TY - CHAP A1 - Jordan, Frank A1 - Katz, Christiane A1 - Pieper, Martin T1 - Online-Kollaboration in der Mathematik: Ein Design-Based-Research-Projekt T2 - Forschungsimpulse für hybrides Lehren und Lernen an Hochschulen N2 - Die Studie erörtert anhand eines Fallbeispiels aus der Mathematik für Ingenieur*innen, wie didaktische Gestaltungsprinzipien für Soziale Präsenz, Kollaboration und das Lösen von praxisnahen Problemen mit mathematischem Denken in einer Online-Umgebung aussehen können. Hierfür zieht der Beitrag den forschungsmethodologischen Rahmen Design-Based Research (DBR) hinzu und berichtet über Zwischenergebnisse. DBR wird an dieser Stelle als eine systematische Herangehensweise an kurzfristige Lehrveränderungen und als Chance auf dem Weg zu einer neuen Hochschullehre nach der COVID-19-Pandemie dargestellt, die theoretische und empirische Erkenntnisse mit Praxisverknüpfung und -relevanz vereint. Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:832-cos4-9465 SP - 245 EP - 261 PB - TH Köln CY - Köln ER - TY - CHAP A1 - Stenger, David A1 - Altherr, Lena A1 - Müller, Tankred A1 - Pelz, Peter F. T1 - Product family design optimization using model-based engineering techniques T2 - Operations Research Proceedings 2017 N2 - Highly competitive markets paired with tremendous production volumes demand particularly cost efficient products. The usage of common parts and modules across product families can potentially reduce production costs. Yet, increasing commonality typically results in overdesign of individual products. Multi domain virtual prototyping enables designers to evaluate costs and technical feasibility of different single product designs at reasonable computational effort in early design phases. However, savings by platform commonality are hard to quantify and require detailed knowledge of e.g. the production process and the supply chain. Therefore, we present and evaluate a multi-objective metamodel-based optimization algorithm which enables designers to explore the trade-off between high commonality and cost optimal design of single products. Y1 - 2018 SN - 978-3-319-89919-0 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-89920-6_66 SP - 495 EP - 502 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Dörig, Bastian A1 - Ederer, Thorsten A1 - Pelz, Peter Franz A1 - Pfetsch, Marc A1 - Wolf, Jan T1 - A mixed-integer nonlinear program for the design of gearboxes T2 - Operations Research Proceedings 2016 N2 - Gearboxes are mechanical transmission systems that provide speed and torque conversions from a rotating power source. Being a central element of the drive train, they are relevant for the efficiency and durability of motor vehicles. In this work, we present a new approach for gearbox design: Modeling the design problem as a mixed-integer nonlinear program (MINLP) allows us to create gearbox designs from scratch for arbitrary requirements and—given enough time—to compute provably globally optimal designs for a given objective. We show how different degrees of freedom influence the runtime and present an exemplary solution. Y1 - 2017 SN - 978-3-319-55701-4 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-55702-1_31 SP - 227 EP - 233 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Leise, Philipp A1 - Altherr, Lena A1 - Pelz, Peter F. T1 - Energy-Efficient design of a water supply system for skyscrapers by mixed-integer nonlinear programming T2 - Operations Research Proceedings 2017 N2 - The energy-efficiency of technical systems can be improved by a systematic design approach. Technical Operations Research (TOR) employs methods known from Operations Research to find a global optimal layout and operation strategy of technical systems. We show the practical usage of this approach by the systematic design of a decentralized water supply system for skyscrapers. All possible network options and operation strategies are modeled by a Mixed-Integer Nonlinear Program. We present the optimal system found by our approach and highlight the energy savings compared to a conventional system design. KW - Engineering optimization KW - Global optimization KW - Energy efficiency KW - Water KW - Network Y1 - 2018 SN - 978-3-319-89919-0 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-89920-6_63 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Lorenz, Ulf A1 - Pelz, Peter F. A1 - Pöttgen, Philipp ED - Lübbecke, Marco E. ED - Koster, Arie ED - Letmathe, Peter ED - Madlener, Reihard ED - Preis, Britta ED - Walther, Grit T1 - Designing a feedback control system via mixed-integer programming T2 - Operations Research Proceedings 2014: Selected Papers of the Annual International Conference of the German Operations Research N2 - Pure analytical or experimental methods can only find a control strategy for technical systems with a fixed setup. In former contributions we presented an approach that simultaneously finds the optimal topology and the optimal open-loop control of a system via Mixed Integer Linear Programming (MILP). In order to extend this approach by a closed-loop control we present a Mixed Integer Program for a time discretized tank level control. This model is the basis for an extension by combinatorial decisions and thus for the variation of the network topology. Furthermore, one is able to appraise feasible solutions using the global optimality gap. KW - Optimal Topology KW - Controller Parameter KW - Level Control System KW - Technical Operation Research KW - Optimal Closed Loop Y1 - 2016 SN - 978-3-319-28695-2 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-28697-6_18 SP - 121 EP - 127 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Alt, Helmut T1 - Speicher speichern, Leiter leiten T2 - Generationenprojekt Energiewende : Elektroenergiepolitik im Spannungsfeld zwischen Vision und Mission / Herbert Niederhausen (Hrsg.) Y1 - 2022 SN - 9783755774389 N1 - gedruckt in der Bereichsbibliothek Eupener Str. unter der Signatur 21 ZPM 4 SP - 125 EP - 136 PB - Books on Demand CY - Norderstedt ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Leise, Philipp T1 - Resilience as a concept for mastering uncertainty T2 - Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering Y1 - 2021 SN - 978-3-030-78353-2 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-030-78354-9 N1 - Unterkapitel 6.3.1 des Kapitels "Strategies for Mastering Uncertainty" SP - 412 EP - 417 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Leise, Philipp A1 - Pfetsch, Marc E. A1 - Schmitt, Andreas T1 - Optimal design of resilient technical systems on the example of water supply systems T2 - Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering Y1 - 2021 SN - 978-3-030-78356-3 N1 - Unterkapitel des Kapitels "Strategies for Mastering Uncertainty" SP - 429 EP - 433 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Leise, Philipp A1 - Altherr, Lena T1 - Experimental evaluation of resilience metrics in a fluid system T2 - Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering Y1 - 2021 SN - 978-3-030-78356-3 N1 - Unterkapitel des Kapitels "Strategies for Mastering Uncertainty" SP - 442 EP - 447 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Bauschat, J.-Michael A1 - Benner, Miriam A1 - Klinge, Henner A1 - Ziegler, Simon T1 - Urbane Mobilität entdeckt die 3. Dimension T2 - Transforming Mobility – What Next? N2 - Der Themenkomplex urbane Mobilität ist getrieben durch den Verkehrsinfarkt in Ballungszentren, durch Luftverschmutzung und Lärm, sowie den Trend zum Leben in der Stadt in den städteplanerischen Fokus gerückt. Emissionsneutrale Antriebskonzepte in der Luftfahrt führen zu Ansätzen Fluggeräte einzusetzen, die batteriegetrieben vertikal aufsteigen und landen können. Flugphysikalisch und energetisch ist diese Technik nur dann sinnvoll, wenn es zwingende Gründe gibt (z.B. Rettungseinsätze), daher wird der flugphysikalische Hintergrund prinzipiell erläutert. Es werden einige aktuelle Lufttransportkonzepte für eine urbane Personenbeförderung vorgestellt. Sollte es verstärkt zu Lufttransport über Städten kommen, müssen betroffene Lufträume geordnet und überwacht werden. Wie kompatibel Lufttransportsysteme mit den heute bereits relevanten urbanen Beförderungsmitteln sein müssen, wird kritisch diskutiert. Abschließend werden die Aspekte Akzeptanz durch die Kunden und Wirtschaftlichkeit ebenso angerissen, wie die hochproblematische Rohstoffgewinnung, die Entsorgung und das Recycling von Batterien. Y1 - 2022 SN - 978-3-658-36429-8 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-36430-4_53 N1 - Tagungsband zum 13. Wissenschaftsforum Mobilität, Beiträge des Wissenschaftsforums SP - 895 EP - 916 PB - Springer Gabler CY - Wiesbaden ER -