiften einzuhalten, um den Arbeit- und Gesundheitsschutz zu gew{\"a}hrleisten. Feierabend? Durch die Dim-Funktion wird die Arbeitsleuchte zu einer gem{\"u}tlichen Lichtquelle. Unter anderem durch die unsichtbare Stromf{\"u}hrung {\"u}berzeugt die Lampe mit ihrer minimalistischen Designsprache und l{\"a}sst sich in unterschiedlichste R{\"a}ume integrieren.}, language = {de} } @masterthesis{Meesters2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Meesters, Elena}, title = {Gestaltung eines h{\"a}uslichen Telemonitoringsystems zur Prognose kardialer Dekompensation}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {113 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Herzinsuffizienz ist eine der h{\"a}ufigsten Herzerkrankungen in Deutschland. Sie ist fortschreitend und nicht heilbar. Der Krankheitsverlauf ist gepr{\"a}gt von pl{\"o}tzlichen, z.T. lebensbedrohlichen Verschlechterungen und Krankenhauseinweisungen, nach denen die Leistung des Herzen vermindert bleibt. Diese Dekompensationen lassen sich bisher im heimischen Umfeld nicht durch Messwerte vorhersehen. Dieses Ger{\"a}t bestimmt die Fl{\"u}ssigkeitsansammlungen in der Lunge, die ein mittelfristiges Symptom einer Dekompensation sind. Außerdem misst es {\"u}ber einen Hautsensor die im Schweiß enthaltene Menge eines Proteins, das bei {\"U}berdehnung des Herzmuskels vermehrt im Blutplasma zu finden ist. So k{\"o}nnen Dekompensationen bis zu zwei Wochen vor einem akuten Ereignis detektiert und behandelt werden. Außerdem gibt es tagesformabh{\"a}ngige Tipps f{\"u}r die Alltagsgestaltung mit der Erkrankung.}, language = {de} } @masterthesis{Menrath2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Menrath, Maike}, title = {Konzept zur Lebensmittelnahversorgung außerhalb urbaner Strukturen : Verkaufspunkt f{\"u}r l{\"a}ndliche Gebiete}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {131 Seiten}, year = {2022}, abstract = {L{\"a}ndliche Regionen sind h{\"a}ufig infrastrukturell schlechter versorgt als urbane R{\"a}ume, was sich insbesondere auf die Versorgung mit G{\"u}tern des t{\"a}glichen Bedarfs niederschl{\"a}gt. Menschen außerhalb st{\"a}dtischer Ballungsgebiete m{\"u}ssen deswegen oft lange Anfahrten zu Superm{\"a}rkten in Kauf nehmen. Hierbei sind sie vor allem auf das Auto angewiesen. In dieser Arbeit ist „ILSE" entstanden. Eine Verkaufsbox, die Menschen in l{\"a}ndlichen Raumstrukturen besser mit Waren versorgt, indem sie dort aufgestellt wird, wo sie auch wirklich ben{\"o}tigt wird. Dank digitaler Verkaufstechnologien ist „ILSE" durchgehend ge{\"o}ffnet, auch, wenn andere Superm{\"a}rkte l{\"a}ngst geschlossen sind. Mit einer App wird der Kundschaft der Zugang zum Verkaufsraum und das Bezahlen erm{\"o}glicht.}, language = {de} } @misc{Nordmann2022, type = {Master Thesis}, author = {Nordmann, Alexander}, title = {Prozess{\"u}berwachung beim Werkzeugschleifen von WC-Co Hartmetallschaftfr{\"a}sern}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {xi, 54 Seiten}, year = {2022}, language = {de} } @techreport{GhinaiyaLehmannGoettsche2022, author = {Ghinaiya, Jagdishkumar and Lehmann, Thomas Martin and G{\"o}ttsche, Joachim}, title = {LOCAL+ - ein kreislauff{\"a}higer Holzmodulbau mit nachhaltigem Energie- und Wohnraumkonzept}, series = {Bauphysik}, volume = {44}, journal = {Bauphysik}, number = {3}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Hoboken}, issn = {0171-5445 (Print)}, doi = {10.1002/bapi.202200010}, pages = {136 -- 142}, year = {2022}, abstract = {Mit dem Beitrag des Teams der FH Aachen zum SDE 21/22 wird im Projekt LOCAL+ ein kreislauff{\"a}higer Holzmodulbau mit einem innovativen Wohnraumkonzept geplant und umgesetzt. Ziel dieses Konzeptes ist die Verringerung des stetig steigenden Wohnfl{\"a}chenbedarfs durch ein Raum-in-Raum Konzept. Geb{\"a}udetechnisch wird in dem Projekt nicht nur das Einzelgeb{\"a}ude betrachtet, sondern unter Ber{\"u}cksichtigung des Geb{\"a}udebestandes wird f{\"u}r das Quartier ein innovatives und nachhaltiges Energiekonzept entwickelt. Ein zentrales Wasserstoffsystem ist f{\"u}r ein Quartier geplant, um den Stromverbrauch aus dem Netz im Winter zu reduzieren. Zentraler Bestandteil des TGA-Konzepts ist ein unterirdischer Eisspeicher, eine PVT und eine W{\"a}rmepumpe mit intelligenter Regelstrategie. Ein Teil des neuen Geb{\"a}udes (Design Challenge DC) wird in Wuppertal als Hausdemonstrationseinheit (HDU) pr{\"a}sentiert. Eine hygrothermische Simulation der HDU wurde mit der WUFI-Software durchgef{\"u}hrt. Da im Innenraum Lehmmodule und -platten als Feuchtigkeitspuffer verwendet werden, spielen die Themen Feuchtigkeit, Holzf{\"a}ule und Schimmelwachstum eine wichtige Rolle.}, language = {de} } @article{BernauKnoedlerEmontsetal.2022, author = {Bernau, C. R. and Kn{\"o}dler, Matthias and Emonts, Jessica and J{\"a}pel, Ronald Colin and Buyel, Johannes Felix}, title = {The use of predictive models to develop chromatography-based purification processes}, series = {Frontiers in Bioengineering and Biotechnology}, journal = {Frontiers in Bioengineering and Biotechnology}, number = {10}, publisher = {Frontiers Media}, address = {Lausanne}, issn = {2296-4185 (online-ressource)}, doi = {10.3389/fbioe.2022.1009102}, pages = {25 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Chromatography is the workhorse of biopharmaceutical downstream processing because it can selectively enrich a target product while removing impurities from complex feed streams. This is achieved by exploiting differences in molecular properties, such as size, charge and hydrophobicity (alone or in different combinations). Accordingly, many parameters must be tested during process development in order to maximize product purity and recovery, including resin and ligand types, conductivity, pH, gradient profiles, and the sequence of separation operations. The number of possible experimental conditions quickly becomes unmanageable. Although the range of suitable conditions can be narrowed based on experience, the time and cost of the work remain high even when using high-throughput laboratory automation. In contrast, chromatography modeling using inexpensive, parallelized computer hardware can provide expert knowledge, predicting conditions that achieve high purity and efficient recovery. The prediction of suitable conditions in silico reduces the number of empirical tests required and provides in-depth process understanding, which is recommended by regulatory authorities. In this article, we discuss the benefits and specific challenges of chromatography modeling. We describe the experimental characterization of chromatography devices and settings prior to modeling, such as the determination of column porosity. We also consider the challenges that must be overcome when models are set up and calibrated, including the cross-validation and verification of data-driven and hybrid (combined data-driven and mechanistic) models. This review will therefore support researchers intending to establish a chromatography modeling workflow in their laboratory.}, language = {en} } @article{BandlitzNakhoulKotliar2022, author = {Bandlitz, Stefan and Nakhoul, Makram and Kotliar, Konstantin}, title = {Daily variations of corneal white-to-white diameter measured with different methods}, series = {Clinical and experimental optometry}, journal = {Clinical and experimental optometry}, number = {14}, publisher = {Taylor \& Francis}, address = {London}, issn = {0816-4622}, doi = {10.2147/OPTO.S360651}, pages = {173 -- 181}, year = {2022}, abstract = {Purpose: A precise determination of the corneal diameter is essential for the diagnosis of various ocular diseases, cataract and refractive surgery as well as for the selection and fitting of contact lenses. The aim of this study was to investigate the agreement between two automatic and one manual method for corneal diameter determination and to evaluate possible diurnal variations in corneal diameter. Patients and Methods: Horizontal white-to-white corneal diameter of 20 volunteers was measured at three different fixed times of a day with three methods: Scheimpflug method (Pentacam HR, Oculus), placido based topography (Keratograph 5M, Oculus) and manual method using an image analysis software at a slitlamp (BQ900, Haag-Streit). Results: The two-factorial analysis of variance could not show a significant effect of the different instruments (p = 0.117), the different time points (p = 0.506) and the interaction between instrument and time point (p = 0.182). Very good repeatability (intraclass correlation coefficient ICC, quartile coefficient of dispersion QCD) was found for all three devices. However, manual slitlamp measurements showed a higher QCD than the automatic measurements with the Keratograph 5M and the Pentacam HR at all measurement times. Conclusion: The manual and automated methods used in the study to determine corneal diameter showed good agreement and repeatability. No significant diurnal variations of corneal diameter were observed during the period of time studied.}, language = {en} } @masterthesis{Schnitzler2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Schnitzler, Nora}, title = {Identifikation und Bewertung geeigneter Mikrostrukturierungen zum Schutz von Biohybridbeschichtungen von Zahnimplantaten vor Abrasion beim Z{\"a}hneputzen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {67 S.}, year = {2022}, abstract = {Die Oberfl{\"a}chen dentaler Implantate sind definiert durch eine raue Oberfl{\"a}che, um die Integration in den menschlichen Knochen zu optimieren. Entz{\"u}ndungen des umgebenden Zahnfleisches z{\"a}hlen dabei zu den h{\"a}ufigsten Komplikationen nach einer Implantation. Diese Entz{\"u}ndungen entstehen haupts{\"a}chlich durch bakterielle Infektionen des Weichgewebes an der Implantations-Stelle. Die raue Oberfl{\"a}che tr{\"a}gt jedoch zu einer solchen Infektion bei. Da der Implantat-Kopf zum Teil aus dem Knochen herausragt, erfolgt beispielsweise beim Z{\"a}hneputzen eine Freilegung der Implantat-Oberfl{\"a}che. Die durch die Rauheit vergr{\"o}ßerte Oberfl{\"a}che bietet dabei ideale Voraussetzungen f{\"u}r eine Bakterienansiedlung. In der aktuellen Forschung steht die Entwicklung einer Oberfl{\"a}che im Vordergrund, die eine antibakterielle Funktionalisierung erzeugt. Diese verhindert die Bakterienansiedlung und wirkt einer Entz{\"u}ndung entgegen. Um die Beschichtung vor Verschleiß zu sch{\"u}tzen und ihre Lebensdauer der antibakteriellen Wirkung zu erh{\"o}hen, ist es m{\"o}glich die Oberfl{\"a}che mit einer Mikrostruktur zu versehen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Identifikation geeigneter Mikrostrukturierungen, die der antibakteriellen Beschichtung einen optimalen Schutz vor Verschleiß bieten. Am Beispiel von Titan-Zahnimplantaten wird der Schutz der aufgetragenen Biohybridbeschichtung gegen abrasiven Verschleiß untersucht. Im Vorfeld wird eine Analyse der fertigungstechnischen M{\"o}glichkeiten mit Blick auf dentale Implantate und Mikrostrukturen durchgef{\"u}hrt, um das ein passendes Verfahren zu identifizieren. Die Analogiebauteile als Probenk{\"o}rper werden, mithilfe des zuvor ausgew{\"a}hlten Verfahrens, mit verschiedenen Mikrostrukturen versehen. Im Rahmen einer Versuchsdurchf{\"u}hrung, die die mechanische Belastung bei einem Zahnputzdurchgang imitiert, werden die verschiedenen Mikrostrukturen auf ihre Eignung f{\"u}r diese Anwendung {\"u}berpr{\"u}ft. Ein Vorversuch dient zur Identifizierung eines geeigneten Ankerpeptids, welches den bindenden Bestandteil der Biohybridbeschichtung darstellt. Aus drei zuvor ausgew{\"a}hlten Ankerpeptiden wird das mit der besten Adh{\"a}sionsf{\"a}higkeit herausgestellt. Im finalen Versuchsdurchlauf wird das Ankerpeptid auf die Oberfl{\"a}chen, die mit den Mikrostrukturen versehen sind, aufgetragen. Dabei ist das Ziel eine Mikrostruktur herauszustellen, die den h{\"o}chstm{\"o}glichen Schutz bietet. Durch eine Fluoreszenzpr{\"u}fung mithilfe eines Flourescence Plate Readers wird jede Kombination nach den Belastungsversuchen auf den Restanteil der Beschichtung {\"u}berpr{\"u}ft. Das Ergebnis stellt eine Mikrostruktur dar, die den bestm{\"o}glichen Schutz bietet. Dies ist erkennbar durch den h{\"o}chsten Anteil an Restbeschichtung. Eine Strukturierung mit sogenannten Micro-Grooves in Kombination mit dem MacHis-Ankerpeptid erzielte in der Analyse der Belastungssimulationen die besten Ergebnisse bez{\"u}glich des Schutzes der Beschichtung. Durch die Versuche best{\"a}tigte sich eine weitere Annahme. Die Strukturierung der Oberfl{\"a}che erzielt einen deutlich h{\"o}heren Schutz im Vergleich zu einer unstrukturierten Oberfl{\"a}che. Zudem hat sich herausgestellt, dass eine Beschichtung mit dem sogenannten PEO-Verfahren eine deutlich gr{\"o}ßere Adh{\"a}sion der Biohybridbeschichtung erzielt. Dies wird jedoch Thema weiterf{\"u}hrender Forschungen sein und kein Bestandteil der vorliegenden Arbeit.}, language = {de} }