TY - THES A1 - Schnitzler, Nora T1 - Identifikation und Bewertung geeigneter Mikrostrukturierungen zum Schutz von Biohybridbeschichtungen von Zahnimplantaten vor Abrasion beim Zähneputzen N2 - Die Oberflächen dentaler Implantate sind definiert durch eine raue Oberfläche, um die Integration in den menschlichen Knochen zu optimieren. Entzündungen des umgebenden Zahnfleisches zählen dabei zu den häufigsten Komplikationen nach einer Implantation. Diese Entzündungen entstehen hauptsächlich durch bakterielle Infektionen des Weichgewebes an der Implantations-Stelle. Die raue Oberfläche trägt jedoch zu einer solchen Infektion bei. Da der Implantat-Kopf zum Teil aus dem Knochen herausragt, erfolgt beispielsweise beim Zähneputzen eine Freilegung der Implantat-Oberfläche. Die durch die Rauheit vergrößerte Oberfläche bietet dabei ideale Voraussetzungen für eine Bakterienansiedlung. In der aktuellen Forschung steht die Entwicklung einer Oberfläche im Vordergrund, die eine antibakterielle Funktionalisierung erzeugt. Diese verhindert die Bakterienansiedlung und wirkt einer Entzündung entgegen. Um die Beschichtung vor Verschleiß zu schützen und ihre Lebensdauer der antibakteriellen Wirkung zu erhöhen, ist es möglich die Oberfläche mit einer Mikrostruktur zu versehen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Identifikation geeigneter Mikrostrukturierungen, die der antibakteriellen Beschichtung einen optimalen Schutz vor Verschleiß bieten. Am Beispiel von Titan-Zahnimplantaten wird der Schutz der aufgetragenen Biohybridbeschichtung gegen abrasiven Verschleiß untersucht. Im Vorfeld wird eine Analyse der fertigungstechnischen Möglichkeiten mit Blick auf dentale Implantate und Mikrostrukturen durchgeführt, um das ein passendes Verfahren zu identifizieren. Die Analogiebauteile als Probenkörper werden, mithilfe des zuvor ausgewählten Verfahrens, mit verschiedenen Mikrostrukturen versehen. Im Rahmen einer Versuchsdurchführung, die die mechanische Belastung bei einem Zahnputzdurchgang imitiert, werden die verschiedenen Mikrostrukturen auf ihre Eignung für diese Anwendung überprüft. Ein Vorversuch dient zur Identifizierung eines geeigneten Ankerpeptids, welches den bindenden Bestandteil der Biohybridbeschichtung darstellt. Aus drei zuvor ausgewählten Ankerpeptiden wird das mit der besten Adhäsionsfähigkeit herausgestellt. Im finalen Versuchsdurchlauf wird das Ankerpeptid auf die Oberflächen, die mit den Mikrostrukturen versehen sind, aufgetragen. Dabei ist das Ziel eine Mikrostruktur herauszustellen, die den höchstmöglichen Schutz bietet. Durch eine Fluoreszenzprüfung mithilfe eines Flourescence Plate Readers wird jede Kombination nach den Belastungsversuchen auf den Restanteil der Beschichtung überprüft. Das Ergebnis stellt eine Mikrostruktur dar, die den bestmöglichen Schutz bietet. Dies ist erkennbar durch den höchsten Anteil an Restbeschichtung. Eine Strukturierung mit sogenannten Micro-Grooves in Kombination mit dem MacHis-Ankerpeptid erzielte in der Analyse der Belastungssimulationen die besten Ergebnisse bezüglich des Schutzes der Beschichtung. Durch die Versuche bestätigte sich eine weitere Annahme. Die Strukturierung der Oberfläche erzielt einen deutlich höheren Schutz im Vergleich zu einer unstrukturierten Oberfläche. Zudem hat sich herausgestellt, dass eine Beschichtung mit dem sogenannten PEO-Verfahren eine deutlich größere Adhäsion der Biohybridbeschichtung erzielt. Dies wird jedoch Thema weiterführender Forschungen sein und kein Bestandteil der vorliegenden Arbeit. Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Schoutetens, Frederic A1 - Dachwald, Bernd A1 - Heiligers, Jeannette T1 - Optimisation of photon-sail trajectories in the alpha-centauri system using evolutionary neurocontrol T2 - 8th ICATT 2021 N2 - With the increased interest for interstellar exploration after the discovery of exoplanets and the proposal by Breakthrough Starshot, this paper investigates the optimisation of photon-sail trajectories in Alpha Centauri. The prime objective is to find the optimal steering strategy for a photonic sail to get captured around one of the stars after a minimum-time transfer from Earth. By extending the idea of the Breakthrough Starshot project with a deceleration phase upon arrival, the mission’s scientific yield will be increased. As a secondary objective, transfer trajectories between the stars and orbit-raising manoeuvres to explore the habitable zones of the stars are investigated. All trajectories are optimised for minimum time of flight using the trajectory optimisation software InTrance. Depending on the sail technology, interstellar travel times of 77.6-18,790 years can be achieved, which presents an average improvement of 30% with respect to previous work. Still, significant technological development is required to reach and be captured in the Alpha-Centauri system in less than a century. Therefore, a fly-through mission arguably remains the only option for a first exploratory mission to Alpha Centauri, but the enticing results obtained in this work provide perspective for future long-residence missions to our closest neighbouring star system. Y1 - 2021 N1 - 8th ICATT (International Conference on Astrodynamics Tools and Techniques), 23 - 25 June 2021, Virtual SP - 1 EP - 15 ER - TY - JOUR A1 - Dachwald, Bernd T1 - Optimization of very-low-thrust trajectories using evolutionary neurocontrol JF - Acta Astronautica N2 - Searching optimal interplanetary trajectories for low-thrust spacecraft is usually a difficult and time-consuming task that involves much experience and expert knowledge in astrodynamics and optimal control theory. This is because the convergence behavior of traditional local optimizers, which are based on numerical optimal control methods, depends on an adequate initial guess, which is often hard to find, especially for very-low-thrust trajectories that necessitate many revolutions around the sun. The obtained solutions are typically close to the initial guess that is rarely close to the (unknown) global optimum. Within this paper, trajectory optimization problems are attacked from the perspective of artificial intelligence and machine learning. Inspired by natural archetypes, a smart global method for low-thrust trajectory optimization is proposed that fuses artificial neural networks and evolutionary algorithms into so-called evolutionary neurocontrollers. This novel method runs without an initial guess and does not require the attendance of an expert in astrodynamics and optimal control theory. This paper details how evolutionary neurocontrol works and how it could be implemented. The performance of the method is assessed for three different interplanetary missions with a thrust to mass ratio <0.15mN/kg (solar sail and nuclear electric). Y1 - 2005 SN - 1879-2030 VL - 57 IS - 2-8 SP - 175 EP - 185 PB - Elsevier CY - Amsterdam [u.a.] ER - TY - CHAP A1 - Dachwald, Bernd A1 - Mengali, Giovanni A1 - Quarta, Alessandro A A1 - Macdonald, Malcolm A1 - McInnes, Colin R T1 - Optical solar sail degradation modelling T2 - 1st International Symposium on Solar Sailing N2 - We propose a simple parametric OSSD model that describes the variation of the sail film's optical coefficients with time, depending on the sail film's environmental history, i.e., the radiation dose. The primary intention of our model is not to describe the exact behavior of specific film-coating combinations in the real space environment, but to provide a more general parametric framework for describing the general optical degradation behavior of solar sails. Y1 - 2007 N1 - 1st International Symposium on Solar Sailing 27–29 June 2007, Herrsching, Germany SP - 1 EP - 27 ER - TY - CHAP A1 - Loeb, Horst Wolfgang A1 - Schartner, Karl-Heinz A1 - Dachwald, Bernd A1 - Seboldt, Wolfgang T1 - SEP-Sample return from a main belt asteroid T2 - 30th International Electric Propulsion Conference N2 - By DLR-contact, sample return missions to the large main-belt asteroid “19, Fortuna” have been studied. The mission scenario has been based on three ion thrusters of the RIT-22 model, which is presently under space qualification, and on solar arrays equipped with triple-junction GaAs solar cells. After having designed the spacecraft, the orbit-to-orbit trajectories for both, a one-way SEP mission with a chemical sample return and an all-SEP return mission, have been optimized using a combination of artificial neural networks with evolutionary algorithms. Additionally, body-to-body trajectories have been investigated within a launch period between 2012 and 2015. For orbit-to-orbit calculation, the launch masses of the hybrid mission and of the all-SEP mission resulted in 2.05 tons and 1.56 tons, respectively, including a scientific payload of 246 kg. For the related transfer durations 4.14 yrs and 4.62 yrs were obtained. Finally, a comparison between the mission scenarios based on SEP and on NEP have been carried out favouring clearly SEP. Y1 - 2007 SP - 1 EP - 11 ER - TY - CHAP A1 - Spurmann, Jörn A1 - Ohndorf, Andreas A1 - Dachwald, Bernd A1 - Seboldt, Wolfgang A1 - Löb, Horst A1 - Schartner, Karl-Heinz T1 - Interplanetary trajectory optimization for a sep mission to Saturn T2 - 60th International Astronautical Congress 2009 N2 - The recently proposed NASA and ESA missions to Saturn and Jupiter pose difficult tasks to mission designers because chemical propulsion scenarios are not capable of transferring heavy spacecraft into the outer solar system without the use of gravity assists. Thus our developed mission scenario based on the joint NASA/ESA Titan Saturn System Mission baselines solar electric propulsion to improve mission flexibility and transfer time. For the calculation of near-globally optimal low-thrust trajectories, we have used a method called Evolutionary Neurocontrol, which is implemented in the low-thrust trajectory optimization software InTrance. The studied solar electric propulsion scenario covers trajectory optimization of the interplanetary transfer including variations of the spacecraft's thrust level, the thrust unit's specific impulse and the solar power generator power level. Additionally developed software extensions enabled trajectory optimization with launcher-provided hyperbolic excess energy, a complex solar power generator model and a variable specific impulse ion engine model. For the investigated mission scenario, Evolutionary Neurocontrol yields good optimization results, which also hold valid for the more elaborate spacecraft models. Compared to Cassini/Huygens, the best found solutions have faster transfer times and a higher mission flexibility in general. KW - Spacecraft KW - Reusable Rocket Engines KW - Hybrid Propellants Y1 - 2009 SN - 9781615679089 N1 - 60th International Astronautical Congress 2009 (IAC 2009) Held 12-16 October 2009, Daejeon, Republic of Korea. SP - 5234 EP - 5248 ER - TY - CHAP A1 - Schartner, Karl-Heinz A1 - Loeb, H. W. A1 - Dachwald, Bernd A1 - Ohndorf, Andreas T1 - Perspectives of electric propulsion for outer planetary and deep space missions T2 - European Planetary Science Congress 2009 N2 - Solar-electric propulsion (SEP) is superior with respect to payload capacity, flight time and flexible launch window to the conventional interplanetary transfer method using chemical propulsion combined with gravity assists. This fact results from the large exhaust velocities of electric low–thrust propulsion and is favourable also for missions to the giant planets, Kuiper-belt objects and even for a heliopause probe (IHP) as shown in three studies by the authors funded by DLR. They dealt with a lander for Europa and a sample return mission from a mainbelt asteroid [1], with the TANDEM mission [2]; the third recent one investigates electric propulsion for the transfer to the edge of the solar system. All studies are based on triple-junction solar arrays, on rf-ion thrusters of the qualified RIT-22 type and they use the intelligent trajectory optimization program InTrance [3]. Y1 - 2009 N1 - European Planetary Science Congress 2009, 13-18 September, Potsdam, Germany SP - 416 EP - 416 ER - TY - JOUR A1 - Richter, Charlotte A1 - Braunstein, Bjoern A1 - Staeudle, Benjamin A1 - Attias, Julia A1 - Suess, Alexander A1 - Weber, Tobias A1 - Mileva, Katya N. A1 - Rittweger, Joern A1 - Green, David A. A1 - Albracht, Kirsten T1 - Contractile behavior of the gastrocnemius medialis muscle during running in simulated hypogravity JF - npj Microgravity N2 - Vigorous exercise countermeasures in microgravity can largely attenuate muscular degeneration, albeit the extent of applied loading is key for the extent of muscle wasting. Running on the International Space Station is usually performed with maximum loads of 70% body weight (0.7 g). However, it has not been investigated how the reduced musculoskeletal loading affects muscle and series elastic element dynamics, and thereby force and power generation. Therefore, this study examined the effects of running on the vertical treadmill facility, a ground-based analog, at simulated 0.7 g on gastrocnemius medialis contractile behavior. The results reveal that fascicle−series elastic element behavior differs between simulated hypogravity and 1 g running. Whilst shorter peak series elastic element lengths at simulated 0.7 g appear to be the result of lower muscular and gravitational forces acting on it, increased fascicle lengths and decreased velocities could not be anticipated, but may inform the development of optimized running training in hypogravity. However, whether the alterations in contractile behavior precipitate musculoskeletal degeneration warrants further study. Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1038/s41526-021-00155-7 SN - 2373-8065 N1 - Corresponding author: Charlotte Richter VL - 7 IS - Article number: 32 PB - Springer Nature CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Jablonski, Melanie A1 - Poghossian, Arshak A1 - Keusgen, Michael A1 - Wege, Christina A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Detection of plant virus particles with a capacitive field-effect sensor JF - Analytical and Bioanalytical Chemistry N2 - Plant viruses are major contributors to crop losses and induce high economic costs worldwide. For reliable, on-site and early detection of plant viral diseases, portable biosensors are of great interest. In this study, a field-effect SiO2-gate electrolyte-insulator-semiconductor (EIS) sensor was utilized for the label-free electrostatic detection of tobacco mosaic virus (TMV) particles as a model plant pathogen. The capacitive EIS sensor has been characterized regarding its TMV sensitivity by means of constant-capacitance method. The EIS sensor was able to detect biotinylated TMV particles from a solution with a TMV concentration as low as 0.025 nM. A good correlation between the registered EIS sensor signal and the density of adsorbed TMV particles assessed from scanning electron microscopy images of the SiO2-gate chip surface was observed. Additionally, the isoelectric point of the biotinylated TMV particles was determined via zeta potential measurements and the influence of ionic strength of the measurement solution on the TMV-modified EIS sensor signal has been studied. KW - Plant virus KW - Capacitive field-effect sensor KW - Tobacco mosaic virus (TMV) KW - Label-free detection KW - Zeta potential Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1007/s00216-021-03448-8 SN - 1618-2650 N1 - Corresponding authors: Arshak Poghossian & Michael J. Schöning VL - 413 SP - 5669 EP - 5678 PB - Springer Nature CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Borggräfe, Andreas A1 - Dachwald, Bernd T1 - Mission performance evaluation for solar sails using a refined SRP force model with variable optical coefficients T2 - 2nd International Symposium on Solar Sailing N2 - Solar sails provide ignificant advantages over other low-thrust propulsion systems because they produce thrust by the momentum exchange from solar radiation pressure (SRP) and thus do not consume any propellant.The force exerted on a very thin sail foil basically depends on the light incidence angle. Several analytical SRP force models that describe the SRP force acting on the sail have been established since the 1970s. All the widely used models use constant optical force coefficients of the reflecting sail material. In 2006,MENGALI et al. proposed a refined SRP force model that takes into account the dependancy of the force coefficients on the light incident angle,the sail’s distance from the sun (and thus the sail emperature) and the surface roughness of the sail material [1]. In this paper, the refined SRP force model is compared to the previous ones in order to identify the potential impact of the new model on the predicted capabilities of solar sails in performing low-cost interplanetary space missions. All force models have been implemented within InTrance, a global low-thrust trajectory optimization software utilizing evolutionary neurocontrol [2]. Two interplanetary rendezvous missions, to Mercury and the near-Earth asteroid 1996FG3, are investigated. Two solar sail performances in terms of characteristic acceleration are examined for both scenarios, 0.2 mm/s2 and 0.5 mm/s2, termed “low” and “medium” sail performance. In case of the refined SRP model, three different values of surface roughness are chosen, h = 0 nm, 10 nm and 25 nm. The results show that the refined SRP force model yields shorter transfer times than the standard model. Y1 - 2010 N1 - 2nd International Symposium on Solar Sailing, ISSS 2010, 2010-07-20 - 2010-07-22. New York City College of Technology of the City University of New York, USA SP - 1 EP - 6 ER - TY - CHAP A1 - Ohndorf, Andreas A1 - Dachwald, Bernd A1 - Seboldt, Wolfgang A1 - Schartner, Karl-Heinz T1 - Flight times to the heliopause using a combination of solar and radioisotope electric propulsion T2 - 32nd International Electric Propulsion Conference N2 - We investigate the interplanetary flight of a low-thrust space probe to the heliopause,located at a distance of about 200 AU from the Sun. Our goal was to reach this distance within the 25 years postulated by ESA for such a mission (which is less ambitious than the 15-year goal set by NASA). Contrary to solar sail concepts and combinations of allistic and electrically propelled flight legs, we have investigated whether the set flight time limit could also be kept with a combination of solar-electric propulsion and a second, RTG-powered upper stage. The used ion engine type was the RIT-22 for the first stage and the RIT-10 for the second stage. Trajectory optimization was carried out with the low-thrust optimization program InTrance, which implements the method of Evolutionary Neurocontrol,using Artificial Neural Networks for spacecraft steering and Evolutionary Algorithms to optimize the Neural Networks’ parameter set. Based on a parameter space study, in which the number of thrust units, the unit’s specific impulse, and the relative size of the solar power generator were varied, we have chosen one configuration as reference. The transfer time of this reference configuration was 29.6 years and the fastest one, which is technically more challenging, still required 28.3 years. As all flight times of this parameter study were longer than 25 years, we further shortened the transfer time by applying a launcher-provided hyperbolic excess energy up to 49 km2/s2. The resulting minimal flight time for the reference configuration was then 27.8 years. The following, more precise optimization to a launch with the European Ariane 5 ECA rocket reduced the transfer time to 27.5 years. This is the fastest mission design of our study that is flexible enough to allow a launch every year. The inclusion of a fly-by at Jupiter finally resulted in a flight time of 23.8 years,which is below the set transfer-time limit. However, compared to the 27.5-year transfer,this mission design has a significantly reduced launch window and mission flexibility if the escape direction is restricted to the heliosphere’s “nose". KW - low-thrust trajectory optimization KW - heliosphere KW - ion propulsion Y1 - 2011 N1 - IEPC-2011-051 32nd International Electric Propulsion Conference,September 11–15, 2011 Wiesbaden, Germany SP - 1 EP - 12 ER - TY - CHAP A1 - Schmidt, Thomas A1 - Kasch, Susanne A1 - Eichler, Fabian A1 - Thurn, Laura T1 - Process strategies on laser-based melting of glass powder T2 - LiM 2021 proceedings N2 - This paper presents the laser-based powder bed fusion (L-PBF) using various glass powders (borosilicate and quartz glass). Compared to metals, these require adapted process strategies. First, the glass powders were characterized with regard to their material properties and their processability in the powder bed. This was followed by investigations of the melting behavior of the glass powders with different laser wavelengths (10.6 µm, 1070 nm). In particular, the experimental setup of a CO2 laser was adapted for the processing of glass powder. An experimental setup with integrated coaxial temperature measurement/control and an inductively heatable build platform was created. This allowed the L-PBF process to be carried out at the transformation temperature of the glasses. Furthermore, the component’s material quality was analyzed on three-dimensional test specimen with regard to porosity, roughness, density and geometrical accuracy in order to evaluate the developed L-PBF parameters and to open up possible applications. KW - 3D-printing KW - glass KW - additive manufactureing KW - laser based powder fusion Y1 - 2021 N1 - LiM (Lasers in Manufacturing) 2021, June 21 - 24, 2021, online ER - TY - JOUR A1 - Loeb, Horst Wolfgang A1 - Schartner, Karl-Heinz A1 - Dachwald, Bernd A1 - Ohndorf, Andreas A1 - Seboldt, Wolfgang T1 - Interstellar heliopause probe JF - Труды МАИ N2 - There is common agreement within the scientific community that in order to understand our local galactic environment it will be necessary to send a spacecraft into the region beyond the solar wind termination shock. Considering distances of 200 AU for a new mission, one needs a spacecraft traveling at a speed of close to 10 AU/yr in order to keep the mission duration in the range of less than 25 yrs, a transfer time postulated by European Space Agency (ESA). Two propulsion options for the mission have been proposed and discussed so far: the solar sail propulsion and the ballistic/radioisotope-electric propulsion (REP). As a further alternative, we here investigate a combination of solar-electric propulsion (SEP) and REP. The SEP stage consists of six 22-cms diameter RIT-22 ion thrusters working with a high specific impulse of 7377 s corresponding to a positive grid voltage of 5 kV. Solar power of 53 kW at begin of mission (BOM) is provided by a lightweight solar array. Y1 - 2012 IS - 60 SP - 2 EP - 2 PB - Moskauer Staatliches Luftfahrtinstitut (МАИ) CY - Moskau ER - TY - JOUR A1 - Welden, Rene A1 - Nagamine Komesu, Cindy A. A1 - Wagner, Patrick H. A1 - Schöning, Michael Josef A1 - Wagner, Torsten T1 - Photoelectrochemical enzymatic penicillin biosensor: A proof-of-concept experiment JF - Electrochemical Science Advances N2 - Photoelectrochemical (PEC) biosensors are a rather novel type of biosensors thatutilizelighttoprovideinformationaboutthecompositionofananalyte,enablinglight-controlled multi-analyte measurements. For enzymatic PEC biosensors,amperometric detection principles are already known in the literature. In con-trast, there is only a little information on H+-ion sensitive PEC biosensors. Inthis work, we demonstrate the detection of H+ions emerged by H+-generatingenzymes, exemplarily demonstrated with penicillinase as a model enzyme on atitanium dioxide photoanode. First, we describe the pH sensitivity of the sensorand study possible photoelectrocatalytic reactions with penicillin. Second, weshow the enzymatic PEC detection of penicillin. KW - enzymatic biosensor KW - penicillin KW - penicillinase KW - photoelectrochemistry KW - titanium dioxide photoanode Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1002/elsa.202100131 SN - 2698-5977 N1 - Corresponding author: Michael J. Schöning VL - 2 IS - 4 SP - 1 EP - 5 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Oliveira, Danilo A. A1 - Molinnus, Denise A1 - Beging, Stefan A1 - Siqueira Jr, José R. A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Biosensor Based on Self-Assembled Films of Graphene Oxide and Polyaniline Using a Field-Effect Device Platform JF - physica status solidi (a) applications and materials science N2 - A new functionalization method to modify capacitive electrolyte–insulator–semiconductor (EIS) structures with nanofilms is presented. Layers of polyallylamine hydrochloride (PAH) and graphene oxide (GO) with the compound polyaniline:poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid) (PANI:PAAMPSA) are deposited onto a p-Si/SiO2 chip using the layer-by-layer technique (LbL). Two different enzymes (urease and penicillinase) are separately immobilized on top of a five-bilayer stack of the PAH:GO/PANI:PAAMPSA-modified EIS chip, forming a biosensor for detection of urea and penicillin, respectively. Electrochemical characterization is performed by constant capacitance (ConCap) measurements, and the film morphology is characterized by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). An increase in the average sensitivity of the modified biosensors (EIS–nanofilm–enzyme) of around 15% is found in relation to sensors, only carrying the enzyme but without the nanofilm (EIS–enzyme). In this sense, the nanofilm acts as a stable bioreceptor onto the EIS chip improving the output signal in terms of sensitivity and stability. KW - capacitive electrolyte–insulator–semiconductor sensors KW - graphene oxide KW - layer-by-layer technique KW - nanomaterials KW - polyaniline Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1002/pssa.202000747 SN - 1862-6319 N1 - Corresponding author: José R. Siqueira Jr & Michael J. Schöning VL - 218 IS - 13 SP - 1 EP - 9 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Molinnus, Denise A1 - Iken, Heiko A1 - Johnen, Anna Lynn A1 - Richstein, Benjamin A1 - Hellmich, Lena A1 - Poghossian, Arshak A1 - Knoch, Joachim A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Miniaturized pH-Sensitive Field-Effect Capacitors with Ultrathin Ta₂O₅ Films Prepared by Atomic Layer Deposition JF - physica status solidi (a) applications and materials science N2 - Miniaturized electrolyte–insulator–semiconductor capacitors (EISCAPs) with ultrathin gate insulators have been studied in terms of their pH-sensitive sensor characteristics: three different EISCAP systems consisting of Al–p-Si–Ta2O5(5 nm), Al–p-Si–Si3N4(1 or 2 nm)–Ta2O5 (5 nm), and Al–p-Si–SiO2(3.6 nm)–Ta2O5(5 nm) layer structures are characterized in buffer solution with different pH values by means of capacitance–voltage and constant capacitance method. The SiO2 and Si3N4 gate insulators are deposited by rapid thermal oxidation and rapid thermal nitridation, respectively, whereas the Ta2O5 film is prepared by atomic layer deposition. All EISCAP systems have a clear pH response, favoring the stacked gate insulators SiO2–Ta2O5 when considering the overall sensor characteristics, while the Si3N4(1 nm)–Ta2O5 stack delivers the largest accumulation capacitance (due to the lower equivalent oxide thickness) and a higher steepness in the slope of the capacitance–voltage curve among the studied stacked gate insulator systems. KW - atomic layer deposition KW - capacitive field-effect sensors KW - pH sensors KW - ultrathin gate insulators Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1002/pssa.202100660 SN - 1862-6319 N1 - Corresponding author: Michael J. Schöning VL - 219 IS - 8 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - CHAP A1 - Akimbekov, Nuraly S. A1 - Digel, Ilya A1 - Sherelkhan, Dinara K. A1 - Razzaque, Mohammed S. T1 - Vitamin D and Phosphate Interactions in Health and Disease T2 - Phosphate Metabolism N2 - Vitamin D plays an essential role in calcium and inorganic phosphate (Pi) homeostasis, maintaining their optimal levels to assure adequate bone mineralization. Vitamin D, as calcitriol (1,25(OH)2D), not only increases intestinal calcium and phosphate absorption but also facilitates their renal reabsorption, leading to elevated serum calcium and phosphate levels. The interaction of 1,25(OH)2D with its receptor (VDR) increases the efficiency of intestinal absorption of calcium to 30–40% and phosphate to nearly 80%. Serum phosphate levels can also influence 1,25 (OH)2D and fibroblast growth factor 23 (FGF23) levels, i.e., higher phosphate concentrations suppress vitamin D activation and stimulate parathyroid hormone (PTH) release, while a high FGF23 serum level leads to reduced vitamin D synthesis. In the vitamin D-deficient state, the intestinal calcium absorption decreases and the secretion of PTH increases, which in turn causes the stimulation of 1,25(OH)2D production, resulting in excessive urinary phosphate loss. Maintenance of phosphate homeostasis is essential as hyperphosphatemia is a risk factor of cardiovascular calcification, chronic kidney diseases (CKD), and premature aging, while hypophosphatemia is usually associated with rickets and osteomalacia. This chapter elaborates on the possible interactions between vitamin D and phosphate in health and disease. KW - Vitamin D KW - PTH KW - Phosphate KW - FGF23 KW - Klotho Y1 - 2022 SN - 978-3-030-91621-3 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-030-91623-7_5 SP - 37 EP - 46 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Pfaff, Raphael A1 - Enning, Manfred A1 - Sutter, Stefan T1 - A risk‑based approach to automatic brake tests for rail freight service: incident analysis and realisation concept JF - SN Applied Sciences N2 - This study reviews the practice of brake tests in freight railways, which is time consuming and not suitable to detect certain failure types. Public incident reports are analysed to derive a reasonable brake test hardware and communication architecture, which aims to provide automatic brake tests at lower cost than current solutions. The proposed solutions relies exclusively on brake pipe and brake cylinder pressure sensors, a brake release position switch as well as radio communication via standard protocols. The approach is embedded in the Wagon 4.0 concept, which is a holistic approach to a smart freight wagon. The reduction of manual processes yields a strong incentive due to high savings in manual labour and increased productivity. KW - Freight rail KW - Brake test KW - Incident analysis KW - Train composition KW - Brake set-up Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1007/s42452-022-05007-x SN - 2523-3971 N1 - Corresponding author: Raphael Pfaff VL - 4 IS - 4 SP - 1 EP - 14 PB - Springer CY - Cham ER - TY - THES A1 - Thomaschik, Annika T1 - Medical Design for Kids: Integration der Bedürfnisse von Kindern in medizinische Produkte N2 - Kinder im Kontext von medizinischen Einrichtungen. Kinder sind keine kleinen Erwachsenen und erfordern einen auf sie angepassten Zugang zu medizinischen Behandlungsabläufen. Das Konzept basiert auf dem Gestaltungsprinzip des „Child Centered Design“ mit Befragungen von Experten der Pädiatrie 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 stationären Aufenthalten in Krankenhäusern mindert und ihren Heilungsprozess positiv unterstützt. Unter Einbezug von digitalen Möglichkeiten wie Augmented Reality erklärt „ViU“, ein Krankenhaus-Companion in Eulen-Optik, den kleinen Patienten Funktionen und das Wirken verschiedenster medizinischer Geräte 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. KW - Medizin KW - Technik KW - Kinder KW - Krankenhaus KW - Pädiatrie Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Schrey, Leander T1 - Less Waste Shelf: Ein Möbel zur Reduzierung der häuslich anfallenden Lebensmittelabfälle N2 - Mit dem Projekt wird sich dem Problem der weltweiten Lebensmittelverschwendung angenommen und versucht Abfälle in Privathaushalten primär industrialisierter Staaten zu reduzieren. Mit jährlich 1,3 Milliarden Tonnen landet circa ein Drittel aller weltweit produzierten Lebensmittel im Müll. Einen Großteil dieser Abfälle ist vermeidbar, besonders dort, wo man im Überfluss lebt. Das konzipierte Möbelstück soll die Lagerungsmöglichkeiten des Nutzers optimieren und somit für die Wertschätzung von Lebensmitteln sensibilisieren. Für das Möbelstück werden ausschließlich natürliche Materialien verwendet, welche in ihrer Charakteristik optimal zum Funktionsumfang passen, der für die Lagerung benötigt wird. Das Material Terracotta ermöglicht es, mittels Verdunstungskühlung stromlos Gemüse kalt zu halten. Antibakterielles Holz tötet schädliche Bakterien ab. Die Konstruktion ermöglicht somit eine fachgerechte Lebensmittelagerung und ermöglicht sowohl sehr flexible Nutzung, wie auch leichte Reparatur. KW - Regal KW - Möbel KW - Holz KW - Keramik KW - Lebensmittel Y1 - 2021 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Niederschmidt, Sören T1 - Living product: ein Ansatz, lebendige Organismen mit einem Produkt zu vereinen und nutzbar zu machen N2 - Diese Arbeit setzt sich mit der Frage auseinander, in welcher Form sich lebendige Organismen – hier insbesondere Pilze - in die Produktwelt integrieren lassen. In welcher Art und Weise beeinflusst ein Organismus das Produkterlebnis? Im Rahmen dieser Arbeit sind vier verschiedene Produkte entstanden, die die Stärken des Materials Myzelium demonstrieren. Myzelium bezeichnet das sehr dichte Wurzelnetzwerk eines Pilzes. Dieses lebendige Netzwerk kann dazu genutzt werden, um organische Stoffe miteinander zu verwachsen und somit Formen entstehen zu lassen. Die so entstandenen Produkte sind in eine Konzeptumgebung eingebettet, in der der Verbrauchende die Natur durch naturnähere Produkte (Form, Material und gewachsene Strukturen) neu erlebt. Gezeigt wird ein Packaging für Einmachgläser, ein Kressebeet, ein Wandregal und ein Teelicht. KW - Myzelium KW - biofabrication KW - biodesign KW - fungalmaterials KW - Bioluminszenz Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Dachwald, Bernd A1 - Seboldt, Wolfgang A1 - Häusler, Bernd T1 - Performance requirements for near-term interplanetary solar sailcraft missions T2 - 6th International AAAF Symposium on Space Propulsion: Propulsion for Space Transportation of the XXIst Century N2 - Solar sailcraft provide a wide range of opportunities for high-energy low-cost missions. To date, most mission studies require a rather demanding performance that will not be realized by solar sailcraft of the first generation. However, even with solar sailcraft of moderate performance, scientifically relevant missions are feasible. This is demonstrated with a Near Earth Asteroid sample return mission and various planetary rendezvous missions. Y1 - 2002 N1 - 6th International AAAF Symposium on Space Propulsion: Propulsion for Space Transportation of the XXIst Century, Versailles, France, 14-16 May 2002 ER - TY - CHAP A1 - Seboldt, Wolfgang A1 - Dachwald, Bernd T1 - Solar sails for near-term advanced scientific deep space missions T2 - Proceedings of the 8th International Workshop on Combustion and Propulsion N2 - Solar sails are propelled in space by reflecting solar photons off large mirroring surfaces, thereby transforming the momentum of the photons into a propulsive force. This innovative concept for low-thrust space propulsion works without any propellant and thus provides a wide range of opportunities for highenergy low-cost missions. Offering an efficient way of propulsion, solar sailcraft could close a gap in transportation options for highly demanding exploration missions within our solar system and even beyond. On December 17th, 1999, a significant step was made towards the realization of this technology: a lightweight solar sail structure with an area of 20 m × 20 m was successfully deployed on ground in a large facility at the German Aerospace Center (DLR) at Cologne. The deployment from a package of 60 cm × 60 cm × 65 cm with a total mass of less than 35 kg was achieved using four extremely light-weight carbon fiber reinforced plastics (CFRP) booms with a specific mass of 100 g/m. The paper briefly reviews the basic principles of solar sails as well as the technical concept and its realization in the ground demonstration experiment, performed in close cooperation between DLR and ESA. Next possible steps are outlined. They could comprise the in-orbit demonstration of the sail deployment on the upper stage of a low-cost rocket and the verification of the propulsion concept by an autonomous and free flying solar sail in the frame of a scientific mission. It is expected that the present design could be extended to sail sizes of about (40 m)2 up to even (70 m)2 without significant mass penalty. With these areas, the maximum achievable thrust at 1 AU would range between 10 and 40 mN – comparable to some electric thrusters. Such prototype sails with a mass between 50 and 150 kg plus a micro-spacecraft of 50 to 250 kg would have a maximum acceleration in the order of 0.1 mm/s2 at 1 AU, corresponding to a maximum ∆V-capability of about 3 km/s per year. Two near/medium-term mission examples to a near-Earth asteroid (NEA) will be discussed: a rendezvous mission and a sample return mission. KW - solar sail KW - low-thrust KW - near-Earth asteroid KW - sample return KW - solar system Y1 - 2003 N1 - Proceedings of the 8th International Workshop on Combustion and Propulsion. Pozzuoli, Italy, 16 - 21 June 2002. ER - TY - CHAP A1 - Dachwald, Bernd T1 - Solar sail dynamics and control T2 - Encyclopedia of Aerospace Engineering N2 - Solar sails are large and lightweight reflective structures that are propelled by solar radiation pressure. This chapter covers their orbital and attitude dynamics and control. First, the advantages and limitations of solar sails are discussed and their history and development status is outlined. Because the dynamics of solar sails is governed by the (thermo-)optical properties of the sail film, the basic solar radiation pressure force models have to be described and compared before parameters to measure solar sail performance can be defined. The next part covers the orbital dynamics of solar sails for heliocentric motion, planetocentric motion, and motion at Lagrangian equilibrium points. Afterwards, some advanced solar radiation pressure force models are described, which allow to quantify the thrust force on solar sails of arbitrary shape, the effects of temperature, of light incidence angle, of surface roughness, and the effects of optical degradation of the sail film in the space environment. The orbital motion of a solar sail is strongly coupled to its rotational motion, so that the attitude control of these soft and flexible structures is very challenging, especially for planetocentric orbits that require fast attitude maneuvers. Finally, some potential attitude control methods are sketched and selection criteria are given. KW - solar sail KW - sailcraft KW - orbital dynamics KW - orbit control KW - attitude dynamics Y1 - 2010 U6 - https://doi.org/10.1002/9780470686652.eae292 PB - Wiley CY - Hoboken ER - TY - JOUR A1 - Valero, Daniel A1 - Bung, Daniel Bernhard A1 - Erpicum, Sebastien A1 - Peltier, Yann A1 - Dewals, Benjamin T1 - Unsteady shallow meandering flows in rectangular reservoirs: a modal analysis of URANS modelling JF - Journal of Hydro-environment Research N2 - Shallow flows are common in natural and human-made environments. Even for simple rectangular shallow reservoirs, recent laboratory experiments show that the developing flow fields are particularly complex, involving large-scale turbulent structures. For specific combinations of reservoir size and hydraulic conditions, a meandering jet can be observed. While some aspects of this pseudo-2D flow pattern can be reproduced using a 2D numerical model, new 3D simulations, based on the unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations, show consistent advantages as presented herein. A Proper Orthogonal Decomposition was used to characterize the four most energetic modes of the meandering jet at the free surface level, allowing comparison against experimental data and 2D (depth-averaged) numerical results. Three different isotropic eddy viscosity models (RNG k-ε, k-ε, k-ω) were tested. The 3D models accurately predicted the frequency of the modes, whereas the amplitudes of the modes and associated energy were damped for the friction-dominant cases and augmented for non-frictional ones. The performance of the three turbulence models remained essentially similar, with slightly better predictions by RNG k-ε model in the case with the highest Reynolds number. Finally, the Q-criterion was used to identify vortices and study their dynamics, assisting on the identification of the differences between: i) the three-dimensional phenomenon (here reproduced), ii) its two-dimensional footprint in the free surface (experimental observations) and iii) the depth-averaged case (represented by 2D models). KW - coherent structures KW - hydraulic modelling KW - model performance KW - Proper Orthogonal Decomposition KW - Q-criterion Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jher.2022.03.002 SN - 1570-6443 IS - In Press PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Grundmann, Jan Thimo A1 - Boden, Ralf A1 - Ceriotti, Matteo A1 - Dachwald, Bernd A1 - Dumont, Etienne A1 - Grimm, Christian D. A1 - Lange, Caroline A1 - Lichtenheldt, Roy A1 - Pelivan, Ivanka A1 - Peloni, Alessandro A1 - Riemann, Johannes A1 - Spröwitz, Tom A1 - Tardivel, Simon T1 - Soil to sail-asteroid landers on near-term sailcraft as an evolution of the GOSSAMER small spacecraft solar sail concept for in-situ characterization T2 - 5th IAA Planetary Defense Conference KW - multiple NEA rendezvous KW - solar sail KW - GOSSAMER-1 KW - MASCOT KW - asteroid sample return Y1 - 2017 N1 - 5th IAA Planetary Defense Conference – PDC 2017 15-19 May 2017, Tokyo, Japan ER - TY - CHAP A1 - Dachwald, Bernd A1 - Kahle, Ralph A1 - Wie, Bong T1 - Head-on impact deflection of NEAs: a case study for 99942 Apophis T2 - Planetary Defense Conference 2007 N2 - Near-Earth asteroid (NEA) 99942 Apophis provides a typical example for the evolution of asteroid orbits that lead to Earth-impacts after a close Earth-encounter that results in a resonant return. Apophis will have a close Earth-encounter in 2029 with potential very close subsequent Earth-encounters (or even an impact) in 2036 or later, depending on whether it passes through one of several less than 1 km-sized gravitational keyholes during its 2029-encounter. A pre-2029 kinetic impact is a very favorable option to nudge the asteroid out of a keyhole. The highest impact velocity and thus deflection can be achieved from a trajectory that is retrograde to Apophis orbit. With a chemical or electric propulsion system, however, many gravity assists and thus a long time is required to achieve this. We show in this paper that the solar sail might be the better propulsion system for such a mission: a solar sail Kinetic Energy Impactor (KEI) spacecraft could impact Apophis from a retrograde trajectory with a very high relative velocity (75-80 km/s) during one of its perihelion passages. The spacecraft consists of a 160 m × 160 m, 168 kg solar sail assembly and a 150 kg impactor. Although conventional spacecraft can also achieve the required minimum deflection of 1 km for this approx. 320 m-sized object from a prograde trajectory, our solar sail KEI concept also allows the deflection of larger objects. For a launch in 2020, we also show that, even after Apophis has flown through one of the gravitational keyholes in 2029, the solar sail KEI concept is still feasible to prevent Apophis from impacting the Earth, but many KEIs would be required for consecutive impacts to increase the total Earth-miss distance to a safe value Y1 - 2007 N1 - Planetary Defense Conference 2007, Wahington D.C., USA, 05-08 March 2007 SP - 1 EP - 12 ER - TY - JOUR A1 - Bhattarai, Aroj A1 - Horbach, Andreas A1 - Staat, Manfred A1 - Kowalczyk, Wojciech A1 - Tran, Thanh Ngoc T1 - Virgin passive colon biomechanics and a literature review of active contraction constitutive models JF - Biomechanics N2 - The objective of this paper is to present our findings on the biomechanical aspects of the virgin passive anisotropic hyperelasticity of the porcine colon based on equibiaxial tensile experiments. Firstly, the characterization of the intestine tissues is discussed for a nearly incompressible hyperelastic fiber-reinforced Holzapfel–Gasser–Ogden constitutive model in virgin passive loading conditions. The stability of the evaluated material parameters is checked for the polyconvexity of the adopted strain energy function using positive eigenvalue constraints of the Hessian matrix with MATLAB. The constitutive material description of the intestine with two collagen fibers in the submucosal and muscular layer each has been implemented in the FORTRAN platform of the commercial finite element software LS-DYNA, and two equibiaxial tensile simulations are presented to validate the results with the optical strain images obtained from the experiments. Furthermore, this paper also reviews the existing models of the active smooth muscle cells, but these models have not been computationally studied here. The review part shows that the constitutive models originally developed for the active contraction of skeletal muscle based on Hill’s three-element model, Murphy’s four-state cross-bridge chemical kinetic model and Huxley’s sliding-filament hypothesis, which are mainly used for arteries, are appropriate for numerical contraction numerical analysis of the large intestine. KW - virgin passive KW - strain energy function KW - smooth muscle contraction KW - viscoelasticity KW - damage Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.3390/biomechanics2020013 SN - 2673-7078 VL - 2 IS - 2 SP - 138 EP - 157 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - CHAP A1 - Handschuh, Nils A1 - Stollenwerk, Dominik A1 - Borchert, Jörg T1 - Operation of thermal storage power plants under high renewable grid penetration T2 - NEIS 2021: Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems N2 - The planned coal phase-out in Germany by 2038 will lead to the dismantling of power plants with a total capacity of approx. 30 GW. A possible further use of these assets is the conversion of the power plants to thermal storage power plants; the use of these power plants on the day-ahead market is considerably limited by their technical parameters. In this paper, the influence of the technical boundary conditions on the operating times of these storage facilities is presented. For this purpose, the storage power plants were described as an MILP problem and two price curves, one from 2015 with a relatively low renewable penetration (33 %) and one from 2020 with a high renewable energy penetration (51 %) are compared. The operating times were examined as a function of the technical parameters and the critical influencing factors were investigated. The thermal storage power plant operation duration and the energy shifted with the price curve of 2020 increases by more than 25 % compared to 2015. KW - storage optimisation KW - storage dispatch KW - thermal storage Y1 - 2021 SN - 978-3-8007-5651-3 N1 - NEIS 2021: Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems. 13-14 September 2021. Hamburg, Germany SP - 261 EP - 265 PB - VDE Verlag CY - Berlin ER - TY - THES A1 - Zaunbrecher, Fabienne T1 - Living Spaces - By OASE: Konzeption eines Flagship-Stores mit Wohlfühl- und Erlebnis-Spaces N2 - Konzeption eines Flagship-Stores mit Wohlfühl- und Erlebnis-Spaces Die Bedürfnisse von Besuchern und Kunden eines Geschäfts haben sich über die letzten Jahre stark verändert. Sie möchten das ihr Kauf zum Erlebnis wird. Auf Basis dieser Erkenntnis wurde im Rahmen dieser Arbeit zusammen mit den Produkten des Weltmarktführers für Teichtechnik und Aquaristik „OASE – Living Water“ ein Storekonzept geschaffen. Dieses verbindet den Verkaufsraum mit unterschiedlichen Erlebniswelten, welche auf die jeweilig ausgestellte Produktkategorie abgestimmt sind. Zusätzlich eröffnet ein diverser und aufregend gestalteter Gartenbereich der zum Entspannen und Verweilen einlädt. Der herausstechende Aspekt des Konzepts ist, dass die Produkte sowohl als reines Produkt, als auch in verbauter Version in Aktion zu sehen sind. Auf diese Art bietet die Marke „OASE – Living Water“ ein neues Kauf-Erlebnis an. KW - Storekonzept KW - Verkaufsraum KW - Teichtechnik KW - Aquaristik KW - Wasser Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Kroniger, Daniel A1 - Horikawa, Atsushi A1 - Funke, Harald A1 - Pfäffle, Franziska A1 - Kishimoto, Tsuyoshi A1 - Okada, Koichi T1 - Experimental and numerical investigation on the effect of pressure on micromix hydrogen combustion T2 - Conference Proceedings Turbo Expo: Power for Land, Sea and Air, Volume 3A: Combustion, Fuels, and Emissions N2 - The micromix (MMX) combustion concept is a DLN gas turbine combustion technology designed for high hydrogen content fuels. Multiple non-premixed miniaturized flames based on jet in cross-flow (JICF) are inherently safe against flashback and ensure a stable operation in various operative conditions. The objective of this paper is to investigate the influence of pressure on the micromix flame with focus on the flame initiation point and the NOx emissions. A numerical model based on a steady RANS approach and the Complex Chemistry model with relevant reactions of the GRI 3.0 mechanism is used to predict the reactive flow and NOx emissions at various pressure conditions. Regarding the turbulence-chemical interaction, the Laminar Flame Concept (LFC) and the Eddy Dissipation Concept (EDC) are compared. The numerical results are validated against experimental results that have been acquired at a high pressure test facility for industrial can-type gas turbine combustors with regard to flame initiation and NOx emissions. The numerical approach is adequate to predict the flame initiation point and NOx emission trends. Interestingly, the flame shifts its initiation point during the pressure increase in upstream direction, whereby the flame attachment shifts from anchoring behind a downstream located bluff body towards anchoring directly at the hydrogen jet. The LFC predicts this change and the NOx emissions more accurately than the EDC. The resulting NOx correlation regarding the pressure is similar to a non-premixed type combustion configuration. KW - NOx emissions KW - hydrogen KW - combustor KW - gas turbine Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1115/GT2021-58926 N1 - ASME Turbo Expo 2021: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, June 7–11, 2021, Virtual, Online. Paper No: GT2021-58926, V03AT04A025 PB - ASME CY - New York, NY ER - TY - CHAP A1 - Horikawa, Atsushi A1 - Okada, Kunio A1 - Yamaguchi, Masato A1 - Aoki, Shigeki A1 - Wirsum, Manfred A1 - Funke, Harald A1 - Kusterer, Karsten T1 - Combustor development and engine demonstration of micro-mix hydrogen combustion applied to M1A-17 gas turbine T2 - Conference Proceedings Turbo Expo: Power for Land, Sea and Air, Volume 3B: Combustion, Fuels, and Emissions N2 - Kawasaki Heavy Industries, LTD. (KHI) has research and development projects for a future hydrogen society. These projects comprise the complete hydrogen cycle, including the production of hydrogen gas, the refinement and liquefaction for transportation and storage, and finally the utilization in a gas turbine for electricity and heat supply. Within the development of the hydrogen gas turbine, the key technology is stable and low NOx hydrogen combustion, namely the Dry Low NOx (DLN) hydrogen combustion. KHI, Aachen University of Applied Science, and B&B-AGEMA have investigated the possibility of low NOx micro-mix hydrogen combustion and its application to an industrial gas turbine combustor. From 2014 to 2018, KHI developed a DLN hydrogen combustor for a 2MW class industrial gas turbine with the micro-mix technology. Thereby, the ignition performance, the flame stability for equivalent rotational speed, and higher load conditions were investigated. NOx emission values were kept about half of the Air Pollution Control Law in Japan: 84ppm (O2-15%). Hereby, the elementary combustor development was completed. From May 2020, KHI started the engine demonstration operation by using an M1A-17 gas turbine with a co-generation system located in the hydrogen-fueled power generation plant in Kobe City, Japan. During the first engine demonstration tests, adjustments of engine starting and load control with fuel staging were investigated. On 21st May, the electrical power output reached 1,635 kW, which corresponds to 100% load (ambient temperature 20 °C), and thereby NOx emissions of 65 ppm (O2-15, 60 RH%) were verified. Here, for the first time, a DLN hydrogen-fueled gas turbine successfully generated power and heat. KW - industrial gas turbine KW - combustor development KW - engine demonstration KW - fuels KW - hydrogen Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1115/GT2021-59666 N1 - ASME Turbo Expo 2021: Turbomachinery Technical Conference and Exposition. June 7–11, 2021. Virtual, Online. Paper No: GT2021-59666, V03BT04A014 ER - TY - CHAP A1 - Kroniger, Daniel A1 - Horikawa, Atsushi A1 - Funke, Harald A1 - Pfäffle, Franziska T1 - Numerical investigation of micromix hydrogen flames at different combustor pressure levels T2 - The Proceedings of the International Conference on Power Engineering (ICOPE) N2 - This study investigates the influence of pressure on the temperature distribution of the micromix (MMX) hydrogen flame and the NOx emissions. A steady computational fluid dynamic (CFD) analysis is performed by simulating a reactive flow with a detailed chemical reaction model. The numerical analysis is validated based on experimental investigations. A quantitative correlation is parametrized based on the numerical results. We find, that the flame initiation point shifts with increasing pressure from anchoring behind a downstream located bluff body towards anchoring upstream at the hydrogen jet. The numerical NOx emissions trend regarding to a variation of pressure is in good agreement with the experimental results. The pressure has an impact on both, the residence time within the maximum temperature region and on the peak temperature itself. In conclusion, the numerical model proved to be adequate for future prototype design exploration studies targeting on improving the operating range. KW - Gas turbine combustion KW - Hydrogen KW - NOx emissions KW - Flame temperature KW - Flame residence time Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1299/jsmeicope.2021.15.2021-0237 N1 - International Conference on Power Engineering 2021 (ICOPE-2021). October 17 - 21, 2021. Kobe, Japan (Online) ER - TY - THES A1 - Meiners, Sonja A1 - Schneider, Sophie T1 - MULO - Multifunktionale Objekte: Eine Serie multifunktionaler Wohnobjekte N2 - Mit MULO wurde eine Serie multifunktionaler Objekte für den Wohnbereich entworfen. In Zeiten des Überangebots und des ständigen Wohnraumwechsels soll der Nutzer dieser Objekte mit einem modernen und schlichten Design unterstützt werden, das zu jedem Anlass passt. Die minimalistische Ästhetik mit hohem Komfort orientiert sich dabei an den Bedürfnissen des Endverbrauchers. Als Verwandlungskünstler bereichert MULO jeden Wohnraum. Die gesamte Serie ist unter der Berücksichtigung der schnelllebigen und sich wandelnden Welt entworfen worden. Mit multifunktionalen Objekten ist das Produkt den flexiblen Anforderungen und Bedürfnissen des Menschen gewachsen. Die Bereiche Wohnen, Leben, Arbeiten, Schlafen und Entspannen werden durch das Sofa- , das Tisch- und das Keramik-System optimal abgedeckt. Durch die Verwendung von nachhaltigen und recycelbaren Materialien, setzt MULO ein kleines Statement und hinterlässt nachhaltig Eindruck. KW - Multifunktionale Wohnobjekte KW - Modularität KW - Modern KW - Schlicht KW - Design folgt Funktion Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Mauve, Ira T1 - YOKU: Ein Therapieprodukt für Fasziale Verklebungen und Muskel- Skelett-Erkrankungen. N2 - Yocu ist ein Konzept für den Gesundheitssektor, dass unter der Betrachtung der relevanten Trends und der Researchergebnisse den Therapieansatz des „Schröpfen“ in einen neuen modernen Kontext setzt, dabei aber die Vorteile der traditionellen Heilkunst nicht außer Acht lässt. Es handelt sich um ein Therapieprodukt für fasziale Verklebungen und Muskel-Skelett-Erkrankungen. Mit Yocu bekommen Nutzer die Möglichkeit, sich selbst erfolgreich präventiv oder bei Beschwerden zu behandeln. Das könnte nicht nur die körperliche Gesundheit fördern, sondern auch das Gespür für den eigenen Körper. Seine körperlichen Bedürfnisse besser einschätzen zu können und in der Lage zu sein, diese zu erfüllen, stellt das Ziel des Konzepts dar. Mit dem gewählten „Healthtech“ Ansatz soll der Zugang zur Selbsttherapie für Laien ermöglicht werden. Zusätzlich könnte das Konzept die Arbeit für Physiotherapeut:innen und Fitnesstrainer:innen erleichtern. Durch die Symbiose eines elektronischen Therapieproduktes mit einer Anwendungsapp ist die Behandlung punktgenau steuerbar und basiert nicht mehr ausschließlich auf Gefühl oder Erfahrung. Durch die Einsicht aller wichtigen Parameter, wird das Verständnis der Therapiemethode gefördert und Vertrauen hinsichtlich des Produkts geschaffen. KW - Gesundheitssektor KW - Healthtech KW - Präventiv KW - Schröpfen KW - App Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Kiutsukis, Maria T1 - KOMU: Entwicklung eines modularen Regalsystems N2 - KOMU entstand durch Analysieren der Veränderungen, die mit der Urbanisierung einhergehen - schnell schwindender Wohnraum, häufiges Umziehen und verschmolzene Raumnutzung. KOMU ist ein modulares Regalsystem, das ermöglicht, problemlos aus denselben Bestandteilen immer wieder verschiedene Wohn- und Raumsituationen zu schaffen. Das System ist komplett werkzeugfrei durch simples Ineinanderstecken aufzubauen. Weitere Add-Ons können über das gleiche Stecksystem in das Regal integriert werden, damit es perfekt an die Bedürfnisse des Kunden anpasst werden kann. Durch klare Linien und eine cleane Designsprache fügt sich KOMU nahtlos in seine Umgebung ein und hilft, eine für den Kunden ideale Umgebung zu schaffen. Ein Regal, das mitwächst - vielfältig und individuell. KW - Regal KW - Holz KW - Nachhaltigkeit KW - Regalsystem KW - Werkzeugfrei Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Kemmerling, Kristin T1 - Zeitreisen: Interaktiv erlebbarer Raum zur Vermittlung von historischem Wissen N2 - Das Ziel des Konzeptes ist eine virtuelle personalisierte „Zeitreise“ für die Besucher*innen zu gestalten. Die Ausstellung lässt die Besucher*innen in ein vergangenes Zeitszenario eintauchen. Sie erleben und erkunden mit Hilfe von Computertechniken historische Ereignisse, während sie gleichzeitig nützliches 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 ausgehändigt. Die Anwendungen sind Schritt für Schritt im Guide veranschaulicht und leicht anzuwenden. Sprachen, Schriften, Display Größen können jederzeit geändert 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“ durchzuführen. Somit wird auf Basis der Interessenfelder eine individuelle „Zeitreise „ ermöglicht. Die dargestellten Szenarien können u.a. zwischen den historischen Maya Tempelruinen, Pyramiden, historischen Mythen, wie dem legendären Bernsteinzimmer variieren. Mit diesem Konzept ist es möglich, längst vergessene und zerstörte Zeitszenarien zu rekonstruieren und diese mit Hilfe von Virtual Reality- und Augmented Reality Elementen interaktiv zu gestalten. KW - Zeitreise KW - Vergessene Welten KW - Wahrnehmung KW - Optische Täuschung KW - VR Event Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Dieter, Helen T1 - Koji - Entwicklung eines höhenverstellbaren Tisches zur Nutzung in Wohn- und Essräumen N2 - Um den immer komplexer werdenden Ansprüchen an Wohnraum gerecht zu werden, braucht es Möbel, die vielseitig und anpassbar sind. Koji ist ein Tisch, dessen Tischplatte unkompliziert in der Höhe verstellt werden und so in diversen Wohnsituationen eingesetzt werden kann. Er kann als Esstisch genauso genutzt werden wie als Beistell- oder Couchtisch. Durch die Mechanik, die die Höhenverstellbarkeit ermöglicht, bekommt der Tisch einen verspielten, beinahe lebendigen Charakter, der zur Interaktion einlädt. Er ist mehr als ein stummer Begleiter des Alltags, sondern vielmehr Inspiration, seine Umgebung aktiv zu gestalten, um sie so für sich optimal einzurichten. KW - Möbeldesign KW - Konzeptdesign KW - Tisch KW - Höhenverstellbar KW - Holz Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Devjatko, Elli T1 - Hyphan - ein modulares Sitzsystem mit intelligenten Materialien N2 - Hyphan ist ein modulares System, welches sich aus diversen Grundelementen aufbaut. Die Möglichkeiten des Aufbaus sind vielseitig und Umfangreich. Achsiale- sowie lineare Erweiterung sorgen für ein Modul Umfang, der zahlreiche Fläche erschaffen kann. So kann Länge und Tiefe eines Objekts umfangreich sowie vielfältig gestaltet werden. Hyphan wendet sich an die Bedürfnisse der Neuen Generationen, versucht flexibel in seiner Form zu sein und zuverlässig, langlebig und qualitativ in seinem Material. Durch die Diskussion über die neuen Formen der Mobilität und dem Nachhaltigkeitsaspekt sehe ich in der Gestaltung von urbanen Knotenpunkten und ihren Interior sehr großes Potenzial für Hyphan. KW - Hyphan KW - Flughafen KW - Bahnhof KW - Lobby KW - antivirale Eigenschaften Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Buchenroth, Gina T1 - Hanging shoes: ein Schuhregal für Sneaker N2 - Dieses Jahr werden allein in Deutschland ca. 47 Millionen Sneaker verkauft. Die Sneakerbranche boomt und ist nicht mehr aufzuhalten. Was zu Beginn nur ein Sportschuh war, ist heute ein Lifestyleprodukt und auf dem Markt und im Alltag nicht mehr wegzudenken. Der Hype um den neuesten Sneaker ist unglaublich groß und das Bedürfnis nach dem Präsentieren und dem zur Schau stellen wächst. Mit der float collection gelingt es, den Verkaufs- und Ausstellungsraum ganz individuell und vielseitig zu gestalten. Das Besondere hier ist, dass die Schuhe sich visuell schwebend in den Regalen etablieren und so von allen Seiten betrachtet werden können. Das Konstrukt ist modular und bringt durch das Material Metall eine lange Produktlebensdauer mit sich. So bringst du nicht nur die Sneaker, sondern auch die Herzen deiner Kunden zum Schweben. Let the shoes float. KW - Furniture KW - Design KW - Sneaker KW - Float KW - Interiordesign Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Huebert, Edgar T1 - The Last Sketch N2 - Das Projekt thematisiert, in Form eines Animationsfilms, den Umgang eines Vaters mit dem Tod seines Kindes und den Versuch den Weg zurück zu sich selbst und ins Leben zu finden. Das Ziel war es die Emotionen der Schauspieler in einen Animationsfilm authentisch zu implementieren. Um den Animationsfilm situationsgerecht erzählen zu können, wurde das Verständnis für Trauer in den Vordergrund gestellt. Dazu wurden digitale Drehs durchgeführt und viele Bereiche der 3D Gestaltung angewendet. Viele der Betroffenen erleben besonders in den ersten Tagen nach dem Verlust ihres Kindes nicht das notwendige Verständnis für ihre Trauer. Diese Projektarbeit möchte aufzeigen, wie unterschiedlich Menschen trauern und wie sie sich in ihrer Verschiedenheit verlieren können, besonders wenn es um das gemeinsame Kind geht. Wenn ein Kind im Sterben liegt, steht für die Eltern sein Wohlbefinden an erster Stelle. Sie wollen alles richtig machen. Der Protagonist des Films (Teo) und seine Frau Mia haben jedoch unterschiedliche Vorstellung davon, was das Richtige ist und auch nach dem Tod ihres Kindes haben sie unterschiedliche Bewältigungsstrategien, um mit diesem Schicksalsschlag umzugehen. Einer der Gründe, warum 80% der Ehepaare sich nach so einem Schicksalsschlag trennen liegt in genau dieser Problematik, weswegen es wichtig ist, diese Thematik zu beleuchten. KW - Trauer KW - Animation KW - Film KW - Blender KW - Zeichnen Y1 - 2021 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Nahrstedt, Sarah T1 - Any Cargo: Das Fahrrad als Hauptverkehrsmittel in der Stadt N2 - Durch die Urbanisierung, wird es in Städten immer enger und der Verkehr nimmt zu. Das hat hohe Emissionen und Platzmangel zur Folge. In der Masterarbeit wurde die Abhängigkeit zum Auto in der Stadt hinterfragt und ein Konzept erarbeitet, welches die Autonutzung und den Autobesitz ablöst. Dabei entstand ein neuer Fahrradanhänger, der eine multifunktionale Nutzung zulässt und einen elektrischen Antrieb besitzt. Dadurch bietet er einen komfortablen Support im Alltag. Zudem wurde ein Geschäftskonzept entwickelt, welches ermöglicht, den Anhänger mit einem digitalen Ausleihsystem unter Nachbarn oder Freunden zu teilen. Ein wichtiges Kriterium für das Produkt und den Service war, dass die Mobilität der Zukunft nicht nur nachhaltig sein soll, sondern auch Laune machen muss. KW - Mobilität KW - Nachhaltigkeit KW - E-Mobility KW - Transport KW - E-Bike Y1 - 2021 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Monse, Henry T1 - (K)eine Opposition: Die Wahlkampfgestaltung der SPD und CDU von 1945—1990 im historischen Kontext N2 - Im Zentrum des Buches stehen die beiden Volksparteien CDU und SPD, die sich als gegensätzliche, gar verfeindete Parteien startend, gegenwärtig in ihren visuellen und inhaltlichen Identitäten immer unerkenntlicher vermischen. Das Buch geht dem Ursprung dieser Vermischung auf die Spur und untersucht inwiefern sich die visuellen Identitäten der beiden Parteien zwischen 1945 und 1990 in Form der Gestaltung nach außen aneinander angeglichen haben und wer wann federführend in der Gestaltung war. Beginnend 1945 in der »Stunde Null« führt das Buch in den einzelnen Kapiteln durch das Zeitgeschehen der Bundesrepublik bis ins Jahr 1990. Der historische Querschnitt beleuchtet dabei das gesellschaftspolitische Zeitgeschehen, das den Wahlkämpfen zugrunde liegt. Dabei stehen die politischen Wahlplakate im Fokus der Untersuchung: SPD und CDU — (k)eine gestalterische Opposition? KW - Bundesrepublik Deutschland KW - Parteien KW - Opposition Y1 - 2021 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Wild, Lisa T1 - UKIYO: Eine Neuinterpretation der fließenden Welt N2 - Ukiyo kommt aus dem Japanischen und bedeutet übersetzt so viel wie: „Den Moment leben, ohne von den Sorgen des Lebens berührt zu werden.“ Gerade in Zeiten der Pandemie verliert man oft den Blick für das Schöne im Leben. Der Fotoband „UKIYO“ soll dazu anregen, alltägliche Dinge aus einem neuen Blickwinkel zu betrachten und die Schönheit im Vergänglichen zu erkennen. Die Fotografien sind inspiriert durch das japanische Kunstgenre Ukiyo-e, was wörtlich übersetzt etwa „Bilder der heiteren, fließenden Welt“ heißt. Die Gestaltung des Bildbandes orientiert sich an verschiedenen japanischen Stilmitteln, wie zum Beispiel Wabi-Sabi (die Schönheit im Unvollkommenen) und Mono no aware (eine melancholische Mischung aus Freude, Trauer und Hinnahme). „UKIYO“ nimmt die Betrachter mit auf eine kleine Reise durch die fließende Welt.  KW - Fotografie KW - Japan KW - Ukiyo KW - Bildband KW - Fotoband Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Vorholt, Lara T1 - Fitted Fashion: Sizing-Lösung zur Steigerung der Konversion & Reduzierung von E-Commerce-Retouren N2 - Die Zahl der Nutzenden beim Onlineshopping ist in den letzten Jahren deutlich gewachsen. Eines der größten Probleme dabei: Die Retouren. Sowohl die Wirtschaft als auch die Umwelt leiden darunter. Der Hauptgrund für Rücksendungen sind dabei Schwierigkeiten bei der Auswahl der individuell richtigen Größe. Das Ziel dieses Projektes ist es daher, eine 3D-Körperscan-App zu erstellen. Mit dieser ist es möglich, einen auf die eigenen Körpermaße angepassten Avatar zu erstellen und eine angepasste Stilberatung für die jeweilige Körperform angeboten zu bekommen. Zudem gibt es eine Applikation in Form eines Software Development Kits, welches in Onlineshops eingebunden werden kann. Mit Hilfe der Applikation bekommen Konsumenten die richtige Größe auch beim Onlineshopping angezeigt und tätigen so weniger Fehlkäufe. Dies bringt nicht nur Vorteile für die Umwelt mit sich und den Unternehmen eine massive Kostenersparnis durch die Einsparung von Retouren, Müll und Personal, sondern schlussendlich auch eine zufriedenere Kundschaft. KW - Lidarscanner KW - Mode KW - Innovation KW - Nachhaltig KW - E-Commerce Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Tran, Thuy Tien T1 - Shaping the Future of E-Government: Design System zur Implementierung digitaler öffentlicher Services N2 - Der digitale Transformationsprozess ist einer der größten gesellschaftlichen Umbrüche in der Geschichte der Menschheit. Aufgrund der Corona-Pandemie stieg die Nutzung von digitalen Kanälen bei den Bürger:innen wie nie zuvor und führt zu einem sprunghaften Anstieg der Nachfrage nach öffentlichen Services in digitaler Form. Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, einen digitalen Raum zu gestalten, der den analogen Weg zum Amt größtenteils erspart. Mit geeigneten Kommunikationskanälen kann auf die Bedürfnisse unterschiedlicher Gruppen eingegangen werden. Die Entwicklung der Anwendung IDport bietet sowohl private als auch staatliche Einsparpotenziale. Bürokratische Aufwände sollen durch eine neue Art des E-Government beseitigt werden. Die Konzeption ist infolge der aktuellen Gegebenheit in Deutschland weit entfernt von einer realitätsnahen Umsetzung, weshalb es sich bei der Anwendung um eine revolutionäre Zukunftsvision handelt. KW - E-Government KW - Design System KW - Revolution KW - Zukunftsvision KW - Optimierung Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Steinicke, Nicola T1 - Ein Erscheinungsbild für die Deutsche Stiftung Denkmalschutz N2 - Die Deutsche Stiftung Denkmalschutz (DSD) ist die größte, private Stiftung Deutschlands, die sich für die Förderung von unter Denkmalschutz stehenden Objekten einsetzt. Das neugestaltete Erscheinungsbild soll die Fachlichkeit der Organisation herausstellen und zugleich kreativ und kommunikativ eine breite Zielgruppe ansprechen. Die DSD bietet neben der Denkmalerhaltung auch Bildungsangebote für Jung und Alt an, wie auch Veranstaltungen für die Bewusstseinsbildung im Denkmalschutz. Als Sprachrohr zwischen der Stiftung und den Fördernden dient das Magazin MONUMENTE. Denkmalschutz mag für manche uninteressant und eingestaubt wirken, da die Beschäftigung mit bereits Bestehendem und das Verhindern von Verfall belanglos sein könnte. Weiß man allerdings über die Bedeutung für Kultur, Gesellschaft und Wirtschaft, so macht Denkmalschutz eine essenzielle Komponente unserer Kulturlandschaft aus. Die Auseinandersetzung mit der DSD soll das herausstellen und das Bewusstsein für diesen kulturellen Bestandteil des Denkmalschutzes vertiefen.  KW - Erscheinungsbild KW - Magazingestaltung KW - Denkmalschutz KW - Deutsche Stiftung Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Golland, Alexander ED - Taeger, Jürgen ED - Gabel, Detlev T1 - Kommentierung von Artikel 94 bis 99 Datenschutz-Grundverordnung T2 - DSGVO-BDSG N2 - Das Werk kommentiert leicht verständlich, aktuell und praxisnah die DSGVO wie auch das neue BDSG. Datenverarbeiter erhalten damit eine umfassende Darstellung mit Handlungsempfehlungen zum gesamten neuen Datenschutzrecht. KW - Bundesdatenschutzgesetz (2017) KW - EU-DSGVO KW - EU-Datenschutzgrundverordnung KW - Internationales Recht / Europarecht KW - Datenschutzrecht Y1 - 2019 SN - 978-3-8005-1659-9 N1 - Inhaltsverzeichnis https://d-nb.info/1149714018/04 PB - Fachmedien Recht und Wirtschaft CY - Frankfurt am Main ET - 3., völlig neue bearbeitete und wesentlich erweiterte Auflage ER - TY - GEN A1 - Ohrtmann, Jan-Peter A1 - Golland, Alexander T1 - Daten- und Privatsphäreschutz im Wandel der 2020er-Jahre Y1 - 2020 SP - 33 EP - 38 ER - TY - THES A1 - Steffens, Nina T1 - Bahn-Buddy: Informative Gamification Reiseapp für die DB für Kinder N2 - „Bahn-Buddy“ ist eine App, die Kindern bei Bahnfahrten auf unterhaltsame Weise ihre Umgebung näherbringt. Dabei wird mit GPS gearbeitet, um die Inhalte der App auf die jeweilige Bahnstrecke abzustimmen. Verschiedene Minispiele und Infoscreens sollen der Fahrt ein interaktiveres Gefühl verleihen und somit die gefühlte Fahrzeit für die Zielgruppe reduzieren. Den Kindern soll dabei auf eine spielerische Art und Weise Wissen über das Land, aber auch über 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 frühen Kundenbindung führen und durch den geringeren CO2-Ausstoß bei Reisen mit der Bahn einen positiven Effekt auf die Umwelt haben. KW - Bahn KW - Gamification KW - Nachhaltigkeit KW - UX Design KW - UI Design Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER -