@article{KarschuckKaulenPoghossianetal.2021, author = {Karschuck, Tobias and Kaulen, Corinna and Poghossian, Arshak and Wagner, Patrick H. and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Gold nanoparticle-modified capacitive field-effect sensors: Studying the surface density of nanoparticles and coupling of charged polyelectrolyte macromolecules}, series = {Electrochemical Science Advances}, volume = {2}, journal = {Electrochemical Science Advances}, number = {5}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {0938-5193}, doi = {10.1002/elsa.202100179}, pages = {10 Seiten}, year = {2021}, abstract = {The coupling of ligand-stabilized gold nanoparticles with field-effect devices offers new possibilities for label-free biosensing. In this work, we study the immobilization of aminooctanethiol-stabilized gold nanoparticles (AuAOTs) on the silicon dioxide surface of a capacitive field-effect sensor. The terminal amino group of the AuAOT is well suited for the functionalization with biomolecules. The attachment of the positively-charged AuAOTs on a capacitive field-effect sensor was detected by direct electrical readout using capacitance-voltage and constant capacitance measurements. With a higher particle density on the sensor surface, the measured signal change was correspondingly more pronounced. The results demonstrate the ability of capacitive field-effect sensors for the non-destructive quantitative validation of nanoparticle immobilization. In addition, the electrostatic binding of the polyanion polystyrene sulfonate to the AuAOT-modified sensor surface was studied as a model system for the label-free detection of charged macromolecules. Most likely, this approach can be transferred to the label-free detection of other charged molecules such as enzymes or antibodies.}, language = {en} } @article{Finkenberger2021, author = {Finkenberger, Isabel Maria}, title = {Wohnen als Produktionsgemeinschaftsaufgabe}, series = {Jahrbuch f{\"u}r Christliche Sozialwissenschaften}, journal = {Jahrbuch f{\"u}r Christliche Sozialwissenschaften}, number = {62}, publisher = {Aschendorff}, address = {M{\"u}nster}, issn = {0075-2584}, doi = {10.17879/jcsw-2021-3537}, pages = {31 -- 42}, year = {2021}, abstract = {Wohnen als neue soziale Frage ist mehr als die Produktion neuer Formen von Wohnen und deren architektonischer Gestalt, und auch mehr als nur die Umsetzung sich ver{\"a}ndernder, jedoch individuell formulierter Wohnw{\"u}nsche. Sie spannt sich auf zwischen gesellschafts- und nachhaltigkeitspolitischen, hardcore-kapitalistischen und globalen Rahmenbedingungen, Hardware und Software, Individuum und Gemeinwohl, Konsum und Mitgestaltung. Entscheidend sind die Akteure und die Art und Weise, wie und nach welchen Maßst{\"a}ben sie handeln. Entscheidend ist aber auch, Wohnen sowohl kontextuell wie auch programmatisch neu zu denken und dadurch zu neuen Mischungen, Nachbarschaften und Bewertungskriterien einer Projekt- und Stadtentwicklung zu kommen, die mehr als die Summe seiner Einzelteile wollen - ein gutes Leben f{\"u}r Alle abseits der Frage des Geldbeutels und der sozialen Zugeh{\"o}rigkeit.}, language = {de} } @article{HacklBuessKammerlohretal.2021, author = {Hackl, Michael and Buess, Eduard and Kammerlohr, Sandra and Nacov, Julia and Staat, Manfred and Leschinger, Tim and M{\"u}ller, Lars P. and Wegmann, Kilian}, title = {A "comma sign"-directed subscapularis repair in anterosuperior rotator cuff tears yields biomechanical advantages in a cadaveric model}, series = {The american journal of sports medicine}, volume = {49}, journal = {The american journal of sports medicine}, number = {12}, publisher = {Sage}, address = {London}, issn = {1552-3365}, doi = {10.1177/03635465211031506}, pages = {3212 -- 3217}, year = {2021}, abstract = {Background: Additional stabilization of the "comma sign" in anterosuperior rotator cuff repair has been proposed to provide biomechanical benefits regarding stability of the repair. Purpose: This in vitro investigation aimed to investigate the influence of a comma sign-directed reconstruction technique for anterosuperior rotator cuff tears on the primary stability of the subscapularis tendon repair. Study Design: Controlled laboratory study. Methods: A total of 18 fresh-frozen cadaveric shoulders were used in this study. Anterosuperior rotator cuff tears (complete full-thickness tear of the supraspinatus and subscapularis tendons) were created, and supraspinatus repair was performed with a standard suture bridge technique. The subscapularis was repaired with either a (1) single-row or (2) comma sign technique. A high-resolution 3D camera system was used to analyze 3-mm and 5-mm gap formation at the subscapularis tendon-bone interface upon incremental cyclic loading. Moreover, the ultimate failure load of the repair was recorded. A Mann-Whitney test was used to assess significant differences between the 2 groups. Results: The comma sign repair withstood significantly more loading cycles than the single-row repair until 3-mm and 5-mm gap formation occurred (P≤ .047). The ultimate failure load did not reveal any significant differences when the 2 techniques were compared (P = .596). Conclusion: The results of this study show that additional stabilization of the comma sign enhanced the primary stability of subscapularis tendon repair in anterosuperior rotator cuff tears. Although this stabilization did not seem to influence the ultimate failure load, it effectively decreased the micromotion at the tendon-bone interface during cyclic loading. Clinical Relevance: The proposed technique for stabilization of the comma sign has shown superior biomechanical properties in comparison with a single-row repair and might thus improve tendon healing. Further clinical research will be necessary to determine its influence on the functional outcome.}, language = {en} } @article{Gaigall2021, author = {Gaigall, Daniel}, title = {Test for Changes in the Modeled Solvency Capital Requirement of an Internal Risk Model}, series = {ASTIN Bulletin}, volume = {51}, journal = {ASTIN Bulletin}, number = {3}, publisher = {Cambridge Univ. Press}, address = {Cambridge}, issn = {1783-1350}, doi = {10.1017/asb.2021.20}, pages = {813 -- 837}, year = {2021}, abstract = {In the context of the Solvency II directive, the operation of an internal risk model is a possible way for risk assessment and for the determination of the solvency capital requirement of an insurance company in the European Union. A Monte Carlo procedure is customary to generate a model output. To be compliant with the directive, validation of the internal risk model is conducted on the basis of the model output. For this purpose, we suggest a new test for checking whether there is a significant change in the modeled solvency capital requirement. Asymptotic properties of the test statistic are investigated and a bootstrap approximation is justified. A simulation study investigates the performance of the test in the finite sample case and confirms the theoretical results. The internal risk model and the application of the test is illustrated in a simplified example. The method has more general usage for inference of a broad class of law-invariant and coherent risk measures on the basis of a paired sample.}, language = {en} } @article{PoghossianWeldenBuniatyanetal.2021, author = {Poghossian, Arshak and Welden, Rene and Buniatyan, Vahe V. and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {An Array of On-Chip Integrated, Individually Addressable Capacitive Field-Effect Sensors with Control Gate: Design and Modelling}, series = {Sensors}, volume = {21}, journal = {Sensors}, number = {18}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {1424-8220}, doi = {10.3390/s21186161}, pages = {17}, year = {2021}, abstract = {The on-chip integration of multiple biochemical sensors based on field-effect electrolyte-insulator-semiconductor capacitors (EISCAP) is challenging due to technological difficulties in realization of electrically isolated EISCAPs on the same Si chip. In this work, we present a new simple design for an array of on-chip integrated, individually electrically addressable EISCAPs with an additional control gate (CG-EISCAP). The existence of the CG enables an addressable activation or deactivation of on-chip integrated individual CG-EISCAPs by simple electrical switching the CG of each sensor in various setups, and makes the new design capable for multianalyte detection without cross-talk effects between the sensors in the array. The new designed CG-EISCAP chip was modelled in so-called floating/short-circuited and floating/capacitively-coupled setups, and the corresponding electrical equivalent circuits were developed. In addition, the capacitance-voltage curves of the CG-EISCAP chip in different setups were simulated and compared with that of a single EISCAP sensor. Moreover, the sensitivity of the CG-EISCAP chip to surface potential changes induced by biochemical reactions was simulated and an impact of different parameters, such as gate voltage, insulator thickness and doping concentration in Si, on the sensitivity has been discussed.}, language = {en} } @techreport{Tippkoetter2021, author = {Tippk{\"o}tter, Nils}, title = {TreBec - Herstellung eines Mehrwegbechers aus Treber : Sachbericht zum Verwendungsnachweis}, publisher = {FH Aachen}, address = {J{\"u}lich}, doi = {10.2314/KXP:1858723302}, pages = {10 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Laufzeit des Vorhabens und Berichtszeitraum: 01.10.2020-30.09.2021}, language = {de} } @incollection{EngelmannShashaSlabu2021, author = {Engelmann, Ulrich M. and Shasha, Carolyn and Slabu, Ioana}, title = {Magnetic nanoparticle relaxation in biomedical application: focus on simulating nanoparticle heating}, series = {Magnetic nanoparticles in human health and medicine}, booktitle = {Magnetic nanoparticles in human health and medicine}, publisher = {Wiley-Blackwell}, address = {Hoboken, New Jeersey}, isbn = {978-1-119-75467-1}, pages = {327 -- 354}, year = {2021}, language = {en} } @article{GorzalkaSchmiedtSchorn2021, author = {Gorzalka, Philip and Schmiedt, Jacob Estevam and Schorn, Christian}, title = {Automated Generation of an Energy Simulation Model for an Existing Building from UAV Imagery}, series = {Buildings}, volume = {11}, journal = {Buildings}, number = {9}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2075-5309}, doi = {10.3390/buildings11090380}, pages = {15 Seiten}, year = {2021}, abstract = {An approach to automatically generate a dynamic energy simulation model in Modelica for a single existing building is presented. It aims at collecting data about the status quo in the preparation of energy retrofits with low effort and costs. The proposed method starts from a polygon model of the outer building envelope obtained from photogrammetrically generated point clouds. The open-source tools TEASER and AixLib are used for data enrichment and model generation. A case study was conducted on a single-family house. The resulting model can accurately reproduce the internal air temperatures during synthetical heating up and cooling down. Modelled and measured whole building heat transfer coefficients (HTC) agree within a 12\% range. A sensitivity analysis emphasises the importance of accurate window characterisations and justifies the use of a very simplified interior geometry. Uncertainties arising from the use of archetype U-values are estimated by comparing different typologies, with best- and worst-case estimates showing differences in pre-retrofit heat demand of about ±20\% to the average; however, as the assumptions made are permitted by some national standards, the method is already close to practical applicability and opens up a path to quickly estimate possible financial and energy savings after refurbishment.}, language = {en} } @inproceedings{BornheimGriegerBialonski2021, author = {Bornheim, Tobias and Grieger, Niklas and Bialonski, Stephan}, title = {FHAC at GermEval 2021: Identifying German toxic, engaging, and fact-claiming comments with ensemble learning}, series = {Proceedings of the GermEval 2021 Workshop on the Identification of Toxic, Engaging, and Fact-Claiming Comments : 17th Conference on Natural Language Processing KONVENS 2021}, booktitle = {Proceedings of the GermEval 2021 Workshop on the Identification of Toxic, Engaging, and Fact-Claiming Comments : 17th Conference on Natural Language Processing KONVENS 2021}, publisher = {Heinrich Heine University}, address = {D{\"u}sseldorf}, doi = {10.48415/2021/fhw5-x128}, pages = {105 -- 111}, year = {2021}, language = {en} } @inproceedings{SchopenKemperEsch2021, author = {Schopen, Oliver and Kemper, Hans and Esch, Thomas}, title = {Development of a comparison methodology and evaluation matrix for electrically driven compressors in ICE and FC}, series = {Proceedings of the 1st UNITED - Southeast Asia Automotive Interest Group (SAIG) International Conference}, booktitle = {Proceedings of the 1st UNITED - Southeast Asia Automotive Interest Group (SAIG) International Conference}, publisher = {FH Joanneum}, address = {Graz}, isbn = {978-3-902103-94-9}, pages = {45 -- 46}, year = {2021}, abstract = {In addition to electromobility and alternative drive systems, a focus is set on electrically driven compressors (EDC), with a high potential for increasing the efficiency of internal combustion engines (ICE) and fuel cells [01]. The primary objective is to increase the ICE torque, provided independently of the ICE speed by compressing the intake air and consequently the ICE filling level supported by the compressor. For operation independent from the ICE speed, the EDC compressor is decoupled from the turbine by using an electric compressor motor (CM) instead of the turbine. ICE performances can be increased by the use of EDC where individual compressor parameters are adapted to the respective application area [02] [03]. This task contains great challenges, increased by demands with regard to pollutant reduction while maintaining constant performance and reduced fuel consumption. The FH-Aachen is equipped with an EDC test bench which enables EDC-investigations in various configurations and operating modes. Characteristic properties of different compressors can be determined, which build the basis for a comparison methodology. Subject of this project is the development of a comparison methodology for EDC with an associated evaluation method and a defined overall evaluation method. For the application of this comparison methodology, corresponding series of measurements are carried out on the EDC test bench using an appropriate test device.}, language = {en} } @article{HeuermannHarzheimCronenbroeck2021, author = {Heuermann, Holger and Harzheim, Thomas and Cronenbroeck, Tobias}, title = {First SIMO harmonic radar based on the SFCW concept and the HR transfer function}, series = {Remote sensing}, volume = {13}, journal = {Remote sensing}, number = {24}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2072-4292}, doi = {10.3390/rs13245088}, pages = {23 Seiten}, year = {2021}, abstract = {This paper presents a new SIMO radar system based on a harmonic radar (HR) stepped frequency continuous wave (SFCW) architecture. Simple tags that can be electronically individually activated and deactivated via a DC control voltage were developed and combined to form an MO array field. This HR operates in the entire 2.45 GHz ISM band for transmitting the illumination signal and receives at twice the stimulus frequency and bandwidth centered around 4.9 GHz. This paper presents the development, the basic theory of a HR system for the characterization of objects placed into the propagation path in-between the radar and the reflectors (similar to a free-space measurement with a network analyzer) as well as first measurements performed by the system. Further detailed measurement series will be made available later on to other researchers to develop AI and machine learning based signal processing routines or synthetic aperture radar algorithms for imaging, object recognition, and feature extraction. For this purpose, the necessary information is published in this paper. It is explained in detail why this SIMO-HR can be an attractive solution augmenting or replacing existing systems for radar measurements in production technology for material under test measurements and as a simplified MIMO system. The novel HR transfer function, which is a basis for researchers and developers for material characterization or imaging algorithms, is introduced and metrologically verified in a well traceable coaxial setup.}, language = {en} } @article{RichterBraunsteinStaeudleetal.2021, author = {Richter, Charlotte and Braunstein, Bjoern and St{\"a}udle, Benjamin and Attias, Julia and Suess, Alexander and Weber, Tobias and Mileva, Katja N. and Rittweger, Joern and Green, David A. and Albracht, Kirsten}, title = {Gastrocnemius medialis contractile behavior is preserved during 30\% body weight supported gait training}, series = {Frontiers in Sports and Active Living}, volume = {2021}, journal = {Frontiers in Sports and Active Living}, number = {2}, publisher = {Frontiers}, address = {Lausanne}, issn = {2624-9367}, doi = {10.3389/fspor.2020.614559}, pages = {Artikel 614559}, year = {2021}, abstract = {Rehabilitative body weight supported gait training aims at restoring walking function as a key element in activities of daily living. Studies demonstrated reductions in muscle and joint forces, while kinematic gait patterns appear to be preserved with up to 30\% weight support. However, the influence of body weight support on muscle architecture, with respect to fascicle and series elastic element behavior is unknown, despite this having potential clinical implications for gait retraining. Eight males (31.9 ± 4.7 years) walked at 75\% of the speed at which they typically transition to running, with 0\% and 30\% body weight support on a lower-body positive pressure treadmill. Gastrocnemius medialis fascicle lengths and pennation angles were measured via ultrasonography. Additionally, joint kinematics were analyzed to determine gastrocnemius medialis muscle-tendon unit lengths, consisting of the muscle's contractile and series elastic elements. Series elastic element length was assessed using a muscle-tendon unit model. Depending on whether data were normally distributed, a paired t-test or Wilcoxon signed rank test was performed to determine if body weight supported walking had any effects on joint kinematics and fascicle-series elastic element behavior. Walking with 30\% body weight support had no statistically significant effect on joint kinematics and peak series elastic element length. Furthermore, at the time when peak series elastic element length was achieved, and on average across the entire stance phase, muscle-tendon unit length, fascicle length, pennation angle, and fascicle velocity were unchanged with respect to body weight support. In accordance with unchanged gait kinematics, preservation of fascicle-series elastic element behavior was observed during walking with 30\% body weight support, which suggests transferability of gait patterns to subsequent unsupported walking.}, language = {en} } @masterthesis{Thomaschik2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Thomaschik, Annika}, title = {Medical Design for Kids: Integration der Bed{\"u}rfnisse von Kindern in medizinische Produkte}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {122 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Kinder im Kontext von medizinischen Einrichtungen. Kinder sind keine kleinen Erwachsenen und erfordern einen auf sie angepassten Zugang zu medizinischen Behandlungsabl{\"a}ufen. Das Konzept basiert auf dem Gestaltungsprinzip des „Child Centered Design" mit Befragungen von Experten der P{\"a}diatrie und Forschung sowie mit enger Zusammenarbeit mit Kindern. Entstanden ist ein Produkt welches Skepsis und Angst junger Patienten im Alter von 6 bis 14 Jahren bei station{\"a}ren Aufenthalten in Krankenh{\"a}usern mindert und ihren Heilungsprozess positiv unterst{\"u}tzt. Unter Einbezug von digitalen M{\"o}glichkeiten wie Augmented Reality erkl{\"a}rt „ViU", ein Krankenhaus-Companion in Eulen-Optik, den kleinen Patienten Funktionen und das Wirken verschiedenster medizinischer Ger{\"a}te und Behandlungen. So wird nicht nur der Rate an Traumata durch Krankenhausaufenthalte bei Kindern entgegengewirkt, sondern auch das Krankenhauspersonal im Umgang mit Kindern im Klinikalltag entlastet.}, language = {de} } @misc{Golland2021, author = {Golland, Alexander}, title = {Rezension zu: Voskamp, Kipker - Sozialdatenschutz in der Praxis (2021)}, series = {DSB Datenschutz-Berater}, volume = {45}, journal = {DSB Datenschutz-Berater}, number = {7-8}, publisher = {DFV Mediengruppe}, address = {Frankfurt a.M.}, issn = {0170-7256}, pages = {239 -- 240}, year = {2021}, language = {de} } @article{Golland2021, author = {Golland, Alexander}, title = {Anforderungen an Transfer Impact Assessments bei Datentransfers in unsichere Drittl{\"a}nder}, series = {DSB Datenschutz-Berater}, volume = {45}, journal = {DSB Datenschutz-Berater}, number = {7-8}, publisher = {DFV Mediengruppe}, address = {Frankfurt a.M.}, isbn = {0170-7256}, pages = {229 -- 231}, year = {2021}, language = {de} } @article{BergsMonakhovaDiehletal.2021, author = {Bergs, Michel and Monakhova, Yulia and Diehl, Bernd W. and Konow, Christopher and V{\"o}lkering, Georg and Pude, Ralf and Schulze, Margit}, title = {Lignins isolated via catalyst-free organosolv pulping from Miscanthus x giganteus, M. sinensis, M. robustus and M. nagara: a comparative study}, series = {Molecules}, volume = {26}, journal = {Molecules}, number = {4}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {1420-3049}, doi = {10.3390/molecules26040842}, year = {2021}, abstract = {As a low-input crop, Miscanthus offers numerous advantages that, in addition to agricultural applications, permits its exploitation for energy, fuel, and material production. Depending on the Miscanthus genotype, season, and harvest time as well as plant component (leaf versus stem), correlations between structure and properties of the corresponding isolated lignins differ. Here, a comparative study is presented between lignins isolated from M. x giganteus, M. sinensis, M. robustus and M. nagara using a catalyst-free organosolv pulping process. The lignins from different plant constituents are also compared regarding their similarities and differences regarding monolignol ratio and important linkages. Results showed that the plant genotype has the weakest influence on monolignol content and interunit linkages. In contrast, structural differences are more significant among lignins of different harvest time and/or season. Analyses were performed using fast and simple methods such as nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Data was assigned to four different linkages (A: β-O-4 linkage, B: phenylcoumaran, C: resinol, D: β-unsaturated ester). In conclusion, A content is particularly high in leaf-derived lignins at just under 70\% and significantly lower in stem and mixture lignins at around 60\% and almost 65\%. The second most common linkage pattern is D in all isolated lignins, the proportion of which is also strongly dependent on the crop portion. Both stem and mixture lignins, have a relatively high share of approximately 20\% or more (maximum is M. sinensis Sin2 with over 30\%). In the leaf-derived lignins, the proportions are significantly lower on average. Stem samples should be chosen if the highest possible lignin content is desired, specifically from the M. x giganteus genotype, which revealed lignin contents up to 27\%. Due to the better frost resistance and higher stem stability, M. nagara offers some advantages compared to M. x giganteus. Miscanthus crops are shown to be very attractive lignocellulose feedstock (LCF) for second generation biorefineries and lignin generation in Europe.}, language = {en} } @inproceedings{MohanGrossMenzeletal.2021, author = {Mohan, Nijanthan and Groß, Rolf Fritz and Menzel, Karsten and Theis, Fabian}, title = {Opportunities and Challenges in the Implementation of Building Information Modeling for Prefabrication of Heating, Ventilation and Air Conditioning Systems in Small and Medium-Sized Contracting Companies in Germany - A Case Study}, series = {WIT Transactions on The Built Environment, Vol. 205}, booktitle = {WIT Transactions on The Built Environment, Vol. 205}, publisher = {WIT Press}, address = {Southampton}, issn = {1743-3509}, doi = {10.2495/BIM210101}, pages = {117 -- 126}, year = {2021}, abstract = {Even though BIM (Building Information Modelling) is successfully implemented in most of the world, it is still in the early stages in Germany, since the stakeholders are sceptical of its reliability and efficiency. The purpose of this paper is to analyse the opportunities and obstacles to implementing BIM for prefabrication. Among all other advantages of BIM, prefabrication is chosen for this paper because it plays a vital role in creating an impact on the time and cost factors of a construction project. The project stakeholders and participants can explicitly observe the positive impact of prefabrication, which enables the breakthrough of the scepticism factor among the small-scale construction companies. The analysis consists of the development of a process workflow for implementing prefabrication in building construction followed by a practical approach, which was executed with two case studies. It was planned in such a way that, the first case study gives a first-hand experience for the workers at the site on the BIM model so that they can make much use of the created BIM model, which is a better representation compared to the traditional 2D plan. The main aim of the first case study is to create a belief in the implementation of BIM Models, which was succeeded by the execution of offshore prefabrication in the second case study. Based on the case studies, the time analysis was made and it is inferred that the implementation of BIM for prefabrication can reduce construction time, ensures minimal wastes, better accuracy, less problem-solving at the construction site. It was observed that this process requires more planning time, better communication between different disciplines, which was the major obstacle for successful implementation. This paper was carried out from the perspective of small and medium-sized mechanical contracting companies for the private building sector in Germany.}, language = {en} } @article{BurgerRumpfDoetal.2021, author = {Burger, Ren{\´e} and Rumpf, Jessica and Do, Xuan Tung and Monakhova, Yulia and Diehl, Bernd W. K. and Rehahn, Matthias and Schulze, Margit}, title = {Is NMR combined with multivariate regression applicable for the molecular weight determination of randomly cross-linked polymers such as lignin?}, series = {ACS Omega}, volume = {6}, journal = {ACS Omega}, number = {44}, publisher = {ACS Publications}, address = {Washington, DC}, issn = {2470-1343}, doi = {10.1021/acsomega.1c03574}, pages = {29516 -- 29524}, year = {2021}, abstract = {The molecular weight properties of lignins are one of the key elements that need to be analyzed for a successful industrial application of these promising biopolymers. In this study, the use of 1H NMR as well as diffusion-ordered spectroscopy (DOSY NMR), combined with multivariate regression methods, was investigated for the determination of the molecular weight (Mw and Mn) and the polydispersity of organosolv lignins (n = 53, Miscanthus x giganteus, Paulownia tomentosa, and Silphium perfoliatum). The suitability of the models was demonstrated by cross validation (CV) as well as by an independent validation set of samples from different biomass origins (beech wood and wheat straw). CV errors of ca. 7-9 and 14-16\% were achieved for all parameters with the models from the 1H NMR spectra and the DOSY NMR data, respectively. The prediction errors for the validation samples were in a similar range for the partial least squares model from the 1H NMR data and for a multiple linear regression using the DOSY NMR data. The results indicate the usefulness of NMR measurements combined with multivariate regression methods as a potential alternative to more time-consuming methods such as gel permeation chromatography.}, language = {en} } @article{MonakhovaDiehl2021, author = {Monakhova, Yulia and Diehl, Bernd W. K.}, title = {Simplification of NMR Workflows by Standardization Using 2H Integral of Deuterated Solvent as Applied to Aloe vera Preparations}, series = {Applied Magnetic Resonance}, volume = {52}, journal = {Applied Magnetic Resonance}, number = {11}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, issn = {1613-7507}, doi = {10.1007/s00723-021-01393-4}, pages = {1591 -- 1600}, year = {2021}, abstract = {In this study, a recently proposed NMR standardization approach by 2H integral of deuterated solvent for quantitative multicomponent analysis of complex mixtures is presented. As a proof of principle, the existing NMR routine for the analysis of Aloe vera products was modified. Instead of using absolute integrals of targeted compounds and internal standard (nicotinamide) from 1H-NMR spectra, quantification was performed based on the ratio of a particular 1H-NMR compound integral and 2H-NMR signal of deuterated solvent D2O. Validation characteristics (linearity, repeatability, accuracy) were evaluated and the results showed that the method has the same precision as internal standardization in case of multicomponent screening. Moreover, a dehydration process by freeze drying is not necessary for the new routine. Now, our NMR profiling of A. vera products needs only limited sample preparation and data processing. The new standardization methodology provides an appealing alternative for multicomponent NMR screening. In general, this novel approach, using standardization by 2H integral, benefits from reduced sample preparation steps and uncertainties, and is recommended in different application areas (purity determination, forensics, pharmaceutical analysis, etc.).}, language = {en} } @article{BurmistrovaSobolevaMonakhova2021, author = {Burmistrova, Natalia A. and Soboleva, Polina M. and Monakhova, Yulia}, title = {Is infrared spectroscopy combined with multivariate analysis a promising tool for heparin authentication?}, series = {Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis}, volume = {194}, journal = {Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis}, number = {Article number: 113811}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, isbn = {0731-7085}, doi = {10.1016/j.jpba.2020.113811}, year = {2021}, abstract = {The investigation of the possibility to determine various characteristics of powder heparin (n = 115) was carried out with infrared spectroscopy. The evaluation of heparin samples included several parameters such as purity grade, distributing company, animal source as well as heparin species (i.e. Na-heparin, Ca-heparin, and heparinoids). Multivariate analysis using principal component analysis (PCA), soft independent modelling of class analogy (SIMCA), and partial least squares - discriminant analysis (PLS-DA) were applied for the modelling of spectral data. Different pre-processing methods were applied to IR spectral data; multiplicative scatter correction (MSC) was chosen as the most relevant. Obtained results were confirmed by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Good predictive ability of this approach demonstrates the potential of IR spectroscopy and chemometrics for screening of heparin quality. This approach, however, is designed as a screening tool and is not considered as a replacement for either of the methods required by USP and FDA.}, language = {en} } @masterthesis{Paulzen2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Paulzen, Lena}, title = {Nachhaltiges Corporate Packaging Design: Am Beispiel von Naturkosmetik Produkten.}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {124 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Diese Bachelorarbeit widmet sich dem nachhaltigen Packaging-Design von Kosmetikprodukten. Dies wird am Beispiel eines Naturkosmetik-Unternehmens dargestellt. Die Gestaltung einer Shampoo-Flasche wird in dem vorliegenden Projekt exemplarisch f{\"u}r die thematische und gestalterische Untersuchung genutzt. Zudem wurden mit Tube und Tiegel noch zwei weitere Verpackungsformen erstellt. Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine nachhaltige Verpackung zu gestalten. Diese soll den hohen CO2-Ausstoß bei der Herstellung von Verpackungen verringern und dabei dem Anspruch des Marketings gerecht werden. Hierbei wurde ein Logo-Design, ein Farbkonzept, eine einheitliche Formsprache und eine Typografie erarbeitet.}, language = {de} } @masterthesis{Wahlefeld2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Wahlefeld, Leon}, title = {Generative Gestaltung: wie eine Herangehensweise die Zukunft des Designs revolutionieren k{\"o}nnte.}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {188 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Diese Bachelorarbeit setzt sich mit der „Generativen Gestaltung" und ihren M{\"o}glichkeiten f{\"u}r Gestaltende auseinander. Die automatisierte Bearbeitung eines gestalterischen Projektes soll vorrangig Vorteile beim Arbeiten mit großen Datenmengen bieten. Ziel war es, eine Plakatreihe zu entwerfen, die auf der Grundlage eines Codes - also eines strikten Regelwerks - basiert. Mithilfe dieses Verfahrens kann auf Knopfdruck eine beliebige Menge an Plakaten generiert werden. Durch die Festlegung bestimmter Parameter innerhalb des Codes wird gew{\"a}hrleistet, dass jedes ausgespielte Plakat anders ist als sein Vorg{\"a}nger. Diese Arbeit dient als eine erste anskizzierte Grundlage daf{\"u}r, wie grafischer Output automatisiert und vor allem aktualisiert generiert werden kann. Dieses Prinzip kann auf eine Vielzahl von Inhalten und Umsetzungen angewendet werden.}, language = {de} } @masterthesis{Schmitz2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Schmitz, Jennifer}, title = {Inklusives Design: Multisensorisches Branding f{\"u}r sehbehinderte, blinde und sehende Menschen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {77 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Multisensorisches Branding bezeichnet die Gestaltung f{\"u}r mindestens zwei Sinne. Diese Bachelorarbeit beinhaltet daher ein Konzept, um sehbehinderten Menschen und Blinden das Branding einer Marke im Bereich der Bekleidungsindustrie zug{\"a}nglich zu machen. Durch die gezielte Kombination von Haptik und Optik ist im Rahmen dieser Arbeit eine Bekleidungsmarke entstanden, deren Textilien jegliche Informationen f{\"u}r sehbehinderte und blinde Menschen enthalten, ohne dabei auf eine ansprechende Optik f{\"u}r Sehende zu verzichten. Vor allem durch neu entwickelte Open Source Symbole, die f{\"u}hlbar sind, und einen Barcode wird Betroffenen in Zukunft der Kauf von Bekleidung sowie der Waschvorgang erleichtert.}, language = {de} } @masterthesis{BaesslerKleinkunen2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Baeßler, Franziska and Kleinkunen, Tristan}, title = {MOBI: zukunftsorientiertes modulares Baukastensystem f{\"u}r Bibliotheken}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {209 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Das Ziel des Bibliothekskonzeptes ist es, Hybridbibliotheken als Symbiose aus zukunftsweisender Medientechnologie und klassischer Funktionalit{\"a}t in Modulbauweise in Bestandsarchitektur zu integrieren. Der L{\"o}sungsansatz liegt in einer kosteng{\"u}nstigen dynamischen Modularit{\"a}t, welche als Plug-In, Add-On, Single oder Mobilkonzept nutzbar ist. Das modulare System setzt hierbei auf Grundmodule, welche f{\"u}r unterschiedlichste r{\"a}umliche Gegebenheiten skaliert werden k{\"o}nnen. Somit k{\"o}nnen Einrichtungen neue Funktionalit{\"a}ten integrieren oder auf tempor{\"a}re Anforderungen strategisch reagieren. Durch die einfache Montage und Transportf{\"a}higkeit lassen sich sehr schnell zeitbegrenzte oder dauerhafte Raumkonzepte umsetzen. Das System nimmt die Dynamik des sich ver{\"a}ndernden Bedarfs auf und passt sich flexibel den Zielgruppen an, was im Gegensatz dazu bei statischen Systemen nicht der Fall ist.}, language = {de} } @masterthesis{Krier2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Krier, Tessy}, title = {Entwicklung eines Multifunktionsdrucksystems nach dem Modell der Kreislaufwirtschaft}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {159 Seiten}, year = {2021}, abstract = {„Printen" ist ein Multifunktionsdrucksystem, welches dem Nutzer erm{\"o}glicht, es zu reparieren. Das Elektroschrottaufkommen der Welt steigt, deshalb legte die EU neue Maßnahmen zum {\"O}kodesign fest. Diese sollen die Reparierbarkeit von Produkten f{\"o}rdern und geplante Obsoleszenz unterbinden. Ein Vorzeigebeispiel f{\"u}r geplanten Obsoleszenz ist der Drucker. Das System besteht aus einem Drucker und Scanner, an dem der Nutzer Reparaturen vornehmen kann. Dadurch soll eine st{\"a}rkere Bindung zum selbst reparierten Ger{\"a}t entstehen und die Lebensdauer verl{\"a}ngert werden. Durch ein {\"o}ffnungsf{\"a}higes Geh{\"a}use wird die Reparatur erm{\"o}glicht. Eine Farbcodierung im Inneren erleichtert die Orientierung und visualisiert zusammengeh{\"o}rende Elemente. Außerdem wurde der Aufbau des Druckers aufger{\"a}umt und vereinfacht. So k{\"o}nnen einzelne Komponenten problemlos ausgetauscht werden. Ganz nach der Devise: Einfach printen!}, language = {de} } @masterthesis{Kieker2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kieker, Lea}, title = {THE LAST STOP: Eine Fotodokumentation {\"u}ber den Ort, an dem Menschen auf ihren Tod warten}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {45 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Das Projekt thematisiert das Leben im Hospiz. Diese Arbeit liefert mittels authentischer Fotografien von R{\"a}umlichkeiten und Details sowie durch intensive Portr{\"a}ts von drei Bewohnenden einen realistischen Einblick in ein Hospiz. Durch diese Aufnahmen werden die Betrachtenden mit dem Thema „Tod" konfrontiert und es so diesem Thema n{\"a}her gebracht, um eventuelle Vorurteile einer solchen Einrichtung gegen{\"u}ber abzulegen. Innerhalb des Bildbands sieht man Fotografien von Fluren, Dekoration, R{\"a}umen und Portr{\"a}taufnahmen. Begleitend zu den Portr{\"a}tfotos der Bewohnenden finden sich im Bildband Berichte der selbigen, {\"u}ber ihre allt{\"a}glichen Gedanken im Umgang mit dem bevorstehenden eigenen Lebensende. Im Zuge der Recherche zu diesem Projekt hat außerdem ein ausf{\"u}hrliches Interview mit einer Pflegekraft des thematisierten Hospizes dabei geholfen, einen realistischen Einblick in die Arbeit vor Ort zu bekommen.}, language = {de} } @masterthesis{Koc2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Koc, {\"O}zge Fethiye}, title = {OFEKO: Lehrmaterial f{\"u}r sehbehinderte Kinder}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {117 Seiten}, year = {2021}, abstract = {In einer Mischklasse, bestehend aus sehenden und nicht-sehenden Kindern, welche nicht schriftlich oder spielerisch miteinander kommunizieren k{\"o}nnen, gehen einige soziale Aspekte und Lern{\"u}bungen verloren. Partnerarbeiten und das gegenseitige Kontrollieren der Richtigkeit, beispielsweise bei der Anwendung von Satzzeichen, sind M{\"o}glichkeiten, welche die Kinder ohne ein gemeinsames Material nicht wahrnehmen k{\"o}nnen. Diese Arbeit erm{\"o}glicht ein gemeinsames Arbeiten aller Kinder durch dasselbe Material. Hierf{\"u}r dienen dreidimensionale Objekte, welche im STL-Dateiformat zur Verf{\"u}gung stehen. Es eignet sich f{\"u}r schriftliche und geografische Arbeiten. Des Weiteren ist ein Memory-Spiel enthalten, welches ebenso von sehenden und nicht-sehenden Kinder gespielt werden kann. Diese STLs k{\"o}nnen weltweit verschickt werden, sodass diese beliebig mit einem 3D-Drucker gedruckt werden k{\"o}nnen.}, language = {de} } @masterthesis{Beil2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Beil, Franziska}, title = {Mobilit{\"a}t im Alter: der Rollator der n{\"a}chsten Generation}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {73 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Da die Gesellschaft in Deutschland immer {\"a}lter wird, steigt auch die Nachfrage nach Gehhilfen wie beispielsweise einem Rollator. Im Alter steigt das Erkrankungsrisiko f{\"u}r Krankheiten, die die Mobilit{\"a}t erschweren k{\"o}nnen. An diesem Punkt setzt der Rollator MORO an und bietet wieder Sicherheit beim Gehen. F{\"u}r den MORO sind Hindernisse wie Bordsteinkanten kein Problem, da er sie mit speziellen R{\"a}dern spielend {\"u}berwinden kann. Zus{\"a}tzlich bietet er ergonomische Handgriffe, die entsprechend der jeweiligen Krankheit angepasst und ausgetauscht werden k{\"o}nnen sowie einen Sitz und eine R{\"u}ckenlehne. Da der MORO aus Carbon hergestellt wird, ist er leicht in der Handhabung und somit wird die Mitnahme im Auto oder Bus und Bahn erleichtert. Durch seine verbesserte Ergonomie, individueller Anpassung und Leichtigkeit kann man wieder selbstst{\"a}ndig durch die Welt gehen.}, language = {de} } @masterthesis{Weber2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Weber, Jana}, title = {Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin: Entwicklung eines neuen Erscheinungsbildes}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {125 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Die Pflanzenvielfalt der Erde steht im Fokus aller Aktivit{\"a}ten am Botanischen Garten und Botanischen Museum Berlin (BGBM). Umfangreiche wissenschaftliche Sammlungen bilden zusammen mit den historischen Garten- und Gew{\"a}chshausanlagen, dem Museum und einer modernen Forschungsinfrastruktur die Grundlage f{\"u}r die dortige Arbeit. Dar{\"u}ber hinaus tr{\"a}gt das BGBM mit seinen Forschungs- und Entwicklungsprojekten zu nationalen und internationalen Biodiversit{\"a}tsprogrammen bei. Umso wichtiger ist es, der Einrichtung ein klares und modernes Auftreten zu geben. Das neue Erscheinungsbild l{\"a}sst Garten und Museum durch eine rahmende Typografie zu einer Einheit werden und kommuniziert so auch gleichzeitig das Leitbild der Einrichtung, als „Schaufenster in die Pflanzenwelt" zu dienen. Es positioniert das BGBM zum einen als wissenschaftliche Institution und zum anderen als farbenfrohes Ausflugsziel und Erholungsort.}, language = {de} } @masterthesis{Mingers2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Mingers, Laura}, title = {UN|SEEN}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {77 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Innerhalb der Bundeswehr erleiden einige Soldaten w{\"a}hrend ihrer Berufsaus{\"u}bung oder in Eins{\"a}tzen eine posttraumatische Belastungsst{\"o}rung (PTBS). {\"U}ber sie als Menschen und {\"u}ber ihren Alltag mit der Erkrankung wird kaum gesprochen. Es ist wichtig, diesem Tabuthema entgegenzutreten, sodass in der Gesellschaft die Betroffenen verstanden, akzeptiert und angenommen werden. Die Arbeit „UN|SEEN" setzt sich mit dieser schwierigen Thematik und den Menschen wie auch ihrer Geschichte und ihrem Leben auseinander. Im Fotobuch sind hierf{\"u}r verschiedene an PTBS erkrankte Soldaten im Alltag fotografisch begleitet und interviewt wurden. Ebenso sind Fotos aus deren Bundeswehrzeit und aus Eins{\"a}tzen im Buch eingebaut, welche als „Flashbacks" dienen. „UN|SEEN" soll den Betrachter mit diesem Thema konfrontieren, eine neue Sichtweise er{\"o}ffnen und zum Handeln anregen.}, language = {de} } @masterthesis{Wichmann2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Wichmann, Hanna}, title = {Bordsteinkanten: Dokumentation {\"u}ber das Leben als Mensch mit einer Behinderung}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {45 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Fast jeder zehnte Mensch in Deutschland hat eine Behinderung. Dennoch gibt es gegen{\"u}ber diesen Personen eine Menge Vorurteile und unangemessenes Verhalten. Dieses Projekt befasst sich mit der Frage, wie Menschen mit einer Behinderung leben, wie sie denken und welche Rolle Barrieren in ihrem Alltag spielen. Dazu wurden Personen mit unterschiedlichen Lebenseinstellungen und Behinderungen portr{\"a}tiert. Die Arbeit dokumentiert, inwieweit die Behinderung in ihr Leben und in ihre Pers{\"o}nlichkeit mit einspielt. Die Bilderserie in Kombination mit einem Textteil als Printmedium wird erg{\"a}nzt durch eine Audiodatei. Dieses Zusammenspiel ist wichtig, um eine Barrierefreiheit der Arbeit zu gew{\"a}hrleisten. Auch die Bindungsform und Schriftgestaltung orientieren sich an barrierefreier Gestaltung. Das Projekt tr{\"a}gt dazu bei, Barrieren aufzuheben - sowohl in unseren K{\"o}pfen als auch an Bordsteinkanten.}, language = {de} } @masterthesis{Schwinges2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Schwinges, Katrin}, title = {Der/Die/Das Spielzeug: Gestaltung eines geschlechtsneutralen Spielzeugs}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {113 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Das Projekt bezieht sich auf das globale Konsumverhalten gegen{\"u}ber Spielwaren unter den Bedingungen des Gender-Marketings im Hinblick auf die nachteiligen Bedingungen f{\"u}r die Entwicklung des Kindes und der Umwelt. Gestaltet wurde ein Baukastensystem, das sich keiner geschlechtsspezifischen Zuweisung bedient, und so verhindert, dass Kinder, die sich im bin{\"a}ren Rollenbild nicht wiederfinden, ausgegrenzt werden. Das Stecksystem ohne Vorgabe einer Anleitung erm{\"o}glicht freie Entfaltung beim Spiel und die F{\"o}rderung der spielerischen und didaktischen Entwicklung eines Kindes. Spielen ist eine Art des Kindes sich und seine Umwelt zu begreifen und sich dazu auszudr{\"u}cken. Es werden nicht nur F{\"a}higkeiten erprobt, sondern auch Verhaltensweisen angeeignet und Identit{\"a}tsmerkmale definiert. Dadurch erh{\"a}lt das Spielzeug eine Vorbildfunktion. Dieser Vorbildfunktion soll das entworfene Produkt gerecht werden.}, language = {de} } @masterthesis{Kemmerling2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kemmerling, Kristin}, title = {Zeitreisen: Interaktiv erlebbarer Raum zur Vermittlung von historischem Wissen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {60 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Das Ziel des Konzeptes ist eine virtuelle personalisierte „Zeitreise" f{\"u}r die Besucher*innen zu gestalten. Die Ausstellung l{\"a}sst die Besucher*innen in ein vergangenes Zeitszenario eintauchen. Sie erleben und erkunden mit Hilfe von Computertechniken historische Ereignisse, w{\"a}hrend sie gleichzeitig n{\"u}tzliches Wissen vermittelt bekommen. Die Ausstellung besteht aus einer inszenierten interaktiven Raum-Installation mit 360 Grad Projektionen. Das 360 Grad Panorama erlaubt den Besucher*innen eine neue Art der Wahrnehmung von historischen Ereignissen. Alle Besucher*innen bekommen zu Beginn der Tour ein Smart Device (Tablet) mit einem vor installierten Benutzer Guide ausgeh{\"a}ndigt. Die Anwendungen sind Schritt f{\"u}r Schritt im Guide veranschaulicht und leicht anzuwenden. Sprachen, Schriften, Display Gr{\"o}ßen k{\"o}nnen jederzeit ge{\"a}ndert und Hilfe angefordert werden. Damit wird die Ausstellung barrierefrei. Mit Hilfe des neuen Benutzer Guides Systems sind alle Besucher*innen in der Lage vor der Tour eine kurze „Personalisierung" durchzuf{\"u}hren. Somit wird auf Basis der Interessenfelder eine individuelle „Zeitreise „ erm{\"o}glicht. Die dargestellten Szenarien k{\"o}nnen u.a. zwischen den historischen Maya Tempelruinen, Pyramiden, historischen Mythen, wie dem legend{\"a}ren Bernsteinzimmer variieren. Mit diesem Konzept ist es m{\"o}glich, l{\"a}ngst vergessene und zerst{\"o}rte Zeitszenarien zu rekonstruieren und diese mit Hilfe von Virtual Reality- und Augmented Reality Elementen interaktiv zu gestalten.}, language = {de} } @article{PourshahidiAchtsnichtNambipareecheeetal.2021, author = {Pourshahidi, Ali Mohammad and Achtsnicht, Stefan and Nambipareechee, Mrinal Murali and Offenh{\"a}usser, Andreas and Krause, Hans-Joachim}, title = {Multiplex detection of magnetic beads using offset field dependent frequency mixing magnetic detection}, series = {Sensors}, volume = {21}, journal = {Sensors}, number = {17}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {1424-8220}, doi = {10.3390/s21175859}, pages = {16 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Magnetic immunoassays employing Frequency Mixing Magnetic Detection (FMMD) have recently become increasingly popular for quantitative detection of various analytes. Simultaneous analysis of a sample for two or more targets is desirable in order to reduce the sample amount, save consumables, and save time. We show that different types of magnetic beads can be distinguished according to their frequency mixing response to a two-frequency magnetic excitation at different static magnetic offset fields. We recorded the offset field dependent FMMD response of two different particle types at frequencies ƒ₁ + n⋅ƒ₂, n = 1, 2, 3, 4 with ƒ₁ = 30.8 kHz and ƒ₂ = 63 Hz. Their signals were clearly distinguishable by the locations of the extremes and zeros of their responses. Binary mixtures of the two particle types were prepared with different mixing ratios. The mixture samples were analyzed by determining the best linear combination of the two pure constituents that best resembled the measured signals of the mixtures. Using a quadratic programming algorithm, the mixing ratios could be determined with an accuracy of greater than 14\%. If each particle type is functionalized with a different antibody, multiplex detection of two different analytes becomes feasible.}, language = {en} } @inproceedings{KohlbergerWildKasperetal.2021, author = {Kohlberger, David-Sharif and Wild, Dominik and Kasper, Stefan and Czupalla, Markus}, title = {Modeling and analyses of a thermal passively stabilized LEO/GEO star tracker with embedded phase change material applying the Infused Thermal Solutions (ITS) method}, series = {ICES202: Satellite, Payload, and Instrument Thermal Control}, booktitle = {ICES202: Satellite, Payload, and Instrument Thermal Control}, publisher = {Texas Tech University}, address = {Lubbock, Tex.}, pages = {12 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Phase change materials offer a way of storing excess heat and releasing it when it is needed. They can be utilized as a method to control thermal behavior without the need for additional energy. This work focuses on exploring the potential of using phase change materials to passively control the thermal behavior of a star tracker by infusing it with a fitting phase change material. Based on the numerical model of the star trackers thermal behavior using ESATAN-TMS without implemented phase change material, a fitting phase change material for selected orbits is chosen and implemented in the thermal model. The altered thermal behavior of the numerical model after the implementation is analyzed for different amounts of the chosen phase change materials using an ESATAN-based subroutine developed by the FH Aachen. The PCM-modelling-subroutine is explained in the paper ICES-2021-110. The results show that an increasing amount of phase change material increasingly damps temperature oscillations. Using an integral part structure some of the mass increase can be compensated.}, language = {en} } @inproceedings{WildCzupallaFoerstner2021, author = {Wild, Dominik and Czupalla, Markus and F{\"o}rstner, Roger}, title = {Modeling, prediction and test of additive manufactured integral structures with embedded lattice and phase change material applying Infused Thermal Solutions (ITS)}, series = {ICES104: Advances in Thermal Control Technology}, booktitle = {ICES104: Advances in Thermal Control Technology}, publisher = {Texas Tech University}, address = {Lubbock, Tex.}, pages = {12 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Infused Thermal Solutions (ITS) introduces a method for passive thermal control to stabilize structural components thermally without active heating and cooling systems, but with phase change material (PCM) for thermal energy storage (TES), in combination with lattice - both embedded in additive manufactured functional structures. In this ITS follow-on paper a thermal model approach and associated predictions are presented, related on the ITS functional breadboards developed at FH Aachen. Predictive TES by PCM is provided by a specially developed ITS PCM subroutine, which is applicable in ESATAN. The subroutine is based on the latent heat storage (LHS) method to numerically embed thermo-physical PCM behavior. Furthermore, a modeling approach is introduced to numerically consider the virtual PCM/lattice nodes within the macro-encapsulated PCM voids of the double wall ITS design. Related on these virtual nodes, in-plane and out-of-plane conductive links are defined. The recent additive manufactured ITS breadboard series are thermally cycled in the thermal vacuum chamber, both with and without embedded PCM. Related on breadboard hardware tests, measurement results are compared with predictions and are subsequently correlated. The results of specific simulations and measurements are presented. Recent predictive results of star tracker analyses are also presented in ICES-2021-106, based on this ITS PCM subroutine.}, language = {en} } @article{Staat2021, author = {Staat, Manfred}, title = {An extension strain type Mohr-Coulomb criterion}, series = {Rock mechanics and rock engineering}, volume = {54}, journal = {Rock mechanics and rock engineering}, number = {12}, publisher = {Springer Nature}, address = {Cham}, issn = {1434-453X}, doi = {10.1007/s00603-021-02608-7}, pages = {6207 -- 6233}, year = {2021}, abstract = {Extension fractures are typical for the deformation under low or no confining pressure. They can be explained by a phenomenological extension strain failure criterion. In the past, a simple empirical criterion for fracture initiation in brittle rock has been developed. In this article, it is shown that the simple extension strain criterion makes unrealistic strength predictions in biaxial compression and tension. To overcome this major limitation, a new extension strain criterion is proposed by adding a weighted principal shear component to the simple criterion. The shear weight is chosen, such that the enriched extension strain criterion represents the same failure surface as the Mohr-Coulomb (MC) criterion. Thus, the MC criterion has been derived as an extension strain criterion predicting extension failure modes, which are unexpected in the classical understanding of the failure of cohesive-frictional materials. In progressive damage of rock, the most likely fracture direction is orthogonal to the maximum extension strain leading to dilatancy. The enriched extension strain criterion is proposed as a threshold surface for crack initiation CI and crack damage CD and as a failure surface at peak stress CP. Different from compressive loading, tensile loading requires only a limited number of critical cracks to cause failure. Therefore, for tensile stresses, the failure criteria must be modified somehow, possibly by a cut-off corresponding to the CI stress. Examples show that the enriched extension strain criterion predicts much lower volumes of damaged rock mass compared to the simple extension strain criterion.}, language = {en} } @article{WeldenJablonskiWegeetal.2021, author = {Welden, Rene and Jablonski, Melanie and Wege, Christina and Keusgen, Michael and Wagner, Patrick Hermann and Wagner, Torsten and Sch{\"o}ning, Michael Josef}, title = {Light-Addressable Actuator-Sensor Platform for Monitoring and Manipulation of pH Gradients in Microfluidics: A Case Study with the Enzyme Penicillinase}, series = {Biosensors}, volume = {11}, journal = {Biosensors}, number = {6}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2079-6374}, doi = {10.3390/bios11060171}, pages = {Artikel 171}, year = {2021}, abstract = {The feasibility of light-addressed detection and manipulation of pH gradients inside an electrochemical microfluidic cell was studied. Local pH changes, induced by a light-addressable electrode (LAE), were detected using a light-addressable potentiometric sensor (LAPS) with different measurement modes representing an actuator-sensor system. Biosensor functionality was examined depending on locally induced pH gradients with the help of the model enzyme penicillinase, which had been immobilized in the microfluidic channel. The surface morphology of the LAE and enzyme-functionalized LAPS was studied by scanning electron microscopy. Furthermore, the penicillin sensitivity of the LAPS inside the microfluidic channel was determined with regard to the analyte's pH influence on the enzymatic reaction rate. In a final experiment, the LAE-controlled pH inhibition of the enzyme activity was monitored by the LAPS.}, language = {en} } @article{AkimbekovDigelTastambeketal.2021, author = {Akimbekov, Nuraly S. and Digel, Ilya and Tastambek, Kuanysh T. and Sherelkhan, Dinara K. and Jussupova, Dariya B. and Altynbay, Nazym P.}, title = {Low-rank coal as a source of humic substances for soil amendment and fertility management}, series = {Agriculture}, volume = {11}, journal = {Agriculture}, number = {12}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2077-0472}, doi = {10.3390/agriculture11121261}, pages = {25 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Humic substances (HS), as important environmental components, are essential to soil health and agricultural sustainability. The usage of low-rank coal (LRC) for energy generation has declined considerably due to the growing popularity of renewable energy sources and gas. However, their potential as soil amendment aimed to maintain soil quality and productivity deserves more recognition. LRC, a highly heterogeneous material in nature, contains large quantities of HS and may effectively help to restore the physicochemical, biological, and ecological functionality of soil. Multiple emerging studies support the view that LRC and its derivatives can positively impact the soil microclimate, nutrient status, and organic matter turnover. Moreover, the phytotoxic effects of some pollutants can be reduced by subsequent LRC application. Broad geographical availability, relatively low cost, and good technical applicability of LRC offer the advantage of easy fulfilling soil amendment and conditioner requirements worldwide. This review analyzes and emphasizes the potential of LRC and its numerous forms/combinations for soil amelioration and crop production. A great benefit would be a systematic investment strategy implicating safe utilization and long-term application of LRC for sustainable agricultural production.}, language = {en} } @article{Kleefeld2021, author = {Kleefeld, Andreas}, title = {The hot spots conjecture can be false: some numerical examples}, series = {Advances in Computational Mathematics}, volume = {47}, journal = {Advances in Computational Mathematics}, publisher = {Springer}, address = {Dordrecht}, issn = {1019-7168}, doi = {10.1007/s10444-021-09911-5}, year = {2021}, abstract = {The hot spots conjecture is only known to be true for special geometries. This paper shows numerically that the hot spots conjecture can fail to be true for easy to construct bounded domains with one hole. The underlying eigenvalue problem for the Laplace equation with Neumann boundary condition is solved with boundary integral equations yielding a non-linear eigenvalue problem. Its discretization via the boundary element collocation method in combination with the algorithm by Beyn yields highly accurate results both for the first non-zero eigenvalue and its corresponding eigenfunction which is due to superconvergence. Additionally, it can be shown numerically that the ratio between the maximal/minimal value inside the domain and its maximal/minimal value on the boundary can be larger than 1 + 10- 3. Finally, numerical examples for easy to construct domains with up to five holes are provided which fail the hot spots conjecture as well.}, language = {en} } @misc{MayntzKeimerTegtmeyeretal.2021, author = {Mayntz, Joscha and Keimer, Jona and Tegtmeyer, Philipp and Dahmann, Peter and Hille, Sebastian and Stumpf, Eike and Fisher, Alex and Dorrington, Graham}, title = {Aerodynamic Investigation on Efficient Inflight Transition of a Propeller from Propulsion to Regeneration Mode}, series = {AIAA SCITECH 2022 Forum}, journal = {AIAA SCITECH 2022 Forum}, publisher = {AIAA}, address = {Reston, Va.}, doi = {10.2514/6.2022-0546}, year = {2021}, abstract = {This paper discusses a new way of inflight power regeneration for electric or hybrid-electric driven general aviation aircraft with one powertrain for both configurations. Three different approaches for the shift from propulsion to regeneration mode are analyzed. Numerical cal-culation and wind tunnel results are compared and show the highest regeneration potential for the "Windmill" approach, where the propeller blades are flipped, and rotation is reversed. A combination of all regeneration approaches for a realistic flight mission is discussed.}, language = {en} } @masterthesis{Breuer2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Breuer, Annika}, title = {Transformativer Designguide: Konzeption eines digitalen Guides f{\"u}r nachhaltige Designentwicklungen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, year = {2021}, abstract = {Designer entwerfen und gestalten oft, ohne die Gew{\"a}hrleistung von Ressourcen zu ber{\"u}cksichtigen. Nat{\"u}rliche Ressourcen werden im {\"U}bermaß verbraucht. Die Erde kommt mit dem Erneuern nicht mehr hinterher. Der Transformative Designguide ist ein digitaler Leitfaden f{\"u}r nachhaltige Designprozesse, der zu mehr Bewusstsein in der Produktion und im Design f{\"u}hrt, um Ressourcen langfristig einzusparen. Der Guide vermittelt ein umfassendes Bild und liefert alle ben{\"o}tigten Infos auf einen Blick. Das Design des Guides zeigt, dass nachhaltiges Design mehr Qualit{\"a}t durch erh{\"o}htes bewusstes Denken und Seriosit{\"a}t mit sich bringt. Die verschiedenen Herangehensweisen werden in einer einzigartigen 360° Navigation angezeigt. Animierte Grafiken scannen Materialien und Prozesse auf Nachhaltigkeit. Das Design des Guides wirkt dynamisch und sorgt f{\"u}r mehr Aufkl{\"a}rung im Bereich Ressourcenschutz.}, language = {de} } @masterthesis{Eschbach2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Eschbach, Lara}, title = {ESPACE - ESCAPE}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, year = {2021}, abstract = {Die Arbeit „ESPACE-ESCAPE" befasst sich mit der Frage, was entstehen kann, wenn man sich bewusst auf das einl{\"a}sst, was ist, und welche ungeahnten R{\"a}ume sich er{\"o}ffnen, wenn dieser Zustand erst einmal akzeptiert und somit erkundet werden kann. Die Fotografien erz{\"a}hlen in ihrem Zusammenspiel von einer Suche, von Niedergeschlagenheit und dem Gef{\"u}hl nicht von der Stelle zu kommen. Davon, sich im Kreis zu bewegen. Von vorbeiziehenden Tagen, Wochen und Monaten. Dem Wechsel zwischen Licht und Dunkelheit, deren Grenzen sich aufl{\"o}sen und ineinander {\"u}bergehen. Dem Wunsch danach, es der Natur gleichzutun und in einen Schlaf zu fallen. Nur f{\"u}r eine kurze lange Weile dem Winter entgehen. So eine Art Winterschlaf eben. Die Fotografien b{\"u}ndeln dieses kollektive Gef{\"u}hl als melancholische Sicht auf den unendlich erscheinenden Winter und dennoch: Zwischen den Zeilen liegen eine verborgene Sch{\"o}nheit, Hoffnung und Neuanfang.}, language = {de} } @masterthesis{Schoenlau2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Sch{\"o}nlau, Jennifer}, title = {Deutsche in der T{\"u}rkei: Wenn Deutsche in die T{\"u}rkei auswandern}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {122 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Warum wandern immer mehr Deutsche in die T{\"u}rkei aus, obwohl wir denken, dass es uns in Deutschland gut geht? Haben deutsche Auswanderer in der T{\"u}rkei ein besseres Leben? Diese und weitere Fragen wurden in diesem Projekt genauer beleuchtet. Die Beweggr{\"u}nde der Menschen sind so unterschiedlich wie das Leben selbst. Diese Bachelorarbeit beinhaltet Interviews von fr{\"u}her in Deutschland lebenden Personen, die in die T{\"u}rkei ausgewandert sind und mit ihnen ihre ganz pers{\"o}nliche Geschichte. Zusammen mit diesem Thema wurde untersucht, wie das aktuelle Leben der Protagonisten in der T{\"u}rkei ist: soziales Umfeld, das Einleben in eine neue Kultur und die Lebensqualit{\"a}t. Ein pers{\"o}nliches und intimes Interview lag hier besonders im Fokus. Die Arbeit wird mit Fotografien unterst{\"u}tzt, die den Alltag Deutscher in der T{\"u}rkei zeigen. Mit diesem Projekt werden Vorurteile {\"u}ber die T{\"u}rkei und die dort lebenden Menschen best{\"a}tigt, widerlegt und neue Erkenntnisse zur Frage „warum Deutsche in die T{\"u}rkei auswandern" gewonnen.}, language = {de} } @masterthesis{Blumenthal2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Blumenthal, Lea Katrin}, title = {Manipulation: Ein didaktisches interaktives Ausstellungskonzept}, publisher = {Fachhochschule Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {125 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Bei dem Projekt handelt es sich um eine interaktive Station f{\"u}r Jugendliche mit dem Ziel, Manipulation im Alltag zu entlarven und mithilfe von konkreten Beispielen spielerisch zu lernen. Im Dialog stehen sich Individuen in st{\"a}ndiger Beeinflussung gegen{\"u}ber. Das Wissen darum kann bewusst (aus)genutzt werden und den Gespr{\"a}chspartner zu „unbewusstem" Handeln verleiten. Eine entsprechende Nutzung zum eigenen Vorteil bezeichnet man als Manipulation. Es soll bei Jugendlichen ein Bewusstsein geschaffen werden, um gezielt Manipulation zu erkennen. Erstellt wird hierf{\"u}r eine Installation im Raum mit einer abstrahierten, metaphorischen Darstellung von Manipulation. Die Jugendlichen erfahren sich im interaktiven Part einerseits in der Situation eines Manipulationsopfers und andererseits als Manipulant. Die begehbare Station vermittelt {\"u}ber die R{\"a}umlichkeit das Gef{\"u}hl der Bedr{\"a}ngnis und erzeugt auf plakative Weise eine k{\"o}rperliche Erfahrung einer Bredouille, die im psychischen Zusammenhang zu Manipulation steht.}, language = {de} } @masterthesis{Dressen2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Dreßen, Samira}, title = {Teach and Learn-Platform: eine Applikation f{\"u}r Bildungseinrichtungen, Sch{\"u}ler und Studenten}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {198 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Die Applikation „Slot" ist eine lehrbegleitende Kommunikations- und Kooperationsplattform, die eine zeitgem{\"a}ße Lehre, Studienorganisation und Pr{\"a}sentation zul{\"a}sst. Slot dient dabei nicht nur als Hilfestellung f{\"u}r Lehrende und Lernende, sondern erm{\"o}glicht auch die vollst{\"a}ndige Durchf{\"u}hrung von effizientem Unterricht. Den Lernenden soll maximale Kontrolle zur Erarbeitung ihres Wissens und {\"U}bersichtlichkeit in der Kommunikation geboten werden. Um f{\"u}r die unterschiedlichen Nutzergruppen ein benutzerfreundliches System zu schaffen, steht eine breitgef{\"a}cherte Funktionsauswahl zur Verf{\"u}gung: Videochat, Messenger, VR-Raum, Whiteboard, Aufgaben{\"u}bersicht, Datenabgabe, Kalender, Profil und ToDo-List. Die Nutzungsm{\"o}glichkeiten k{\"o}nnen individuell auf die unterschiedlichen Nutzergruppen und deren entsprechenden Bed{\"u}rfnissen angepasst werden.}, language = {de} } @masterthesis{Steffens2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Steffens, Nina}, title = {Bahn-Buddy: Informative Gamification Reiseapp f{\"u}r die DB f{\"u}r Kinder}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {91 Seiten}, year = {2021}, abstract = {„Bahn-Buddy" ist eine App, die Kindern bei Bahnfahrten auf unterhaltsame Weise ihre Umgebung n{\"a}herbringt. Dabei wird mit GPS gearbeitet, um die Inhalte der App auf die jeweilige Bahnstrecke abzustimmen. Verschiedene Minispiele und Infoscreens sollen der Fahrt ein interaktiveres Gef{\"u}hl verleihen und somit die gef{\"u}hlte Fahrzeit f{\"u}r die Zielgruppe reduzieren. Den Kindern soll dabei auf eine spielerische Art und Weise Wissen {\"u}ber das Land, aber auch {\"u}ber alternative Verkehrsmittel und den Einfluss des Verkehrs auf die Umwelt vermittelt werden. Ziel ist es, die generelle Erfahrung des Bahnfahrens positiver zu gestalten. Dies soll zu einer fr{\"u}hen Kundenbindung f{\"u}hren und durch den geringeren CO2-Ausstoß bei Reisen mit der Bahn einen positiven Effekt auf die Umwelt haben.}, language = {de} } @masterthesis{Sonntag2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Sonntag, Jana}, title = {Konzeption und Entwicklung einer Corporate Identity und einer Tourismuskampagne f{\"u}r das Siegerland}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {57 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Im Rahmen meiner Bachelorarbeit werden ich mich mit der Konzeption und Entwicklung einer Corporate Identity f{\"u}r das Siegerland besch{\"a}ftigen. Weiterhin m{\"o}chte ich eine Tourismuskampagne f{\"u}r diese Region gestalten.}, language = {de} } @masterthesis{Anders2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Anders, Milena}, title = {Alternative Landwirtschaft - Wo kommt unser Essen her?}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {79 Seiten}, year = {2021}, abstract = {In den letzten 1.5 Jahren haben wir sehr deutlich gemerkt, dass es den Klimawandel wirklich gibt - ein Virus, welches unsere gesamte Welt auf links dreht, {\"U}berschwemmungskatastrophen, extreme Temperaturschwankungen, etc. Es ist also Zeit etwas zu ver{\"a}ndern, es ist Zeit aktiv hinzusehen und zu handeln - bewusst zu leben, bewusst zu konsumieren. Das Thema Ern{\"a}hrung wird zwar immer wichtiger f{\"u}r einige von uns, jedoch reicht mir die Aufmerksamkeit bisher nicht. Es sind nicht nur Lebensmittel, welche nach dem Aufenthalt im Supermarkt in unserem K{\"u}hlschrank und anschließend in unserem Bauch landen. Mit diesen Lebensmitteln gehen außerdem folgende Aspekte einher: der Klimawandel, unsere Gesundheit, die Ausbeutung von Tieren, Menschen und Natur. Also wie sieht eigentlich der Enstehungsprozess hinter all diesen (meist) verpackten Lebensmitteln aus? Einen Teil dieser Prozesse habe ich mir im Rahmen meiner Bachelorarbeit angeschaut. Ich habe ausschließlich Bio-H{\"o}fe besucht, um mir ein eigenes Bild von "alternativer Landwirtschaft" zu machen. Die Arbeit erm{\"o}glicht Interessierten einen neutralen Einblick hinter die Kulisse unserer Lebensmittel und schafft eine Anregung f{\"u}r einen bewussteren Konsum.}, language = {de} } @masterthesis{Mann2021, type = {Bachelor Thesis}, author = {Mann, Judith}, title = {Entwicklung eines neuen Erscheinungsbildes f{\"u}r das Museum f{\"u}r Ostasiatische Kunst K{\"o}ln}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {89 Seiten}, year = {2021}, abstract = {Seit dem Zeitpunkt seiner Gr{\"u}ndung im Jahr 1909 lautet der Auftrag des K{\"o}lner Museums f{\"u}r Ostasiatische Kunst, der europ{\"a}ischen Gesellschaft die Kunst Ostasiens nahezubringen, f{\"u}r ein besseres Verst{\"a}ndnis und die Wertsch{\"a}tzung seiner Kultur zu sorgen und somit auch Rassismus und kolonialistischem Denken entgegenzuwirken - ein Anliegen, welches noch heute von unver{\"a}nderter Relevanz und Dringlichkeit ist. Im Zentrum des neuen Erscheinungsbildes steht der gest{\"u}rzte Buchstabe K und die somit entstehende Kombination von horizontaler und vertikaler, traditionell ostasiatischer Leserichtung deutet auf visueller Ebene ein Zusammenspiel zwischen den Kulturen an. Die Farbgebung des neuen Erscheinungsbildes greift die ruhige Atmosph{\"a}re des Museums auf und sorgt in Kombination mit einem streng gegliederten Raster f{\"u}r klare Struktur und Orientierung.}, language = {de} }