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 - 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 - 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 - 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 T1 - Numerical investigation of micromix hydrogen flames at different combustor pressure levels T2 - Proceedings of the International Conference on Power Engineering 2021 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 N1 - Proceedings of the International Conference on Power Engineering 2021 (ICOPE-2021). October 17 - 21, 2021. Kobe, Japan (Online) 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 - ASME Turbo Expo 2021: Turbomachinery Technical Conference and Exposition // 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 - http://dx.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 - 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 - JOUR A1 - Karschuck, Tobias A1 - Kaulen, Corinna A1 - Poghossian, Arshak A1 - Wagner, Patrick H. A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Gold nanoparticle-modified capacitive field-effect sensors: Studying the surface density of nanoparticles and coupling of charged polyelectrolyte macromolecules JF - Electrochemical Science Advances N2 - The coupling of ligand-stabilized gold nanoparticles with field-effect devices offers new possibilities for label-free biosensing. In this work, we study the immobilization of aminooctanethiol-stabilized gold nanoparticles (AuAOTs) on the silicon dioxide surface of a capacitive field-effect sensor. The terminal amino group of the AuAOT is well suited for the functionalization with biomolecules. The attachment of the positively-charged AuAOTs on a capacitive field-effect sensor was detected by direct electrical readout using capacitance-voltage and constant capacitance measurements. With a higher particle density on the sensor surface, the measured signal change was correspondingly more pronounced. The results demonstrate the ability of capacitive field-effect sensors for the non-destructive quantitative validation of nanoparticle immobilization. In addition, the electrostatic binding of the polyanion polystyrene sulfonate to the AuAOT-modified sensor surface was studied as a model system for the label-free detection of charged macromolecules. Most likely, this approach can be transferred to the label-free detection of other charged molecules such as enzymes or antibodies. KW - polystyrene sulfonate KW - gold nanoparticles KW - field-effect sensor KW - detection of charged macromolecules KW - capacitive EIS sensor Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/elsa.202100179 SN - 0938-5193 VL - 2 IS - 5 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Heuermann, Holger A1 - Harzheim, Thomas A1 - Cronenbroeck, Tobias T1 - First SIMO harmonic radar based on the SFCW concept and the HR transfer function JF - Remote sensing N2 - This paper presents a new SIMO radar system based on a harmonic radar (HR) stepped frequency continuous wave (SFCW) architecture. Simple tags that can be electronically individually activated and deactivated via a DC control voltage were developed and combined to form an MO array field. This HR operates in the entire 2.45 GHz ISM band for transmitting the illumination signal and receives at twice the stimulus frequency and bandwidth centered around 4.9 GHz. This paper presents the development, the basic theory of a HR system for the characterization of objects placed into the propagation path in-between the radar and the reflectors (similar to a free-space measurement with a network analyzer) as well as first measurements performed by the system. Further detailed measurement series will be made available later on to other researchers to develop AI and machine learning based signal processing routines or synthetic aperture radar algorithms for imaging, object recognition, and feature extraction. For this purpose, the necessary information is published in this paper. It is explained in detail why this SIMO-HR can be an attractive solution augmenting or replacing existing systems for radar measurements in production technology for material under test measurements and as a simplified MIMO system. The novel HR transfer function, which is a basis for researchers and developers for material characterization or imaging algorithms, is introduced and metrologically verified in a well traceable coaxial setup. KW - MUT measurement; scanner KW - transponder KW - SFCW KW - harmonic radar KW - nonlinear radar Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/rs13245088 SN - 2072-4292 N1 - This article belongs to the Special Issue "Nonlinear Junction Detection and Harmonic Radar" VL - 13 IS - 24 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Akimbekov, Nuraly S. A1 - Digel, Ilya A1 - Tastambek, Kuanysh T. A1 - Sherelkhan, Dinara K. A1 - Jussupova, Dariya B. A1 - Altynbay, Nazym P. T1 - Low-rank coal as a source of humic substances for soil amendment and fertility management JF - Agriculture N2 - Humic substances (HS), as important environmental components, are essential to soil health and agricultural sustainability. The usage of low-rank coal (LRC) for energy generation has declined considerably due to the growing popularity of renewable energy sources and gas. However, their potential as soil amendment aimed to maintain soil quality and productivity deserves more recognition. LRC, a highly heterogeneous material in nature, contains large quantities of HS and may effectively help to restore the physicochemical, biological, and ecological functionality of soil. Multiple emerging studies support the view that LRC and its derivatives can positively impact the soil microclimate, nutrient status, and organic matter turnover. Moreover, the phytotoxic effects of some pollutants can be reduced by subsequent LRC application. Broad geographical availability, relatively low cost, and good technical applicability of LRC offer the advantage of easy fulfilling soil amendment and conditioner requirements worldwide. This review analyzes and emphasizes the potential of LRC and its numerous forms/combinations for soil amelioration and crop production. A great benefit would be a systematic investment strategy implicating safe utilization and long-term application of LRC for sustainable agricultural production. KW - soil remediation KW - crop yield KW - soil health KW - soil amendment KW - low-rank coal Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/agriculture11121261 SN - 2077-0472 N1 - This article belongs to the Special Issue "From Waste to Fertilizer in Sustainable Agriculture" VL - 11 IS - 12 PB - MDPI CY - Basel ER -