TY - JOUR A1 - Welden, Rene A1 - Nagamine Komesu, Cindy A. A1 - Wagner, Patrick H. A1 - Schöning, Michael Josef A1 - Wagner, Torsten T1 - Photoelectrochemical enzymatic penicillin biosensor: A proof-of-concept experiment JF - Electrochemical Science Advances N2 - Photoelectrochemical (PEC) biosensors are a rather novel type of biosensors thatutilizelighttoprovideinformationaboutthecompositionofananalyte,enablinglight-controlled multi-analyte measurements. For enzymatic PEC biosensors,amperometric detection principles are already known in the literature. In con-trast, there is only a little information on H+-ion sensitive PEC biosensors. Inthis work, we demonstrate the detection of H+ions emerged by H+-generatingenzymes, exemplarily demonstrated with penicillinase as a model enzyme on atitanium dioxide photoanode. First, we describe the pH sensitivity of the sensorand study possible photoelectrocatalytic reactions with penicillin. Second, weshow the enzymatic PEC detection of penicillin. KW - enzymatic biosensor KW - penicillin KW - penicillinase KW - photoelectrochemistry KW - titanium dioxide photoanode Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/elsa.202100131 SN - 2698-5977 N1 - Corresponding auhtor: Michael J. Schöning VL - 2 IS - 4 SP - 1 EP - 5 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - CHAP A1 - Schmidt, Thomas A1 - Kasch, Susanne A1 - Eichler, Fabian A1 - Thurn, Laura T1 - Process strategies on laser-based melting of glass powder T2 - Lasers in Manufacturing Conference 2021 N2 - This paper presents the laser-based powder bed fusion (L-PBF) using various glass powders (borosilicate and quartz glass). Compared to metals, these require adapted process strategies. First, the glass powders were characterized with regard to their material properties and their processability in the powder bed. This was followed by investigations of the melting behavior of the glass powders with different laser wavelengths (10.6 µm, 1070 nm). In particular, the experimental setup of a CO2 laser was adapted for the processing of glass powder. An experimental setup with integrated coaxial temperature measurement/control and an inductively heatable build platform was created. This allowed the L-PBF process to be carried out at the transformation temperature of the glasses. Furthermore, the component’s material quality was analyzed on three-dimensional test specimen with regard to porosity, roughness, density and geometrical accuracy in order to evaluate the developed L-PBF parameters and to open up possible applications. KW - 3D-printing KW - glass KW - additive manufactureing KW - laser based powder fusion Y1 - 2021 ER - TY - JOUR A1 - Jablonski, Melanie A1 - Poghossian, Arshak A1 - Keusgen, Michael A1 - Wege, Christina A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Detection of plant virus particles with a capacitive field-effect sensor JF - Analytical and Bioanalytical Chemistry N2 - Plant viruses are major contributors to crop losses and induce high economic costs worldwide. For reliable, on-site and early detection of plant viral diseases, portable biosensors are of great interest. In this study, a field-effect SiO2-gate electrolyte-insulator-semiconductor (EIS) sensor was utilized for the label-free electrostatic detection of tobacco mosaic virus (TMV) particles as a model plant pathogen. The capacitive EIS sensor has been characterized regarding its TMV sensitivity by means of constant-capacitance method. The EIS sensor was able to detect biotinylated TMV particles from a solution with a TMV concentration as low as 0.025 nM. A good correlation between the registered EIS sensor signal and the density of adsorbed TMV particles assessed from scanning electron microscopy images of the SiO2-gate chip surface was observed. Additionally, the isoelectric point of the biotinylated TMV particles was determined via zeta potential measurements and the influence of ionic strength of the measurement solution on the TMV-modified EIS sensor signal has been studied. KW - Plant virus KW - Capacitive field-effect sensor KW - Tobacco mosaic virus (TMV) KW - Label-free detection KW - Zeta potential Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s00216-021-03448-8 SN - 1618-2650 N1 - Corresponding authors: Arshak Poghossian & Michael J. Schöning VL - 413 SP - 5669 EP - 5678 PB - Springer Nature CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Richter, Charlotte A1 - Braunstein, Bjoern A1 - Staeudle, Benjamin A1 - Attias, Julia A1 - Suess, Alexander A1 - Weber, Tobias A1 - Mileva, Katya N. A1 - Rittweger, Joern A1 - Green, David A. A1 - Albracht, Kirsten T1 - Contractile behavior of the gastrocnemius medialis muscle during running in simulated hypogravity JF - npj Microgravity N2 - Vigorous exercise countermeasures in microgravity can largely attenuate muscular degeneration, albeit the extent of applied loading is key for the extent of muscle wasting. Running on the International Space Station is usually performed with maximum loads of 70% body weight (0.7 g). However, it has not been investigated how the reduced musculoskeletal loading affects muscle and series elastic element dynamics, and thereby force and power generation. Therefore, this study examined the effects of running on the vertical treadmill facility, a ground-based analog, at simulated 0.7 g on gastrocnemius medialis contractile behavior. The results reveal that fascicle−series elastic element behavior differs between simulated hypogravity and 1 g running. Whilst shorter peak series elastic element lengths at simulated 0.7 g appear to be the result of lower muscular and gravitational forces acting on it, increased fascicle lengths and decreased velocities could not be anticipated, but may inform the development of optimized running training in hypogravity. However, whether the alterations in contractile behavior precipitate musculoskeletal degeneration warrants further study. Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.1038/s41526-021-00155-7 SN - 2373-8065 N1 - Corresponding author: Charlotte Richter VL - 7 IS - Article number: 32 PB - Springer Nature CY - New York ER - TY - CHAP A1 - Kroniger, Daniel A1 - Horikawa, Atsushi A1 - Funke, Harald A1 - Pfäffle, Franziska A1 - Kishimoto, Tsuyoshi A1 - Okada, Koichi T1 - Experimental and numerical investigation on the effect of pressure on micromix hydrogen combustion T2 - ASME Turbo Expo 2021: Turbomachinery Technical Conference and Exposition // Volume 3A: Combustion, Fuels, and Emissions N2 - The micromix (MMX) combustion concept is a DLN gas turbine combustion technology designed for high hydrogen content fuels. Multiple non-premixed miniaturized flames based on jet in cross-flow (JICF) are inherently safe against flashback and ensure a stable operation in various operative conditions. The objective of this paper is to investigate the influence of pressure on the micromix flame with focus on the flame initiation point and the NOx emissions. A numerical model based on a steady RANS approach and the Complex Chemistry model with relevant reactions of the GRI 3.0 mechanism is used to predict the reactive flow and NOx emissions at various pressure conditions. Regarding the turbulence-chemical interaction, the Laminar Flame Concept (LFC) and the Eddy Dissipation Concept (EDC) are compared. The numerical results are validated against experimental results that have been acquired at a high pressure test facility for industrial can-type gas turbine combustors with regard to flame initiation and NOx emissions. The numerical approach is adequate to predict the flame initiation point and NOx emission trends. Interestingly, the flame shifts its initiation point during the pressure increase in upstream direction, whereby the flame attachment shifts from anchoring behind a downstream located bluff body towards anchoring directly at the hydrogen jet. The LFC predicts this change and the NOx emissions more accurately than the EDC. The resulting NOx correlation regarding the pressure is similar to a non-premixed type combustion configuration. KW - NOx emissions KW - hydrogen KW - combustor KW - gas turbine Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.1115/GT2021-58926 N1 - ASME Turbo Expo 2021: Turbomachinery Technical Conference and Exposition. June 7–11, 2021. Virtual, Online. Paper No: GT2021-58926, V03AT04A025 ER - TY - CHAP A1 - Handschuh, Nils A1 - Stollenwerk, Dominik A1 - Borchert, Jörg T1 - Operation of thermal storage power plants under high renewable grid penetration T2 - NEIS 2021: Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems N2 - The planned coal phase-out in Germany by 2038 will lead to the dismantling of power plants with a total capacity of approx. 30 GW. A possible further use of these assets is the conversion of the power plants to thermal storage power plants; the use of these power plants on the day-ahead market is considerably limited by their technical parameters. In this paper, the influence of the technical boundary conditions on the operating times of these storage facilities is presented. For this purpose, the storage power plants were described as an MILP problem and two price curves, one from 2015 with a relatively low renewable penetration (33 %) and one from 2020 with a high renewable energy penetration (51 %) are compared. The operating times were examined as a function of the technical parameters and the critical influencing factors were investigated. The thermal storage power plant operation duration and the energy shifted with the price curve of 2020 increases by more than 25 % compared to 2015. KW - storage optimisation KW - storage dispatch KW - thermal storage Y1 - 2021 SN - 978-3-8007-5651-3 N1 - NEIS 2021: Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems. 13-14 September 2021. Hamburg, Germany SP - 261 EP - 265 PB - VDE Verlag CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Schoutetens, Frederic A1 - Dachwald, Bernd A1 - Heiligers, Jeannette T1 - Optimisation of photon-sail trajectories in the alpha-centauri system using evolutionary neurocontrol T2 - 8th ICATT (International Conference on Astrodynamics Tools and Techniques) 23 - 25 June 2021, Virtual N2 - With the increased interest for interstellar exploration after the discovery of exoplanets and the proposal by Breakthrough Starshot, this paper investigates the optimisation of photon-sail trajectories in Alpha Centauri. The prime objective is to find the optimal steering strategy for a photonic sail to get captured around one of the stars after a minimum-time transfer from Earth. By extending the idea of the Breakthrough Starshot project with a deceleration phase upon arrival, the mission’s scientific yield will be increased. As a secondary objective, transfer trajectories between the stars and orbit-raising manoeuvres to explore the habitable zones of the stars are investigated. All trajectories are optimised for minimum time of flight using the trajectory optimisation software InTrance. Depending on the sail technology, interstellar travel times of 77.6-18,790 years can be achieved, which presents an average improvement of 30% with respect to previous work. Still, significant technological development is required to reach and be captured in the Alpha-Centauri system in less than a century. Therefore, a fly-through mission arguably remains the only option for a first exploratory mission to Alpha Centauri, but the enticing results obtained in this work provide perspective for future long-residence missions to our closest neighbouring star system. Y1 - 2021 N1 - 8th ICATT (International Conference on Astrodynamics Tools and Techniques) 23 - 25 June 2021, Virtual SP - 1 EP - 15 ER - TY - CHAP A1 - Diekmann, Julian A1 - Eggert, Mathias T1 - Is a Progressive Web App an Alternative for Native App Development? T2 - 3. Wissenschaftsforum: Digitale Transformation (WiFo21) (Lecture Notes in Informatics ; P-319) N2 - The existence of several mobile operating systems, such as Android and iOS, is a challenge for developers because the individual platforms are not compatible with each other and require separate app developments. For this reason, cross-platform approaches have become popular but lack in cloning the native behavior of the different operating systems. Out of the plenty cross-platform approaches, the progressive web app (PWA) approach is perceived as promising but needs further investigation. Therefore, the paper at hand aims at investigating whether PWAs are a suitable alternative for native apps by developing a PWA clone of an existing app. Two surveys are conducted in which potential users test and evaluate the PWA prototype with regard to its usability. The survey results indicate that PWAs have great potential, but cannot be treated as a general alternative to native apps. For guiding developers when and how to use PWAs, four design guidelines for the development of PWA-based apps are derived based on the results. KW - Progressive Web App KW - PWA KW - Cross-platform KW - Evaluation KW - Mobile web Y1 - 2021 SN - 978-3-88579-713-5 SP - 35 EP - 48 PB - Gesellschaft für Informatik CY - Darmstadt ER - TY - THES A1 - Kiutsukis, Maria T1 - KOMU: Entwicklung eines modularen Regalsystems N2 - KOMU entstand durch Analysieren der Veränderungen, die mit der Urbanisierung einhergehen - schnell schwindender Wohnraum, häufiges Umziehen und verschmolzene Raumnutzung. KOMU ist ein modulares Regalsystem, das ermöglicht, problemlos aus denselben Bestandteilen immer wieder verschiedene Wohn- und Raumsituationen zu schaffen. Das System ist komplett werkzeugfrei durch simples Ineinanderstecken aufzubauen. Weitere Add-Ons können über das gleiche Stecksystem in das Regal integriert werden, damit es perfekt an die Bedürfnisse des Kunden anpasst werden kann. Durch klare Linien und eine cleane Designsprache fügt sich KOMU nahtlos in seine Umgebung ein und hilft, eine für den Kunden ideale Umgebung zu schaffen. Ein Regal, das mitwächst - vielfältig und individuell. KW - Regal KW - Holz KW - Nachhaltigkeit KW - Regalsystem KW - Werkzeugfrei Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Mauve, Ira T1 - YOKU: Ein Therapieprodukt für Fasziale Verklebungen und Muskel- Skelett-Erkrankungen. N2 - Yocu ist ein Konzept für den Gesundheitssektor, dass unter der Betrachtung der relevanten Trends und der Researchergebnisse den Therapieansatz des „Schröpfen“ in einen neuen modernen Kontext setzt, dabei aber die Vorteile der traditionellen Heilkunst nicht außer Acht lässt. Es handelt sich um ein Therapieprodukt für fasziale Verklebungen und Muskel-Skelett-Erkrankungen. Mit Yocu bekommen Nutzer die Möglichkeit, sich selbst erfolgreich präventiv oder bei Beschwerden zu behandeln. Das könnte nicht nur die körperliche Gesundheit fördern, sondern auch das Gespür für den eigenen Körper. Seine körperlichen Bedürfnisse besser einschätzen zu können und in der Lage zu sein, diese zu erfüllen, stellt das Ziel des Konzepts dar. Mit dem gewählten „Healthtech“ Ansatz soll der Zugang zur Selbsttherapie für Laien ermöglicht werden. Zusätzlich könnte das Konzept die Arbeit für Physiotherapeut:innen und Fitnesstrainer:innen erleichtern. Durch die Symbiose eines elektronischen Therapieproduktes mit einer Anwendungsapp ist die Behandlung punktgenau steuerbar und basiert nicht mehr ausschließlich auf Gefühl oder Erfahrung. Durch die Einsicht aller wichtigen Parameter, wird das Verständnis der Therapiemethode gefördert und Vertrauen hinsichtlich des Produkts geschaffen. KW - Gesundheitssektor KW - Healthtech KW - Präventiv KW - Schröpfen KW - App Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Meiners, Sonja A1 - Schneider, Sophie T1 - MULO - Multifunktionale Objekte: Eine Serie multifunktionaler Wohnobjekte N2 - Mit MULO wurde eine Serie multifunktionaler Objekte für den Wohnbereich entworfen. In Zeiten des Überangebots und des ständigen Wohnraumwechsels soll der Nutzer dieser Objekte mit einem modernen und schlichten Design unterstützt werden, das zu jedem Anlass passt. Die minimalistische Ästhetik mit hohem Komfort orientiert sich dabei an den Bedürfnissen des Endverbrauchers. Als Verwandlungskünstler bereichert MULO jeden Wohnraum. Die gesamte Serie ist unter der Berücksichtigung der schnelllebigen und sich wandelnden Welt entworfen worden. Mit multifunktionalen Objekten ist das Produkt den flexiblen Anforderungen und Bedürfnissen des Menschen gewachsen. Die Bereiche Wohnen, Leben, Arbeiten, Schlafen und Entspannen werden durch das Sofa- , das Tisch- und das Keramik-System optimal abgedeckt. Durch die Verwendung von nachhaltigen und recycelbaren Materialien, setzt MULO ein kleines Statement und hinterlässt nachhaltig Eindruck. KW - Multifunktionale Wohnobjekte KW - Modularität KW - Modern KW - Schlicht KW - Design folgt Funktion Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Niederschmidt, Sören T1 - Living product: ein Ansatz, lebendige Organismen mit einem Produkt zu vereinen und nutzbar zu machen N2 - Diese Arbeit setzt sich mit der Frage auseinander, in welcher Form sich lebendige Organismen – hier insbesondere Pilze - in die Produktwelt integrieren lassen. In welcher Art und Weise beeinflusst ein Organismus das Produkterlebnis? Im Rahmen dieser Arbeit sind vier verschiedene Produkte entstanden, die die Stärken des Materials Myzelium demonstrieren. Myzelium bezeichnet das sehr dichte Wurzelnetzwerk eines Pilzes. Dieses lebendige Netzwerk kann dazu genutzt werden, um organische Stoffe miteinander zu verwachsen und somit Formen entstehen zu lassen. Die so entstandenen Produkte sind in eine Konzeptumgebung eingebettet, in der der Verbrauchende die Natur durch naturnähere Produkte (Form, Material und gewachsene Strukturen) neu erlebt. Gezeigt wird ein Packaging für Einmachgläser, ein Kressebeet, ein Wandregal und ein Teelicht. KW - Myzelium KW - biofabrication KW - biodesign KW - fungalmaterials KW - Bioluminszenz Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Schrey, Leander T1 - Less Waste Shelf: Ein Möbel zur Reduzierung der häuslich anfallenden Lebensmittelabfälle N2 - Mit dem Projekt wird sich dem Problem der weltweiten Lebensmittelverschwendung angenommen und versucht Abfälle in Privathaushalten primär industrialisierter Staaten zu reduzieren. Mit jährlich 1,3 Milliarden Tonnen landet circa ein Drittel aller weltweit produzierten Lebensmittel im Müll. Einen Großteil dieser Abfälle ist vermeidbar, besonders dort, wo man im Überfluss lebt. Das konzipierte Möbelstück soll die Lagerungsmöglichkeiten des Nutzers optimieren und somit für die Wertschätzung von Lebensmitteln sensibilisieren. Für das Möbelstück werden ausschließlich natürliche Materialien verwendet, welche in ihrer Charakteristik optimal zum Funktionsumfang passen, der für die Lagerung benötigt wird. Das Material Terracotta ermöglicht es, mittels Verdunstungskühlung stromlos Gemüse kalt zu halten. Antibakterielles Holz tötet schädliche Bakterien ab. Die Konstruktion ermöglicht somit eine fachgerechte Lebensmittelagerung und ermöglicht sowohl sehr flexible Nutzung, wie auch leichte Reparatur. KW - Regal KW - Möbel KW - Holz KW - Keramik KW - Lebensmittel Y1 - 2021 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Thomaschik, Annika T1 - Medical Design for Kids: Integration der Bedürfnisse von Kindern in medizinische Produkte N2 - Kinder im Kontext von medizinischen Einrichtungen. Kinder sind keine kleinen Erwachsenen und erfordern einen auf sie angepassten Zugang zu medizinischen Behandlungsabläufen. Das Konzept basiert auf dem Gestaltungsprinzip des „Child Centered Design“ mit Befragungen von Experten der Pädiatrie und Forschung sowie mit enger Zusammenarbeit mit Kindern. Entstanden ist ein Produkt welches Skepsis und Angst junger Patienten im Alter von 6 bis 14 Jahren bei stationären Aufenthalten in Krankenhäusern mindert und ihren Heilungsprozess positiv unterstützt. Unter Einbezug von digitalen Möglichkeiten wie Augmented Reality erklärt „ViU“, ein Krankenhaus-Companion in Eulen-Optik, den kleinen Patienten Funktionen und das Wirken verschiedenster medizinischer Geräte und Behandlungen. So wird nicht nur der Rate an Traumata durch Krankenhausaufenthalte bei Kindern entgegengewirkt, sondern auch das Krankenhauspersonal im Umgang mit Kindern im Klinikalltag entlastet. KW - Medizin KW - Technik KW - Kinder KW - Krankenhaus KW - Pädiatrie Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Zaunbrecher, Fabienne T1 - Living Spaces - By OASE: Konzeption eines Flagship-Stores mit Wohlfühl- und Erlebnis-Spaces N2 - Konzeption eines Flagship-Stores mit Wohlfühl- und Erlebnis-Spaces Die Bedürfnisse von Besuchern und Kunden eines Geschäfts haben sich über die letzten Jahre stark verändert. Sie möchten das ihr Kauf zum Erlebnis wird. Auf Basis dieser Erkenntnis wurde im Rahmen dieser Arbeit zusammen mit den Produkten des Weltmarktführers für Teichtechnik und Aquaristik „OASE – Living Water“ ein Storekonzept geschaffen. Dieses verbindet den Verkaufsraum mit unterschiedlichen Erlebniswelten, welche auf die jeweilig ausgestellte Produktkategorie abgestimmt sind. Zusätzlich eröffnet ein diverser und aufregend gestalteter Gartenbereich der zum Entspannen und Verweilen einlädt. Der herausstechende Aspekt des Konzepts ist, dass die Produkte sowohl als reines Produkt, als auch in verbauter Version in Aktion zu sehen sind. Auf diese Art bietet die Marke „OASE – Living Water“ ein neues Kauf-Erlebnis an. KW - Storekonzept KW - Verkaufsraum KW - Teichtechnik KW - Aquaristik KW - Wasser Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Kroniger, Daniel A1 - Horikawa, Atsushi A1 - Funke, Harald A1 - Pfäffle, Franziska T1 - Numerical investigation of micromix hydrogen flames at different combustor pressure levels T2 - Proceedings of the International Conference on Power Engineering 2021 N2 - This study investigates the influence of pressure on the temperature distribution of the micromix (MMX) hydrogen flame and the NOx emissions. A steady computational fluid dynamic (CFD) analysis is performed by simulating a reactive flow with a detailed chemical reaction model. The numerical analysis is validated based on experimental investigations. A quantitative correlation is parametrized based on the numerical results. We find, that the flame initiation point shifts with increasing pressure from anchoring behind a downstream located bluff body towards anchoring upstream at the hydrogen jet. The numerical NOx emissions trend regarding to a variation of pressure is in good agreement with the experimental results. The pressure has an impact on both, the residence time within the maximum temperature region and on the peak temperature itself. In conclusion, the numerical model proved to be adequate for future prototype design exploration studies targeting on improving the operating range. KW - Gas turbine combustion KW - Hydrogen KW - NOx emissions KW - Flame temperature KW - Flame residence time Y1 - 2021 N1 - Proceedings of the International Conference on Power Engineering 2021 (ICOPE-2021). October 17 - 21, 2021. Kobe, Japan (Online) ER - TY - CHAP A1 - Horikawa, Atsushi A1 - Okada, Kunio A1 - Yamaguchi, Masato A1 - Aoki, Shigeki A1 - Wirsum, Manfred A1 - Funke, Harald A1 - Kusterer, Karsten T1 - Combustor development and engine demonstration of micro-mix hydrogen combustion applied to M1A-17 gas turbine T2 - ASME Turbo Expo 2021: Turbomachinery Technical Conference and Exposition // Volume 3B: Combustion, Fuels, and Emissions N2 - Kawasaki Heavy Industries, LTD. (KHI) has research and development projects for a future hydrogen society. These projects comprise the complete hydrogen cycle, including the production of hydrogen gas, the refinement and liquefaction for transportation and storage, and finally the utilization in a gas turbine for electricity and heat supply. Within the development of the hydrogen gas turbine, the key technology is stable and low NOx hydrogen combustion, namely the Dry Low NOx (DLN) hydrogen combustion. KHI, Aachen University of Applied Science, and B&B-AGEMA have investigated the possibility of low NOx micro-mix hydrogen combustion and its application to an industrial gas turbine combustor. From 2014 to 2018, KHI developed a DLN hydrogen combustor for a 2MW class industrial gas turbine with the micro-mix technology. Thereby, the ignition performance, the flame stability for equivalent rotational speed, and higher load conditions were investigated. NOx emission values were kept about half of the Air Pollution Control Law in Japan: 84ppm (O2-15%). Hereby, the elementary combustor development was completed. From May 2020, KHI started the engine demonstration operation by using an M1A-17 gas turbine with a co-generation system located in the hydrogen-fueled power generation plant in Kobe City, Japan. During the first engine demonstration tests, adjustments of engine starting and load control with fuel staging were investigated. On 21st May, the electrical power output reached 1,635 kW, which corresponds to 100% load (ambient temperature 20 °C), and thereby NOx emissions of 65 ppm (O2-15, 60 RH%) were verified. Here, for the first time, a DLN hydrogen-fueled gas turbine successfully generated power and heat. KW - industrial gas turbine KW - combustor development KW - engine demonstration KW - fuels KW - hydrogen Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.1115/GT2021-59666 N1 - ASME Turbo Expo 2021: Turbomachinery Technical Conference and Exposition. June 7–11, 2021. Virtual, Online. Paper No: GT2021-59666, V03BT04A014 ER - TY - THES A1 - Kemmerling, Kristin T1 - Zeitreisen: Interaktiv erlebbarer Raum zur Vermittlung von historischem Wissen N2 - Das Ziel des Konzeptes ist eine virtuelle personalisierte „Zeitreise“ für die Besucher*innen zu gestalten. Die Ausstellung lässt die Besucher*innen in ein vergangenes Zeitszenario eintauchen. Sie erleben und erkunden mit Hilfe von Computertechniken historische Ereignisse, während sie gleichzeitig nützliches Wissen vermittelt bekommen. Die Ausstellung besteht aus einer inszenierten interaktiven Raum-Installation mit 360 Grad Projektionen. Das 360 Grad Panorama erlaubt den Besucher*innen eine neue Art der Wahrnehmung von historischen Ereignissen. Alle Besucher*innen bekommen zu Beginn der Tour ein Smart Device (Tablet) mit einem vor installierten Benutzer Guide ausgehändigt. Die Anwendungen sind Schritt für Schritt im Guide veranschaulicht und leicht anzuwenden. Sprachen, Schriften, Display Größen können jederzeit geändert und Hilfe angefordert werden. Damit wird die Ausstellung barrierefrei. Mit Hilfe des neuen Benutzer Guides Systems sind alle Besucher*innen in der Lage vor der Tour eine kurze „Personalisierung“ durchzuführen. Somit wird auf Basis der Interessenfelder eine individuelle „Zeitreise „ ermöglicht. Die dargestellten Szenarien können u.a. zwischen den historischen Maya Tempelruinen, Pyramiden, historischen Mythen, wie dem legendären Bernsteinzimmer variieren. Mit diesem Konzept ist es möglich, längst vergessene und zerstörte Zeitszenarien zu rekonstruieren und diese mit Hilfe von Virtual Reality- und Augmented Reality Elementen interaktiv zu gestalten. KW - Zeitreise KW - Vergessene Welten KW - Wahrnehmung KW - Optische Täuschung KW - VR Event Y1 - 2021 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Karschuck, Tobias A1 - Kaulen, Corinna A1 - Poghossian, Arshak A1 - Wagner, Patrick H. A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Gold nanoparticle-modified capacitive field-effect sensors: Studying the surface density of nanoparticles and coupling of charged polyelectrolyte macromolecules JF - Electrochemical Science Advances N2 - The coupling of ligand-stabilized gold nanoparticles with field-effect devices offers new possibilities for label-free biosensing. In this work, we study the immobilization of aminooctanethiol-stabilized gold nanoparticles (AuAOTs) on the silicon dioxide surface of a capacitive field-effect sensor. The terminal amino group of the AuAOT is well suited for the functionalization with biomolecules. The attachment of the positively-charged AuAOTs on a capacitive field-effect sensor was detected by direct electrical readout using capacitance-voltage and constant capacitance measurements. With a higher particle density on the sensor surface, the measured signal change was correspondingly more pronounced. The results demonstrate the ability of capacitive field-effect sensors for the non-destructive quantitative validation of nanoparticle immobilization. In addition, the electrostatic binding of the polyanion polystyrene sulfonate to the AuAOT-modified sensor surface was studied as a model system for the label-free detection of charged macromolecules. Most likely, this approach can be transferred to the label-free detection of other charged molecules such as enzymes or antibodies. KW - polystyrene sulfonate KW - gold nanoparticles KW - field-effect sensor KW - detection of charged macromolecules KW - capacitive EIS sensor Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/elsa.202100179 SN - 0938-5193 VL - 2 IS - 5 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Heuermann, Holger A1 - Harzheim, Thomas A1 - Cronenbroeck, Tobias T1 - First SIMO harmonic radar based on the SFCW concept and the HR transfer function JF - Remote sensing N2 - This paper presents a new SIMO radar system based on a harmonic radar (HR) stepped frequency continuous wave (SFCW) architecture. Simple tags that can be electronically individually activated and deactivated via a DC control voltage were developed and combined to form an MO array field. This HR operates in the entire 2.45 GHz ISM band for transmitting the illumination signal and receives at twice the stimulus frequency and bandwidth centered around 4.9 GHz. This paper presents the development, the basic theory of a HR system for the characterization of objects placed into the propagation path in-between the radar and the reflectors (similar to a free-space measurement with a network analyzer) as well as first measurements performed by the system. Further detailed measurement series will be made available later on to other researchers to develop AI and machine learning based signal processing routines or synthetic aperture radar algorithms for imaging, object recognition, and feature extraction. For this purpose, the necessary information is published in this paper. It is explained in detail why this SIMO-HR can be an attractive solution augmenting or replacing existing systems for radar measurements in production technology for material under test measurements and as a simplified MIMO system. The novel HR transfer function, which is a basis for researchers and developers for material characterization or imaging algorithms, is introduced and metrologically verified in a well traceable coaxial setup. KW - MUT measurement; scanner KW - transponder KW - SFCW KW - harmonic radar KW - nonlinear radar Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/rs13245088 SN - 2072-4292 N1 - This article belongs to the Special Issue "Nonlinear Junction Detection and Harmonic Radar" VL - 13 IS - 24 PB - MDPI CY - Basel ER -