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 - https://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 - Laschet, Kimberly T1 - Berufsbegleitende Bildungsplattform für Designer : Lebenslanges Lernen für alle. N2 - Academia ist eine berufsbegleitende Bildungsplattform für Designer:innen. Die Mission der Plattform ist es, Designer:innen während ihres kreativen Ausbildungsweges und auch lange nach ihrem Berufseinstieg zu begleiten und zu unterstützen. Durch Videokurse, Online-Lehrveranstaltungen, etwa Gruppenseminare, Design Talks und Challenges sollen Nutzer:innen passend auf ihre Interessen und ihrem Niveau entsprechend gefördert werden. Academias Fokus liegt auf eine nachhaltige Weiterentwicklung der Fähigkeiten und der fachlichen Expertise. KW - Design KW - Lernen KW - Expertise KW - Weiterentwicklung KW - Kreativer Bildungsweg Y1 - 2023 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Timme, Michael T1 - Bauliche Veränderungen durch Wohnungseigentümer und die Zustimmung der Gemeinschaft : Zugleich eine Besprechung des BGH, Urt. v. 17.3.2023 – V ZR 140/22, MDR 2023, 619 JF - Monatsschrift für Deutsches Recht N2 - Durch das WEMoG (Gesetz v. 16.10.2020, BGBl. I 2187) hat der Gesetzgeber die Regelung des § 20 WEG eingeführt. Demnach ist auch für bauliche Veränderungen an Räumen und Flächen, die einem Sondernutzungsrecht unterliegen, die Zustimmung der Gemeinschaft notwendig. Der BGH hat nun mit Urt. v. 17.3.2023 –V ZR 140/22, MDR 2023, 619 deutlich gemacht, dass bei Fehlen eines entsprechenden Beschlusses, die bauliche Veränderung durch einen einzelnen Wohnungseigentümer nicht vorgenommen werden darf, sondern eine rechtswidrige Eigentumsbeeinträchtigung darstellt. Der folgende Beitrag nimmt die Entscheidung zum Anlass, um die neue Rechtslage durch § 20 WEG eingehend zu erläutern. Gleichzeitig werden die Folgen der aktuellen Entscheidung näher dargestellt. Y1 - 2023 SN - 2194-4202 (online) SN - 0340-1812 (print) VL - 77 IS - 13 SP - 815 EP - 818 PB - Verlag Dr. Otto Schmidt CY - Köln 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 - THES A1 - Vogt, Linda T1 - Bambus als Baumaterial : eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Rohstoffen? N2 - "Das Editorial greift die Thematik der aktuellen Klimakrise auf und beleuchtet diese im Bereich des nachhaltigen Bauens. Denn durch das stetige Wachstum der menschlichen Bevölkerung in Kombination mit dem Anstieg des Pro-Kopf-Verbrauchs werden globale Ressourcen immer stärker belastet. Ziel der Arbeit ist es, die aktuelle Situation des Klimawandels aus einer Perspektive zu betrachten, der sich die meisten nicht bewusst sind. Denn besonders das Bauwesen trägt einen erheblichen Anteil zum Klimawandel bei. In der Publikation werden Texte zum Thema Klimawandel und nachhaltiges Bauen behandelt sowie fotografische Anwendungsbeispiele im Bereich der Bambus-Architektur gezeigt. Das Projekt präsentiert Lösungsansätze, wie herkömmliche Rohstoffe durch verarbeiteten Bambus ergänzt bzw. ersetzt werden können. Dadurch kann ein entscheidender Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels geleistet werden. Bambus bietet dahingehend viele Möglichkeiten. Bei richtiger Verarbeitung vereint er viele der geforderten Ansprüche nachhaltigen Bauens. Der Rohstoff ist stark und flexibel zugleich. Er bindet Kohlenstoff, reinigt kontaminierte Böden, beugt Erosionen vor und weist eine nahezu negative CO2-Bilanz auf. Wie kann es gelingen, diesen Rohstoff in westlichen Ländern als Baumaterial zu integrieren?" KW - Klimakrise KW - Nachhaltigkeit KW - nachhaltiges Bauen KW - Urbanisierung KW - Bambus Y1 - 2023 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Digel, Ilya A1 - Akimbekov, Nuraly S. 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 - https://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 - TY - THES A1 - Wamper, Lukas T1 - Bachelorzeit N2 - Die Bachelorarbeit behandelt die Konzeption und Produktion der Sendung "Bachelorzeit". Ziel ist es, eine innovative Plattform für junge Zuschauer:innen zu schaffen und Einblicke in das Leben und die Themen der Stadt Aachen zu geben. Die Arbeit umfasst den gesamten Produktionsprozess inklusive der Einbindung der Zuschauer:innen und der visuellen Gestaltung. Die erfolgreiche Umsetzung ermöglicht eine ansprechende und nahbare Atmosphäre für ein jüngeres Publikum. KW - Visuelle Gestaltung KW - Sendungskonzeption KW - Produktion KW - Innovation KW - Stadt Aachen Y1 - 2023 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Laarmann, Lukas A1 - Thoma, Andreas A1 - Misch, Philipp A1 - Röth, Thilo A1 - Braun, Carsten A1 - Watkins, Simon A1 - Fard, Mohammad T1 - Automotive safety approach for future eVTOL vehicles JF - CEAS Aeronautical Journal N2 - The eVTOL industry is a rapidly growing mass market expected to start in 2024. eVTOL compete, caused by their predicted missions, with ground-based transportation modes, including mainly passenger cars. Therefore, the automotive and classical aircraft design process is reviewed and compared to highlight advantages for eVTOL development. A special focus is on ergonomic comfort and safety. The need for further investigation of eVTOL’s crashworthiness is outlined by, first, specifying the relevance of passive safety via accident statistics and customer perception analysis; second, comparing the current state of regulation and certification; and third, discussing the advantages of integral safety and applying the automotive safety approach for eVTOL development. Integral safety links active and passive safety, while the automotive safety approach means implementing standardized mandatory full-vehicle crash tests for future eVTOL. Subsequently, possible crash impact conditions are analyzed, and three full-vehicle crash load cases are presented. KW - eVTOL development KW - eVTOL safety KW - Crashworthiness KW - Automotive safety approach KW - Full-vehicle crash test Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1007/s13272-023-00655-0 SN - 1869-5590 (Online) SN - 1869-5582 (Print) N1 - Corresponding author: Lukas Laarmann PB - Springer Nature ER - TY - CHAP A1 - Evans, Benjamin A1 - Chávez Bermúdez, Victor Francisco A1 - Wollert, Jörg F. T1 - Automatic generation and orchestration of active asset administration shells with IO-Link T2 - Kommunikation in der Automation : 14. Jahreskolloquium, 21./22.11.2023, Magdeburg N2 - This paper presents a proof of concept for automatically generating and orchestrating active asset administration shells (AAS) with IO-Link. AAS are software-based representations of physical assets that enable interoperability and standardised communication across different industrial systems. IO-Link is a widely adopted communication protocol for sensors and actuators in industrial automation. Our method uses an approach to generate AASs based on the IO-Link device description files. The generated AASs can then be orchestrated to form a distributed system that provides dynamic information about the status and performance of the connected assets. We demonstrate the effectiveness of our method through a proof of concept that involves the automatic generation and orchestration of AASs for a fluid processing unit equipped with pressure and flow sensors and a pump. The results show that our approach reduces the time and effort required to create and maintain active AASs. KW - Asset Administration Shells KW - IO-Link KW - Industry 4.0 Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.25673/111743 N1 - Kommunikation in der Automation : 14. Jahreskolloquium, 21./22.11.2023, Magdeburg : Tagungsband (Jumar, Ulrich et al.) PB - Otto von Guericke University Library CY - Magdeburg ER - TY - CHAP A1 - Eggert, Mathias A1 - Moulen, Tobias ED - D'Onofrio, Sara ED - Meinhardt, Stefan T1 - Auswahl von Geschäftsprozessen zur Anwendung von Robotic Process Automation – Vergleich relevanter Kriterien aus Theorie und Praxis T2 - Robotik in der Wirtschaftsinformatik N2 - Die Auswahl der passenden Geschäftsprozesse für eine Automatisierung mittels Robotic Process Automation (RPA) ist für den Erfolg von RPA-Projekten entscheidend. Das vorliegende Kapitel liefert dafür Selektionskriterien, die aus einer qualitativen Studie mit elf interviewten RPA-Experten aus dem Versicherungsumfeld resultieren. Das Ergebnis umfasst eine gewichtete Liste von sieben Dimensionen und 51 Prozesskriterien, welche die Automatisierung mit Softwarerobotern begünstigen beziehungsweise deren Nichterfüllung eine Umsetzung erschweren oder sogar verhindern. Die drei wichtigsten Kriterien zur Auswahl von Geschäftsprozessen für die Automatisierung mittels RPA umfassen die Entlastung der an dem Prozess mitwirkenden Mitarbeiter (Arbeitnehmerentlastung), die Ausführbarkeit des Prozesses mittels Regeln (Regelbasierte Prozessteuerung) sowie ein positiver Kosten-Nutzen-Vergleich. Auf diesen Ergebnissen aufbauend wird ein Vergleich mit den bereits bekannten Selektionskriterien aus der Literatur erstellt und diskutiert. Praktiker können die Ergebnisse verwenden, um eine systematische Auswahl von RPA-relevanten Prozessen vorzunehmen. Aus wissenschaftlicher Perspektive stellen die Ergebnisse eine Grundlage zur Erklärung des Erfolgs und Misserfolgs von RPA-Projekten dar. KW - Experteninterviews KW - Prozessauswahl KW - Selektionskriterien KW - Prozessverbesserung KW - Prozessautomatisierung KW - Robotic Process Automation Y1 - 2023 SN - 978-3-658-39620-6 (Print) SN - 978-3-658-39621-3 (Online) N1 - Vollständig überarbeiteter und erweiterter Beitrag basierend auf Eggert M, Moulen T (2020) Selektion von Geschäftsprozessen zur Anwendung von Robotic Process Automation am Beispiel einer Versicherung, 57(5):1150–1162 SP - 107 EP - 129 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - THES A1 - Kreutz, Delayne Sara T1 - Auf links gedreht : eine informative Auseinandersetzung mit der Benachteiligung durch Linkshändigkeit N2 - Unsere Welt funktioniert seit jeher völlig rechtsorientiert. Rechtshändigkeit stellt die Norm dar, während Linkshändigkeit eine Besonderheit ist – ein Phänomen, oder gar eine Kuriosität, welche im Laufe der Menschheitsgeschichte bei Weitem nicht so akzeptiert wurde wie in der Gegenwart. Das Buch „Auf links gedreht“ thematisiert die Wahrnehmung der linken Seite in der Vergangenheit und sensibilisiert für die Probleme von Linkshänder:innen in der heutigen Zeit. Ein Buch, fernab der Norm, mit einer Gestaltung ausgelegt auf die Linkshändigkeit. Es führt Rechtshänder:innen die Problematik vor Augen. So wird sich nicht nur inhaltlich für eine händigkeitsneutrale Gestaltung eingesetzt. Ein Buch über die linke Hand, gestaltet für die linke Hand. KW - Linkshändigkeit KW - Print KW - Publikation KW - Sachbuch KW - Editorial Y1 - 2023 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Fayyazi, Mojgan A1 - Sardar, Paramjotsingh A1 - Thomas, Sumit Infent A1 - Daghigh, Roonak A1 - Jamali, Ali A1 - Esch, Thomas A1 - Kemper, Hans A1 - Langari, Reza A1 - Khayyam, Hamid T1 - Artificial intelligence/machine learning in energy management systems, control, and optimization of hydrogen fuel cell vehicles N2 - Environmental emissions, global warming, and energy-related concerns have accelerated the advancements in conventional vehicles that primarily use internal combustion engines. Among the existing technologies, hydrogen fuel cell electric vehicles and fuel cell hybrid electric vehicles may have minimal contributions to greenhouse gas emissions and thus are the prime choices for environmental concerns. However, energy management in fuel cell electric vehicles and fuel cell hybrid electric vehicles is a major challenge. Appropriate control strategies should be used for effective energy management in these vehicles. On the other hand, there has been significant progress in artificial intelligence, machine learning, and designing data-driven intelligent controllers. These techniques have found much attention within the community, and state-of-the-art energy management technologies have been developed based on them. This manuscript reviews the application of machine learning and intelligent controllers for prediction, control, energy management, and vehicle to everything (V2X) in hydrogen fuel cell vehicles. The effectiveness of data-driven control and optimization systems are investigated to evolve, classify, and compare, and future trends and directions for sustainability are discussed. KW - optimization system KW - intelligent control KW - fuel cell vehicle KW - machine learning KW - artificial intelligence KW - intelligent energy management Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.3390/su15065249 N1 - This article belongs to the Special Issue "Circular Economy and Artificial Intelligence" VL - 15 IS - 6 SP - 38 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - CHAP A1 - Eggert, Mathias A1 - Zähl, Philipp M. A1 - Wolf, Martin R. A1 - Haase, Martin ED - Cooper, Kendra M.L. ED - Bucchiarone, Antonio T1 - Applying leaderboards for quality improvement in software development projects T2 - Software Engineering for Games in Serious Contexts N2 - Software development projects often fail because of insufficient code quality. It is now well documented that the task of testing software, for example, is perceived as uninteresting and rather boring, leading to poor software quality and major challenges to software development companies. One promising approach to increase the motivation for considering software quality is the use of gamification. Initial research works already investigated the effects of gamification on software developers and come to promising. Nevertheless, a lack of results from field experiments exists, which motivates the chapter at hand. By conducting a gamification experiment with five student software projects and by interviewing the project members, the chapter provides insights into the changing programming behavior of information systems students when confronted with a leaderboard. The results reveal a motivational effect as well as a reduction of code smells. KW - Leaderboard KW - Gamification KW - Software testing KW - Software development Y1 - 2023 SN - 978-3-031-33337-8 (Print) SN - 978-3-031-33338-5 (Online) U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-031-33338-5_11 SP - 243 EP - 263 PB - Springer CY - Cham ER - TY - BOOK A1 - Alpar, Paul A1 - Alt, Rainer A1 - Bensberg, Frank A1 - Czarnecki, Christian T1 - Anwendungsorientierte Wirtschaftsinformatik : Strategische Planung, Entwicklung und Nutzung von Informationssystemen N2 - Ein Lehrbuch für die anwendungsorientierte Seite der Wirtschaftsinformatik. Dieses Lehrbuch der Wirtschaftsinformatik ist vor allem eines: anwendungsorientiert. Nutzen Sie die zahlreichen Fallbeispiele, um die Kerninhalte des Fachgebiets zu erlernen und einen Einblick in die umfassenden Einsatzmöglichkeiten der Informationstechnologien zu gewinnen, die in Zeiten der Digitalisierung für Wirtschaft und Gesellschaft unverzichtbar sind. Von den Grundbegriffen der Informations- und Kommunikationstechnologie bis zur strategischen Planung, Nutzung und Entwicklung von Informationssystemen – dieses Buch bietet Ihnen alle Werkzeuge zur Integration neuer Konzepte in bestehende Softwarearchitekturen. Y1 - 2023 SN - 978-3-658-40351-5 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-40352-2 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ET - 10. Auflage ER - TY - CHAP A1 - Arndt, Tobias A1 - Conzen, Max A1 - Elsen, Ingo A1 - Ferrein, Alexander A1 - Galla, Oskar A1 - Köse, Hakan A1 - Schiffer, Stefan A1 - Tschesche, Matteo T1 - Anomaly detection in the metal-textile industry for the reduction of the cognitive load of quality control workers T2 - PETRA '23: Proceedings of the 16th International Conference on PErvasive Technologies Related to Assistive Environments N2 - This paper presents an approach for reducing the cognitive load for humans working in quality control (QC) for production processes that adhere to the 6σ -methodology. While 100% QC requires every part to be inspected, this task can be reduced when a human-in-the-loop QC process gets supported by an anomaly detection system that only presents those parts for manual inspection that have a significant likelihood of being defective. This approach shows good results when applied to image-based QC for metal textile products. KW - Datasets KW - Neural networks KW - Anomaly detection KW - Quality control KW - Process optimization Y1 - 2023 SN - 9798400700699 U6 - https://doi.org/10.1145/3594806.3596558 N1 - PETRA '23: Proceedings of the 16th International Conference on PErvasive Technologies Related to Assistive Environments, Corfu, Greece, July 5 - 7, 2023 SP - 535 EP - 542 PB - ACM ER - TY - BOOK A1 - Czarnecki, Christian ED - Czarnecki, Christian ED - Lübbe, Alexander ED - Meister, Vera G. ED - Müller, Christian ED - Steglich, Mike ED - Walther, Mathias T1 - Angewandte Forschung in der Wirtschaftsinformatik 2023 : Tagungsband zur 36. AKWI-Jahrestagung N2 - Beiträge der Fachtagung „Angewandte Forschung in der Wirtschaftsinformatik – Zukunft gestalten“ im Rahmen der 36. Jahrestagung des Arbeitskreises Wirtschaftsinformatik an Hochschulen für Angewandte Wissenschaften (AKWI) vom 11. bis 13.09.2023 an der Technischen Hochschule Wildau Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.15771/1794 N1 - 36. AKWI-Jahrestagung, 11.09.2023 bis 13.09.2023, ausgerichtet von der Technischen Hochschule Wildau ER - TY - JOUR A1 - Ayala, Rafael Ceja A1 - Harris, Isaac A1 - Kleefeld, Andreas A1 - Pallikarakis, Nikolaos T1 - Analysis of the transmission eigenvalue problem with two conductivity parameters JF - Applicable Analysis N2 - In this paper, we provide an analytical study of the transmission eigenvalue problem with two conductivity parameters. We will assume that the underlying physical model is given by the scattering of a plane wave for an isotropic scatterer. In previous studies, this eigenvalue problem was analyzed with one conductive boundary parameter whereas we will consider the case of two parameters. We prove the existence and discreteness of the transmission eigenvalues as well as study the dependence on the physical parameters. We are able to prove monotonicity of the first transmission eigenvalue with respect to the parameters and consider the limiting procedure as the second boundary parameter vanishes. Lastly, we provide extensive numerical experiments to validate the theoretical work. KW - Transmission Eigenvalues KW - Conductive Boundary Condition KW - Inverse Scattering Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1080/00036811.2023.2181167 SN - 0003-6811 PB - Taylor & Francis ER - TY - JOUR A1 - Maurer, Florian A1 - Rieke, Christian A1 - Schemm, Ralf A1 - Stollenwerk, Dominik T1 - Analysis of an urban grid with high photovoltaic and e-mobility penetration JF - Energies N2 - This study analyses the expected utilization of an urban distribution grid under high penetration of photovoltaic and e-mobility with charging infrastructure on a residential level. The grid utilization and the corresponding power flow are evaluated, while varying the control strategies and photovoltaic installed capacity in different scenarios. Four scenarios are used to analyze the impact of e-mobility. The individual mobility demand is modelled based on the largest German studies on mobility “Mobilität in Deutschland”, which is carried out every 5 years. To estimate the ramp-up of photovoltaic generation, a potential analysis of the roof surfaces in the supply area is carried out via an evaluation of an open solar potential study. The photovoltaic feed-in time series is derived individually for each installed system in a resolution of 15 min. The residential consumption is estimated using historical smart meter data, which are collected in London between 2012 and 2014. For a realistic charging demand, each residential household decides daily on the state of charge if their vehicle requires to be charged. The resulting charging time series depends on the underlying behavior scenario. Market prices and mobility demand are therefore used as scenario input parameters for a utility function based on the current state of charge to model individual behavior. The aggregated electricity demand is the starting point of the power flow calculation. The evaluation is carried out for an urban region with approximately 3100 residents. The analysis shows that increased penetration of photovoltaics combined with a flexible and adaptive charging strategy can maximize PV usage and reduce the need for congestion-related intervention by the grid operator by reducing the amount of kWh charged from the grid by 30% which reduces the average price of a charged kWh by 35% to 14 ct/kWh from 21.8 ct/kWh without PV optimization. The resulting grid congestions are managed by implementing an intelligent price or control signal. The analysis took place using data from a real German grid with 10 subgrids. The entire software can be adapted for the analysis of different distribution grids and is publicly available as an open-source software library on GitHub. KW - distribution grid simulation KW - smart-charging KW - e-mobility Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.3390/en16083380 SN - 1996-1073 N1 - This article belongs to the Special Issue "Advanced Solutions for the Efficient Integration of Electric Vehicles in Electricity Grids" N1 - Corresponding author: Florian Maurer VL - 16 IS - 8 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Emonts, Jessica A1 - Buyel, Johannes Felix T1 - An overview of descriptors to capture protein properties – Tools and perspectives in the context of QSAR modeling JF - Computational and Structural Biotechnology Journal N2 - Proteins are important ingredients in food and feed, they are the active components of many pharmaceutical products, and they are necessary, in the form of enzymes, for the success of many technical processes. However, production can be challenging, especially when using heterologous host cells such as bacteria to express and assemble recombinant mammalian proteins. The manufacturability of proteins can be hindered by low solubility, a tendency to aggregate, or inefficient purification. Tools such as in silico protein engineering and models that predict separation criteria can overcome these issues but usually require the complex shape and surface properties of proteins to be represented by a small number of quantitative numeric values known as descriptors, as similarly used to capture the features of small molecules. Here, we review the current status of protein descriptors, especially for application in quantitative structure activity relationship (QSAR) models. First, we describe the complexity of proteins and the properties that descriptors must accommodate. Then we introduce descriptors of shape and surface properties that quantify the global and local features of proteins. Finally, we highlight the current limitations of protein descriptors and propose strategies for the derivation of novel protein descriptors that are more informative. KW - Prediction of molecular features KW - Protein structure complexity KW - Quantitative structure activity relationship KW - Scalar parameters KW - Shape and surface properties Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1016/j.csbj.2023.05.022 SN - 2001-0370 (online-ressource) IS - 21 SP - 3234 EP - 3247 PB - Research Network of Computational and Structural Biotechnology CY - Gotenburg ER - TY - JOUR A1 - Kowalewski, Paul A1 - Bragard, Michael A1 - Hüning, Felix A1 - De Doncker, Rik W. T1 - An inexpensive Wiegand-sensor-based rotary encoder without rotating magnets for use in electrical drives JF - IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement N2 - This paper introduces an inexpensive Wiegand-sensor-based rotary encoder that avoids rotating magnets and is suitable for electrical-drive applications. So far, Wiegand-sensor-based encoders usually include a magnetic pole wheel with rotating permanent magnets. These encoders combine the disadvantages of an increased magnet demand and a limited maximal speed due to the centripetal force acting on the rotating magnets. The proposed approach reduces the total demand of permanent magnets drastically. Moreover, the rotating part is manufacturable from a single piece of steel, which makes it very robust and cheap. This work presents the theoretical operating principle of the proposed approach and validates its benefits on a hardware prototype. The presented proof-of-concept prototype achieves a mechanical resolution of 4.5 ° by using only 4 permanent magnets, 2Wiegand sensors and a rotating steel gear wheel with 20 teeth. KW - Rotary encoder KW - Wiegand sensor Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1109/TIM.2023.3326166 SN - 0018-9456 (Print) SN - 1557-9662 (Online) VL - 72 SP - 10 Seiten PB - IEEE CY - New York ER -