TY - THES A1 - Baierlein, Ellen T1 - Konzerthaus Berlin : Entwicklung eines Erscheinungsbildes für das Konzerthaus Berlin N2 - Das Konzerthaus Berlin ist einer der schönsten Orte Berlins für klassische Musik. Dabei steht das Haus auf der Schwelle zwischen langer Tradition und Moderne. Die Qualität an Musik, die dort gespielt wird, soll dabei für alle zugänglich sein. Dies machen die unterschiedlichsten Konzerte möglich. Um diesen modernen Anspruch auch nach außen zu kommunizieren, wurde ein neues Gestaltungskonzept für das Konzerthaus Berlin entwickelt. Im Fokus des neu entwickelten Corporate Designs steht der Rhythmus Gedanke, welcher sich im Headline Prinzip zeigt sowie medienübergreifend in der Layoutgestaltung durch Groß/Klein Kontraste fortsetzt. Das Erscheinungsbild funktioniert dabei sowohl animiert als auch statisch. Musik wird dadurch visuell erfahrbar gemacht und bildet den modernen Fokuspunkt in der Gestaltung. KW - Corporate Design KW - Konzerthaus KW - Klassische Musik KW - Musik KW - Berlin Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Bähr, Luisa T1 - Localution : Entwicklung eines digitalen Lösungsmodells zur Verbindung des digitalen und stationären Handels N2 - Die Nutzung des Onlinehandels steigt seit Jahren kontinuierlich an. Für Händler:innen und ganz besonders für kleine Anbieter:innen, die zunehmend von größeren verdrängt werden, ist es wichtiger denn je, ihren Onlineauftritt auf den neuesten Stand zu bringen. Doch stellt dies die kleineren Anbieter:innen oftmals vor große Herausforderungen, denn der digitale Handel muss stets aktualisiert werden und kostet Zeit, Aufwand und Geld. „Localution“ ist eine digitale Plattform, die es lokalen Anbieter:innen möglich macht, mit wenig Aufwand eine Webseite aufzubauen. Zusätzlich sind Angebote buchbar, die den stationären Handel optimieren. Für Konsument:innen bietet „Localution“ die Möglichkeit, lokale Anbieter:innen in der Nähe zu finden und Termine zu buchen. KW - Onlinehandel KW - Lokal KW - Interaktive Gestaltung KW - Onlinepräsenz KW - Künstliche Intelligenz Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Cheenakula, Dheeraja A1 - Paulsen, Svea A1 - Ott, Fabian A1 - Grömping, Markus T1 - Operational window of a deammonifying sludge for mainstream application in a municipal wastewater treatment plant JF - Water and Environment Journal N2 - The present work aimed to study the mainstream feasibility of the deammonifying sludge of side stream of municipal wastewater treatment plant (MWWTP) in Kaster, Germany. For this purpose, the deammonifying sludge available at the side stream was investigated for nitrogen (N) removal with respect to the operational factors temperature (15–30°C), pH value (6.0–8.0) and chemical oxygen demand (COD)/N ratio (≤1.5–6.0). The highest and lowest N-removal rates of 0.13 and 0.045 kg/(m³ d) are achieved at 30 and 15°C, respectively. Different conditions of pH and COD/N ratios in the SBRs of Partial nitritation/anammox (PN/A) significantly influenced both the metabolic processes and associated N-removal rates. The scientific insights gained from the current work signifies the possibility of mainstream PN/A at WWTPs. The current study forms a solid basis of operational window for the upcoming semi-technical trails to be conducted prior to the full-scale mainstream PN/A at WWTP Kaster and WWTPs globally. KW - Anammox KW - Mainstream KW - Nitrogen removal KW - Partial nitritation KW - Wastewater Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.1111/wej.12898 SN - 1747-6593 N1 - Corresponding author: Dheeraja Cheenakula IS - Early View SP - 1 EP - 12 PB - Wiley CY - Chichester ER - TY - JOUR A1 - Hoffstadt, Kevin A1 - Cheenakula, Dheeraja A1 - Nikolausz, Marcell A1 - Krafft, Simone A1 - Harms, Hauke A1 - Kuperjans, Isabel T1 - Design and construction of a new reactor for flexible biomethanation of hydrogen JF - Fermentation N2 - The increasing share of renewable electricity in the grid drives the need for sufficient storage capacity. Especially for seasonal storage, power-to-gas can be a promising approach. Biologically produced methane from hydrogen produced from surplus electricity can be used to substitute natural gas in the existing infrastructure. Current reactor types are not or are poorly optimized for flexible methanation. Therefore, this work proposes a new reactor type with a plug flow reactor (PFR) design. Simulations in COMSOL Multiphysics ® showed promising properties for operation in laminar flow. An experiment was conducted to support the simulation results and to determine the gas fraction of the novel reactor, which was measured to be 29%. Based on these simulations and experimental results, the reactor was constructed as a 14 m long, 50 mm diameter tube with a meandering orientation. Data processing was established, and a step experiment was performed. In addition, a kLa of 1 h−1 was determined. The results revealed that the experimental outcomes of the type of flow and gas fractions are in line with the theoretical simulation. The new design shows promising properties for flexible methanation and will be tested. KW - methanation KW - plug flow reactor KW - bubble column KW - bio-methane KW - power-to-gas Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/fermentation9080774 SN - 2311-5637 N1 - The article belongs to the Special Issue Fermentation Processes: Modeling, Optimization and Control VL - 9 IS - 8 SP - 1 EP - 16 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Grajewski, Matthias A1 - Kleefeld, Andreas T1 - Detecting and approximating decision boundaries in low-dimensional spaces JF - Numerical Algorithms N2 - A method for detecting and approximating fault lines or surfaces, respectively, or decision curves in two and three dimensions with guaranteed accuracy is presented. Reformulated as a classification problem, our method starts from a set of scattered points along with the corresponding classification algorithm to construct a representation of a decision curve by points with prescribed maximal distance to the true decision curve. Hereby, our algorithm ensures that the representing point set covers the decision curve in its entire extent and features local refinement based on the geometric properties of the decision curve. We demonstrate applications of our method to problems related to the detection of faults, to multi-criteria decision aid and, in combination with Kirsch’s factorization method, to solving an inverse acoustic scattering problem. In all applications we considered in this work, our method requires significantly less pointwise classifications than previously employed algorithms. KW - MCDA KW - Inverse scattering problem KW - Fault approximation KW - Fault detection Y1 - 2023 SN - 1572-9265 N1 - Corresponding author: Matthias Grajewski VL - 93 IS - 4 PB - Springer Science+Business Media CY - Dordrecht ER - TY - RPRT A1 - Siegert, Petra A1 - Bongaerts, Johannes A1 - Wagner, Torsten A1 - Schöning, Michael Josef A1 - Selmer, Thorsten T1 - Abschlussbericht zum Projekt zur Überwachung biotechnologischer Prozesse mittels Diacetyl-/Acetoin-Biosensor und Evaluierung von Acetoin-Reduktasen zur Verwendung in Biotransformationen Y1 - 2022 N1 - Laufzeit: 01.01.2016 – 31.12.2019 (verlängert bis 31.12.2020) Förderkennzeichen: 322-8.03.04.02-FH-Struktur 2016/02 Gefördert durch: Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen CY - Aachen ER - TY - JOUR T1 - Dimensionen 2-2022: Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - Werkstatt Zukunft N2 - Werkstatt Zukunft - Die FH Aachen versteht sich als interdisziplinäre Ideenschmiede 04| Aufbruch ins Ungewisse 08| Mit Altpapierresten aus der Energiekrise 14| Mehr Power für die Energiewende 20| Pfadfinder im Datendschungel 23| Ein historischer Schritt 24| Gemeinsam vorwärts 30| Für eine gerechte Hochschule. Für alle. 32| Der grüne Reiter 34| Vom Flugsimulator bis zum Roboter 36| Unsere Azubis sind top! 38| WIR sind ein Sportteam! 40| Effizient und sicher: Der Bergbau der Zukunft 46| Mit Sonnenlicht zu sauberem Trinkwasser 48| Neue Brandmeldeanlage für den Dom zu Aachen 50| Auszeichnung für außergewöhnliches Engagement 52| Neue Ideen für Schloss Lichtenburg 55| Kopfnuss 56| One-Man-Show 60| Kämpferin für das Schöne 61| Ein charmanter Diplomat 62| Teamplay für die Zukunft 63| Impressum T3 - Dimensionen - Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - 2022, 2 Y1 - 2022 CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Leßmann, Mika T1 - Designing confidence : eine patient:innenzentrierte Intervention für belastende Behandlungssituationen - am Beispiel von Strahlentherapie N2 - Krebstherapie bei Kindern ist für alle Beteiligten eine emotional bedrückende Angelegenheit. Besonders die Strahlentherapie stellt Kinder aufgrund der Häufigkeit der Termine, der Isolation während der Bestrahlung und der Fixierung vor Herausforderungen. „nia“ ermöglicht es den Angehörigen, während der Behandlung einen physischen Kontakt zum Kind zu halten. Zwei miteinander verbundene Zwillingsgeräte registrieren die Bewegungen der Hände und übertragen die Berührung an das jeweils andere Gerät. Diese taktile Kommunikation sorgt für innere Ruhe und Verbundenheit. Vor der eigentlichen Therapie liegen die Geräte in einem Koffer, welcher ein Modell des Behandlungsraums beinhaltet. Mithilfe dessen werden die Kinder spielerisch auf die Bestrahlung vorbereitet. So sollen sich in Zukunft weniger Kinder ängstlich und allein einer Strahlentherapie stellen müssen. KW - Produktdesign KW - Medizindesign KW - Krebs KW - Kinder KW - Emotionen Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Nahrings, Laura Aileen T1 - Seamless Connection : die Integration eines smarten WLAN Routers in die Wohnumgebung N2 - In Deutschland verfügen mehr als 95 % aller Haushalte über einen Internetzugang und das Interesse an Smart Home Anwendungen steigt. Je vernetzter das Zuhause wird, desto mehr Devices müssen dort ihren Platz finden. WLAN Router wirken durch ihre technische Designsprache meist wie Fremdkörper im Raum, sodass oft versucht wird, sie zu verstecken. Das soll sich mit „Cobo“, dem smarten WLAN Router, ändern. Neben der Bereitstellung einer Internetanbindung wird er zum Hub für alle Smart Home Anwendungen. Als Herzstück des Zuhauses sorgt er für die Vernetzung aller Devices und schafft zudem eine Verbindung zwischen Technologie und Interior. Mit seinem minimalistischen Design und der gezielten Auswahl an Materialien und Farben fügt sich der intelligente Router in die eigenen vier Wände ein. „Cobo“ ist kein WLAN Router, der im Schuhregal versteckt werden muss, denn er wird zum Teil der Einrichtung. KW - Router KW - Wifi KW - Smarthome KW - Produktdesign KW - Seamlessconnection Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Rabe, Leonie Maria T1 - Wohlfühlen in den eigenen vier Wänden : ein Produkt, welches die Wohn- und Lebensqualität steigert. N2 - Viele Menschen fühlen sich in ihren eigenen vier Wänden nicht wohl. Sie sind gestresst und können nicht entspannen. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Produkt zu erschaffen, welches in seinen Funktionen und seinem Design dafür sorgt, dass die Nutzer:innen sich zu Hause wohler fühlen. Es soll alle Funktionen vereinen, die dafür sorgen, dass der Alltagsstress besser bewältigt werden kann und man in seinem Zuhause entspannen kann und den Moment mehr genießt. Entstanden ist Iwa, ein Produkt, welches zum einen als Luftreiniger arbeitet und die Raumluft filtert und im Zusammenspiel mit Licht und Musik die Raumatmosphäre verbessert und so Stress mindert. Das Design soll genau wie die Funktionen beruhigend, entspannend und erdend wirken. Es ist angelehnt am Zen-Design. So bietet Iwa einen großen Mehrwert. Die Funktionen sorgen im Zusammenspiel mit dem Design für eine verbesserte Wohn- und Lebensqualität. KW - Raumatmosphäre KW - entspannen KW - Zen KW - Luftreiniger KW - Licht Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Luft, Angela A1 - Bremen, Sebastian A1 - Luft, Nils T1 - A cost/benefit and flexibility evaluation framework for additive technologies in strategic factory planning JF - Processes N2 - There is a growing demand for more flexibility in manufacturing to counter the volatility and unpredictability of the markets and provide more individualization for customers. However, the design and implementation of flexibility within manufacturing systems are costly and only economically viable if applicable to actual demand fluctuations. To this end, companies are considering additive manufacturing (AM) to make production more flexible. This paper develops a conceptual model for the impact quantification of AM on volume and mix flexibility within production systems in the early stages of the factory-planning process. Together with the model, an application guideline is presented to help planners with the flexibility quantification and the factory design process. Following the development of the model and guideline, a case study is presented to indicate the potential impact additive technologies can have on manufacturing flexibility Within the case study, various scenarios with different production system configurations and production programs are analyzed, and the impact of the additive technologies on volume and mix flexibility is calculated. This work will allow factory planners to determine the potential impacts of AM on manufacturing flexibility in an early planning stage and design their production systems accordingly. KW - additive manufacturing KW - factory planning KW - manufacturing flexibility KW - volume flexibility KW - mix flexibility Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/pr11071968 SN - 2227-9717 VL - 11 IS - 7 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Janus, Kevin Alexander A1 - Achtsnicht, Stefan A1 - Tempel, Laura A1 - Drinic, Aleksaner A1 - Kopp, Alexander A1 - Keusgen, Michael A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Influence of fibroin membrane composition and curing parameters on the performance of a biodegradable enzymatic biosensor manufactured from Silicon-Free Carbon JF - Physica status solidi : pss. A, Applications and materials science N2 - Herein, fibroin, polylactide (PLA), and carbon are investigated for their suitability as biocompatible and biodegradable materials for amperometric biosensors. For this purpose, screen-printed carbon electrodes on the biodegradable substrates fibroin and PLA are modified with a glucose oxidase membrane and then encapsulated with the biocompatible material Ecoflex. The influence of different curing parameters of the carbon electrodes on the resulting biosensor characteristics is studied. The morphology of the electrodes is investigated by scanning electron microscopy, and the biosensor performance is examined by amperometric measurements of glucose (0.5–10 mM) in phosphate buffer solution, pH 7.4, at an applied potential of 1.2 V versus a Ag/AgCl reference electrode. Instead of Ecoflex, fibroin, PLA, and wound adhesive are tested as alternative encapsulation compounds: a series of swelling tests with different fibroin compositions, PLA, and Ecoflex has been performed before characterizing the most promising candidates by chronoamperometry. Therefore, the carbon electrodes are completely covered with the particular encapsulation material. Chronoamperometric measurements with H2O2 concentrations between 0.5 and 10 mM enable studying the leakage current behavior. KW - amperometric biosensors KW - biocompatible KW - biodegradabl KW - encapsulation materials KW - fibroin Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/pssa.202300081 SN - 1862-6300 (Print) SN - 1862-6319 (Online) N1 - Corresponding author: Michael J. Schöning VL - 220 IS - 22 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Falkenberg, Fabian A1 - Voß, Leonie A1 - Bott, Michael A1 - Bongaerts, Johannes A1 - Siegert, Petra T1 - New robust subtilisins from halotolerant and halophilic Bacillaceae JF - Applied Microbiology and Biotechnology N2 - The aim of the present study was the characterisation of three true subtilisins and one phylogenetically intermediate subtilisin from halotolerant and halophilic microorganisms. Considering the currently growing enzyme market for efficient and novel biocatalysts, data mining is a promising source for novel, as yet uncharacterised enzymes, especially from halophilic or halotolerant Bacillaceae, which offer great potential to meet industrial needs. Both halophilic bacteria Pontibacillus marinus DSM 16465ᵀ and Alkalibacillus haloalkaliphilus DSM 5271ᵀ and both halotolerant bacteria Metabacillus indicus DSM 16189 and Litchfieldia alkalitelluris DSM 16976ᵀ served as a source for the four new subtilisins SPPM, SPAH, SPMI and SPLA. The protease genes were cloned and expressed in Bacillus subtilis DB104. Purification to apparent homogeneity was achieved by ethanol precipitation, desalting and ion-exchange chromatography. Enzyme activity could be observed between pH 5.0–12.0 with an optimum for SPPM, SPMI and SPLA around pH 9.0 and for SPAH at pH 10.0. The optimal temperature for SPMI and SPLA was 70 °C and for SPPM and SPAH 55 °C and 50 °C, respectively. All proteases showed high stability towards 5% (w/v) SDS and were active even at NaCl concentrations of 5 M. The four proteases demonstrate potential for future biotechnological applications. KW - Biotechnological application KW - Bacillaceae KW - Subtilisin KW - Subtilases KW - Halotolerant protease Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s00253-023-12553-w SN - 1432-0614 N1 - Corresponding author: Petra Siegert VL - 107 SP - 3939 EP - 3954 PB - Springer Nature CY - Berlin ER - TY - BOOK A1 - Sept, Marcel A1 - Zillinger, Christina A1 - Wiechert, Johanna A1 - Thelen, Marius ED - Kroll-Ludwigs, Kathrin ED - Bassen-Metz, Yasmine ED - Bernecker, Andreas ED - Eggert, Mathias ED - Fritz, Thomas ED - Golland, Alexander ED - Höhne, Tim ED - Tran, Duc Hung ED - Vogt, Jürgen T1 - Aachener Online-Schriften Wirtschaft und Recht. Band 6. 01/2023 N2 - Inhaltsverzeichnis - Bachelorarbeiten 1. Zukunft der Rente – Kann eine Erwerbstätigenversicherung das demografische Problem nachhaltig lösen? - Marcel Sept | Seite 4-73 2. Die versammlungsgebundenen Aktionärsrechte in der neuen virtuellen Hauptversammlung – eine Bewertung aus Unternehmer- und Aktionärssicht - Christina Zillinger | Seite 74-130 3. Praxisleitfaden für den Arbeitgeber zum gesetzlichen Sonderkündigungsschutz – Was muss der Arbeitgeber tun, um durch Gesetz besonders geschützten Arbeitnehmern kündigen zu können? - Johanna Wiechert | Seite 131-195 4. Die Steuervergünstigung bei Umstrukturierungen im Konzern nach § 6a GrEStG im Lichte der aktuellen Rechtsprechung - Marius Thelen | Seite 196-265 T3 - Aachener Online-Schriften Wirtschaft und Recht - 6 Y1 - 2023 PB - FH Aachen / Fachbereich Wirtschaftswissenschaften CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Möhren, Felix A1 - Bergmann, Ole A1 - Janser, Frank A1 - Braun, Carsten T1 - On the influence of elasticity on propeller performance: a parametric study JF - CEAS Aeronautical Journal N2 - The aerodynamic performance of propellers strongly depends on their geometry and, consequently, on aeroelastic deformations. Knowledge of the extent of the impact is crucial for overall aircraft performance. An integrated simulation environment for steady aeroelastic propeller simulations is presented. The simulation environment is applied to determine the impact of elastic deformations on the aerodynamic propeller performance. The aerodynamic module includes a blade element momentum approach to calculate aerodynamic loads. The structural module is based on finite beam elements, according to Timoshenko theory, including moderate deflections. Several fixed-pitch propellers with thin-walled cross sections made of both isotropic and non-isotropic materials are investigated. The essential parameters are varied: diameter, disc loading, sweep, material, rotational, and flight velocity. The relative change of thrust between rigid and elastic blades quantifies the impact of propeller elasticity. Swept propellers of large diameters or low disc loadings can decrease the thrust significantly. High flight velocities and low material stiffness amplify this tendency. Performance calculations without consideration of propeller elasticity can lead to decreased efficiency. To avoid cost- and time-intense redesigns, propeller elasticity should be considered for swept planforms and low disc loadings. KW - Propeller KW - Finite element method KW - Blade element method KW - Propeller elasticity KW - Aeroelasticity Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s13272-023-00649-y SN - 1869-5590 (Online) SN - 1869-5582 (Print) N1 - Corresponding author: Felix Möhren VL - 14 SP - 311 EP - 323 PB - Springer Nature CY - Berlin ER - TY - THES A1 - Hoffmann, Jan-Peter T1 - Schlüter Projekt X N2 - Schlüter Projekt X ist die fiktive Reanimation des Traktorenherstellers Schlüter. Dabei geht es darum, auf Basis der originalen Traktoren eine moderne Maschine zu entwerfen, welche die bewährte und beliebte Formsprache mit moderner Technologie und aktuellen Funktionen verbindet, um den Anforderungen der modernen Landwirtschaft gerecht zu werden. Dazu wurde Projekt X stark modular aufgebaut. Die Fahrzeugkabine lässt sich um 180° drehen und gegebenenfalls durch ein vollkommen autonomes Modul austauschen. Die Reifen lassen sich bei Bedarf durch Ketten ersetzen. Projekt X wird elektronisch angetrieben, zur Vermeidung langer Ladezeiten lässt sich der gesamte Akkublock in der Motorhaube austauschen. KW - Traktor KW - Landwirtschaft KW - Landwirt KW - Schlüter KW - Schlepper Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Block, Franziska A1 - May, Alexander A1 - Wetzel, Katharina A1 - Adels, Klaudia A1 - Elbers, Gereon A1 - Schulze, Margit A1 - Monakhova, Yulia T1 - What is the best spectroscopic method for simultaneous analysis of organic acids and (poly)saccharides in biological matrices: Example of Aloe vera extracts? JF - Talanta Open N2 - Several species of (poly)saccharides and organic acids can be found often simultaneously in various biological matrices, e.g., fruits, plant materials, and biological fluids. The analysis of such matrices sometimes represents a challenging task. Using Aloe vera (A. vera) plant materials as an example, the performance of several spectro-scopic methods (80 MHz benchtop NMR, NIR, ATR-FTIR and UV–vis) for the simultaneous analysis of quality parameters of this plant material was compared. The determined parameters include (poly)saccharides such as aloverose, fructose and glucose as well as organic acids (malic, lactic, citric, isocitric, acetic, fumaric, benzoic and sorbic acids). 500 MHz NMR and high-performance liquid chromatography (HPLC) were used as the reference methods. UV–vis data can be used only for identification of added preservatives (benzoic and sorbic acids) and drying agent (maltodextrin) and semiquantitative analysis of malic acid. NIR and MIR spectroscopies combined with multivariate regression can deliver more informative overview of A. vera extracts being able to additionally quantify glucose, aloverose, citric, isocitric, malic, lactic acids and fructose. Low-field NMR measurements can be used for the quantification of aloverose, glucose, malic, lactic, acetic, and benzoic acids. The benchtop NMR method was successfully validated in terms of robustness, stability, precision, reproducibility and limit of detection (LOD) and quantification (LOQ), respectively. All spectroscopic techniques are useful for the screening of (poly)saccharides and organic acids in plant extracts and should be applied according to its availability as well as information and confidence required for the specific analytical goal. Benchtop NMR spectroscopy seems to be the most feasible solution for quality control of A. vera products. KW - Spectroscopy KW - (Poly)saccharides KW - Organic acids KW - Aloe vera KW - qNMR Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.talo.2023.100220 SN - 2666-8319 VL - 7 IS - Art. No. 100220 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Haeger, Gerrit A1 - Wirges, Jessika A1 - Tanzmann, Nicole A1 - Oyen, Sven A1 - Jolmes, Tristan A1 - Jaeger, Karl-Erich A1 - Schörken, Ulrich A1 - Bongaerts, Johannes A1 - Siegert, Petra T1 - Chaperone assisted recombinant expression of a mycobacterial aminoacylase in Vibrio natriegens and Escherichia coli capable of N-lauroyl-L-amino acid synthesis JF - Microbial Cell Factories N2 - Background Aminoacylases are highly promising enzymes for the green synthesis of acyl-amino acids, potentially replacing the environmentally harmful Schotten-Baumann reaction. Long-chain acyl-amino acids can serve as strong surfactants and emulsifiers, with application in cosmetic industries. Heterologous expression of these enzymes, however, is often hampered, limiting their use in industrial processes. Results We identified a novel mycobacterial aminoacylase gene from Mycolicibacterium smegmatis MKD 8, cloned and expressed it in Escherichia coli and Vibrio natriegens using the T7 overexpression system. The recombinant enzyme was prone to aggregate as inclusion bodies, and while V. natriegens Vmax™ could produce soluble aminoacylase upon induction with isopropyl β-d-1-thiogalactopyranoside (IPTG), E. coli BL21 (DE3) needed autoinduction with lactose to produce soluble recombinant protein. We successfully conducted a chaperone co-expression study in both organisms to further enhance aminoacylase production and found that overexpression of chaperones GroEL/S enhanced aminoacylase activity in the cell-free extract 1.8-fold in V. natriegens and E. coli. Eventually, E. coli ArcticExpress™ (DE3), which co-expresses cold-adapted chaperonins Cpn60/10 from Oleispira antarctica, cultivated at 12 °C, rendered the most suitable expression system for this aminoacylase and exhibited twice the aminoacylase activity in the cell-free extract compared to E. coli BL21 (DE3) with GroEL/S co-expression at 20 °C. The purified aminoacylase was characterized based on hydrolytic activities, being most stable and active at pH 7.0, with a maximum activity at 70 °C, and stability at 40 °C and pH 7.0 for 5 days. The aminoacylase strongly prefers short-chain acyl-amino acids with smaller, hydrophobic amino acid residues. Several long-chain amino acids were fairly accepted in hydrolysis as well, especially N-lauroyl-L-methionine. To initially evaluate the relevance of this aminoacylase for the synthesis of N-acyl-amino acids, we demonstrated that lauroyl-methionine can be synthesized from lauric acid and methionine in an aqueous system. Conclusion Our results suggest that the recombinant enzyme is well suited for synthesis reactions and will thus be further investigated. KW - Acyl-amino acids KW - Inclusion bodies KW - Chaperone co-expression KW - Vibrio natriegens KW - Aminoacylase Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.1186/s12934-023-02079-1 SN - 1475-2859 N1 - Corresponding author: Petra Siegert IS - 22 SP - Article number: 77 (2023) PB - Springer Nature ER - TY - JOUR A1 - Laarmann, Lukas A1 - Thoma, Andreas A1 - Misch, Philipp A1 - Röth, Thilo A1 - Braun, Carsten A1 - Watkins, Simon A1 - Fard, Mohammad T1 - Automotive safety approach for future eVTOL vehicles JF - CEAS Aeronautical Journal N2 - The eVTOL industry is a rapidly growing mass market expected to start in 2024. eVTOL compete, caused by their predicted missions, with ground-based transportation modes, including mainly passenger cars. Therefore, the automotive and classical aircraft design process is reviewed and compared to highlight advantages for eVTOL development. A special focus is on ergonomic comfort and safety. The need for further investigation of eVTOL’s crashworthiness is outlined by, first, specifying the relevance of passive safety via accident statistics and customer perception analysis; second, comparing the current state of regulation and certification; and third, discussing the advantages of integral safety and applying the automotive safety approach for eVTOL development. Integral safety links active and passive safety, while the automotive safety approach means implementing standardized mandatory full-vehicle crash tests for future eVTOL. Subsequently, possible crash impact conditions are analyzed, and three full-vehicle crash load cases are presented. KW - eVTOL development KW - eVTOL safety KW - Crashworthiness KW - Automotive safety approach KW - Full-vehicle crash test Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s13272-023-00655-0 SN - 1869-5590 (Online) SN - 1869-5582 (Print) N1 - Corresponding author: Lukas Laarmann PB - Springer Nature ER - TY - JOUR A1 - Pfaff, Raphael A1 - Babilon, Katharina T1 - Railway Challenge - moderne Auflage der Rainhill Trials? JF - Eisenbahntechnische Rundschau : ETR ; Impulsgeber für das System Bahn N2 - Die IMechE Railway Challenge wird jährlich in Stapleford, Großbritannien ausgetragen. Im Rahmen der Challenge entwickeln und bauen Studierende eine Lokomotive und vergleichen sich in verschiedenen Disziplinen, darunter eine automatisierte Zielbremsung, optimale Energierückgewinnung beim Bremsen und minimale Geräuschemissionen. Neben diesen und weiteren technischen Wettbewerbsdisziplinen treten die Fahrzeuge und die Teams auch in nicht-technischen Disziplinen wie einer Business Case Challenge an. Y1 - 2023 SN - 0013-2845 N1 - Homepageveröffentlichung unbefristet genehmigt für Fachhochschule Aachen / Rechte für einzelne Downloads und Ausdrucke für Besucher der Seiten genehmigt / © DVV Media Group GmbH VL - 2023 IS - 4 SP - 55 EP - 58 PB - DVV Media Group CY - Hamburg ER -