TY - JOUR A1 - Hoffmann, Andreas A1 - Uhl, Matthias A1 - Ceblin, Maximilian A1 - Rohrbach, Felix A1 - Bansmann, Joachim A1 - Mallah, Marcel A1 - Heuermann, Holger A1 - Jacob, Timo A1 - Kuehne, Alexander J.C. T1 - Atmospheric pressure plasma-jet treatment of PAN-nonwovens—carbonization of nanofiber electrodes JF - C - Journal of Carbon Research N2 - Carbon nanofibers are produced from dielectric polymer precursors such as polyacrylonitrile (PAN). Carbonized nanofiber nonwovens show high surface area and good electrical conductivity, rendering these fiber materials interesting for application as electrodes in batteries, fuel cells, and supercapacitors. However, thermal processing is slow and costly, which is why new processing techniques have been explored for carbon fiber tows. Alternatives for the conversion of PAN-precursors into carbon fiber nonwovens are scarce. Here, we utilize an atmospheric pressure plasma jet to conduct carbonization of stabilized PAN nanofiber nonwovens. We explore the influence of various processing parameters on the conductivity and degree of carbonization of the converted nanofiber material. The precursor fibers are converted by plasma-jet treatment to carbon fiber nonwovens within seconds, by which they develop a rough surface making subsequent surface activation processes obsolete. The resulting carbon nanofiber nonwovens are applied as supercapacitor electrodes and examined by cyclic voltammetry and impedance spectroscopy. Nonwovens that are carbonized within 60 s show capacitances of up to 5 F g⁻¹. Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/c8030033 SN - 2311-5629 N1 - This article belongs to the Collection "Nanoporous Carbon Materials for Advanced Technological Applications" VL - 8 IS - 3 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Vahidpour, Farnoosh A1 - Guthman, Eric A1 - Arreola, Julia A1 - Alghazali, Yousef H. M. A1 - Wagner, Torsten A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Assessment of Various Process Parameters for Optimized Sterilization Conditions Using a Multi-Sensing Platform JF - Foods N2 - In this study, an online multi-sensing platform was engineered to simultaneously evaluate various process parameters of food package sterilization using gaseous hydrogen peroxide (H₂O₂). The platform enabled the validation of critical aseptic parameters. In parallel, one series of microbiological count reduction tests was performed using highly resistant spores of B. atrophaeus DSM 675 to act as the reference method for sterility validation. By means of the multi-sensing platform together with microbiological tests, we examined sterilization process parameters to define the most effective conditions with regards to the highest spore kill rate necessary for aseptic packaging. As these parameters are mutually associated, a correlation between different factors was elaborated. The resulting correlation indicated the need for specific conditions regarding the applied H₂O₂ gas temperature, the gas flow and concentration, the relative humidity and the exposure time. Finally, the novel multi-sensing platform together with the mobile electronic readout setup allowed for the online and on-site monitoring of the sterilization process, selecting the best conditions for sterility and, at the same time, reducing the use of the time-consuming and costly microbiological tests that are currently used in the food package industry. KW - spore kill rate KW - sterility KW - aseptic parameters KW - multi-sensing platform KW - gaseous hydrogen peroxide Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/foods11050660 SN - 2304-8158 N1 - This article belongs to the Special Issue "Sensors and Biosensors Application for Food Industries" VL - 11 IS - 5 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - THES A1 - Wabner, Magnus T1 - Aroux N2 - Aeroux ist eine Formstudie über die Gestalt einer Luftschiffgondel. Luftschiffe bzw. Zeppeline werden oft mit dem Unglück der Hindenburg in Lakehurst in Verbindung gebracht. Aeroux versucht diese Assoziation zu überwinden und Luftschiffe in der Gegenwart zu verankern. Durch die gezielte, psychologisch inspirierte Gestaltung soll Sicherheit und Ruhe vermittelt werden, sollen spezifische Assoziationen geweckt werden, die weg führen von Bildern vergangener Tage eines brennenden Luftschiffs, um so Zeppeline als klimafreundlichere Alternative zum Flugzeug wieder ins Spiel zu bringen. Aeroux ist ein hybrides Verkehrsmittel, dass in der Lage ist, sowohl Güter als auch Personen in verschiedenen Szenarien zu transportieren. Zeppeline bauchen keine befestigten Landebahnen oder Pisten. Regionen, die über Straßen schwer zugänglich sind, können so in den Warenhandel integriert werden. Gleichermaßen können aber auch Meschen in Regionen befördert werden, die durch Straßen oder Landebahnen nicht oder unzureichend erschlossen sind. Darüber hinaus kann Aeroux ein Ansatz sein die Unverträglichkeit von Fliegen und Klimaschutz aufzulösen. Nicht zuletzt liegt in der gemächlichen Art der Bewegung ein besonderer Zauber. Reisen könnten einen neuen Charakter erhalten: durch die großen Fensterfronten und die geringe Flughöhe können Landschaften auf der Reise neu wahrgenommen werden, der Weg wird wieder Teil des Reisens. Die Arbeit ist in erster Linie eine Auseinandersetzung mit der Form. Wie wirkt Form, wie lassen sich Assoziationen wecken, lenken, leiten. Wie kann technischer Anspruch, gesellschaftliche Bedingung, ökologisches Bewusstsein und nicht zuletzt Genuss in einem Objekt resultieren. Digitale und analoge Fertigung spielen im Zuge der Arbeit ineinander. So entstand das Design der Gondel, nach ersten händischen Skizzen, digital. Das Model der Gondel wurde aus diesen Daten 3D gedruckt und die Darstellung der Traghülle ebenfalls auf Grundlage dieser Daten gelasert. Aeroux möchte Lust auf alternatives Sehen, Denken und Handeln machen. Es gilt viel zu bewegen. KW - Luftschiff KW - Lasern KW - 3D-Druck KW - Renderings KW - Formensprache Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Vogt, Lena T1 - Archäologischer Restaurator : Ausstellungskonzept Römisch-Germanisches Museum Köln N2 - Alte, geschichtsrelevante und thematisch angeordnete Objekte, welche man in den Vitrinen der Museen betrachten kann, das kennt sicher jeder. Doch wie kommen diese Artefakte eigentlich in die Vitrinen? Welche Menschen sind dafür verantwortlich, dass wir diese Kulturgüter bestaunen können? In diesem temporären Ausstellungskonzept für das Römisch-Germanische Museum Köln geht es darum, die sonst verborgene Arbeit der Restauratoren des Museums für die Besucher:innen sichtbar zu machen, ihnen genauere Einblicke in die Arbeit mit ihren Anforderungen zu geben und Restaurierungsprozesse auf zu zeigen. Diese Arbeit demonstriert, wie es abseits der Öffentlichkeit aussieht und wer dafür verantwortlich ist, dass wir einen Einblick in die vergangenen Zeit erhalten können. Das Projekt zeigt eine mögliche Bespielung des Museums, wie das Berufsbild der Restauratoren in die Dauerausstellung integriert werden könnte. KW - Ausstellungsdesign KW - Fotografie KW - Museumsdesign KW - Restauratoren KW - Restaurierung Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Ojovan, Michael I. A1 - Steinmetz, Hans-Jürgen T1 - Approaches to Disposal of Nuclear Waste JF - Energies N2 - We present a concise mini overview on the approaches to the disposal of nuclear waste currently used or deployed. The disposal of nuclear waste is the end point of nuclear waste management (NWM) activities and is the emplacement of waste in an appropriate facility without the intention to retrieve it. The IAEA has developed an internationally accepted classification scheme based on the end points of NWM, which is used as guidance. Retention times needed for safe isolation of waste radionuclides are estimated based on the radiotoxicity of nuclear waste. Disposal facilities usually rely on a multi-barrier defence system to isolate the waste from the biosphere, which comprises the natural geological barrier and the engineered barrier system. Disposal facilities could be of a trench type, vaults, tunnels, shafts, boreholes, or mined repositories. A graded approach relates the depth of the disposal facilities’ location with the level of hazard. Disposal practices demonstrate the reliability of nuclear waste disposal with minimal expected impacts on the environment and humans. KW - borehole disposal KW - geological disposal KW - disposal facility KW - retention time KW - nuclear waste Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/en15207804 SN - 1996-1073 N1 - This article belongs to the Special Issue "Treatment of Radioactive Waste and Sustainability Energy" VL - 15 IS - 20 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - CHAP A1 - Eggert, Mathias A1 - Dyong, Julian T1 - Applying process mining in small and medium sized IT enterprises – challenges and guidelines T2 - International Conference on Business Process Management (BPM 2022) N2 - Process mining gets more and more attention even outside large enterprises and can be a major benefit for small and medium sized enterprises (SMEs) to gain competitive advantages. Applying process mining is challenging, particularly for SMEs because they have less resources and process maturity. So far, IS researchers analyzed process mining challenges with a focus on larger companies. This paper investigates the application of process mining by means of a case study and sheds light into the particular challenges of an IT SME. The results reveal 13 SME process mining challenges and seven guidelines to address them. In this way, the paper contributes to the understanding of process mining application in SME and shows similarities and differences to larger companies. KW - Process mining KW - Challenges KW - Guidelines KW - SME KW - Case Study Y1 - 2022 SN - 978-3-031-16103-2 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-031-16103-2_11 SP - 125 EP - 142 PB - Springer CY - Cham ER - TY - THES A1 - Switalla, Justin T1 - Applause : Entwicklung eines Dokumentationssystems für die stationäre Altenpflege - Konzeption einer zukunftsgewandten Dokumentationslösung N2 - Der Personalmangel in der Pflege ist vor allem durch die Pandemie in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Diese Situation wird sich in den nächsten Jahren aufgrund der steigenden Pflegequote in Folge des demografischen Wandels weiter zuspitzen. Das Dokumentieren der durchgeführten Tätigkeiten nimmt dabei viel Zeit in Anspruch, die nicht den Bewohner:innen zugutekommt. Das Dokumentationssystem „Applause“ soll Pflege- und Betreuungskräfte in ihrer Arbeit unterstützen und durch die einfache Nutzerführung den Schulungsaufwand reduzieren. Durch die Integration von modernen medizinischen Sensoren kann innerhalb des Systems der aktuelle Gesundheitsstatus der Bewohner:innen eingesehen werden. Zusätzlich wird die interne sowie externe Kommunikation innerhalb des Dokumentationssystems abgebildet. Bei Letzterer wird mittels einer datenschutzkonformen Software die auf Fax basierende Kommunikation abgelöst. KW - Pflegekräftemangel KW - Dokumentationssystem KW - Pflegekräfte KW - Gesundheit Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Funke, Harald A1 - Esch, Thomas A1 - Roosen, Petra T1 - Antriebssystemanpassungen zur Verwendung von LPG als Flugkraftstoff JF - Motortechnische Zeitschrift (MTZ) N2 - Auch in der allgemeinen Luftfahrt wäre es wünschenswert, die bereits vorhandenen Verbrennungsmotoren mit weniger CO₂-trächtigen Kraftstoffen als dem heute weit verbreiteten Avgas 100LL betreiben zu können. Es ist anzunehmen, dass im Vergleich die unter Normalbedingungen gasförmigen Kraftstoffe CNG, LPG oder LNG deutlich weniger Emissionen produzieren. Erforderliche Antriebssystemanpassungen wurden im Rahmen eines Forschungsprojekts an der FH Aachen untersucht. Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s35146-021-0778-2 VL - 2022 IS - 83 SP - 58 EP - 62 PB - Springer Nature CY - Basel ER - TY - CHAP A1 - Gedle, Yibekal A1 - Schmitz, Mark A1 - Gielen, Hans A1 - Schmitz, Pascal A1 - Herrmann, Ulf A1 - Teixeira Boura, Cristiano José A1 - Mahdi, Zahra A1 - Caminos, Ricardo Alexander Chico A1 - Dersch, Jürgen T1 - Analysis of an integrated CSP-PV hybrid power plant T2 - SolarPACES 2020 N2 - In the past, CSP and PV have been seen as competing technologies. Despite massive reductions in the electricity generation costs of CSP plants, PV power generation is - at least during sunshine hours - significantly cheaper. If electricity is required not only during the daytime, but around the clock, CSP with its inherent thermal energy storage gets an advantage in terms of LEC. There are a few examples of projects in which CSP plants and PV plants have been co-located, meaning that they feed into the same grid connection point and ideally optimize their operation strategy to yield an overall benefit. In the past eight years, TSK Flagsol has developed a plant concept, which merges both solar technologies into one highly Integrated CSP-PV-Hybrid (ICPH) power plant. Here, unlike in simply co-located concepts, as analyzed e.g. in [1] – [4], excess PV power that would have to be dumped is used in electric molten salt heaters to increase the storage temperature, improving storage and conversion efficiency. The authors demonstrate the electricity cost sensitivity to subsystem sizing for various market scenarios, and compare the resulting optimized ICPH plants with co-located hybrid plants. Independent of the three feed-in tariffs that have been assumed, the ICPH plant shows an electricity cost advantage of almost 20% while maintaining a high degree of flexibility in power dispatch as it is characteristic for CSP power plants. As all components of such an innovative concept are well proven, the system is ready for commercial market implementation. A first project is already contracted and in early engineering execution. KW - Hybrid energy system KW - Power plants KW - Electricity generation KW - Energy storage KW - Associated liquids Y1 - 2022 SN - 978-0-7354-4195-8 U6 - http://dx.doi.org/10.1063/5.0086236 SN - 1551-7616 (online) SN - 0094-243X (print) N1 - 26th International Conference on Concentrating Solar Power and Chemical Energy Systems 28 September–2 October 2020 Freiburg, Germany IS - 2445 / 1 PB - AIP conference proceedings / American Institute of Physics CY - Melville, NY ER - TY - JOUR A1 - Cheenakula, Dheeraja A1 - Hoffstadt, Kevin A1 - Krafft, Simone A1 - Reinecke, Diana A1 - Klose, Holger A1 - Kuperjans, Isabel A1 - Grömping, Markus T1 - Anaerobic digestion of algal–bacterial biomass of an Algal Turf Scrubber system JF - Biomass Conversion and Biorefinery N2 - This study investigated the anaerobic digestion of an algal–bacterial biofilm grown in artificial wastewater in an Algal Turf Scrubber (ATS). The ATS system was located in a greenhouse (50°54′19ʺN, 6°24′55ʺE, Germany) and was exposed to seasonal conditions during the experiment period. The methane (CH4) potential of untreated algal–bacterial biofilm (UAB) and thermally pretreated biofilm (PAB) using different microbial inocula was determined by anaerobic batch fermentation. Methane productivity of UAB differed significantly between microbial inocula of digested wastepaper, a mixture of manure and maize silage, anaerobic sewage sludge, and percolated green waste. UAB using sewage sludge as inoculum showed the highest methane productivity. The share of methane in biogas was dependent on inoculum. Using PAB, a strong positive impact on methane productivity was identified for the digested wastepaper (116.4%) and a mixture of manure and maize silage (107.4%) inocula. By contrast, the methane yield was significantly reduced for the digested anaerobic sewage sludge (50.6%) and percolated green waste (43.5%) inocula. To further evaluate the potential of algal–bacterial biofilm for biogas production in wastewater treatment and biogas plants in a circular bioeconomy, scale-up calculations were conducted. It was found that a 0.116 km2 ATS would be required in an average municipal wastewater treatment plant which can be viewed as problematic in terms of space consumption. However, a substantial amount of energy surplus (4.7–12.5 MWh a−1) can be gained through the addition of algal–bacterial biomass to the anaerobic digester of a municipal wastewater treatment plant. Wastewater treatment and subsequent energy production through algae show dominancy over conventional technologies. KW - Biogas KW - Methane KW - Algal Turf Scrubber KW - Algal–bacterial bioflm KW - Circular bioeconomy Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s13399-022-03236-z SN - 2190-6823 N1 - Corresponding author: Dheeraja Cheenakula VL - 13 SP - 15 Seiten PB - Springer CY - Berlin ER -