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 - Altherr, Lena A1 - Dörig, Bastian A1 - Ederer, Thorsten A1 - Pelz, Peter Franz A1 - Pfetsch, Marc A1 - Wolf, Jan T1 - A mixed-integer nonlinear program for the design of gearboxes T2 - Operations Research Proceedings 2016 N2 - Gearboxes are mechanical transmission systems that provide speed and torque conversions from a rotating power source. Being a central element of the drive train, they are relevant for the efficiency and durability of motor vehicles. In this work, we present a new approach for gearbox design: Modeling the design problem as a mixed-integer nonlinear program (MINLP) allows us to create gearbox designs from scratch for arbitrary requirements and—given enough time—to compute provably globally optimal designs for a given objective. We show how different degrees of freedom influence the runtime and present an exemplary solution. Y1 - 2017 SN - 978-3-319-55701-4 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-55702-1_31 SP - 227 EP - 233 PB - Springer CY - Cham 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 - Altherr, Lena A1 - Pelz, Peter F. A1 - Ederer, Thorsten A1 - Pfetsch, Marc E. ED - Jacobs, Georg T1 - Optimale Getriebe auf Knopfdruck: Gemischt-ganzzahlige nichtlineare Optimierung zur Entscheidungsunterstützung bei der Auslegung von Getrieben für Kraftfahrzeuge T2 - Antriebstechnisches Kolloquium ATK 2017 Y1 - 2017 SN - 9783743148970 N1 - Antriebstechnisches Kolloquium ATK 2017, 07.03-08.03.2017. Aachen, Deutschland SP - 313 EP - 325 ER - TY - BOOK A1 - Feuerriegel, Uwe T1 - Wärmeübertragung mit EXCEL und VBA: Wärmetechnische Berechnungen und Simulationen effektiv durchführen und professionell dokumentieren N2 - Dieses Lehrbuch vermittelt die Grundlagen der Wärmeübertragung sowie den Umgang mit EXCEL-VBA von der Erstellung von Makros bis zu benutzerdefinierten Funktionen. Es legt damit eine Basis für die schnelle und professionelle Durchführung von Berechnungen und Simulationen. Die angeleitete Erstellung von Berechnungsmodulen mit EXCEL und VBA aus allen wichtigen Bereichen der Wärmeübertragung bildet den inhaltlichen Schwerpunkt. Dazu zählen die stationäre Wärmeleitung und der stationäre Wärmedurchgang, die instationäre Wärmeleitung, der Wärmeübergang bei freier und erzwungener Konvektion sowie die Wärmestrahlung und der Wärmeübergang beim Kondensieren und Sieden. Soweit sinnvoll und möglich werden die Stoffwertekorrelationen und die Berechnungsvorschriften aus dem VDI-Wärmeatlas verwendet. Für ausgewählte Anwendungen werden zudem komplexere Auslegungen und Simulationen von Prozessen der Wärmeübertragung sowie von Wärmeübertragern erstellt. Die Zielgruppen: Studierende in Bachelor- und Masterstudiengängen, Praktiker im Engineering KW - Wärmeübertragung KW - Energietechnik KW - Excel und VBA KW - VDI-Wärmeatlas KW - Wärmeübertrager Y1 - 2021 SN - 978-3-658-35905-8 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-35906-5 N1 - In der Bereichsbibliothek Eupener Straße unter der Signatur 21 WDW 39 vorhanden PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden 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 - CHAP A1 - Rausch, Lea A1 - Leise, Philipp A1 - Ederer, Thorsten A1 - Altherr, Lena A1 - Pelz, Peter F. ED - Papadrakakis, M. ED - Ppadopoulos, V. ED - Stefanou, G. ED - Plevris, V. T1 - A comparison of MILP and MINLP solver performance on the example of a drinking water supply system design problem T2 - ECCOMAS Congress 2016 VII European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering N2 - Finding a good system topology with more than a handful of components is a highly non-trivial task. The system needs to be able to fulfil all expected load cases, but at the same time the components should interact in an energy-efficient way. An example for a system design problem is the layout of the drinking water supply of a residential building. It may be reasonable to choose a design of spatially distributed pumps which are connected by pipes in at least two dimensions. This leads to a large variety of possible system topologies. To solve such problems in a reasonable time frame, the nonlinear technical characteristics must be modelled as simple as possible, while still achieving a sufficiently good representation of reality. The aim of this paper is to compare the speed and reliability of a selection of leading mathematical programming solvers on a set of varying model formulations. This gives us empirical evidence on what combinations of model formulations and solver packages are the means of choice with the current state of the art. KW - Technical Operations Research KW - Mixed-Integer Nonlinear Optimisation KW - Solver Per- formance KW - Drinking Water Supply KW - System Design Problem Y1 - 2016 SN - 978-618-82844-0-1 N1 - ECCOMAS Congress 2016 VII European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering, 5–10 June 2016.Crete Island, Greece SP - 8509 EP - 8527 ER - TY - BOOK A1 - Altherr, Lena T1 - Algorithmic System Design under Consideration of Dynamic Processes N2 - Nach Stand von Wissenschaft und Technik werden Komponenten hinsichtlich ihrer Eigenschaften, wie Lebensdauer oder Energieeffizienz, optimiert. Allerdings können selbst hervorragende Komponenten zu ineffizienten oder instabilen Systemen führen, wenn ihr Zusammenspiel nur unzureichend berücksichtigt wird. Eine Systembetrachtung schafft ein größeres Optimierungspotential - dem erhöhten Potential steht jedoch auch ein erhöhter Komplexitätsgrad gegenüber. Die vorliegende Arbeit ist im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 805 entstanden, dessen Ziel die Beherrschung von Unsicherheit in Systemen des Maschinenbaus ist. Die Arbeit zeigt anhand eines realen Systems aus dem Bereich der Hydraulik, wie Unsicherheit in der Entwicklungsphase beherrscht werden kann. Hierbei ist neu, dass die durch den späteren Betrieb zu erwartende Systemdegradation eines jeden möglichen Systemvorschlags antizipiert werden kann. Dadurch können Betriebs- und Wartungskosten vorausgesagt und minimiert werden und durch eine optimale Betriebs- und Wartungsstrategie die Verfügbarkeit des Systems garantiert werden. Wesentliche Fragen bei der optimalen Auslegung des betrachteten hydrostatischen Getriebes sind dessen physikalische Modellierung, die Darstellung des Optimierungsproblems als gemischt-ganzzahliges lineares Programm, und dessen algorithmische Behandlung zur Lösungsfindung. Hierzu werden Heuristiken zum schnelleren Auffinden sinnvoller Systemtopologien vorgestellt und mittels mathematischer Dekomposition eine Bewertung des dynamischen Verschleiß- und Wartungsverlaufs möglicher Systemvorschläge vorgenommen. Die Arbeit stellt die Optimierung technischer Systeme an der Schnittstelle von Mathematik, Informatik und Ingenieurwesen sowohl gründlich als auch anschaulich und nachvollziehbar dar. KW - Mixed Integer Programming KW - Technical Operations Research KW - Optimization KW - System Design Y1 - 2016 SN - 978-3-8440-4848-3 PB - Shaker CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Lorenz, Ulf A1 - Pelz, Peter F. A1 - Pöttgen, Philipp ED - Lübbecke, Marco E. ED - Koster, Arie ED - Letmathe, Peter ED - Madlener, Reihard ED - Preis, Britta ED - Walther, Grit T1 - Designing a feedback control system via mixed-integer programming T2 - Operations Research Proceedings 2014: Selected Papers of the Annual International Conference of the German Operations Research N2 - Pure analytical or experimental methods can only find a control strategy for technical systems with a fixed setup. In former contributions we presented an approach that simultaneously finds the optimal topology and the optimal open-loop control of a system via Mixed Integer Linear Programming (MILP). In order to extend this approach by a closed-loop control we present a Mixed Integer Program for a time discretized tank level control. This model is the basis for an extension by combinatorial decisions and thus for the variation of the network topology. Furthermore, one is able to appraise feasible solutions using the global optimality gap. KW - Optimal Topology KW - Controller Parameter KW - Level Control System KW - Technical Operation Research KW - Optimal Closed Loop Y1 - 2016 SN - 978-3-319-28695-2 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-28697-6_18 SP - 121 EP - 127 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 - CHAP A1 - Müller, Tim M. A1 - Altherr, Lena A1 - Ahola, Marja A1 - Schabel, Samuel A1 - Pelz, Peter F. ED - Rodrigues, H. C. T1 - Multi-Criteria optimization of pressure screen systems in paper recycling – balancing quality, yield, energy consumption and system complexity T2 - EngOpt 2018 Proceedings of the 6th International Conference on Engineering Optimization N2 - The paper industry is the industry with the third highest energy consumption in the European Union. Using recycled paper instead of fresh fibers for papermaking is less energy consuming and saves resources. However, adhesive contaminants in recycled paper are particularly problematic since they reduce the quality of the resulting paper-product. To remove as many contaminants and at the same time obtain as many valuable fibres as possible, fine screening systems, consisting of multiple interconnected pressure screens, are used. Choosing the best configuration is a non-trivial task: The screens can be interconnected in several ways, and suitable screen designs as well as operational parameters have to be selected. Additionally, one has to face conflicting objectives. In this paper, we present an approach for the multi-criteria optimization of pressure screen systems based on Mixed-Integer Nonlinear Programming. We specifically focus on a clear representation of the trade-off between different objectives. Y1 - 2019 SN - 978-3-319-97773-7 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-97773-7_105 N1 - EngOpt 2018 Proceedings of the 6th International Conference on Engineering Optimization. 17-19 September 2018. Lisboa, Portugal PB - Springer International Publishing CY - Basel 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 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Schänzle, Christian A1 - Lorenz, Ulf A1 - Pelz, Peter F. T1 - Algorithmic system design using scaling and affinity laws T2 - Operations Research Proceedings 2015 N2 - Energy-efficient components do not automatically lead to energy-efficient systems. Technical Operations Research (TOR) shifts the focus from the single component to the system as a whole and finds its optimal topology and operating strategy simultaneously. In previous works, we provided a preselected construction kit of suitable components for the algorithm. This approach may give rise to a combinatorial explosion if the preselection cannot be cut down to a reasonable number by human intuition. To reduce the number of discrete decisions, we integrate laws derived from similarity theory into the optimization model. Since the physical characteristics of a production series are similar, it can be described by affinity and scaling laws. Making use of these laws, our construction kit can be modeled more efficiently: Instead of a preselection of components, it now encompasses whole model ranges. This allows us to significantly increase the number of possible set-ups in our model. In this paper, we present how to embed this new formulation into a mixed-integer program and assess the run time via benchmarks. We present our approach on the example of a ventilation system design problem. KW - Optimal Topology KW - Piecewise Linearization KW - Ventilation System KW - Similarity Theory Y1 - 2017 SN - 978-3-319-42901-4 SN - 978-3-319-42902-1 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-42902-1 N1 - International Conference of the German, Austrian and Swiss Operations Research Societies (GOR, ÖGOR, SVOR/ASRO), University of Vienna, Austria, September 1-4, 2015 SP - 605 EP - 611 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Vergé, Angela A1 - Pelz, Peter F. T1 - Algorithmische Struktursynthese eines hydrostatischen Getriebes T2 - Antriebssysteme 2015 : Elektrik, Mechanik, Fluidtechnik in der Anwendung Y1 - 2015 SN - 978-3-18-092268-3 N1 - Antriebssysteme 2015 - Elektrik, Mechanik, Fluidtechnik in der Anwendung. VDI/VDE-Fachtagung. 11.11.15-12.11.15, Aachen. Veröffentlicht in der Reihe VDI-Berichte, Bandnummer 2268. SP - 145 EP - 155 PB - VDI-Verlag CY - Düsseldorf ER - TY - CHAP A1 - Schänzle, Christian A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Lorenz, Ulf A1 - Pelz, Peter F. T1 - As good as it can be: Ventilation system design by a combined scaling and discrete optimization method T2 - Proceedings of FAN 2015 N2 - The understanding that optimized components do not automatically lead to energy-efficient systems sets the attention from the single component on the entire technical system. At TU Darmstadt, a new field of research named Technical Operations Research (TOR) has its origin. It combines mathematical and technical know-how for the optimal design of technical systems. We illustrate our optimization approach in a case study for the design of a ventilation system with the ambition to minimize the energy consumption for a temporal distribution of diverse load demands. By combining scaling laws with our optimization methods we find the optimal combination of fans and show the advantage of the use of multiple fans. Y1 - 2015 N1 - Proceedings of FAN 2015, Lyon (France), 15 – 17 April 2015 SP - 1 EP - 11 ER - TY - JOUR A1 - Pöttgen, Philipp A1 - Ederer, Thorsten A1 - Altherr, Lena A1 - Pelz, Peter F. T1 - Developing a control strategy for booster stations under uncertain load JF - Applied Mechanics and Materials N2 - Booster stations can fulfill a varying pressure demand with high energy-efficiency, because individual pumps can be deactivated at smaller loads. Although this is a seemingly simple approach, it is not easy to decide precisely when to activate or deactivate pumps. Contemporary activation controls derive the switching points from the current volume flow through the system. However, it is not measured directly for various reasons. Instead, the controller estimates the flow based on other system properties. This causes further uncertainty for the switching decision. In this paper, we present a method to find a robust, yet energy-efficient activation strategy. KW - Technical Operations Research (TOR) KW - Booster Station KW - Pump System KW - Discrete Optimization Y1 - 2015 SN - 1662-7482 U6 - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.807.241 N1 - Ebenfalls weltweit einsehbar unter: http://wl.fst.tu-darmstadt.de/wl/publications/paper_151123_SFB805_ ICUME_Developing_a_Control_Strategy_for_Booster_Stations_under_Uncertain_Load_poettgen_ederer_pelz_altherr.pdf VL - 807 IS - 807 SP - 241 EP - 246 PB - Trans Tech Publications CY - Bäch ER - TY - JOUR A1 - Pöttgen, Philipp A1 - Ederer, Thorsten A1 - Altherr, Lena A1 - Lorenz, Ulf A1 - Pelz, Peter F. T1 - Examination and optimization of a heating circuit for energy-efficient buildings JF - Energy Technology N2 - The conference center darmstadtium in Darmstadt is a prominent example of energy efficient buildings. Its heating system consists of different source and consumer circuits connected by a Zortström reservoir. Our goal was to reduce the energy costs of the system as much as possible. Therefore, we analyzed its supply circuits. The first step towards optimization is a complete examination of the system: 1) Compilation of an object list for the system, 2) collection of the characteristic curves of the components, and 3) measurement of the load profiles of the heat and volume-flow demand. Instead of modifying the system manually and testing the solution by simulation, the second step was the creation of a global optimization program. The objective was to minimize the total energy costs for one year. We compare two different topologies and show opportunities for significant savings. KW - energy transfer KW - heating system KW - programming KW - system optimization KW - technical operations research Y1 - 2015 SN - 2194-4296 U6 - https://doi.org/10.1002/ente.201500252 VL - 4 IS - 1 SP - 136 EP - 144 PB - WILEY-VCH Verlag CY - Weinheim ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Farnetane, Lucas S. A1 - Pöttgen, Philipp A1 - Vergé, Angela A1 - Pelz, Peter F. T1 - Multicriterial design of a hydrostatic transmission system via mixed-integer programming T2 - Operations Research Proceedings 2015 N2 - In times of planned obsolescence the demand for sustainability keeps growing. Ideally, a technical system is highly reliable, without failures and down times due to fast wear of single components. At the same time, maintenance should preferably be limited to pre-defined time intervals. Dispersion of load between multiple components can increase a system’s reliability and thus its availability inbetween maintenance points. However, this also results in higher investment costs and additional efforts due to higher complexity. Given a specific load profile and resulting wear of components, it is often unclear which system structure is the optimal one. Technical Operations Research (TOR) finds an optimal structure balancing availability and effort. We present our approach by designing a hydrostatic transmission system. Y1 - 2017 SN - 978-3-319-42901-4 SN - 978-3-319-42902-1 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-42902-1_41 N1 - International Conference of the German, Austrian and Swiss Operations Research Societies (GOR, ÖGOR, SVOR/ASRO), University of Vienna, Austria, September 1-4, 2015 SP - 301 EP - 307 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Pöttgen, Philipp A1 - Lorenz, Ulf A1 - Pelz, Peter F. ED - Pelz, Peter F. ED - Groche, Peter T1 - Multicriterial optimization of technical systems considering multiple load and availability scenarios JF - Applied Mechanics and Materials N2 - Cheap does not imply cost-effective -- this is rule number one of zeitgeisty system design. The initial investment accounts only for a small portion of the lifecycle costs of a technical system. In fluid systems, about ninety percent of the total costs are caused by other factors like power consumption and maintenance. With modern optimization methods, it is already possible to plan an optimal technical system considering multiple objectives. In this paper, we focus on an often neglected contribution to the lifecycle costs: downtime costs due to spontaneous failures. Consequently, availability becomes an issue. KW - sustainability KW - availability KW - energy efficiency KW - mixed-integer linear programming KW - system synthesis Y1 - 2015 SN - 1660-9336 U6 - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.807.247 VL - 807 SP - 247 EP - 256 ER - TY - RPRT A1 - Büdenbender, Martin T1 - Atomausstieg in Deutschland – ein zukunftsfähiger Sonderweg im europäischen Kontext? T2 - Arbeitspapiere des Instituts für Genossenschaftswesen der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, Nr. 90 Y1 - 2009 ER - TY - BOOK A1 - Büdenbender, Martin T1 - Auswirkungen des europäischen CO2-Handelssystems auf Stromerzeugungsinvestitionen - mögliche Ausgestaltung des Systems ab 2013 T3 - Düsseldorfer Schriften zum Energie- und Kartellrecht ; Bd. 13 N2 - Zahlreiche Einflussfaktoren haben in den vergangenen Jahren das Gesicht der Elektrizitätsmärkte stark verändert. Hierzu zählen vor allem die Einführung der ökonomischen Gesetze des Wettbewerbsmarktes durch die Liberalisierung sowie die nun kostenpflichtige Berücksichtigung des bei der Stromerzeugung hervorgerufenen CO2-Ausstoßes durch die Einführung des europäischen Emissionshandelssystems (EUTS). Die Folgen dieses Veränderungsprozesses lassen sich auf Grund der langen Investitionszyklen im Kraftwerksbau bisher nur unvollständig überblicken. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Versorgungssicherheit als Teil des energiewirtschaftlichen Zieldreiecks des § 1 EnWG von großer Bedeutung. Dazu zählt insbesondere, ob die Versorgungssicherheit in Deutschland bei gegenwärtigem Marktdesign auch dauerhaft gewährleistet sein wird. Es stellt sich heraus, dass es im Bereich der Spitzenlastkraftwerke zu Investitionen in gesamtwirtschaftlich zu geringen Umfang kommen kann. Dieses Investitionsdilemma beruht auf einem externen Effekt, der durch die aktuelle Ausgestaltung des deutschen Schadenersatzrechtes entsteht. Hierdurch ist die sichere Stromversorgung in Zeiten hoher Last potenziell gefährdet. Um die Wirkungen des Investitionsdilemmas abzumildern oder ganz zu beseitigen sind verschiedene Investitionsanreize durch entsprechende Ausgestaltung des EUTS denkbar. Diese werden im Einzelnen analysiert. KW - Elektrizitätserzeugung KW - Investitionsentscheidung KW - Umweltzertifikathandel KW - Emissionshandelssystem Y1 - 2009 SN - 9783942370318 PB - etv Energieverlag CY - Essen ER - TY - JOUR A1 - Büdenbender, Martin T1 - Auswirkungen der europäischen Energiepolitik auf den deutschen Atomausstieg JF - Zeitschrift für Energiewirtschaft N2 - Nach der Bundestagswahl am 27. September 2009 steht der Atomausstieg in Deutschland wieder ganz oben auf der politischen Agenda. Eine aktuelle Bestandsaufnahme aller ma\geblichen Argumente erscheint somit zwingend notwendig. Dabei sollte der Blickwinkel nicht national beschränkt bleiben, sondern vor allem der Einfluss der europäischen Dimension dieser Thematik miteinbezogen werden. Auf europäischer Ebene zeigt sich eine Position zu Gunsten der Kernenergie. Unter den 27 EU-Staaten findet gerade eine Renaissance der Atomkraft statt. Die drei europäischen Organe befürworten den umfangreichen Einsatz der Kernenergie als langfristigen Bestandteil des Energieträgermix. Deutschland gehört mit seinem Beschluss zum Atomausstieg einer Minderheit an. Als Teil eines immer stärker zusammen wachsenden und letztendlich vollständig integrierten europäischen Strommarktes wird Deutschland langfristig stets mit Atomstrom versorgt werden. Dies gilt losgelöst von dem Einsatz von Kernkraftwerken im Inland. Eine Abschaltung der Anlagen führt damit nicht zur Zielerreichung der Atomkraftgegner, sondern lediglich zu zusätzlichen energietechnischen Herausforderungen bei der Sicherstellung der deutschen Stromversorgung. Der deutsche Atomausstieg sollte aus diesem Grund von der neuen Bundesregierung zurück genommen werden. Y1 - 2009 SN - 1866-2765 U6 - https://doi.org/10.1007/s12398-009-0039-4 VL - 33 IS - 4 SP - 341 EP - 350 PB - Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - JOUR A1 - Büdenbender, Martin T1 - Der Atomausstieg in Deutschland – ein zukunftsfähiger Sonderweg im europäischen Kontext? JF - atw International Journal for Nuclear Power T2 - Opting out of the Peaceful Use of Nuclear Power in Germany — A Promising Special Approach in the European Context KW - Kernenergie KW - Atomausstieg KW - Europäische Energiepolitik Y1 - 2009 SN - 14315254 VL - 54 IS - 10 SP - 616 EP - 627 PB - Inforum CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Büdenbender, Martin A1 - Janssen, Matthias A1 - Wobben, Magnus T1 - Versorgungssicherheit auf Elektrizitätsmärkten — Investitionsdilemma durch ineffizientes Marktdesign? JF - Zeitschrift für Energiewirtschaft N2 - Dieser Artikel befasst sich mit dem Investitionsdilemma in der Stromerzeugung, welches in unzureichend ausgestalteten liberalisierten Strommärkten zu einem gesamtwirtschaftlich unerwünscht geringen Niveau an Versorgungssicherheit führt. Die originären Ursachen im deutschen Strommarkt liegen in einer eingeschränkten Schadenersatzpflicht der Lieferanten im Falle eines kapazitätsbedingten Stromausfalls und in der zeitlichen Differenz zwischen letzter Handelsmöglichkeit und Lieferung. Letzteres verhindert ein jederzeitiges individuelles Glattstellen von unerwartet auftretenden Ein- bzw. Ausspeiseänderungen. Des Weiteren führen Faktoren wie die fehlende Partizipation der Endverbraucher am Großhandelsmarkt, die nur undifferenziert mögliche Abschaltung von Endverbrauchern oder time lags durch lange Bau- und Genehmigungszeiten von Erzeugungskapazitäten in Verbindung mit über lange Zeiträume nicht versicherbaren Risiken bezüglich Brennstoff-, CO2-Zertifikate- und Strompreisen zu einer Verschärfung der Problematik. Sinnvolle Lösungsansätze sind zum einen die Erhöhung der Intraday-Handelsliquidität zur Verbesserung der Markträumungsfunktion bis möglichst kurz vor Stromlieferung, was z. B. durch eine Förderung der Direktvermarktung Erneuerbarer Energien erreicht werden kann. Zum anderen trägt ein verstärkter Ausbau von smart metern bei Endverbrauchern zu einer höheren Versorgungssicherheit bei, da dies die Glättung von Lastspitzen und die Artikulation der tatsächlichen Zahlungsbereitschaft von Endverbrauchern am Großhandelsmarkt ermöglicht. Y1 - 2009 SN - 1866-2765 VL - 33 IS - 1 SP - 49 EP - 61 ER - TY - RPRT A1 - Büdenbender, Martin T1 - Entflechtung von Stromnetzen in Deutschland und Europa im Rahmen des dritten EU-Legislativpakets – Eine Problemdarstellung T2 - Arbeitspapiere des Instituts für Genossenschaftswesen der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, Nr. 91 Y1 - 2010 ER - TY - CHAP A1 - Alt, Helmut T1 - Speicher speichern, Leiter leiten T2 - Generationenprojekt Energiewende : Elektroenergiepolitik im Spannungsfeld zwischen Vision und Mission / Herbert Niederhausen (Hrsg.) Y1 - 2022 SN - 9783755774389 N1 - gedruckt in der Bereichsbibliothek Eupener Str. unter der Signatur 21 ZPM 4 SP - 125 EP - 136 PB - Books on Demand CY - Norderstedt ER - TY - CHAP A1 - Büsgen, André A1 - Klöser, Lars A1 - Kohl, Philipp A1 - Schmidts, Oliver A1 - Kraft, Bodo A1 - Zündorf, Albert T1 - Exploratory analysis of chat-based black market profiles with natural language processing T2 - Proceedings of the 11th International Conference on Data Science, Technology and Applications N2 - Messenger apps like WhatsApp or Telegram are an integral part of daily communication. Besides the various positive effects, those services extend the operating range of criminals. Open trading groups with many thousand participants emerged on Telegram. Law enforcement agencies monitor suspicious users in such chat rooms. This research shows that text analysis, based on natural language processing, facilitates this through a meaningful domain overview and detailed investigations. We crawled a corpus from such self-proclaimed black markets and annotated five attribute types products, money, payment methods, user names, and locations. Based on each message a user sends, we extract and group these attributes to build profiles. Then, we build features to cluster the profiles. Pretrained word vectors yield better unsupervised clustering results than current state-of-the-art transformer models. The result is a semantically meaningful high-level overview of the user landscape of black market chatrooms. Additionally, the extracted structured information serves as a foundation for further data exploration, for example, the most active users or preferred payment methods. KW - Clustering KW - Natural Language Processing KW - Information Extraction KW - Profile Extraction KW - Text Mining Y1 - 2022 SN - 978-989-758-583-8 U6 - https://doi.org/10.5220/0011271400003269 SN - 2184-285X N1 - 11th International Conference on Data Science, Technology and Applications DATA - Volume 1, 83-94, 2022, Lisbon, Portugal SP - 83 EP - 94 ER - TY - CHAP A1 - Ostkotte, Sebastian A1 - Peters, Constantin A1 - Hüning, Felix A1 - Bragard, Michael T1 - Design, implementation and verification of an rotational incremental position encoder based on the magnetic Wiegand effect T2 - 2022 ELEKTRO (ELEKTRO) N2 - This paper covers the use of the magnetic Wiegand effect to design an innovative incremental encoder. First, a theoretical design is given, followed by an estimation of the achievable accuracy and an optimization in open-loop operation. Finally, a successful experimental verification is presented. For this purpose, a permanent magnet synchronous machine is controlled in a field-oriented manner, using the angle information of the prototype. KW - Position Encoder KW - Rotational Encoder KW - Wiegand Effect KW - Angle Sensor KW - Incremental Encoder Y1 - 2022 SN - 978-1-6654-6726-1 SN - 978-1-6654-6727-8 U6 - https://doi.org/10.1109/ELEKTRO53996.2022.9803477 SN - 2691-0616 N1 - 2022 ELEKTRO (ELEKTRO), 23-26 Mai 2022, Krakow, Poland. PB - IEEE ER - TY - CHAP A1 - Bonney, Gregor A1 - Nagel, Stefan A1 - Schuba, Marko ED - Schartner, P. T1 - Risiko Smart Home – Angriff auf ein Babymonitorsystem T2 - Proceedings of DACH Security 2016, Klagenfurt, Austria, September 2016 N2 - Unser Zuhause wird zunehmend intelligenter. Smart Homes bieten uns die Steuerung von Haus- oder Unterhaltungstechnik bequem vom Smartphone aus. Junge Familien nutzen die Technologie, um mittels vernetzten Babymonitorsystemen ihren Nachwuchs von überall aus im Blick zu haben. Davon auszugehen, dass solche Systeme mit einem Fokus auf Sicherheit entwickelt wurden, um die sehr persönlichen Daten zu schützen, ist jedoch ein Trugschluss. Die Untersuchung eines handelsüblichen und keineswegs billigen Systems zeigt, dass die Geräte sehr einfach kompromittiert und missbraucht werden können. Y1 - 2016 SP - 371 EP - 378 ER - TY - JOUR T1 - Dimensionen 1-2013 : Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences N2 - Thema 06 Ein halbes Jahrhundert Zukunft | Der Campus Jülich der FH Aachen wird 50 Jahre alt 09 Ein Scheck fürs Scheckkartenlabor | Staatssekretär Thomas Rachel übergibt Förderbescheid für „Opto-Switch“ 10 Datissenpralinschen | Walburga Hüllenkremer bildet Industriemechanikerinnen und -mechaniker aus 11 „Arbeit gibts immer“ | Mit seiner engagierten Art hat Willi Ziesmann viele Menschen beeindruckt 12 Dem Tumor auf der Spur | Über den Einsatz von Radioaktivität in der modernen Medizin 14 Intelligenter Strom | FH Aachen bietet neuen Masterstudiengang Energiewirtschafts-Informatik an Studium 16 Produktwerkstatt | Ein roter Faden für eine ausgezeichnete Lehre 18 Bierkrug auf Knopfdruck | Neue Abbundanlage in Euskirchen steht für Praxisnähe und den Schulterschluss mit der Region 20 Motorisierte Luftkissen | Studenten bauen ein eigenes Hovercraft für die Weltmeisterschaft 2014 22 „Wir kratzen am Weltraum“ | FH-Studierende optimieren Höhenraketen für Experimente in Schwerelosigkeit 24 Goldenes Diplom | Pensionierte Bauingenieure besuchen die FH 26 Wenn Autos miteinander reden | Nachrichtentechnik machts möglich 28 Mehr als Geld | Das Stipendienprogramm bietet eine Win-win-Situation für Unternehmen und Studierende 30 Eine Inselkrone für den Bodensee | FH-Studenten gewinnen zweiten Preis beim Architekturwettbewerb Dachwelten 31 Gute Gründe fürs Gründen | Das Projekt „TRACE“ macht Studierende fit für den Sprung ins Unternehmertum 32 Meldungen/Studium International 34 Mit Bildung Brücken bauen | Studierende des Fachbereichs Bauingenieurwesen waren auf Exkursion in China 36 Machts wie Magellan – bereist die Welt! | Tori Patterson und Prof. Fredebeul-Krein zum Thema internationaler Dozentenaustausch 38 Überleben im interkulturellen Dschungel | Interview mit Prof. Dr. Matthias Weßling 40 Multikulti: Ein türkischstämmiger Deutscher in Südkorea | Mustafa Kayhan hat ein Semester in Anyang studiert FORSCHUNG UND TRANSFER 42 Doktor down under | Eugen Neu, Julian Schirra und Matthias Eickmann promovieren in Australien 44 Mit Haut und Haar | Zellen im Tabula-Rasa-Zustand 48 Medikamente werden „geerntet“ | Neues Verfahren macht es möglich, Medikamente günstiger herzustellen 49 App-Hilfe gegen Informationsflut | Neue mobile Anwendung des m2c-lab zur Entschärfung von Krisensituationen 50 Laster ohne Laster | Doktoranden von FH und TH forschen gemeinsam an alternativen Nutzfahrzeugantrieben 51 Erfahrung sammeln, Kontakte knüpfen | Seit 2006 haben 20 FH-Studierende ihre Abschlussarbeiten beim Industrieofenbauer und Edelstahlgießer Otto Junker gemacht 52 Schulterschluss von Wirtschaft und Wissenschaft | FH Aachen gründet Produktionstechnikcluster mit 3win 53 Mit Volldampf | Technologietransfer für die Zukunft Personen 54 FH Aachen trauert um ihren ersten Honorarprofessor | Prof. Dr. h. c. Jesco Freiherr von Puttkamer ist tot 56 Eine Phase des Umbruchs | Prof. Dr. Norbert Janz ist neuer Prorektor für Lehre und Studium 57 Mit Energie und Tatendrang | Carola Schneiders ist neue Energiemanagerin an der FH Aachen 58 Neuer Hochschulrat für die FH | Klaus Hamacher übernimmt den Vorsitz 59 Meldungen/Personen 60 Absolventen 2012 | Krönung im Krönungssaal 73 Dienstjubiläen, Bücher /Neuauflagen 74 Stipendienvergabe 2012 | Eine ganz besondere Auszeichnung 76 Neuberufene Professoren SERVICE 78 FH als Marke | Einkaufen im Onlineshop 79 Lecker Technik! | Neue FH-Lok am Aachener Hauptbahnhof 80 Knusper, knusper, knäuschen… | ...wer baut das schönste Häuschen 81 Wenn Grundschüler Stift und Papier gegen Laborkittel und Schutzbrille tauschen | „Helle Köpfe“ zu Gast an der FH 82 Hochschule zum Anfassen | Beim FH4you-Camp bekommen Schülerinnen einen ersten Eindruck vom Studium 83 Meldungen/Service, Messen und Veranstaltungen 90 Ortswechsel | Der Ayers Rock von Jülich 91 Impressum T3 - Dimensionen - Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - 2013, 1 Y1 - 2013 CY - Aachen ER - TY - JOUR T1 - Dimensionen 2-2013 : Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences N2 - THEMA 06 Sie sind ihre eigenen Chefs | studierende setzen in eigenverantwortung Projekte um 08 Endlich am Ziel | Aixtreme Racing mit starkem Auftritt bei der Formula student Deutschland 2013 10 Schiff ahoi! | FH-studierende auf Forschungsexpedition in Schottland 12 Ein neues Herz für AC-FH 509 | studierende bauen einen smart auf elektroantrieb um 14 Und es schwimmt doch! | im Baustofflabor der FH Aachen bauen Studierende Kanus aus Beton STUDIUM 16 Der Schwerkraft ein Schnippchen schlagen | Mark Görög studiert an der FH, arbeitet beim DLR und fliegt schwerelos über Frankreich 19 Tradition trifft Zukunft | Angehende Holzingenieure bauen Wanderhütte in der Eifel 20 In der Unterwelt | Der angehende Bauingenieur Markus Thomas arbeitet beim U-Bahn-Bau in Düsseldorf mit 22 Gegen Mobilfunk-Kriminalität | FH-Studenten unterstützen das Landeskriminalamt 24 Wie eine kleine Stadt | masterstudierende der Architektur entwerfen Neubau für Aachen-Maastrichter Flughafen 26 Mit Leidenschaft und Augenmaß | Parlamentspräsident Martin Schulz spricht mit FH-Studierenden über Europa 28 „Wir wollen nicht nur Oberflächen polieren“ | Drei junge Kommunikationsdesignerinnen gehen ihren eigenen Weg 30 Das Ringen um Erfolg | Jasmin Sefi Droudi und Yashar Jamali haben ein ungewöhnliches Hobby 32 Meldungen / Studium INTERNATIONAL 34 „Die Stadt ist unser größter Trumpf“ | BWL-studierende können einen Doppelabschluss mit der Wirtschaftsuniversität Krakau machen 36 Komm du mir mal nach Hause! | FH-Absolvent gründet erfolgreiches Versandunternehmen 38 Eine Brücke gebaut | Die Ningbo University of Technology feiert in diesem Jahr 30-jähriges Bestehen 39 Meldungen/International FORSCHUNG UND TRANSFER 40 Neue Wege | An der FH werden Konzepte für die Zukunft der Mobilität entwickelt 44 Damit die Milch nicht sauer wird | Patrick Kirchner promoviert zum Thema „Überwachung antiseptischer Prozesse in der Lebensmittelproduktion“ – mit Auszeichnung 46 Schön und gut | Bei der Entwicklung von Produkten und Prozessen arbeitet Babor eng mit der FH zusammen 48 Zu Gast beim neuen Chef | Jobexpeditionen vermitteln Einblicke in die Unternehmenswelt 49 Emotionen hinter Maschinen und Mathematik | Miranda Fateri ging für drei Monate an die University of Southern California, Los Angeles 50 Frische Luft | Solarturmkraftwerk: neue Stahlreceiver verbessern den Wirkungsgrad 51 Mehr Licht | FH Aachen und Forschungszentrum Jülich besiegeln die Zukunft der regionalen Solarforschung 52 Unsichtbare Gefahr | Der Einfluss von Vibrationen im Rettungsflugbetrieb auf Pilot und Patient 54 Starker Partner FH Aachen | Die Hochschule erhält 1,7 Millionen Euro Förderung vom BMBF 55 Meldungen/Forschung und Transfer PERSONEN 56 Leuchtturm am Forscherhorizont | Prof. Vaeßen wurde in den Senat der Fraunhofer-Gesellschaft gewählt 58 Verliebt in Tainan | Alexander Heimann lebt mit seiner taiwanesischen Freundin Sophia in Tainan und macht dort seinen Master 60 Diese Hilfe kommt an | FH-Absolvent Moritz Koch arbeitet zwei Monate lang in einem Aids-Camp in Kenia 61 Dr. Axel Thomas | Entertainer, Workaholic und jetzt auch Professor 62 Nachruf | Prof. Dr. Heino Rick ist verstorben 63 Nachruf | FH Aachen trauert um Prof. Dr. Christian Faber 64 Lehrprämien 2013 66 Neuberufene Professoren SERVICE 68 Vom Winde verweht | Der neue Heißluftballon im FH-Kleid sorgt für Aufsehen in der Luft 70 Facebook | Die FH Aachen auf Facebook 71 Meldungen / Service, Messen und Veranstaltungen 78 Ortswechsel | Grenzen überschreiten 79 Impressum T3 - Dimensionen - Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - 2013, 2 Y1 - 2013 CY - Aachen ER - TY - JOUR T1 - Dimensionen 1-2014 : Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences N2 - Thema 06 Im Steinreich | Wie Dombaumeister und FH-Absolvent Helmut Maintz mit modernen Mitteln das Erbe von 1200 Jahren bewahrt 12 Ein Meer aus Purpur und Gold | Karlsfiguren als Botschafter Aachens 14 Karl ist in uns allen! | Fotoshooting auf dem Münsterplatz war ein Riesenerfolg Studium 16 Made in Goethestraße | Studierende arbeiten an der Weiterentwicklung von 3-D-Druckern 18 Wenn Träume fliegen lernen | Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik bietet Summerschool Segelfliegen an 20 Kampf um die goldene Dose | Robotikwettbewerb für Scientific-Programming-Studierende 21 Rückenschmerz war gestern | FH-Team entwickelt eine Auflage für Bürostühle 22 Auf gute Nachbarschaft | FH kooperiert mit niederländischem Studierendenverein 24 Vier Unternehmen, drei Tage und 1000 Eindrücke | Studierende des Fachbereichs Wirtschaftswissenschaften auf Benchmark-Reise 25 Ein Grill ist keine Lampe | Gestalter gewinnen Publikumspreis beim Young Creations Award: Upcycling 2014 26 Eine Aufgabe für die gesamte Hochschule | Halbzeitbilanz für das Projekt zur Qualitätsverbesserung in Studium und Lehre 27 Kreative Zufälle | Siebdruckkurs im Ludwig Forum 28 Meldungen/Studium International 30 Goldrausch | Zehn Studierende des Fachbereichs Bauingenieurwesen fahren auf Exkursion nach Kalifornien 32 Torbens Triple | Student des Fachbereichs Wirtschaftswissenschaften auf der Erfolgsspur 34 Auf einmal mittendrin | Studierende des Fachbereichs Gestaltung erleben Istanbul 36 Wenn Tiger am Tatort schwitzen | Zwei FH-Studentinnen forschen für ein paar Monate in der weiten Welt FORSCHUNG UND TRANSFER 38 Der IceMole wird erwachsen | Einschmelzsonde besteht Härtetest in der Antarktis 40 Zündkerze | Mit Mikrowellenenergie Sprit sparen 42 Eine Aufgabe für eine ganze Generation | Energiewende ist und bleibt zentrales Thema des Solar-Instituts Jülich 44 „Early Birds“ – Premiere in Belgien | Vertreter aus Wirtschaft und Wissenschaft zu Gast bei der Sterisys PGmbH 46 Eine elektronische Nase | FH-Forscher entwickelt neues Verfahren zur Überwachung von Abfüllprozessen 48 Ein Höhenflug | Motorsegler der FH Aachen überfliegt den Himalaya bis hinauf zum Gipfel des Mount Everest Personen 52 Unser Mann auf dem Himalaya | Fabian Nawrath hat schon in vielen Ländern eine Dose Cola getrunken 58 Ein Mythos lebt | FH-Alumnus Uwe Niermann und Künstler Peter Klasen bringen Rennlegende wieder auf die Strecke 62 Noch mehr Fahrspaß am Dreiländereck | FH-Student René Hamacher engagiert sich fürs Mountainbiken 63 Boonzaaijer begeistert | FH Aachen verleiht Lehrpreis an Designprofessor 64 Mein Partner mit der kalten Schnauze | Tierische Verstärkung in der Telefonzentrale der FH Aachen 68 Alles andere als langweilig | Leif Battermann ist einer von 78 Studierenden, die eine Ehrenplakette erhalten 70 Rückenwind fürs Studium | 70 Studierende erhalten ein FH-Stipendium 72 Von Kaiser Wilhelm bis Buffalo Bill | Thomas Lochner erzählt die Geschichte der Aachener Tuchindustrie 73 Personalia / Professoren 76 Neue Gleichstellungsbeauftragte | Judith Kürten löst Andrea Stühn ab 76 im Amt bestätigt | Prof. Klocke steht auch in der neuen Amtsperiode an der Spitze des Hochschulrats der FH Kiel SERVICE 78 Den Boden bereiten | Der neue Campus der FH Aachen an der Eupener Straße nimmt Gestalt an 80 Herzlich willkommen! | Fotoaktion bei den Newcomer Days 82 Neuer Hörsaal auf dem Campus Jülich | Nach nur sieben Monaten Bauzeit fertiggestellt 83 Alle Ampeln auf Grün | Schülerinnen bauen Auto mit Wasserstoffantrieb 84 Gemeinsam für den Wissenschaftsstandort | Region und Hochschulen unterzeichnen Kooperationsvertrag 86 Messen und Veranstaltungen 93 Meldungen/Service 94 Ortswechsel | Macht Kunst Schätze – die Ausstellungen zum Karlsjahr 96 Impressum T3 - Dimensionen - Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - 2014, 1 Y1 - 2014 CY - Aachen ER - TY - JOUR T1 - Dimensionen 2-2014 : Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences N2 - Thema 06 On the Road and Inside Indonesia | FH-Studentin Petra Hess schreibt ein Buch über Sulawesi 12 Von Hunden im Schafskostüm | Mit „North Orbit“ zeigt der Student Kevin Ramolla Island einmal anders Studium 16 Intelligenter als Staubsaugerroboter | Robotik an der FH Aachen 18 Wir sind Weltmeister! | Carologistics-Team gewinnt bei Roboter-WM 20 „Dein Passwort hält 28 Trilliarden Jahre lang durch!“ | Studierende schärfen Bewusstsein für Passwortsicherheit 22 Gute Ideen für echte Herausforderungen | Zukunftswerkstatt bei der Summer School Renewable Energy 24 Auf der Überholspur | Aixtreme-Racing-Team blickt auf eine gute Saison 26 Das „Momentum“ halten | Interview mit Teamchef Maximilian Philippi 28 Statt Fernseher und Fitnessstudio | Help e.V. hilft jungen Menschen, sich sozial zu engagieren 30 Nimm mein Auto! | FH-Student arbeitet im Start-up-Unternehmen „Tamyca“ 32 Nominiert: PR-Bild-Award 34 Den Nerv der Zeit getroffen | Studenten gewinnen dritten Platz bei weltweitem Wettbewerb International 36 Kleiner Sprung, großer Sprung | Solange Wetzels hat sich für ein Studium an der FH entschieden FORSCHUNG UND TRANSFER 38 Schlag auf Schlag | Pulsierende Herzzellen ebnen im Institut für Bioengineering den Weg zur personalisierten Medizin 42 Komplexe Prozesse einfach dargestellt | Gestalterteam entwirft iPad-App für „ProSense“ 44 Zwei Welten vereint | Bei der Entwicklung von Sensoren verknüpft das Institut für Nano- und Biotechnologien Biologie und Mikroelektronik Personen 48 Wir machen euch zum Kaiser! | Fotoaktion bei den Newcomer Days 50 An der Schnittstelle | Dr. Nils Bausch arbeitet als Lecturer an der University of Portsmouth 55 Zwei neue Publikationen zum Aachener Dom SERVICE 56 Meldungen 59 Kopfnuss 60 Ortswechsel | „La Batte“ in Lüttich 62 Impressum T3 - Dimensionen - Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - 2014, 2 Y1 - 2014 CY - Aachen ER - TY - JOUR T1 - Dimensionen 1-2015 : Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences N2 - Inhalt 07 Der Stoff, aus dem die Träume sind | Modedesigner, Fotograf, Künstler : der FH-Absolvent Hans W. Krämer 12 Wurzeln, die tief zurückreichen | Die Handwerker- und Kunstgewerbeschule Aachen 18 Eine einmalige Chance | Der japanische Gastwissenschaftler Prof. Dr. Ko-ichiro Miyamoto forscht ein Jahr lang am Campus Jülich 22 Pionierarbeit auf leisen Sohlen | Vier junge Marokkanerinnen sind die ersten Absolventinnen des internationalen Studiengangs Angewandte Chemie 26 Gute Hacker - Böse Hacker| FH Aachen bietet Kurse zum ethischen Hacken an 28 Eiffelturm meets Kartenhaus | Architekturstudierende entwickeln ausgefuchstes Stecksystem für temporäre Architektur 32 Dom in 3-D | Fachbereich Bauingenieurwesen vermisst das Aachener Welterbe 36 "Müssen Behinderte denn Auto fahren?!" | FH-Absolventinnen gründen Fahrschule für Menschen mit Handicap 40 Im Innern des "Blutenden Gletschers" | Fünf Wochen lang lebten und arbeiteten FH-Ingenieure in der größten Eiswüste der Erde 46 Das ist mein Zuhause | Nach über 40 Jahren verlässt Prof. Dr. Horst Heinrichs die FH Aachen 50 Die Qual der Wahl | Mit dem "Guten Studienstart" ins Ingenieurstudium 52 Fachtutorenschulung an der FH Aachen 55 Zusammen wachsen | Neue Schnittstelle: Erste Studierende machen ihren Master in Energiewirtschafts-Informatik 56 Pro8 geht in die achte Runde | Studierende stellen sich Herausforderungen aus der Industrie 58 Auf die Messe, fertig, los! | Alumnus Moritz Christ gibt der Euregio Wirtschaftsschau ein neues Gesicht 61 Unsere EM wird 75: Die FH wünscht alles Gute! 61 Herzlichen Glückwunsch! Alt-Rektor Prof. Buchkremer wird 75 62 FH Aachen kooperiert mit Ford | Hannover Messe: FH präsentiert drei Projekte | FH Aachen ausgezeichnet : Zertifikat 2014 Vielfalt gestalten in NRW 63 Impressum T3 - Dimensionen - Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - 2015, 1 Y1 - 2015 CY - Aachen ER - TY - BOOK A1 - Engelmann, Ulrich M. T1 - Zielführend moderieren N2 - In der Teamarbeit wird Moderation zum Erfolgsfaktor, der jedoch häufig unterschätzt wird. Ausgehend vom persönlichen Kompetenzniveau verknüpft dieses Buch Grundlagen und Methoden zu Wegen, um Ihre persönliche Entwicklung individuell zu begleiten: Neulinge finden hilfreiche Checklisten und Basistechniken für ihre ersten Moderationen, Fortgeschrittene wertvolle Praxistipps und Methoden für den Ausbau ihrer Moderationskompetenz. Profis schließlich genießen eine raffinierte Aussicht auf weniger bekannte Techniken und neue Anwendungen. Weiterführende Exkurse zum Meeting-Management und zur Online-Moderation runden den Anwendungshorizont ab. Ob in Beruf, Studium oder Ehrenamt – derart ausgestattet gelingen Ihre eigene sowie die Entwicklung Ihres Teams durch zielführende Moderationen. Y1 - 2022 SN - 9783838556895 U6 - https://doi.org/10.36198/9783838556895 PB - UVK Verlag CY - Stuttgart ER - TY - JOUR A1 - Mandekar, Swati A1 - Holland, Abigail A1 - Thielen, Moritz A1 - Behbahani, Mehdi A1 - Melnykowycz, Mark T1 - Advancing towards Ubiquitous EEG, Correlation of In-Ear EEG with Forehead EEG JF - Sensors N2 - Wearable EEG has gained popularity in recent years driven by promising uses outside of clinics and research. The ubiquitous application of continuous EEG requires unobtrusive form-factors that are easily acceptable by the end-users. In this progression, wearable EEG systems have been moving from full scalp to forehead and recently to the ear. The aim of this study is to demonstrate that emerging ear-EEG provides similar impedance and signal properties as established forehead EEG. EEG data using eyes-open and closed alpha paradigm were acquired from ten healthy subjects using generic earpieces fitted with three custom-made electrodes and a forehead electrode (at Fpx) after impedance analysis. Inter-subject variability in in-ear electrode impedance ranged from 20 kΩ to 25 kΩ at 10 Hz. Signal quality was comparable with an SNR of 6 for in-ear and 8 for forehead electrodes. Alpha attenuation was significant during the eyes-open condition in all in-ear electrodes, and it followed the structure of power spectral density plots of forehead electrodes, with the Pearson correlation coefficient of 0.92 between in-ear locations ELE (Left Ear Superior) and ERE (Right Ear Superior) and forehead locations, Fp1 and Fp2, respectively. The results indicate that in-ear EEG is an unobtrusive alternative in terms of impedance, signal properties and information content to established forehead EEG. KW - in-ear EEG KW - correlation KW - forehead EEG KW - impedance spectroscopy KW - biopotential electrodes Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.3390/s22041568 SN - 1424-8220 VL - 22 IS - 4 SP - 1 EP - 19 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Engemann, Heiko A1 - Cönen, Patrick A1 - Dawar, Harshal A1 - Du, Shengzhi A1 - Kallweit, Stephan T1 - A robot-assisted large-scale inspection of wind turbine blades in manufacturing using an autonomous mobile manipulator JF - Applied Sciences N2 - Wind energy represents the dominant share of renewable energies. The rotor blades of a wind turbine are typically made from composite material, which withstands high forces during rotation. The huge dimensions of the rotor blades complicate the inspection processes in manufacturing. The automation of inspection processes has a great potential to increase the overall productivity and to create a consistent reliable database for each individual rotor blade. The focus of this paper is set on the process of rotor blade inspection automation by utilizing an autonomous mobile manipulator. The main innovations include a novel path planning strategy for zone-based navigation, which enables an intuitive right-hand or left-hand driving behavior in a shared human–robot workspace. In addition, we introduce a new method for surface orthogonal motion planning in connection with large-scale structures. An overall execution strategy controls the navigation and manipulation processes of the long-running inspection task. The implemented concepts are evaluated in simulation and applied in a real-use case including the tip of a rotor blade form. KW - mobile manipulation KW - large-scale inspection KW - wind turbine production KW - autonomous navigation KW - surface-orthogonal path planning Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.3390/app11199271 SN - 2076-3417 N1 - Belongs to the Special Issue "Advances in Industrial Robotics and Intelligent Systems" VL - 11 IS - 19 SP - 1 EP - 22 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - BOOK A1 - Tünnemann, Thomas T1 - Formine 2019 : In Cima Y1 - 2019 SN - 978-3-9820159-1-0 PB - FH Aachen, Fachbereich Architektur CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Leise, Philipp T1 - Resilience as a concept for mastering uncertainty T2 - Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering Y1 - 2021 SN - 978-3-030-78353-2 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-030-78354-9 N1 - Unterkapitel 6.3.1 des Kapitels "Strategies for Mastering Uncertainty" SP - 412 EP - 417 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Altherr, Lena A1 - Leise, Philipp A1 - Pfetsch, Marc E. A1 - Schmitt, Andreas T1 - Optimal design of resilient technical systems on the example of water supply systems T2 - Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering Y1 - 2021 SN - 978-3-030-78356-3 N1 - Unterkapitel des Kapitels "Strategies for Mastering Uncertainty" SP - 429 EP - 433 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Leise, Philipp A1 - Altherr, Lena T1 - Experimental evaluation of resilience metrics in a fluid system T2 - Mastering Uncertainty in Mechanical Engineering Y1 - 2021 SN - 978-3-030-78356-3 N1 - Unterkapitel des Kapitels "Strategies for Mastering Uncertainty" SP - 442 EP - 447 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Lorenz, Imke-Sophie A1 - Altherr, Lena A1 - Pelz, Peter F. T1 - Resilience enhancement of critical infrastructure – graph-theoretical resilience analysis of the water distribution system in the German city of Darmstadt T2 - 14th WCEAM Proceedings N2 - Water suppliers are faced with the great challenge of achieving high-quality and, at the same time, low-cost water supply. Since climatic and demographic influences will pose further challenges in the future, the resilience enhancement of water distribution systems (WDS), i.e. the enhancement of their capability to withstand and recover from disturbances, has been in particular focus recently. To assess the resilience of WDS, graph-theoretical metrics have been proposed. In this study, a promising approach is first physically derived analytically and then applied to assess the resilience of the WDS for a district in a major German City. The topology based resilience index computed for every consumer node takes into consideration the resistance of the best supply path as well as alternative supply paths. This resistance of a supply path is derived to be the dimensionless pressure loss in the pipes making up the path. The conducted analysis of a present WDS provides insight into the process of actively influencing the resilience of WDS locally and globally by adding pipes. The study shows that especially pipes added close to the reservoirs and main branching points in the WDS result in a high resilience enhancement of the overall WDS. KW - Resilient infrastructure KW - Resilience assessment KW - Resilience metric graph theory KW - Water distribution system KW - Case study Y1 - 2020 SN - 978-3-030-64228-0 SN - 978-3-030-64227-3 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-030-64228-0_13 N1 - 14th WCEAM Proceedings. World Congress on Engineering Asset Management, 28-31 July 2019, Singapore Part of the Lecture Notes in Mechanical Engineering book series (LNME) SP - 137 EP - 149 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Schänzle, Christian A1 - Altherr, Lena A1 - Ederer, Thorsten A1 - Pelz, Peter T1 - TOR – Towards the energetically optimal ventilation system KW - Energy KW - Efficiency KW - Ventilation System KW - Discrete Optimisation KW - TGA Y1 - 2015 N1 - EST 2015, Karlsruhe, 19-21 Mai 2015 ER - TY - CHAP A1 - Nikolovski, Gjorgji A1 - Reke, Michael A1 - Elsen, Ingo A1 - Schiffer, Stefan T1 - Machine learning based 3D object detection for navigation in unstructured environments T2 - 2021 IEEE Intelligent Vehicles Symposium Workshops (IV Workshops) N2 - In this paper we investigate the use of deep neural networks for 3D object detection in uncommon, unstructured environments such as in an open-pit mine. While neural nets are frequently used for object detection in regular autonomous driving applications, more unusual driving scenarios aside street traffic pose additional challenges. For one, the collection of appropriate data sets to train the networks is an issue. For another, testing the performance of trained networks often requires tailored integration with the particular domain as well. While there exist different solutions for these problems in regular autonomous driving, there are only very few approaches that work for special domains just as well. We address both the challenges above in this work. First, we discuss two possible ways of acquiring data for training and evaluation. That is, we evaluate a semi-automated annotation of recorded LIDAR data and we examine synthetic data generation. Using these datasets we train and test different deep neural network for the task of object detection. Second, we propose a possible integration of a ROS2 detector module for an autonomous driving platform. Finally, we present the performance of three state-of-the-art deep neural networks in the domain of 3D object detection on a synthetic dataset and a smaller one containing a characteristic object from an open-pit mine. KW - 3D object detection KW - LiDAR KW - autonomous driving KW - Deep learning KW - Three-dimensional displays Y1 - 2021 SN - 978-1-6654-7921-9 U6 - https://doi.org/10.1109/IVWorkshops54471.2021.9669218 N1 - 2021 IEEE Intelligent Vehicles Symposium Workshops (IV Workshops), 11-17 July 2021, Nagoya, Japan. SP - 236 EP - 242 PB - IEEE ER - TY - JOUR A1 - Maurischat, Andreas T1 - Algebraic independence of the Carlitz period and its hyperderivatives JF - Journal of Number Theory KW - Drinfeld modules KW - Periods KW - t-modules KW - Transcendence KW - Higher derivations Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jnt.2022.01.006 SN - 0022-314X VL - 240 SP - 145 EP - 162 PB - Elsevier CY - Orlando, Fla. ER - TY - JOUR A1 - Schüller-Ruhl, Aaron A1 - Dinstühler, Leonard A1 - Senger, Thorsten A1 - Bergfeld, Stefan A1 - Ingenhag, Christian A1 - Fleischhaker, Robert ED - Mackenzie, Jacob T1 - Direct fabrication of arbitrary phase masks in optical glass via ultra-short pulsed laser writing of refractive index modifications JF - Applied Physics B N2 - We study the possibility to fabricate an arbitrary phase mask in a one-step laser-writing process inside the volume of an optical glass substrate. We derive the phase mask from a Gerchberg–Saxton-type algorithm as an array and create each individual phase shift using a refractive index modification of variable axial length. We realize the variable axial length by superimposing refractive index modifications induced by an ultra-short pulsed laser at different focusing depth. Each single modification is created by applying 1000 pulses with 15 μJ pulse energy at 100 kHz to a fixed spot of 25 μm diameter and the focus is then shifted axially in steps of 10 μm. With several proof-of-principle examples, we show the feasibility of our method. In particular, we identify the induced refractive index change to about a value of Δn=1.5⋅10−3. We also determine our current limitations by calculating the overlap in the form of a scalar product and we discuss possible future improvements. Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1007/s00340-022-07928-2 SN - 1432-0649 (Online) SN - 0946-2171 (Print) N1 - Corresponding author: Robert Fleischhaker VL - 128 IS - Article number: 208 SP - 1 EP - 11 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Amir, Malik A1 - Bauckhage, Christian A1 - Chircu, Alina A1 - Czarnecki, Christian A1 - Knopf, Christian A1 - Piatkowski, Nico A1 - Sultanow, Eldar T1 - What can we expect from quantum (digital) twins? T2 - Wirtschaftsinformatik 2022 Proceedings N2 - Digital twins enable the modeling and simulation of real-world entities (objects, processes or systems), resulting in improvements in the associated value chains. The emerging field of quantum computing holds tremendous promise forevolving this virtualization towards Quantum (Digital) Twins (QDT) and ultimately Quantum Twins (QT). The quantum (digital) twin concept is not a contradiction in terms - but instead describes a hybrid approach that can be implemented using the technologies available today by combining classicalcomputing and digital twin concepts with quantum processing. This paperpresents the status quo of research and practice on quantum (digital) twins. It alsodiscuses their potential to create competitive advantage through real-timesimulation of highly complex, interconnected entities that helps companies better address changes in their environment and differentiate their products andservices. KW - Artificial Intelligence KW - Digital Twin Evolution KW - Machine Learning KW - Quantum Computing KW - Quantum Machine Learning Y1 - 2022 N1 - 17. Internationale Tagung Wirtschaftsinformatik, 21. – 23. Februar 2022, Nürnberg (online) SP - 1 EP - 14 PB - AIS Electronic Library (AISeL) ER - TY - CHAP A1 - Ritschel, Konstantin A1 - Stenzel, Adina A1 - Czarnecki, Christian A1 - Hong, Chin-Gi ED - Gesellschaft für Informatik e.V. (GI), T1 - Realizing robotic process automation potentials: an architectural perspective on a real-life implementation case T2 - GI Edition Proceedings Band 314 "INFORMATIK 2021" Computer Science & Sustainability N2 - The initial idea of Robotic Process Automation (RPA) is the automation of business processes through a simple emulation of user input and output by software robots. Hence, it can be assumed that no changes of the used software systems and existing Enterprise Architecture (EA) is required. In this short, practical paper we discuss this assumption based on a real-life implementation project. We show that a successful RPA implementation might require architectural work during analysis, implementation, and migration. As practical paper we focus on exemplary lessons-learned and new questions related to RPA and EA. KW - Robotic Process Automation KW - Enterprise Architecture KW - Implementation Case Y1 - 2021 SN - 9783885797081 U6 - https://doi.org/10.18420/informatik2021-108 SN - 1617-5468 N1 - INFORMATIK 2021 – 51. Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik, 27. September – 01. Oktober 2021 / Virtuell SP - 1303 EP - 1311 PB - Köllen CY - Bonn ER - TY - CHAP A1 - Auth, Gunnar A1 - Czarnecki, Christian A1 - Bensberg, Frank ED - Draude, Claude ED - Lange, Martin ED - Sick, Bernhard ED - Gesellschaft für Informatik e.V. (GI), T1 - Impact of robotic process automation on enterprise architectures T2 - GI Edition Proceedings Band 295 INFORMATIK 2019, Workshop-Beiträge N2 - The initial idea of Robotic Process Automation (RPA) is the automation of business processes through the presentation layer of existing application systems. For this simple emulation of user input and output by software robots, no changes of the systems and architecture is required. However, considering strategic aspects of aligning business and technology on an enterprise level as well as the growing capabilities of RPA driven by artificial intelligence, interrelations between RPA and Enterprise Architecture (EA) become visible and pose new questions. In this paper we discuss the relationship between RPA and EA in terms of perspectives and implications. As workin- progress we focus on identifying new questions and research opportunities related to RPA and EA. KW - Robotic Process Automation KW - Enterprise Architecture KW - Software Robots Y1 - 2019 SN - 9783885796893 U6 - https://doi.org/10.18420/inf2019_ws05 SN - 1617-5468 N1 - 50 Jahre Gesellschaft für Informatik – Informatik für Gesellschaft. 16. September, Kassel SP - 59 EP - 65 PB - Köllen CY - Bonn ER -