TY - JOUR A1 - El-Deib, Khaled A1 - Butenweg, Christoph A1 - Klinkel, Sven T1 - Erdbebennachweis von Mauerwerksbauten mit realistischen Modellen und erhöhten Verhaltensbeiwerten JF - Bautechnik N2 - Die Anwendung des linearen Nachweiskonzepts auf Mauerwerksbauten führt dazu, dass bereits heute Standsicherheitsnachweise für Gebäude mit üblichen Grundrissen in Gebieten mit moderaten Erdbebeneinwirkungen nicht mehr geführt werden können. Diese Problematik wird sich in Deutschland mit der Einführung kontinuierlicher probabilistischer Erdbebenkarten weiter verschärfen. Aufgrund der Erhöhung der seismischen Einwirkungen, die sich vielerorts ergibt, ist es erforderlich, die vorhandenen, bislang nicht berücksichtigten Tragfähigkeitsreserven in nachvollziehbaren Nachweiskonzepten in der Baupraxis verfügbar zu machen. Der vorliegende Beitrag stellt ein Konzept für die gebäudespezifische Ermittlung von erhöhten Verhaltensbeiwerten vor. Die Verhaltensbeiwerte setzen sich aus drei Anteilen zusammen, mit denen die Lastumverteilung im Grundriss, die Verformungsfähigkeit und Energiedissipation sowie die Überfestigkeiten berücksichtigt werden. Für die rechnerische Ermittlung dieser drei Anteile wird ein nichtlineares Nachweiskonzept auf Grundlage von Pushover-Analysen vorgeschlagen, in denen die Interaktionen von Wänden und Geschossdecken durch einen Einspanngrad beschrieben werden. Für die Bestimmung der Einspanngrade wird ein nichtlinearer Modellierungsansatz eingeführt, mit dem die Interaktion von Wänden und Decken abgebildet werden kann. Die Anwendung des Konzepts mit erhöhten gebäudespezifischen Verhaltensbeiwerten wird am Beispiel eines Mehrfamilienhauses aus Kalksandsteinen demonstriert. Die Ergebnisse der linearen Nachweise mit erhöhten Verhaltensbeiwerten für dieses Gebäude liegen deutlich näher an den Ergebnissen nichtlinearer Nachweise und somit bleiben übliche Grundrisse in Erdbebengebieten mit den traditionellen linearen Rechenansätzen nachweisbar. Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/bate.202000016 VL - 97 IS - 11 SP - 756 EP - 765 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Rosin, Julia T1 - Seismischer Nachweis von Mauerwerksbauten in deutschen Erdbebengebieten JF - Mauerwerk N2 - Mit finanzieller Unterstützung der Deutschen Gesellschaft für Mauerwerks- und Wohnungsbau e.V. (DGfM) und des Deutschen Instituts für Bautechnik in Berlin (DIBt) wurden zwei aufeinander aufbauende Forschungsvorhaben zur Verbesserung der seismischen Nachweise von Mauerwerksbauten in deutschen Erdbebengebieten durchgeführt. Zunächst wurde das seismische Verhalten von drei modernen unbewehrten Mauerwerksgebäuden in der Region Emilia Romagna in Italien während der Erdbebenserie im Jahr 2012 in Kooperation mit der Universität Pavia eingehend untersucht. Aufbauend auf den Erkenntnissen dieser Untersuchungen wurde ein verbessertes seismisches Bemessungskonzept für unbewehrte Mauerwerksbauten erarbeitet. Der Beitrag stellt die wesentlichen Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten und deren Eingang in die Normung vor. Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/dama.202000006 SN - 1437-1022 VL - 24 IS - 2 SP - 108 EP - 113 PB - Wiley CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Marinkovic, Marko A1 - Butenweg, Christoph T1 - Ausfachungen aus Ziegelmauerwerk in Stahlbetonrahmentragwerken unter Erdbebenbeanspruchung JF - Mauerwerk N2 - Stahlbetonrahmentragwerke mit Ausfachungen aus Mauerwerk weisen nach Erdbeben häufig schwere Schäden auf. Gründe hierfür sind die Beanspruchungen der Ausfachungswände durch die aufgezwungenen Rahmenverformungen in Wandebene und die gleichzeitig auftretenden Trägheitskräfte senkrecht zur Wandebene in Kombination mit der konstruktiven Ausführung des Ausfachungsmauerwerks. Die Ausfachung wird in der Regel knirsch gegen die Rahmenstützen gemauert, wobei der Verschluss der oberen Fuge mit Mörtel oder Montageschaum erfolgt. Dadurch kommt es im Erdbebenfall zu lokalen Interaktionen zwischen Ausfachung und Rahmen, die in der Folge zu einem Versagen einzelner Ausfachungswände oder zu einem sukzessiven Versagen des Gesamtgebäudes führen können. Die beobachteten Schäden waren die Motivation dafür, in dem europäischen Forschungsprojekt INSYSME für Stahlbetonrahmentragwerke mit Ausfachungen aus hochwärmedämmenden Ziegelmauerwerk innovative Lösungen zur Verbesserung des seismischen Verhaltens zu entwickeln. Der vorliegende Beitrag stellt die im Rahmen des Projekts von den deutschen Projektpartnern (Universität Kassel, SDA-engineering GmbH) entwickelten Lösungen vor und vergleicht deren seismisches Verhalten mit der traditionellen Ausführung der Ausfachungswände. Grundlage für den Vergleich sind statisch-zyklische Wandversuche und Simulationen auf Wandebene. Aus den Ergebnissen werden Empfehlungen für die erdbebensichere Auslegung von Stahlbetonrahmentragwerken mit Ausfachungen aus Ziegelmauerwerk abgeleitet. Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/dama.202000011 SN - 1437-1022 VL - 24 IS - 4 SP - 194 EP - 205 PB - Wiley CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Marinkovic, Marko A1 - Butenweg, Christoph T1 - Earthquake-proof system for masonry infills in RC frame structures JF - International Journal of Masonry Research and Innovation Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.1504/IJMRI.2020.106328 SN - 2056-9467 VL - 5 IS - 2 SP - 185 EP - 208 PB - Inderscience Enterprises CY - Olney, Bucks ER - TY - JOUR A1 - Michel, P. A1 - Butenweg, Christoph A1 - Klinkel, S. T1 - Einfluss der dynamischen Steifigkeit von Flach-und Pfahlgründungen auf die Dynamik von Onshore-Windenergieanlagen JF - Bauingenieur Y1 - 2020 SN - 0005-6650 VL - 95 IS - 4 SP - 139 EP - 146 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf ER - TY - JOUR A1 - Poghossian, Arshak A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Capacitive field-effect eis chemical sensors and biosensors: A status report JF - Sensors N2 - Electrolyte-insulator-semiconductor (EIS) field-effect sensors belong to a new generation of electronic chips for biochemical sensing, enabling a direct electronic readout. The review gives an overview on recent advances and current trends in the research and development of chemical sensors and biosensors based on the capacitive field-effect EIS structure—the simplest field-effect device, which represents a biochemically sensitive capacitor. Fundamental concepts, physicochemical phenomena underlying the transduction mechanism and application of capacitive EIS sensors for the detection of pH, ion concentrations, and enzymatic reactions, as well as the label-free detection of charged molecules (nucleic acids, proteins, and polyelectrolytes) and nanoparticles, are presented and discussed. Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/s20195639 SN - 1424-8220 VL - 20 IS - 19 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Kopp, Alexander A1 - Schunck, Laura A1 - Gosau, Martin A1 - Smeets, Ralf A1 - Burg, Simon A1 - Fuest, Sandra A1 - Kröger, Nadja A1 - Zinser, Max A1 - Krohn, Sebastian A1 - Behbahani, Mehdi A1 - Köpf, Marius A1 - Lauts, Lisa A1 - Rutkowski, Rico T1 - Influence of the casting concentration on the mechanical and optical properties of Fa/CaCl2-derived silk fibroin membranes JF - International Journal of Molecular Sciences N2 - In this study, we describe the manufacturing and characterization of silk fibroin membranes derived from the silkworm Bombyx mori. To date, the dissolution process used in this study has only been researched to a limited extent, although it entails various potential advantages, such as reduced expenses and the absence of toxic chemicals in comparison to other conventional techniques. Therefore, the aim of this study was to determine the influence of different fibroin concentrations on the process output and resulting membrane properties. Casted membranes were thus characterized with regard to their mechanical, structural and optical assets via tensile testing, SEM, light microscopy and spectrophotometry. Cytotoxicity was evaluated using BrdU, XTT, and LDH assays, followed by live–dead staining. The formic acid (FA) dissolution method was proven to be suitable for the manufacturing of transparent and mechanically stable membranes. The fibroin concentration affects both thickness and transparency of the membranes. The membranes did not exhibit any signs of cytotoxicity. When compared to other current scientific and technical benchmarks, the manufactured membranes displayed promising potential for various biomedical applications. Further research is nevertheless necessary to improve reproducible manufacturing, including a more uniform thickness, less impurity and physiological pH within the membranes. Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/ijms21186704 SN - 1422-0067 N1 - Special issue: Optimization of Biomaterials for Reconstructive and Regenerative Medicine VL - 21 IS - 18 art. no. 6704 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Fiedler, Thomas M. A1 - Ladd, Mark E. A1 - Clemens, Markus A1 - Bitz, Andreas T1 - Safety of subjects during radiofrequency exposure in ultra-high-field magnetic resonance imaging JF - IEEE Letters on Electromagnetic Compatibility Practice and Applications N2 - Magnetic resonance imaging (MRI) is one of the most important medical imaging techniques. Since the introduction of MRI in the mid-1980s, there has been a continuous trend toward higher static magnetic fields to obtain i.a. a higher signal-to-noise ratio. The step toward ultra-high-field (UHF) MRI at 7 Tesla and higher, however, creates several challenges regarding the homogeneity of the spin excitation RF transmit field and the RF exposure of the subject. In UHF MRI systems, the wavelength of the RF field is in the range of the diameter of the human body, which can result in inhomogeneous spin excitation and local SAR hotspots. To optimize the homogeneity in a region of interest, UHF MRI systems use parallel transmit systems with multiple transmit antennas and time-dependent modulation of the RF signal in the individual transmit channels. Furthermore, SAR increases with increasing field strength, while the SAR limits remain unchanged. Two different approaches to generate the RF transmit field in UHF systems using antenna arrays close and remote to the body are investigated in this letter. Achievable imaging performance is evaluated compared to typical clinical RF transmit systems at lower field strength. The evaluation has been performed under consideration of RF exposure based on local SAR and tissue temperature. Furthermore, results for thermal dose as an alternative RF exposure metric are presented. Y1 - 2020 SN - 2637-6423 U6 - http://dx.doi.org/10.1109/LEMCPA.2020.3029747 VL - 2 IS - 3 SP - 1 EP - 8 PB - IEEE CY - New York, NY ER - TY - JOUR A1 - Molinnus, Denise A1 - Beging, Stefan A1 - Lowis, Carsten A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Towards a multi-enzyme capacitive field-effect biosensor by comparative study of drop-coating and nano-spotting technique JF - Sensors N2 - Multi-enzyme immobilization onto a capacitive field-effect biosensor by nano-spotting technique is presented. The nano-spotting technique allows to immobilize different enzymes simultaneously on the sensor surface with high spatial resolution without additional photolithographical patterning. The amount of applied enzymatic cocktail on the sensor surface can be tailored. Capacitive electrolyte-insulator-semiconductor (EIS) field-effect sensors with Ta2O5 as pH-sensitive transducer layer have been chosen to immobilize the three different (pL droplets) enzymes penicillinase, urease, and glucose oxidase. Nano-spotting immobilization is compared to conventional drop-coating method by defining different geometrical layouts on the sensor surface (fully, half-, and quarter-spotted). The drop diameter is varying between 84 µm and 102 µm, depending on the number of applied drops (1 to 4) per spot. For multi-analyte detection, penicillinase and urease are simultaneously nano-spotted on the EIS sensor. Sensor characterization was performed by C/V (capacitance/voltage) and ConCap (constant capacitance) measurements. Average penicillin, glucose, and urea sensitivities for the spotted enzymes were 81.7 mV/dec, 40.5 mV/dec, and 68.9 mV/dec, respectively. Y1 - 2020 SN - 1424-8220 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/s20174924 N1 - Special issue: Multisensor Systems and Signal Processing in Analytical Chemistry VL - 20 IS - 17 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Finger, Felix A1 - Braun, Carsten A1 - Bil, Cees T1 - Comparative assessment of parallel-hybrid-electric propulsion systems for four different aircraft JF - Journal of Aircraft N2 - Until electric energy storage systems are ready to allow fully electric aircraft, the combination of combustion engine and electric motor as a hybrid-electric propulsion system seems to be a promising intermediate solution. Consequently, the design space for future aircraft is expanded considerably, as serial hybrid-electric, parallel hybrid-electric, fully electric, and conventional propulsion systems must all be considered. While the best propulsion system depends on a multitude of requirements and considerations, trends can be observed for certain types of aircraft and certain types of missions. This Paper provides insight into some factors that drive a new design toward either conventional or hybrid propulsion systems. General aviation aircraft, regional transport aircraft vertical takeoff and landing air taxis, and unmanned aerial vehicles are chosen as case studies. Typical missions for each class are considered, and the aircraft are analyzed regarding their takeoff mass and primary energy consumption. For these case studies, a high-level approach is chosen, using an initial sizing methodology. Only parallel-hybrid-electric powertrains are taken into account. Aeropropulsive interaction effects are neglected. Results indicate that hybrid-electric propulsion systems should be considered if the propulsion system is sized by short-duration power constraints. However, if the propulsion system is sized by a continuous power requirement, hybrid-electric systems offer hardly any benefit. Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.2514/1.C035897 SN - 1533-3868 VL - 57 IS - 5 PB - AIAA CY - Reston, Va. ER - TY - JOUR A1 - Ulmer, Jessica A1 - Gröninger, Marc A1 - Braun, Sebastian A1 - Wollert, Jörg T1 - AR Arbeitsplätze: Für hochflexible und skalierbare Produktionsumgebungen JF - atp Magazin N2 - Trotz fortschreitender Automatisierung bleiben manuelle Tätigkeiten ein wichtiger Baustein der Fertigung kundenindividueller Produkte. Um die Mitarbeiter(innen) zu unterstützen und um eine effiziente Arbeit zu ermöglichen, werden zunehmend auf Augmented Reality (AR) basierende Systeme eingesetzt. Die vorgestellte Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung ganzheitlicher AR-Arbeitsplätze für den Einsatz in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU). Das entwickelte AR- Handarbeitskonzept beinhaltet eine Just-in-time-Darstellung der Arbeitsaufgaben auf Werkstücken mit automatisierter Fertigungskontrolle. Als Reaktion auf kurze Produktlebenszyklen und hohe Produktvielfalten sind alle Komponenten auf maximale Flexibilität ausgelegt. Ein Umrüsten auf neue Produkte kann innerhalb von Minuten erfolgen. Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.17560/atp.v62i10.2495 SN - 2364-3137 VL - 62 IS - 10 PB - Vulkan-Verlag CY - Essen ER - TY - JOUR A1 - Stulpe, Werner T1 - Pairwise coexistence of effects versus coexistence JF - Journal of Physics: Conference Series Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1638/1/012004 SN - 1742-6596 VL - 1638 IS - 012004 SP - 1 EP - 21 PB - IOP CY - Bristol ER - TY - JOUR A1 - Gazda, Quentin A1 - Maurischat, Andreas T1 - Special functions and Gauss-Thakur sums in higher rank and dimension Y1 - 2020 PB - De Gruyter CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Hüning, Felix A1 - Backes, Andreas T1 - Direct observation of large Barkhausen jump in thin Vicalloy wires JF - IEEE Magnetics Letters Y1 - 2020 SN - 1949-307X U6 - http://dx.doi.org/10.1109/LMAG.2020.3046411 VL - 11 IS - Art. 2506504 SP - 1 EP - 4 PB - IEEE CY - New York, NY ER - TY - JOUR A1 - Meyer, S. A1 - Hänel, Matthias A1 - Beeh, B. A1 - Dittmann-Gabriel, Sören A1 - Dluhosch, R. A1 - May, Martin A1 - Herrmann, Ulf A1 - [und 5 weitere], T1 - Multifunktionaler thermischer Stromspeicher für die Strom- und Wärmeversorgung der Industrie von morgen JF - ETG Journal / Energietechnische Gesellschaft im VDE (ETG) Y1 - 2020 SN - 2625-9907 VL - 2020 IS - 1 SP - 6 EP - 9 ER - TY - JOUR A1 - Olbertz, Klaus T1 - Jahresrückblick Arbeitsrecht 2019 : Gesetzesänderungen und insbesondere im Zeichen des Befristungs- und Urlaubsrechts stehende höchstrichterliche Rechtsprechung JF - NWB - Steuer- und Wirtschaftsrecht N2 - In Fortschreibung des Jahresrückblicks 2018 (Olbertz, NWB 5/2019 S. 266 ) skizziert der vorliegende Beitrag die jüngsten nennenswerten Entwicklungen im Arbeitsrecht des Jahres 2019. Im Bereich der Gesetzgebung, mit dem sich der erste Teil des Beitrags befasst, betrifft dies etwa das Fachkräfteeinwanderungsgesetz, die angestoßenen Schutzvorschriften für Whistleblower oder das gesetzlich verankerte Recht auf Brückenteilzeit. In der arbeitsrechtlichen höchstrichterlichen Rechtsprechung stand das Jahr 2019 insbesondere im Zeichen des Befristungs- und des Urlaubsrechts. Was hier und darüber hinaus wegweisend war, zeigt der zweite Teil des Beitrags. Y1 - 2020 SN - 0028-3460 IS - 8 SP - 557 EP - 569 PB - NWB-Verl. CY - Herne ER - TY - JOUR A1 - Olbertz, Klaus T1 - GmbH-Geschäftsführer: das eine Mal Arbeitnehmer, das andere Mal nicht : Arbeits- und sozialrechtliche Anwendung von Schutzvorschriften auf den Geschäftsführer von A bis Z JF - NWB - Steuer- und Wirtschaftsrecht Y1 - 2020 SN - 0028-3460 IS - 19 SP - 1431 EP - 1441 PB - NWB-Verl. CY - Herne ER - TY - JOUR A1 - Olbertz, Klaus T1 - Wenn der „leitende“ Angestellte doch nur ein „normaler“ Arbeitnehmer ist ... : Zur Rechtsstellung leitender Angestellter, zu Fehleinschätzungen des Arbeitgebers und Praxishinweisen JF - NWB - Steuer- und Wirtschaftsrecht Y1 - 2020 SN - 0028-3460 IS - 32 SP - 2397 EP - 2406 PB - NWB-Verl. CY - Herne ER - TY - JOUR A1 - Golland, Alexander T1 - Datenschutzrechtliche Fragen personalisierter Preise — Herausforderungen von Algorithmen im Schnittbereich von Ethik, Ökonomie und Datenschutz JF - CR Computer und Recht Y1 - 2020 SN - 2194-4172 U6 - http://dx.doi.org/10.9785/cr-2020-360313 VL - 36 IS - 3 SP - 186 EP - 194 PB - Verlag Dr. Otto Schmidt CY - Köln ER - TY - JOUR A1 - Golland, Alexander T1 - Datenschutzrechtliche Anforderungen an internationale Datentransfers JF - NJW - Neue Juristische Wochenschrift Y1 - 2020 SN - 0341-1915 N1 - Zugleich Anmerkung zu EuGH, Urteil vom 16.7.2020 (C-311/18) VL - 2020 IS - 36 SP - 2593 EP - 2596 PB - Beck CY - München ER -