TY - THES A1 - Doblas, Miguel T1 - Electrovisuals : Auditive Eigenschaften elektronischer Musik infografisch interpretiert N2 - Elektronische Musik umgibt uns alle. Der Einfluss elektronischer Musikproduktion auf moderne Popularmusik ist nicht von der Hand zu weisen und ihre Produktionstechniken für heutige Standards unverzichtbar. Über die Jahre ihrer Entwicklung und den dabei entstandenen Musikrichtungen verschwanden die individuellen Charakteristika der verschiedenen Subgenres allerdings oft einfach unter der Sammelbezeichnung elektronischer Musik. »Electrovisuals« stellt die auditiven Eigenschaften elektronischer Musik in Form von klaren Infografiken dar und sorgt damit für ein besseres Verständnis von Rhythmus und Struktur der Songs. Die verschiedenen Subgenres werden multimedial inszeniert und einander gegenübergestellt, um Ähnlichkeiten und Unterschiede zu betonen. Mithilfe seiner Aufbereitung stellt das Projekt die hohe Diversität elektronischer Musik heraus und bereitet sie eindrucksvoll und greifbar auf. KW - Musik KW - Datenvisualisierung KW - Informationsdesign KW - audiovisuell KW - interaktiv Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Dorn, Aileen Sakura T1 - Effizienz und Gesundheitsförderung im Krankenhaus : Dienstplanung im Krankenhaus unter Berücksichtigung der berufsbedingten psychischen und physischen Gesundheit des Klinikpersonals N2 - Dass der Stress im Krankenhaus eine Belastung für das Klinikpersonal darstellt, ist eine allseits bekannte Tatsache. Das liegt an dem anstrengenden Klinikalltag, welcher die Mitarbeiter:innen auf Belastungsprobe stellt. Lange Dienste und Überstunden, wenig Pausen und hohe Arbeitsverdichtung, Nacht- und Schichtdienst, zudem auch die aufwendige Dokumentation und ̈Bürokratie. Timewise behandelt die Thematik der Dienstplanerstellung im Krankenhaus unter der Berücksichtigung der psychischen und physischen Gesundheit des Klinikpersonals im Nacht- und Schichtdienst. Essenzielle Funktionen sind kürzere Kommunikationswege und eine gute Übersicht über den Soll-Ist-Abgleich inklusive Überstunden, Minusstunden, Abwesenheiten und den monatlichen Lohn. Der einfache Schichttausch und die Option der Berücksichtigung individueller Präferenzen und Wünsche ermöglicht es dem Personal, die Arbeit und das private Leben besser miteinander vereinen zu können, was sich positiv auf die Arbeitszufriedenheit auswirkt. KW - Dienstplanung KW - Gesundheitsförderung KW - Effizienz KW - Prävention KW - Schichtarbeit Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Trautmann, Christina T1 - Dirty Air N2 - Die Formel 1 ist ein Extremsport und soll wie viele andere Wettbewerbe in diesem Bereich unterhalten. Die Konkurrenz unter den Fahrern ist jederzeit präsent, jedoch das dadurch steigende Gefahrenpotenzial nicht. In der Graphic Novel „Dirty Air“ wir auf Basis eines dokumentarisch-informativen Ansatzes aufgezeigt, inwiefern die Rivalität zweier Fahrer Auswirkungen auf die Sicherheit des Sports haben kann. Es wird über die wichtigsten Ereignisse der Saison 2021 erzählt, die beispielhaft dafür stehen, wie sich der Wettbewerb zuspitzen kann. Die Geschehnisse sind realen Gegebenheiten nachempfunden und illustrativ umgesetzt. Ziel der Arbeit ist es, die Leser*innen zum Nachdenken anzuregen und Verständnis zu schaffen. Rivalitäten sind wichtig und notwendig im Sport, sollten jedoch kein Anker für Hass und unüberlegte Risiken sein, egal ob innerhalb des Fahrerlagers oder der Fangemeinschaft. KW - Illustration KW - Formel 1 KW - Konkurrenz KW - Graphic Novel KW - Rivalität Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Oltmanns, Maireni T1 - Digitale Medien wollen gelernt sein : Kampagne für die "Medienscouts NRW" zur Kompetenzförderung N2 - ,,Digitale Medien wollen gelernt sein" ist eine Kampagne für das Projekt Medienscouts. Hier werden im ersten Schritt interessierte Schüler:innen an weiterführenden Schulen zu Medienexpert:innen ausgebildet. Im Zweiten geben sie ihr Wissen an ihre Mitschüler:innen weiter und fungieren in ihren Schulen als gleichaltrige Ansprechpartner:innen bei Fragen oder Problemen. Um weitere Schüler:innen für das Projekt zu werben, konzentriert sich die Kampagne auf eine altersgerechte Social Media-Präsenz. Ebenso wie das Projekt gibt auch die Kampagne den teilnehmenden Medienscouts die Freiheit, ihre Erfahrungen und Tipps zu teilen. Hierzu ist ein praktikables Konzept entworfen worden, mit dem die Scouts fortlaufend ihre offiziellen Kanäle bespielen können. KW - Medienkompetenz KW - Medienscouts KW - Social Media Kampagne Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Tappert, Celine T1 - Die Zukunft des Energiemanagements : ein modulares Konzept und Design für verschiedene Nutzergruppen. N2 - Enma ist eine Energiemanagement-Anwendung, die verschiedene Nutzer:innengruppen zusammenführt und damit den Prozess vereinfacht. Die aktuelle Energiekrise betrifft insbesondere Unternehmen, die in der Energieerzeugung tätig sind. Die Digitalisierung wird für Unternehmen in der Zukunft immer wichtiger und sie werden sich ihr nicht entziehen können. Daher benötigen insbesondere Unternehmen, die keinen dedizierten Energiemanager:innen beschäftigen, gezielte Unterstützung von Anwendungen. Auch Vertriebspartner:innen und Hersteller:innen von Produkten wie PV-Anlagen und Stromspeichern, die von solch einer Anwendung profitieren können, wollen ihren Kunden:innen Sicherheit und Unterstützung bieten. Dafür ist eine Anwendung erforderlich, die dies vereint. Das Ziel war es, das Backend von OpenEMS (Energiemanagementsystems) zu nutzen und zusätzlich einen menschenzentrierten und umweltfreundlichen Ansatz zu bieten. Um die Anwendung realistischer zu gestalten, wurde sie in Kooperation mit dem Unternehmen Voltfang entwickelt. KW - Enma KW - Voltfang KW - OpenEMS KW - Energiemanagement KW - EMS Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Donath, Paula T1 - Die Hebamme : Portrait eines der ältesten Berufe unserer Zeit N2 - Seit Jahrhunderten tragen Hebammen die Verantwortung für neues Leben und geben ihre Erfahrungen und ihr Können weiter. Trotz dieser ehrwürdigen Aufgabe gehören sie zu einer kleinen Berufsgruppe, die viel zu oft unterschätzt, überlastet und unterbezahlt wird. Sie sind Begleiter*innen in einer der sensibelsten und emotionalsten Zeiten des Lebens. Die Unterstützung einer Hebamme gewährleistet Aufklärung und Beistand während der Schwangerschaft, der Geburt und der Zeit im Wochenbett. Das Projekt »Die Hebamme« ist ein Berufsportrait. Die Arbeit gibt Einblicke in die Tätigkeit und seine verschiedenen Bereiche und erzählt dabei hauptsächlich in Bildern. Zusätzlich berichten Hebammen aus unterschiedlichen Blickwinkeln über ihre Arbeit. Dieses Portrait stellt die Realtität der Arbeit dar und soll die Bedeutung der Tätigkeit näher bringen. KW - Fotografie KW - Dokumentation KW - Dokumentarfotografie KW - Portrait KW - Hebamme Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Friedel, Janina T1 - Die Dinge danach : zum Hochwasser 21 N2 - Juli 2021. Durch starke Regenfälle von bis zu 250 l/m² innerhalb von 24h durch das Sturmtief «Bernd» war es dem bereits von vorherigen Niederschlägen übersättigten Boden nicht mehr möglich, weitere Wassermengen aufzunehmen. Die Folge sind schwerwiegende Überflutungen vor allem in Rheinland-Pfalz und NRW. Dass die Auswirkungen des Klimawandels bereits zu Hause angekommen sind, wird mit dieser Arbeit autobiografisch und illustrativ innerhalb eines Graphic Novels «Die Dinge danach – zum Hochwasser 21» be- und verarbeitet. Denn als das Wasser zu Hause wütete, war die Autorin selbst nicht anwesend. Dafür steckte sie die ersten Tage in Euskirchen fest, eine Stadt, die selbst Land unter war und zu einer Insel wurde. Ohne Strom, Netz und stark erschwertem Kontakt nach außen … und dabei sollte sie ursprünglich für eine Woche nur zwei Kater versorgen. KW - Illustration KW - Graphic Novel KW - Hochwasserkatastrophe KW - Juli21 KW - Flut Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen 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 - 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 - Jacobsen, Finn T1 - Designexperiments with Artificial Intelligence N2 - Künstliche Intelligenz (KI) hat die Designbranche erreicht, doch die Angst, dass KI Designer:innen die Arbeitsplätze wegnimmt, ist unbegründet. Künstliche Intelligenz kann Designer:innen als Werkzeug dienen. Durch das Zusammenspiel von Designer:innen und KI entstehen innerhalb von kürzester Zeit neuartige Kreationen. Das Projekt „Designexperiments with Artificial Intelligence“ ist eine Sammlung von visuellen Experimenten, welche mit der Hilfe von künstlicher Intelligenz durchgeführt wurden. Eines dieser Experimente wird in Form einer Installation ausgestellt. Dabei werden die Besucher*innen aufgefordert mit der Maschine zusammen ein Bild zu gestalten. Dieser Input wird anschließend von einer KI verarbeitet. Das Projekt „Designexperimente with Artificial Intelligence“ ist ein Versuch, mittels künstlicher Intelligenz eine neue Ästhetik zu finden. KW - Künstliche Intelligenz KW - Experimente KW - Installation KW - KI Kunst KW - Pix2Pix Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen 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 - THES A1 - Brügging, Justus Wilhelm T1 - Das Keramikmuseum KERAMION : Entwicklung eines neuen Erscheinungsbildes N2 - Das KERAMION beherbergt ein breites Sortiment an historischen Keramikstücken wie auch modernen künstlerischen Keramikarbeiten. Bei der neuen Konzeptionierung des Museums wurde eine Verbindung der historischen Sammlung und der modernen Kunst geschaffen, als Visualisierung dafür steht die eigens für das Museum erstellte Schrift. In dieser Schrift wird eine historische, schwungvolle Kurrentschrift aus dem 16. Jahrhundert mit einer modernen kantigen Serifenschrift verbunden. Daraus entsteht eine Schrift, die die Breite der Keramik widerspiegelt und von Steingut bis Porzellan alle Facetten aufgreift. Gepaart wird die einzigartige Schrift mit einem auf das Zentrum ausgerichteten Layoutprinzip, bei dem 3D Scans der Exponate in den Fokus rücken. Somit können die Besucher*innen auch von zu Hause einen Vorgeschmack auf die einzigartigen Materialien und Keramiktechniken bekommen. KW - Keramik KW - Museum KW - Typografie KW - Corporate Design KW - 3D Scan Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Alnemer, Momin Sami Mohammad A1 - Kotliar, Konstantin A1 - Neuhaus, Valentin A1 - Pape, Hans-Christoph A1 - Ciritsis, Bernhard D. T1 - Cost-effectiveness analysis of surgical proximal femur fracture prevention in elderly: a Markov cohort simulation model JF - Cost Effectiveness and Resource Allocation N2 - Background Hip fractures are a common and costly health problem, resulting in significant morbidity and mortality, as well as high costs for healthcare systems, especially for the elderly. Implementing surgical preventive strategies has the potential to improve the quality of life and reduce the burden on healthcare resources, particularly in the long term. However, there are currently limited guidelines for standardizing hip fracture prophylaxis practices. Methods This study used a cost-effectiveness analysis with a finite-state Markov model and cohort simulation to evaluate the primary and secondary surgical prevention of hip fractures in the elderly. Patients aged 60 to 90 years were simulated in two different models (A and B) to assess prevention at different levels. Model A assumed prophylaxis was performed during the fracture operation on the contralateral side, while Model B included individuals with high fracture risk factors. Costs were obtained from the Centers for Medicare & Medicaid Services, and transition probabilities and health state utilities were derived from available literature. The baseline assumption was a 10% reduction in fracture risk after prophylaxis. A sensitivity analysis was also conducted to assess the reliability and variability of the results. Results With a 10% fracture risk reduction, model A costs between $8,850 and $46,940 per quality-adjusted life-year ($/QALY). Additionally, it proved most cost-effective in the age range between 61 and 81 years. The sensitivity analysis established that a reduction of ≥ 2.8% is needed for prophylaxis to be definitely cost-effective. The cost-effectiveness at the secondary prevention level was most sensitive to the cost of the contralateral side’s prophylaxis, the patient’s age, and fracture treatment cost. For high-risk patients with no fracture history, the cost-effectiveness of a preventive strategy depends on their risk profile. In the baseline analysis, the incremental cost-effectiveness ratio at the primary prevention level varied between $11,000/QALY and $74,000/QALY, which is below the defined willingness to pay threshold. Conclusion Due to the high cost of hip fracture treatment and its increased morbidity, surgical prophylaxis strategies have demonstrated that they can significantly relieve the healthcare system. Various key assumptions facilitated the modeling, allowing for adequate room for uncertainty. Further research is needed to evaluate health-state-associated risks. KW - Hip fractures KW - Prevention KW - Geriatric KW - Cost-effectiveness KW - Prophylaxis Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.1186/s12962-023-00482-4 SN - 1478-7547 N1 - Corresponding author: Momin S. Alnemer IS - 21, Article number: 77 PB - Springer Nature 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 - THES A1 - Vetter, Cara Niambi T1 - BRIDGE - Ein Magazin über Transkulturen in Deutschland BT - Ausgabe 1: Deutsch-Habesha-Kultur N2 - In Folge der Globalisierung und der Zuwanderung von verschiedensten ethnischen Gruppen und deren Kulturen entstehen in Deutschland immer mehr sogenannte Transkulturen. Um diesen mehr Aufmerksamkeit zu schenken und zur Verständigung verschiedenster Gruppen beizutragen, wurde das Konzept dieser Bachelorarbeit: „BRIDGE: Ein Magazin über Transkulturen in Deutschland" entwickelt, welches sich mit den Schnittstellen der Deutschen und anderen Kulturen auseinandersetzt. Diese Transkulturen sollen jeweils repräsentativ und aufklärend dargestellt werden. Jede Ausgabe wird eine dieser Transkulturen porträtieren und zeigen, wie diese in Deutschland besteht. Für die erste Ausgabe, welche im Rahmen der Bachelorarbeit ausgearbeitet wurde, fiel die Entscheidung auf die Deutsch-Habesha-Kultur, die eine Völkergruppe aus Äthiopien und Eritrea darstellt. KW - Editorial KW - Magazin KW - Fotografie KW - Transkulturen KW - Aufklärung Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Philippen, Jule T1 - bond(ed) : ein Projekt zum Kontaktabbruch in Familien N2 - Eines haben wir alle gemeinsam – Eine Familie. Die Bachelorarbeit „bond(ed)“ ist ein Projekt zum Kontaktabbruch in Familien. Familiäre Kontaktabbrüche sind heute keine Seltenheit mehr. Jede:r kennt jemanden, der davon betroffen ist, und doch wird nur selten darüber gesprochen. Schamgefühl, Angst und das Gefühl von Versagen spielen hierbei eine entscheidende Rolle. Doch wie kann es so weit kommen? Neun Personen haben sich bereit erklärt, ihre sehr persönlichen und emotionalen Geschichten zu teilen. Im Zuge dessen sind Fotos im jeweiligen Zuhause und in Interviewform niedergeschriebene Gespräche entstanden, welche unabhängig voneinander in zwei Büchern zu betrachten sind. Das Projekt „bond(ed)“ soll familiären Kontaktabbrüchen eine Plattform bieten und mit einem Tabuthema brechen. Es soll mit Vorurteilen aufräumen und ein Gefühl von Zusammengehörigkeit bei den Betroffenen wecken. KW - Familie KW - Kontaktabbruch KW - Fotografie KW - Interview KW - Menschen Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Falkenberg, Fabian A1 - Kohn, Sophie A1 - Bott, Michael A1 - Bongaerts, Johannes A1 - Siegert, Petra T1 - Biochemical characterisation of a novel broad pH spectrum subtilisin from Fictibacillus arsenicus DSM 15822ᵀ JF - FEBS Open Bio N2 - Subtilisins from microbial sources, especially from the Bacillaceae family, are of particular interest for biotechnological applications and serve the currently growing enzyme market as efficient and novel biocatalysts. Biotechnological applications include use in detergents, cosmetics, leather processing, wastewater treatment and pharmaceuticals. To identify a possible candidate for the enzyme market, here we cloned the gene of the subtilisin SPFA from Fictibacillus arsenicus DSM 15822ᵀ (obtained through a data mining-based search) and expressed it in Bacillus subtilis DB104. After production and purification, the protease showed a molecular mass of 27.57 kDa and a pI of 5.8. SPFA displayed hydrolytic activity at a temperature optimum of 80 °C and a very broad pH optimum between 8.5 and 11.5, with high activity up to pH 12.5. SPFA displayed no NaCl dependence but a high NaCl tolerance, with decreasing activity up to concentrations of 5 m NaCl. The stability enhanced with increasing NaCl concentration. Based on its substrate preference for 10 synthetic peptide 4-nitroanilide substrates with three or four amino acids and its phylogenetic classification, SPFA can be assigned to the subgroup of true subtilisins. Moreover, SPFA exhibited high tolerance to 5% (w/v) SDS and 5% H₂O₂ (v/v). The biochemical properties of SPFA, especially its tolerance of remarkably high pH, SDS and H₂O₂, suggest it has potential for biotechnological applications. KW - Bacillaceae KW - Biotechnological application KW - Broad pH spectrum KW - Subtilases KW - Subtilisin Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/2211-5463.13701 SN - 2211-5463 N1 - Corresponding author: Petra Siegert VL - 13 IS - 11 SP - 2035 EP - 2046 PB - Wiley CY - Hoboken, NJ ER - TY - JOUR A1 - Thomessen, Karolin A1 - Thoma, Andreas A1 - Braun, Carsten T1 - Bio-inspired altitude changing extension to the 3DVFH* local obstacle avoidance algorithm JF - CEAS Aeronautical Journal N2 - Obstacle avoidance is critical for unmanned aerial vehicles (UAVs) operating autonomously. Obstacle avoidance algorithms either rely on global environment data or local sensor data. Local path planners react to unforeseen objects and plan purely on local sensor information. Similarly, animals need to find feasible paths based on local information about their surroundings. Therefore, their behavior is a valuable source of inspiration for path planning. Bumblebees tend to fly vertically over far-away obstacles and horizontally around close ones, implying two zones for different flight strategies depending on the distance to obstacles. This work enhances the local path planner 3DVFH* with this bio-inspired strategy. The algorithm alters the goal-driven function of the 3DVFH* to climb-preferring if obstacles are far away. Prior experiments with bumblebees led to two definitions of flight zone limits depending on the distance to obstacles, leading to two algorithm variants. Both variants reduce the probability of not reaching the goal of a 3DVFH* implementation in Matlab/Simulink. The best variant, 3DVFH*b-b, reduces this probability from 70.7 to 18.6% in city-like worlds using a strong vertical evasion strategy. Energy consumption is higher, and flight paths are longer compared to the algorithm version with pronounced horizontal evasion tendency. A parameter study analyzes the effect of different weighting factors in the cost function. The best parameter combination shows a failure probability of 6.9% in city-like worlds and reduces energy consumption by 28%. Our findings demonstrate the potential of bio-inspired approaches for improving the performance of local path planning algorithms for UAV. KW - UAV KW - Obstacle avoidance KW - Autonomy KW - Local path planning Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s13272-023-00691-w SN - 1869-5590 (Online) SN - 1869-5582 (Print) N1 - Corresponding author: Karolin Thomessen PB - Springer CY - Wien ER - TY - THES A1 - Kilcher, Mathias T1 - Barrierefreies Klettern : ein System zur Inklusion sehbehinderter Menschen in den Klettersport N2 - Ziel des Projekts war die Entwicklung eines Systems, das es Menschen mit starker Sehbehinderung ermöglicht, Klettersport als ein Training für ihren Körper und ihren Orientierungssinn nutzen zu können. Inklusion ist als gesellschaftliches Thema in den letzten Jahren stark in den Fokus gerückt. Dennoch ist es für Menschen mit Behinderung oft schwer, sozialen Anschluss zu finden. Dies wird zusätzlich durch das mangelnde Angebot an inklusiven Freizeitaktivitäten erschwert. Apollon ermöglicht Menschen mit starker Sehbehinderung die Orientierung während des Kletterns, indem es einerseits Informationen vermittelt, die normalerweise nur visuell wahrgenommen werden können und andererseits dabei hilft, sich besser an bereits gekletterte Routen zu erinnern. Das System setzt sich aus 3 Komponenten zusammen. Die Tritthilfen helfen der blinden Person dabei, auch kleine Tritte zu finden. Die taktilen Wegmarken stellen eine Art Checkpoint dar und helfen der blinden Person dabei, die Route in mehrere Abschnitte zu unterteilen. Gleichzeitig weisen sie darauf hin, welches Feature die kletternde Person erwartet. Die taktile Karte ist modular aufgebaut und setzt sich aus einer Legende und den Repräsentanten der Wegmarken einer Route zusammen. Analog zu dem Betrachten der Route ist die blinde Person so vor dem Klettern in der Lage, Informationen über die Route zu erfahren. KW - Inklusion KW - Klettern KW - Sport Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Digel, Ilya A1 - Akimbekov, Nuraly A1 - Rogachev, Evgeniy A1 - Pogorelova, Natalia T1 - Bacterial cellulose produced by Medusomyces gisevii on glucose and sucrose: biosynthesis and structural properties JF - Cellulose N2 - In this work, the effects of carbon sources and culture media on the production and structural properties of bacterial cellulose (BC) synthesized by Medusomyces gisevii have been studied. The culture medium was composed of different initial concentrations of glucose or sucrose dissolved in 0.4% extract of plain green tea. Parameters of the culture media (titratable acidity, substrate conversion degree etc.) were monitored daily for 20 days of cultivation. The BC pellicles produced on different carbon sources were characterized in terms of biomass yield, crystallinity and morphology by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), atomic force microscopy and X-ray diffraction. Our results showed that Medusomyces gisevii had higher BC yields in media with sugar concentrations close to 10 g L−1 after a 18–20 days incubation period. Glucose in general lead to a higher BC yield (173 g L−1) compared to sucrose (163.5 g L−1). The BC crystallinity degree and surface roughness were higher in the samples synthetized from sucrose. Obtained FE-SEM micrographs show that the BC pellicles synthesized in the sucrose media contained densely packed tangles of cellulose fibrils whereas the BC produced in the glucose media displayed rather linear geometry of the BC fibrils without noticeable aggregates. KW - Bacterial cellulose KW - Medusomyces gisevi KW - Carbon sources KW - Culture media KW - Cellulose nanostructure Y1 - 2023 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s10570-023-05592-z SN - 1572-882X (Online) SN - 0969-0239 (Print) N1 - Corresponding author: Ilya Digel PB - Springer Science + Business Media CY - Dordrecht ER -