TY - CHAP A1 - Chwallek, Constanze A1 - Gölzer, Kaan A1 - Reichert, Walter T1 - Faymonville – Wachstum als Komplexitätstreiber T2 - Fallstudienkompendium Hidden Champions - Innovationen für den Weltmarkt N2 - Die Fallstudie FAYMONVILLE beschäftigt sich damit, wie es dem Familienunternehmen Faymonville aus Ostbelgien gelungen ist, sich zu einem der führenden Hersteller in seiner Branche zu entwickeln. Die gezielte Identifizierung neuer Märkte, die Fokussierung auf die relevanten Kundenbedürfnisse und eine konsistente Produktpolitik mit einem abgestimmten Fertigungskonzept legen die Grundsteine für den Erfolg. Das vorliegende Fallbeispiel zeigt anschaulich, wie es gelingen kann, den prinzipiellen Widerspruch zwischen wirtschaftlicher und kundenindividueller Fertigung erfolgreich aufzulösen. Y1 - 2018 SN - 978-3-658-17829-1 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-17829-1_18 SP - 299 EP - 312 PB - Springer Gabler ER - TY - JOUR A1 - Laura, C.O. A1 - Drechsler, Klaus A1 - Erdt, M. A1 - Wesarg, S. A1 - Bale, R. T1 - Intervention assessment tool for primary tumors in the liver JF - Current Directions in Biomedical Engineering N2 - After a liver tumor intervention the medical doctor has to compare both pre and postoperative CT acquisitions to ensure that all carcinogenic cells are destroyed. A correct assessment of the intervention is of vital importance, since it will reduce the probability of tumor recurrence. Some methods have been proposed to support the medical doctors during the assessment process, however, all of them focus on secondary tumors. In this paper a tool is presented that enables the outcome validation for both primary and secondary tumors. Therefore, a multiphase registration (preoperative arterial and portal phases) followed by a registration between the pre and postoperative CT images is carried out. The first registration is in charge of the primary tumors that are only visible in the arterial phase. The secondary tumors will be incorporated in the second registration step. Finally, the part of the tumor that was not covered by the necrosis is quantified and visualized. The method has been tested in 9 patients, with an average registration error of 1.41 mm. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1515/cdbme-2018-0081 SN - 2364-5504 VL - 4 IS - 1 SP - 337 EP - 340 PB - De Gruyter CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Heinke, Lars N. A1 - Knicker, Axel J. A1 - Albracht, Kirsten T1 - Evaluation of passively induced shoulder stretch reflex using an isokinetic dynamometer in male overhead athletes JF - Isokinetics and Exercise Science N2 - BACKGROUND: Muscle stretch reflexes are widely considered to beneficially influence joint stability and power generation in the lower limbs. While in the upper limbs and especially in the muscles surrounding the shoulder joint such evidence is lacking. OBJECTIVE: To quantify the electromyographical response in the muscles crossing the shoulder of specifically trained overhead athletes to an anterior perturbation force. METHODS: Twenty healthy male participants performed six sets of different external shoulder rotation stretches on an isokinetic dynamometer over a range of amplitudes and muscle pre-activation moment levels. All stretches were applied with a dynamometer acceleration of 10,000∘/s2 and a velocity of 150∘/s. Electromyographical response was measured via sEMG. RESULTS: Consistent reflexes were not observed in all experimental conditions. The reflex latencies revealed a significant muscle main effect (F (2,228) = 99.31, p< 0.001; η2= 0.466; f= 0.934) and a pre-activation main effect (F (1,228) = 142.21, p< 0.001; η2= 0.384; f= 1.418). The stretch reflex amplitude yielded a significant pre-activation main effect (F (1,222) = 470.373, p< 0.001; η2= 0.679; f= 1.454). CONCLUSION: Short latency muscle reflexes showed a tendency to an anterior to posterior muscle recruitment whereby the main internal rotator muscles of the shoulder revealed the most consistent results. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.3233/IES-184111 SN - 1878-5913 VL - 26 IS - 4 SP - 265 EP - 274 PB - IOS Press CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Kotliar, Konstantin A1 - Lanzl, Ines T1 - Vaskuläre Biomarker der retinalen Gefäβanalyse T1 - Vascular Biomarkers in Retinal Vessel Analysis JF - Klinische Monatsblätter fur Augenheilkunde N2 - Mit modernen nicht invasiven bildgebenden Verfahren lassen sich anhand der Fundusfotografie bzw. der optischen Verfilmung Aspekte der funktionellen und strukturellen retinalen Gefäßveränderungen objektiv untersuchen. Der Zustand und das Verhalten retinaler Gefäße beeinflussen im prä-, post- und kapillaren Bereich den Blutfluss und strömungsbedingte Stoffwechselverhältnisse passiv und aktiv über den Gefäßdurchmesser. Retinale Gefäße gleichen von Aufbau und Funktion den zerebralen Gefäßen und spiegeln den Zustand der Mikrozirkulation wider. Mithilfe von aus den Gefäßweiten berechneten Biomarkern soll eine Aussage über die Prognose von systemischen vaskulär bedingten Erkrankungen getroffen werden. Die statische retinale Gefäßanalyse befasst sich mit der Untersuchung des Zustandes der prä- und postkapillaren Gefäßdurchmesser der retinalen Mikrozirkulation anhand einer optischen Fundusaufnahme. Bei der dynamischen retinalen Gefäßanalyse wird der Längsschnitt eines retinalen Gefäßes nicht invasiv funktionell und strukturell über einen Zeitraum vor, während und nach einer spezifischen vaskulären Stimulation untersucht. Die genaue Methodologie der Auswertung und die Bezeichnung der Parameter variieren bei unterschiedlichen Ansätzen. Mittels retinaler Gefäßanalyse wurden bislang mehrere klinische Querschnitts- und Interventionsstudien in der Augenheilkunde und anderen Fachgebieten, inkl. Kardiologie, Neurologie, Neurochirurgie, Nephrologie, Gynäkologie, Sportmedizin, Diabetologie, Hypertensiologie usw. durchgeführt. Mit der statischen retinalen Gefäßanalyse steht eine kostengünstige, reproduzierbare, nicht invasive Screeningtechnik zur Verfügung, um eine prognostische Aussage über die Gefäßgesundheit eines individuellen Patienten zu treffen. Die dynamische retinale Gefäßanalyse besitzt ein weiteres diagnostisches Anwendungsspektrum als die statische, da sie das Verhalten retinaler Gefäße zeitkontinuierlich untersucht. Die Evaluation vaskulärer Erkrankungen sowie zerebro- bzw. kardiovaskulärer Morbidität und Mortalität mittels mehrerer methodologischer Modalitäten retinaler Gefäßanalyse mit ihren jeweiligen quantitativen Biomarkern bietet eine zukunftsträchtige diagnostische Perspektive. Die interdisziplinäre klinische Anwendung dieser vaskulären Biomarker gewinnt zunehmend an Bedeutung, sowohl in der Augenheilkunde als auch in anderen Fachgebieten. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1055/a-0774-7987 SN - 0023-2165 VL - 235 IS - 12 SP - 1352 EP - 1359 PB - Thieme CY - Stuttgart ER - TY - JOUR A1 - Klocke, Martina A1 - Richert, Vera A1 - Sube, Maike T1 - Vier Jahre „Guter Studienstart im Ingenieurbereich“: Entwicklung und Perspektiven des „Nullten Semesters“ in Aachen JF - Zeitschrift für Beratung und Studium N2 - Bereits 2015 wurde in der Zeitschrift „Qualität in der Wissenschaft“ (QiW) über das Kooperationsprojekt „Guter Studienstart im Ingenieurbereich“, das Orientierungssemester von RWTH und FH Aachen, berichtet. In diesem Artikel legen wir den Schwerpunkt auf die Entwicklung des Projekts in den Jahren 2015 bis 2018 und geben eine Rückschau sowie einen Ausblick auf die Entwicklungsperspektiven nach dem offiziellen Projektende. Y1 - 2018 SN - 1860-3068 VL - 13 IS - 1 SP - 17 EP - 22 PB - Universitätsverlag Webler CY - Bielefeld ER - TY - JOUR A1 - Babilon, Katharina A1 - Wilbring, Daniela A1 - Tappert, Tim A1 - Pfaff, Raphael A1 - Enning, Manfred T1 - Schienenfahrzeugtechnik hands on – FH Aachen IMechE Railway Challenge JF - Ingenieurspiegel Y1 - 2018 SN - 1868-5919 IS - 2 SP - 20 EP - 22 PB - Public Verlag CY - Bingen ER - TY - CHAP A1 - Bücking, Henrik A1 - Pfaff, Raphael A1 - Dirksmeier, Roger T1 - Sensor positioning and thermal model for condition monitoring of pressure gas reservoirs in vehicles T2 - Proceedings of the Fourth European Conference of the Prognostics and Health Management Society, Utrecht, Netherlands, 2018 Y1 - 2018 ER - TY - CHAP A1 - Gao, H. A1 - Babilon, Katharina A1 - Pfaff, Raphael A1 - Gan, F. A1 - Reich, A. T1 - Model of wheel-rail contact for sanding and adhesion enhancement T2 - Proceedings of the 11th International Conference on Contact Mechanics and Wear of Rail/wheel Systems, CM 2018 Y1 - 2018 SN - 978-946186963-0 SP - 314 EP - 321 ER - TY - JOUR A1 - Franzen, Julius A1 - Pinders, Erik A1 - Pfaff, Raphael A1 - Enning, Manfred T1 - RailCrowd’s virtual fleets: Make most of your asset data JF - Deine Bahn N2 - For smaller railway operators or those with a diverse fleet, it can be difficult to collect sufficient data to improve maintenance programs. At the same time, new rules such as entity in charge of maintenance – ECM – regulations impose an additional workload by requiring a dedicated maintenance management system and specific reports. The RailCrowd platform sets out to facilitate compliance with ECM and similar regulations while at the same time pooling anonymised fleet data across operators to form virtual fleets, providing greater data insights. Y1 - 2018 SN - 0948-7263 IS - 9 SP - 11 EP - 13 PB - Bahn-Fachverlag CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Pfaff, Raphael T1 - Railway Challenge 2018 - Ein Wettbewerb für Parkbahn-Lokomotiven T2 - Deine Bahn Y1 - 2018 SN - 0948-7263 SP - 22 EP - 24 ER - TY - CHAP A1 - Pfaff, Raphael A1 - Melcher, Karin A1 - Franzen, Julian T1 - Rare event simulation to optimise maintenance intervals of safety critical redundant subsystems T2 - Proceedings of the European Conference of the PHM Society Y1 - 2018 VL - 4 IS - 1 SP - 1 EP - 6 ER - TY - JOUR A1 - Raupp, Sebastian M. A1 - Schmitt, Marcel A1 - Walz, Anna-Lena A1 - Diehm, Ralf A1 - Hummel, Helga A1 - Scharfer, Philip A1 - Schabel, Wilhelm T1 - Slot die stripe coating of low viscous fluids JF - Journal of Coatings Technology and Research N2 - Slot die coating is applied to deposit thin and homogenous films in roll-to-roll and sheet-to-sheet applications. The critical step in operation is to choose suitable process parameters within the process window. In this work, we investigate an upper limit for stripe coatings. This maximum film thickness is characterized by stripe merging which needs to be avoided in a stable process. It is shown that the upper limit reduces the process window for stripe coatings to a major extent. As a result, stripe coatings at large coating gaps and low viscosities are only possible for relatively thick films. Explaining the upper limit, a theory of balancing the side pressure in the gap region in the cross-web direction has been developed. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1007/s11998-017-0039-y SN - 1935-3804 VL - 15 IS - 5 SP - 899 EP - 911 PB - Springer ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Bernd A1 - Enning, Manfred A1 - Pfaff, Raphael T1 - Güterwagen 4.0 – Der Güterwagen für das Internet der Dinge Teil 3: Einführungsszenarien für aktive, kommunikative Güterwagen JF - ETR - Eisenbahntechnische Rundschau N2 - Wenn durch innovative, automatisierte Güterwagen betriebswirtschaftliche Vorteile nutzbar gemacht werden sollen, muss die Migration auf das neue System in sinnvollen Teilschritten unter Berücksichtigung der organisationellen und betrieblichen Vereinbarkeit vorgenommen werden. Eine stufenweise Migration mit Nachrüstbarkeit und Kompatibilität kann die optimale Ausstattungsvariante für die unterschiedlichen Betriebsszenarien sowie eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems bieten. Y1 - 2018 SN - 0013-2845 VL - 67 IS - 5 SP - 60 EP - 64 PB - DVV Media Group CY - Hamburg ER - TY - JOUR A1 - Thomas, Axel T1 - Technologiezentren in der Aachener Region – Retrospektiven und Perspektiven JF - VM Verwaltung und Management Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.5771/0947-9856-2018-3-147 SN - 0947-9856 VL - 24 IS - 3 SP - 147 EP - 156 PB - Nomos CY - Baden-Baden ER - TY - JOUR A1 - Thomas, Axel T1 - Zielerreichungen der Technologie- und Gründerzentren aus Sicht der kommunalen Finanzwirtschaft – dargestellt am Beispiel der Aachener Region JF - Der Gemeindehaushalt Y1 - 2018 SN - 0340-3645 VL - 119 IS - 7 SP - 149 EP - 155 PB - Kohlhammer CY - Stuttgart ER - TY - CHAP A1 - Wiesen, Patrick A1 - Engemann, Heiko A1 - Limpert, Nicolas A1 - Kallweit, Stephan T1 - Learning by Doing - Mobile Robotics in the FH Aachen ROS Summer School T2 - European Robotics Forum 2018, TRROS18 Workshop Y1 - 2018 SP - 47 EP - 58 ER - TY - CHAP A1 - Serror, Martin A1 - Henze, Martin A1 - Hack, Sacha A1 - Schuba, Marko A1 - Wehrle, Klaus T1 - Towards in-network security for smart homes T2 - 13th International Conference on Availability, Reliability and Security, ARES 2018; Hamburg; Germany; 27 August 2018 through 30 August 2018 Y1 - 2018 SN - 978-145036448-5 U6 - https://doi.org/10.1145/3230833.3232802 SP - Article numer 3232802 ER - TY - CHAP A1 - Röth, Thilo A1 - Deutskens, Christoph A1 - Kreisköther, Kai A1 - Heimes, Heiner Hans A1 - Schittny, Bastian A1 - Ivanescu, Sebastian A1 - Kleine Büning, Max A1 - Reinders, Christian A1 - Wessels, Saskia A1 - Haunreiter, Andreas A1 - Reisgen, Uwe A1 - Thiele, Regina A1 - Hameyer, Kay A1 - Doncker, Rik W. de A1 - Sauer, Uwe A1 - Hoek, Hauke van A1 - Hübner, Mareike A1 - Hennen, Martin A1 - Stolze, Thilo A1 - Vetter, Andreas A1 - Hagedorn, Jürgen A1 - Müller, Dirk A1 - Rewitz, Kai A1 - Wesseling, Mark A1 - Flieger, Björn T1 - Entwicklung von elektrofahrzeugspezifischen Systemen T2 - Elektromobilität N2 - Die Batterie ist eine der absolut zentralen Komponenten des Elektrofahrzeugs. Die serielle Entwicklung und Produktion dieser Batterien und die Verbesserung der Leistungen wird entscheidend für den Erfolg der Elektromobilität sein. Die Batterie ist jedoch nicht das einzige elektrofahrzeugspezifische System, das neu entwickelt, umkonzipiert oder verbessert werden muss. So sind ebenso die Entwicklung der neuen Fahrzeugstruktur sowie des elektrifizierten Antriebsstranges Teil dieses Kapitels. Weiterhin wird ein Blick auf das bedeutende Thema des Thermomanagements geworfen. Y1 - 2018 SN - 978-3-662-53137-2 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-662-53137-2_6 SP - 279 EP - 386 PB - Springer Vieweg CY - Berlin, Heidelberg ER - TY - CHAP A1 - Klocke, Martina T1 - Schulter an Schulter – Zusammenarbeit in einem differenzierten Hochschulsystem T2 - Lehre und Lehrentwicklung an Fachhochschulen – Festschrift für Prof. Dr. med. W. Huhn Y1 - 2018 SN - 978-3-8309-3782-1 SP - 75 EP - 80 PB - Waxmann CY - Münster ER - TY - BOOK A1 - Molinnus, Denise T1 - Integration of biomolecular logic principles with electronic transducers on a chip Y1 - 2018 PB - Philipps-Universität / Fachbereich Pharmazie CY - Marburg/Lahn ER - TY - CHAP A1 - Krome, Cornelia A1 - Sander, Volker T1 - Time series analysis with apache spark and its applications to energy informatics T2 - Proceedings of the 7th DACH+ Conference on Energy Informatics N2 - In energy economy forecasts of different time series are rudimentary. In this study, a prediction for the German day-ahead spot market is created with Apache Spark and R. It is just an example for many different applications in virtual power plant environments. Other examples of use as intraday price processes, load processes of machines or electric vehicles, real time energy loads of photovoltaic systems and many more time series need to be analysed and predicted. This work gives a short introduction into the project where this study is settled. It describes the time series methods that are used in energy industry for forecasts shortly. As programming technique Apache Spark, which is a strong cluster computing technology, is utilised. Today, single time series can be predicted. The focus of this work is on developing a method to parallel forecasting, to process multiple time series simultaneously with R and Apache Spark. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1186/s42162-018-0043-1 N1 - Energy Informatics 2018, Volume 1 Supplement 1 ER - TY - BOOK A1 - Fissabre, Anke A1 - Matcha, Heike T1 - KreuzPlus : zwei Kreuze und zwei Möbel für die Kreuzkirche in Heinsberg Y1 - 2018 SN - 978-3-9820371-0-3 PB - Fachbereich Architektur, FH Aachen, University of Applied Science CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Müller, Tim M. A1 - Altherr, Lena A1 - Ahola, Marja A1 - Schabel, Samuel A1 - Pelz, Peter F. T1 - Optimizing pressure screen systems in paper recycling: optimal system layout, component selection and operation N2 - Around 60% of the paper worldwide is made from recovered paper. Especially adhesive contaminants, so called stickies, reduce paper quality. To remove stickies but at the same time keep as many valuable fibers as possible, multi-stage screening systems with several interconnected pressure screens are used. When planning such systems, suitable screens have to be selected and their interconnection as well as operational parameters have to be defined considering multiple conflicting objectives. In this contribution, we present a Mixed-Integer Nonlinear Program to optimize system layout, component selection and operation to find a suitable trade-off between output quality and yield. KW - Mixed-integer nonlinear problem KW - MINLP KW - Process engineering KW - Paper recycling KW - Multi-criteria optimization Y1 - 2018 SN - 978-3-030-18499-5 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-030-18500-8_44 SP - 355 EP - 361 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Sun, Hui A1 - Altherr, Lena A1 - Pei, Ji A1 - Pelz, Peter F. A1 - Yuan, Shouqi T1 - Optimal booster station design and operation under uncertain load JF - Applied Mechanics and Materials N2 - Given industrial applications, the costs for the operation and maintenance of a pump system typically far exceed its purchase price. For finding an optimal pump configuration which minimizes not only investment, but life-cycle costs, methods like Technical Operations Research which is based on Mixed-Integer Programming can be applied. However, during the planning phase, the designer is often faced with uncertain input data, e.g. future load demands can only be estimated. In this work, we deal with this uncertainty by developing a chance-constrained two-stage (CCTS) stochastic program. The design and operation of a booster station working under uncertain load demand are optimized to minimize total cost including purchase price, operation cost incurred by energy consumption and penalty cost resulting from water shortage. We find optimized system layouts using a sample average approximation (SAA) algorithm, and analyze the results for different risk levels of water shortage. By adjusting the risk level, the costs and performance range of the system can be balanced, and thus the system’s resilience can be engineered KW - Stochastic Programming KW - Chance Constraint KW - Engineering Application KW - Pump System KW - Water Distribution Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.885.102 SN - 1662-7482 VL - 885 SP - 102 EP - 115 PB - Trans Tech Publications CY - Bäch ER - TY - CHAP A1 - Leise, Philipp A1 - Altherr, Lena T1 - Optimizing the design and control of decentralized water supply systems – a case-study of a hotel building T2 - EngOpt 2018 Proceedings of the 6th International Conference on Engineering Optimization N2 - To increase pressure to supply all floors of high buildings with water, booster stations, normally consisting of several parallel pumps in the basement, are used. In this work, we demonstrate the potential of a decentralized pump topology regarding energy savings in water supply systems of skyscrapers. We present an approach, based on Mixed-Integer Nonlinear Programming, that allows to choose an optimal network topology and optimal pumps from a predefined construction kit comprising different pump types. Using domain-specific scaling laws and Latin Hypercube Sampling, we generate different input sets of pump types and compare their impact on the efficiency and cost of the total system design. As a realistic application example, we consider a hotel building with 325 rooms, 12 floors and up to four pressure zones. KW - Engineering optimization KW - Energy efficiency KW - Water KW - Pump System KW - Latin Hypercube Sampling Y1 - 2018 SN - 978-3-319-97773-7 SN - 978-3-319-97772-0 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-97773-7_107 N1 - EngOpt 2018 Proceedings of the 6th International Conference on Engineering Optimization. 17-19 September 2018. Lisboa, Portugal SP - 1241 EP - 1252 PB - Springer CY - Cham 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 - JOUR A1 - Altherr, Lena A1 - Brötz, Nicolas A1 - Dietrich, Ingo A1 - Gally, Tristan A1 - Geßner, Felix A1 - Kloberdanz, Hermann A1 - Leise, Philipp A1 - Pelz, Peter Franz A1 - Schlemmer, Pia A1 - Schmitt, Andreas T1 - Resilience in mechanical engineering - a concept for controlling uncertainty during design, production and usage phase of load-carrying structures JF - Applied Mechanics and Materials N2 - Resilience as a concept has found its way into different disciplines to describe the ability of an individual or system to withstand and adapt to changes in its environment. In this paper, we provide an overview of the concept in different communities and extend it to the area of mechanical engineering. Furthermore, we present metrics to measure resilience in technical systems and illustrate them by applying them to load-carrying structures. By giving application examples from the Collaborative Research Centre (CRC) 805, we show how the concept of resilience can be used to control uncertainty during different stages of product life. Y1 - 2018 SN - 1662-7482 U6 - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.885.187 VL - 885 SP - 187 EP - 198 PB - Trans Tech Publications CY - Bäch ER - TY - CHAP A1 - Leise, Philipp A1 - Altherr, Lena A1 - Pelz, Peter F. T1 - Technical Operations Research (TOR) - Algorithms, not Engineers, Design Optimal Energy Efficient and Resilient Cooling Systems T2 - FAN2018 - Proceedings of the International Conference on Fan Noise, Aerodynamics, Applications and Systems N2 - The overall energy efficiency of ventilation systems can be improved by considering not only single components, but by considering as well the interplay between every part of the system. With the help of the method "TOR" ("Technical Operations Research"), which was developed at the Chair of Fluid Systems at TU Darmstadt, it is possible to improve the energy efficiency of the whole system by considering all possible design choices programmatically. We show the ability of this systematic design approach with a ventilation system for buildings as a use case example. Based on a Mixed-Integer Nonlinear Program (MINLP) we model the ventilation system. We use binary variables to model the selection of different pipe diameters. Multiple fans are model with the help of scaling laws. The whole system is represented by a graph, where the edges represent the pipes and fans and the nodes represents the source of air for cooling and the sinks, that have to be cooled. At the beginning, the human designer chooses a construction kit of different suitable fans and pipes of different diameters and different load cases. These boundary conditions define a variety of different possible system topologies. It is not possible to consider all topologies by hand. With the help of state of the art solvers, on the other side, it is possible to solve this MINLP. Next to this, we also consider the effects of malfunctions in different components. Therefore, we show a first approach to measure the resilience of the shown example use case. Further, we compare the conventional approach with designs that are more resilient. These more resilient designs are derived by extending the before mentioned model with further constraints, that consider explicitly the resilience of the overall system. We show that it is possible to design resilient systems with this method already in the early design stage and compare the energy efficiency and resilience of these different system designs. Y1 - 2018 N1 - International Conference on Fan Noise, Aerodynamics, Applications and Systems 18-20.04.2018 Darmstadt, Deutschland SP - 1 EP - 12 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 - Rausch, Lea A1 - Friesen, John A1 - Altherr, Lena A1 - Pelz, Peter F. ED - Kliewer, Natalia ED - Ehmke, Jan Fabian ED - Borndörfer, Ralf T1 - Using mixed-integer programming for the optimal design of water supply networks for slums T2 - Operations Research Proceedings 2017 N2 - The UN sets the goal to ensure access to water and sanitation for all people by 2030. To address this goal, we present a multidisciplinary approach for designing water supply networks for slums in large cities by applying mathematical optimization. The problem is modeled as a mixed-integer linear problem (MILP) aiming to find a network describing the optimal supply infrastructure. To illustrate the approach, we apply it on a small slum cluster in Dhaka, Bangladesh. Y1 - 2018 SN - 978-3-319-89919-0 (Print) SN - 978-3-319-89920-6 (Online) U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-89920-6_68 N1 - International Conference of the German Operations Research Society (GOR), Freie Universiät Berlin, Germany, September 6-8, 2017. SP - 509 EP - 516 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Rausch, Lea A1 - Friesen, John A1 - Altherr, Lena A1 - Meck, Marvin A1 - Pelz, Peter F. T1 - A holistic concept to design optimal water supply infrastructures for informal settlements using remote sensing data JF - Remote Sensing N2 - Ensuring access to water and sanitation for all is Goal No. 6 of the 17 UN Sustainability Development Goals to transform our world. As one step towards this goal, we present an approach that leverages remote sensing data to plan optimal water supply networks for informal urban settlements. The concept focuses on slums within large urban areas, which are often characterized by a lack of an appropriate water supply. We apply methods of mathematical optimization aiming to find a network describing the optimal supply infrastructure. Hereby, we choose between different decentral and central approaches combining supply by motorized vehicles with supply by pipe systems. For the purposes of illustration, we apply the approach to two small slum clusters in Dhaka and Dar es Salaam. We show our optimization results, which represent the lowest cost water supply systems possible. Additionally, we compare the optimal solutions of the two clusters (also for varying input parameters, such as population densities and slum size development over time) and describe how the result of the optimization depends on the entered remote sensing data. KW - water supply design KW - mathematical optimization KW - slum classification KW - remote sensing Y1 - 2018 SN - 2072-4292 U6 - https://doi.org/10.3390/rs10020216 VL - 10 IS - 2 SP - 1 EP - 23 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Pfetsch, Marc E. A1 - Pelz, Peter F. T1 - Maschinelles Design eines optimalen Getriebes JF - ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift N2 - Nahezu 100.000 denkbare Strukturen kann ein Getriebe bei gleicher Funktion aufweisen - je nach Ganganzahl und gefordertem Freiheitsgrad. Mit dem traditionellen Ansatz bei der Entwicklung, einzelne vielversprechende Systemkonfigurationen manuell zu identifizieren und zu vergleichen, können leicht innovative und vor allem kostenminimale Lösungen übersehen werden. Im Rahmen eines Forschungsprojekts hat die TU Darmstadt spezielle Optimierungsmethoden angewendet, um auch bei großen Lösungsräumen zielsicher ein für die individuellen Zielstellungen optimales Layout zu finden. Y1 - 2018 SN - 2192-8800 U6 - https://doi.org/10.1007/s35148-018-0131-3 VL - 120 IS - 10 SP - 72 EP - 77 PB - Springer Nature CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Altherr, Lena A1 - Joggerst, Laura A1 - Leise, Philipp A1 - Pfetsch, Marc E. A1 - Schmitt, Andreas A1 - Wendt, Janine T1 - On obligations in the development process of resilient systems with algorithmic design methods JF - Applied Mechanics and Materials N2 - Advanced computational methods are needed both for the design of large systems and to compute high accuracy solutions. Such methods are efficient in computation, but the validation of results is very complex, and highly skilled auditors are needed to verify them. We investigate legal questions concerning obligations in the development phase, especially for technical systems developed using advanced methods. In particular, we consider methods of resilient and robust optimization. With these techniques, high performance solutions can be found, despite a high variety of input parameters. However, given the novelty of these methods, it is uncertain whether legal obligations are being met. The aim of this paper is to discuss if and how the choice of a specific computational method affects the developer’s product liability. The review of legal obligations in this paper is based on German law and focuses on the requirements that must be met during the design and development process. KW - legal obligations KW - product liability KW - design of technical systems KW - optimization KW - resilience Y1 - 2018 SN - 1662-7482 U6 - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.885.240 VL - 885 IS - 885 SP - 240 EP - 252 PB - Trans Tech Publications CY - Bäch ER - TY - CHAP A1 - Bensberg, Frank A1 - Auth, Gunnar A1 - Czarnecki, Christian A1 - Wörndle, Christopher ED - Kemal İlter, H. T1 - Transforming literature-intensive research processes through text analytics – design, implementation and lessons learned N2 - The continuing growth of scientific publications raises the question how research processes can be digitalized and thus realized more productively. Especially in information technology fields, research practice is characterized by a rapidly growing volume of publications. For the search process various information systems exist. However, the analysis of the published content is still a highly manual task. Therefore, we propose a text analytics system that allows a fully digitalized analysis of literature sources. We have realized a prototype by using EBSCO Discovery Service in combination with IBM Watson Explorer and demonstrated the results in real-life research projects. Potential addressees are research institutions, consulting firms, and decision-makers in politics and business practice. KW - Text analytics KW - Text mining KW - Literature review KW - Research process Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.6084/m9.figshare.7582073.v1 N1 - 5th International Management Information Systems Conference. October 24-26 2018, Ankara ER - TY - CHAP A1 - Brockmann, Carsten A1 - Sultanow, Eldar A1 - Czarnecki, Christian ED - Czarnecki, Christian ED - Brockmann, Carsten ED - Sultanow, Eldar ED - Koschmider, Agnes ED - Selzer, Annika ED - Gesellschaft für Informatik e. V., T1 - Enterprise architectures between agility and traditional methodologies T2 - GI Edition Proceedings Band 285 Workshops der INFORMATIK 2018 N2 - For this year’s workshop on Enterpirse Architecture in Research and Practice we have received eight submissions from which four have passed the rigorous peer-review. The acceptance quote of 50% assures that only advancements in the field are included in our workshop. KW - Agility KW - agile KW - Enterprise Architecture Y1 - 2018 SN - 9783885796794 SN - 1617-5468 N1 - 26.-27. September 2018 Berlin PB - Köllen CY - Bonn ER - TY - JOUR A1 - Bensberg, Frank A1 - Auth, Gunnar A1 - Czarnecki, Christian T1 - Einsatz von Text Analytics zur Unterstützung literaturintensiver Forschungsprozesse: Konzeption, Realisierung und Lessons Learned JF - Anwendungen und Konzepte der Wirtschaftsinformatik N2 - Das anhaltende Wachstum wissenschaftlicher Veröffentlichungen wirft die Fragestellung auf, wie Literaturana-lysen im Rahmen von Forschungsprozessen digitalisiert und somit produktiver realisiert werden können. Insbesondere in informationstechnischen Fachgebieten ist die Forschungspraxis durch ein rasant wachsendes Publikationsaufkommen gekennzeichnet. Infolgedessen bietet sich der Einsatz von Methoden der Textanalyse (Text Analytics) an, die Textdaten automatisch vorbereiten und verarbeiten können. Erkenntnisse entstehen dabei aus Analysen von Wortarten und Subgruppen, Korrelations- sowie Zeitreihenanalysen. Dieser Beitrag stellt die Konzeption und Realisierung eines Prototypen vor, mit dem Anwender bibliographische Daten aus der etablierten Literaturdatenbank EBSCO Discovery Service mithilfe textanalytischer Methoden erschließen können. Der Prototyp basiert auf dem Analysesystem IBM Watson Explorer, das Hochschulen lizenzkostenfrei zur Verfügung steht. Potenzielle Adressaten des Prototypen sind Forschungseinrichtungen, Beratungsunternehmen sowie Entscheidungsträger in Politik und Unternehmenspraxis. KW - Text Analytics KW - Literaturanalyse KW - Forschungsprozess KW - EBSCO Discovery Service KW - IBM Watson Explorer Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.26034/lu.akwi.2018.3221 SN - 2296-4592 VL - 2018 IS - 8 SP - 1 EP - 6 PB - AKWI CY - Luzern ER - TY - CHAP A1 - Bensberg, Frank A1 - Auth, Gunnar A1 - Czarnecki, Christian ED - Hofmann, Georg Rainer ED - Alm, Wolfgang T1 - Unterstützung von Wissenstransferprozessen durch Erschließung von Literaturdatenbanken - ein gestaltungsorientierter Ansatz auf Basis von Text Analytics T2 - Wissenstransfer in der Wirtschaftsinformatik Fachgespräch im Rahmen der MKWI 2018 N2 - Angesichts des anhaltenden Wachstums wissenschaftlicher Veröffentlichungen werden Instrumente benötigt, um Literaturanalysen durch Digitalisierung produktiver zu gestalten. Dieser Beitrag stellt einen Ansatz vor, der bibliographische Daten aus der Literaturdatenbank EBSCO Discovery Service mithilfe von Text-Analytics-Methoden erschließt. Die Lösung basiert auf dem Textanalysesystem IBM Watson Explorer und eignet sich für explorative Literaturanalysen, um beispielsweise den Status quo emergierender Technologiefelder in der Literatur zu reflektieren. Die generierten Ergebnisse sind in den Kontext der zunehmenden Werkzeugunterstützung des Literaturrechercheprozesses einzuordnen und können für intra- sowie interinstitutionelle Wissenstransferprozesse in Forschungs- und Beratungskontexten genutzt werden. KW - Wissenstransfer KW - Text Analytics KW - Literaturdaten KW - Literaturanalyse KW - Literatur-analyse-prozess Y1 - 2018 SN - 9783981844207 N1 - MKWI 2018: Multikonferenz Wirtschaftsinformatik 2018 in Lüneburg, 06.03.2018-09.03.2018 SP - 6 EP - 15 PB - IMI-Verlag ; Hochschule Aschaffenburg, Information Management Institut CY - Aschaffenburg ER - TY - CHAP A1 - Czarnecki, Christian A1 - Auth, Gunnar ED - Barton, Thomas ED - Müller, Christian ED - Seel, Christian T1 - Prozessdigitalisierung durch Robotic 7 Process Automation T2 - Digitalisierung in Unternehmen: von den theoretischen Ansätzen zur praktischen Umsetzung N2 - Im Rahmen der digitalen Transformation werden innovative Technologiekonzepte, wie z. B. das Internet der Dinge und Cloud Computing als Treiber für weitreichende Veränderungen von Organisationen und Geschäftsmodellen angesehen. In diesem Kontext ist Robotic Process Automation (RPA) ein neuartiger Ansatz zur Prozessautomatisierung, bei dem manuelle Tätigkeiten durch sogenannte Softwareroboter erlernt und automatisiert ausgeführt werden. Dabei emulieren Softwareroboter die Eingaben auf der bestehenden Präsentationsschicht, so dass keine Änderungen an vorhandenen Anwendungssystemen notwendig sind. Die innovative Idee ist die Transformation der bestehenden Prozessausführung von manuell zu digital, was RPA von traditionellen Ansätzen des Business Process Managements (BPM) unterscheidet, bei denen z. B. prozessgetriebene Anpassungen auf Ebene der Geschäftslogik notwendig sind. Am Markt werden bereits unterschiedliche RPA-Lösungen als Softwareprodukte angeboten. Gerade bei operativen Prozessen mit sich wiederholenden Verarbeitungsschritten in unterschiedlichen Anwendungssystemen sind gute Ergebnisse durch RPA dokumentiert, wie z. B. die Automatisierung von 35 % der Backoffice-Prozesse bei Telefonica. Durch den vergleichsweise niedrigen Implementierungsaufwand verbunden mit einem hohen Automatisierungspotenzial ist in der Praxis (z. B. Banken, Telekommunikation, Energieversorgung) ein hohes Interesse an RPA vorhanden. Der Beitrag diskutiert RPA als innovativen Ansatz zur Prozessdigitalisierung und gibt konkrete Handlungsempfehlungen für die Praxis. Dazu wird zwischen modellgetriebenen und selbstlernenden Ansätzen unterschieden. Anhand von generellen Architekturen von RPA-Systemen werden Anwendungsszenarien sowie deren Automatisierungspotenziale, aber auch Einschränkungen, diskutiert. Es folgt ein strukturierter Marktüberblick ausgewählter RPA-Produkte. Anhand von drei konkreten Anwendungsbeispielen wird die Nutzung von RPA in der Praxis verdeutlicht. KW - Prozessautomatisierung KW - Geschäftsprozessmanagement KW - Softwareroboter KW - Digitale Transformation KW - Projektbeispiele Y1 - 2018 SN - 9783658227739 SN - 9783658227722 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-22773-9_7 SP - 113 EP - 131 PB - Springer CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Schneider, Dominik A1 - Wisselink, Frank A1 - Czarnecki, Christian ED - Barton, Thomas ED - Müller, Christian ED - Seel, Christian T1 - Nutzen und Rahmenbedingungen 5 informationsgetriebener Geschäftsmodelle des Internets der Dinge T2 - Digitalisierung in Unternehmen: von den theoretischen Ansätzen zur praktischen Umsetzung N2 - Im Kontext der zunehmenden Digitalisierung wird das Internet der Dinge (englisch: Internet of Things, IoT) als ein technologischer Treiber angesehen, durch den komplett neue Geschäftsmodelle im Zusammenspiel unterschiedlicher Akteure entstehen können. Identifizierte Schlüsselakteure sind unter anderem traditionelle Industrieunternehmen, Kommunen und Telekommunikationsunternehmen. Letztere sorgen mit der Bereitstellung von Konnektivität dafür, dass kleine Geräte mit winzigen Batterien nahezu überall und direkt an das Internet angebunden werden können. Es sind schon viele IoT-Anwendungsfälle auf dem Markt, die eine Vereinfachung für Endkunden darstellen, wie beispielsweise Philips Hue Tap. Neben Geschäftsmodellen basierend auf Konnektivität besteht ein großes Potenzial für informationsgetriebene Geschäftsmodelle, die bestehende Geschäftsmodelle unterstützen sowie weiterentwickeln können. Ein Beispiel dafür ist der IoT-Anwendungsfall Park and Joy der Deutschen Telekom AG, bei dem Parkplätze mithilfe von Sensoren vernetzt und Autofahrer in Echtzeit über verfügbare Parkplätze informiert werden. Informationsgetriebene Geschäftsmodelle können auf Daten aufsetzen, die in IoT-Anwendungsfällen erzeugt werden. Zum Beispiel kann ein Telekommunikationsunternehmen Mehrwert schöpfen, indem es aus Daten entscheidungsrelevantere Informationen – sogenannte Insights – ableitet, die zur Steigerung der Entscheidungsagilität genutzt werden. Außerdem können Insights monetarisiert werden. Die Monetarisierung von Insights kann nur nachhaltig stattfinden, wenn sorgfältig gehandelt wird und Rahmenbedingungen berücksichtigt werden. In diesem Kapitel wird das Konzept informationsgetriebener Geschäftsmodelle erläutert und anhand des konkreten Anwendungsfalls Park and Joy verdeutlicht. Darüber hinaus werden Nutzen, Risiken und Rahmenbedingungen diskutiert. KW - Digitale Transformation KW - Internet der Dinge KW - Monetarisierung KW - Informationsgetriebene Geschäftsmodelle KW - Qualitative Wertschöpfungsanalyse Y1 - 2018 SN - 9783658227739 SN - 9783658227722 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-22773-9_5 SP - 67 EP - 85 PB - Springer CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Hauk, Joachim A1 - Czarnecki, Christian A1 - Dietze, Christian ED - Rusnjak, Andreas ED - Schallmo, Daniel R. A. T1 - Prozessorientierte Messung der Customer Experience am Beispiel der Telekommunikationsindustrie T2 - Customer Experience im Zeitalter des Kunden : Best Practices, Lessons Learned und Forschungsergebnisse N2 - Hohe Wettbewerbsintensität und gestiegene Kundenanforderungen erfordern bei Telekommunikationsunternehmen eine aktive Gestaltung der Customer Experience (CX). Ein wichtiger Aspekt dabei ist die CX-Messung. Traditionelle Zufriedenheitsmessungen sind oft nicht ausreichend, um die Kundenerfahrung in komplexen Prozessen vollständig zu erfassen. Daher wird in diesem Kapitel eine prozessübergreifende Referenzlösung zur CX-Messung am Beispiel der Telekommunikationsindustrie vorgeschlagen. Ausgangspunkt ist ein industriespezifisches Prozessmodell, das sich an dem Referenzmodell eTOM orientiert. Dieses wird um Messpunkte erweitert, die Schwachstellen in Bezug auf die CX identifizieren. Für die erkannten Schwachstellen werden über eine Referenzmatrix mögliche Auslöser abgeleitet und anhand von typischen Geschäftsfallmengen bewertet. Somit ist eine direkte Zuordnung und Erfolgsmessung konkreter Maßnahmen zur Behebung der Schwachstellen möglich. Die so entwickelte Referenzlösung wurde im Projekt K1 bei der Deutschen Telekom erfolgreich umgesetzt. Details zur Umsetzung werden als Fallstudien dargestellt. Y1 - 2018 SN - 978-3-658-18961-7 SN - 978-3-658-18960-0 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-18961-7_7 SP - 195 EP - 216 PB - Springer Gabler CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Czarnecki, Christian ED - vom Brocke, Jan ED - Mendling, Jan T1 - Establishment of a central process governance organization combined with operational process improvements : Insights from a BPM Project at a leading telecommunications operator in the Middle East T2 - Business process management cases : digital innovation and business transformation in practice N2 - Because of customer churn, strong competition, and operational inefficiencies, the telecommunications operator ME Telco (fictitious name due to confidentiality) launched a strategic transformation program that included a Business Process Management (BPM) project. Major problems were silo-oriented process management and missing cross-functional transparency. Process improvements were not consistently planned and aligned with corporate targets. Measurable inefficiencies were observed on an operational level, e.g., high lead times and reassignment rates of the incident management process. Y1 - 2018 SN - 978-3-319-58306-8 SN - 978-3-319-58307-5 SN - 978-3-319-86372-6 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-58307-5 N1 - Als Präsenzexemplar unter der Signatur 20 PZR 469-1 vorhanden. SP - 57 EP - 76 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Figueroa-Miranda, Gabriela A1 - Feng, Lingyan A1 - Shiu, Simon Chi-Chin A1 - Dirkzwager, Roderick Marshall A1 - Cheung, Yee-Wai A1 - Tanner, Julian Alexander A1 - Schöning, Michael Josef A1 - Offenhäusser, Andreas A1 - Mayer, Dirk T1 - Aptamer-based electrochemical biosensor for highly sensitive and selective malaria detection with adjustable dynamic response range and reusability JF - Sensor and Actuators B: Chemical N2 - Malaria infection remains a significant risk for much of the population of tropical and subtropical areas, particularly in developing countries. Therefore, it is of high importance to develop sensitive, accurate and inexpensive malaria diagnosis tests. Here, we present a novel aptamer-based electrochemical biosensor (aptasensor) for malaria detection by impedance spectroscopy, through the specific recognition between a highly discriminatory DNA aptamer and its target Plasmodium falciparum lactate dehydrogenase (PfLDH). Interestingly, due to the isoelectric point (pI) of PfLDH, the aptasensor response showed an adjustable detection range based on the different protein net-charge at variable pH environments. The specific aptamer recognition allows sensitive protein detection with an expanded detection range and a low detection limit, as well as a high specificity for PfLDH compared to analogous proteins. The specific feasibility of the aptasensor is further demonstrated by detection of the target PfLDH in human serum. Furthermore, the aptasensor can be easily regenerated and thus applied for multiple usages. The robustness, sensitivity, and reusability of the presented aptasensor make it a promising candidate for point-of-care diagnostic systems. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1016/j.snb.2017.07.117 SN - 0925-4005 VL - 255 IS - P1 SP - 235 EP - 243 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Engemann, Heiko A1 - Wiesen, Patrick A1 - Kallweit, Stephan A1 - Deshpande, Harshavardhan A1 - Schleupen, Josef T1 - Autonomous mobile manipulation using ROS T2 - Advances in Service and Industrial Robotics Y1 - 2018 SN - 978-3-319-61276-8 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-61276-8_43 N1 - International Conference on Robotics in Alpe-Adria Danube Region RAAD 2017; Mechanisms and Machince Science book series, Vol 49. SP - 389 EP - 401 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Miyamoto, Koichiro A1 - Seki, Kosuke A1 - Suto, Takeyuki A1 - Werner, Frederik A1 - Wagner, Torsten A1 - Schöning, Michael Josef A1 - Yoshinobu, Tatsuo T1 - Improved spatial resolution of the chemical imaging sensor with a hybrid illumination that suppresses lateral diffusion of photocarriers JF - Sensor and Actuators B: Chemical N2 - The chemical imaging sensor is a semiconductor-based chemical sensor capable of visualizing pH and ion distributions. The spatial resolution depends on the lateral diffusion of photocarriers generated by illumination of the semiconductor substrate. In this study, two types of optical setups, one based on a bundle of optical fibers and the other based on a binocular tube head, were developed to project a hybrid illumination of a modulated light beam and a ring-shaped constant illumination onto the sensor plate. An improved spatial resolution was realized by the ring-shaped constant illumination, which suppressed lateral diffusion of photocarriers by enhanced recombination due to the increased carrier concentration. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1016/j.snb.2018.07.016 SN - 0925-4005 VL - 273 SP - 1328 EP - 1333 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Eckert, Alexander A1 - Rudolph, Tobias A1 - Guo, Jiaqi A1 - Mang, Thomas A1 - Walther, Andreas T1 - Exceptionally Ductile and Tough Biomimetic Artificial Nacre with Gas Barrier Function JF - Advanced Materials N2 - Synthetic mimics of natural high-performance structural materials have shown great and partly unforeseen opportunities for the design of multifunctional materials. For nacre-mimetic nanocomposites, it has remained extraordinarily challenging to make ductile materials with high stretchability at high fractions of reinforcements, which is however of crucial importance for flexible barrier materials. Here, highly ductile and tough nacre-mimetic nanocomposites are presented, by implementing weak, but many hydrogen bonds in a ternary nacre-mimetic system consisting of two polymers (poly(vinyl amine) and poly(vinyl alcohol)) and natural nanoclay (montmorillonite) to provide efficient energy dissipation and slippage at high nanoclay content (50 wt%). Tailored interactions enable exceptional combinations of ductility (close to 50% strain) and toughness (up to 27.5 MJ m⁻³). Extensive stress whitening, a clear sign of high internal dynamics at high internal cohesion, can be observed during mechanical deformation, and the materials can be folded like paper into origami planes without fracture. Overall, the new levels of ductility and toughness are unprecedented in highly reinforced bioinspired nanocomposites and are of critical importance to future applications, e.g., as barrier materials needed for encapsulation and as a printing substrate for flexible organic electronics. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1002/adma.201802477 VL - 30 IS - 32 SP - Article number 1802477 PB - Wiley-VCH ER - TY - JOUR A1 - Lapitan, Denis G. A1 - Rogatkin, Dmitrii A. A1 - Persheyev, Sydulla K. A1 - Kotliar, Konstantin T1 - False spectra formation in the differential two-channel scheme of the laser Doppler flowmeter JF - Biomedizinische Technik N2 - Noise in the differential two-channel scheme of a classic laser Doppler flowmetry (LDF) instrument was studied. Formation of false spectral components in the output signal due to beating of electrical signals in the differential amplifier was found out. The improved block-diagram of the flowmeter was developed allowing to reduce the noise. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1515/bmt-2017-0060 SN - 0013-5585 VL - 63 IS - 4 SP - 439 EP - 444 PB - De Gruyter CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Fissabre, Anke ED - Priesterjahn, Maike T1 - Vom Schiff an Land oder von der Muschel zur Rocaille T2 - Schwimmender Barock : Das Schiff als Repräsentationsobjekt Y1 - 2018 SN - 978-3-89809-153-4 SP - 59 EP - 65 PB - Bebra Verlag CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Pieper, Martin T1 - Digitale Hochschullehre in mathematischen und mathematikdidaktischen Veranstaltungen T2 - Beiträge zum Mathematikunterricht 2018 : Vorträge zur Mathematikdidaktik und zur Schnittstelle Mathematik/Mathematikdidaktik auf der gemeinsamen Jahrestagung GDM und DMV 2018 (52. Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik). Bd. 1 Y1 - 2018 SN - 978-3-95987-089-4 SP - 105 EP - 106 PB - WTM-Verlag CY - Münster ER - TY - CHAP A1 - Pieper, Martin T1 - Lernzielorientierte Kurse und Stack Aufgaben in der Mathematikausbildung T2 - Beiträge zum Mathematikunterricht 2018 : Vorträge zur Mathematikdidaktik und zur Schnittstelle Mathematik/Mathematikdidaktik auf der gemeinsamen Jahrestagung GDM und DMV 2018 (52. Jahrestagung der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik). Bd. 3 Y1 - 2018 SN - 978-3-95987-089-4 SP - 1399 EP - 1402 PB - WTM-Verlag CY - Münster ER - TY - JOUR A1 - Röhlen, Desiree A1 - Pilas, Johanna A1 - Dahmen, Markus A1 - Keusgen, Michael A1 - Selmer, Thorsten A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Toward a Hybrid Biosensor System for Analysis of Organic and Volatile Fatty Acids in Fermentation Processes JF - Frontiers in Chemistry N2 - Monitoring of organic acids (OA) and volatile fatty acids (VFA) is crucial for the control of anaerobic digestion. In case of unstable process conditions, an accumulation of these intermediates occurs. In the present work, two different enzyme-based biosensor arrays are combined and presented for facile electrochemical determination of several process-relevant analytes. Each biosensor utilizes a platinum sensor chip (14 × 14 mm²) with five individual working electrodes. The OA biosensor enables simultaneous measurement of ethanol, formate, d- and l-lactate, based on a bi-enzymatic detection principle. The second VFA biosensor provides an amperometric platform for quantification of acetate and propionate, mediated by oxidation of hydrogen peroxide. The cross-sensitivity of both biosensors toward potential interferents, typically present in fermentation samples, was investigated. The potential for practical application in complex media was successfully demonstrated in spiked sludge samples collected from three different biogas plants. Thereby, the results obtained by both of the biosensors were in good agreement to the applied reference measurements by photometry and gas chromatography, respectively. The proposed hybrid biosensor system was also used for long-term monitoring of a lab-scale biogas reactor (0.01 m³) for a period of 2 months. In combination with typically monitored parameters, such as gas quality, pH and FOS/TAC (volatile organic acids/total anorganic carbonate), the amperometric measurements of OA and VFA concentration could enhance the understanding of ongoing fermentation processes. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00284 IS - 6 PB - Frontiers CY - Lausanne ER -