TY - JOUR T1 - Dimensionen 2-2022: Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - Werkstatt Zukunft N2 - Werkstatt Zukunft - Die FH Aachen versteht sich als interdisziplinäre Ideenschmiede 04| Aufbruch ins Ungewisse 08| Mit Altpapierresten aus der Energiekrise 14| Mehr Power für die Energiewende 20| Pfadfinder im Datendschungel 23| Ein historischer Schritt 24| Gemeinsam vorwärts 30| Für eine gerechte Hochschule. Für alle. 32| Der grüne Reiter 34| Vom Flugsimulator bis zum Roboter 36| Unsere Azubis sind top! 38| WIR sind ein Sportteam! 40| Effizient und sicher: Der Bergbau der Zukunft 46| Mit Sonnenlicht zu sauberem Trinkwasser 48| Neue Brandmeldeanlage für den Dom zu Aachen 50| Auszeichnung für außergewöhnliches Engagement 52| Neue Ideen für Schloss Lichtenburg 55| Kopfnuss 56| One-Man-Show 60| Kämpferin für das Schöne 61| Ein charmanter Diplomat 62| Teamplay für die Zukunft 63| Impressum T3 - Dimensionen - Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - 2022, 2 Y1 - 2022 CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Kaulen, Lars A1 - Schwabedal, Justus T. C. A1 - Schneider, Jules A1 - Ritter, Philipp A1 - Bialonski, Stephan T1 - Advanced sleep spindle identification with neural networks JF - Scientific Reports N2 - Sleep spindles are neurophysiological phenomena that appear to be linked to memory formation and other functions of the central nervous system, and that can be observed in electroencephalographic recordings (EEG) during sleep. Manually identified spindle annotations in EEG recordings suffer from substantial intra- and inter-rater variability, even if raters have been highly trained, which reduces the reliability of spindle measures as a research and diagnostic tool. The Massive Online Data Annotation (MODA) project has recently addressed this problem by forming a consensus from multiple such rating experts, thus providing a corpus of spindle annotations of enhanced quality. Based on this dataset, we present a U-Net-type deep neural network model to automatically detect sleep spindles. Our model’s performance exceeds that of the state-of-the-art detector and of most experts in the MODA dataset. We observed improved detection accuracy in subjects of all ages, including older individuals whose spindles are particularly challenging to detect reliably. Our results underline the potential of automated methods to do repetitive cumbersome tasks with super-human performance. Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1038/s41598-022-11210-y SN - 2045-2322 N1 - Corresponding author: Stephan Bialonski VL - 12 IS - Article number: 7686 SP - 1 EP - 10 PB - Springer Nature CY - London ER - TY - JOUR A1 - Falkenberg, Fabian A1 - Rahba, Jade A1 - Fischer, David A1 - Bott, Michael A1 - Bongaerts, Johannes A1 - Siegert, Petra T1 - Biochemical characterization of a novel oxidatively stable, halotolerant, and high-alkaline subtilisin from Alkalihalobacillus okhensis Kh10-101T JF - FEBS Open Bio N2 - Halophilic and halotolerant microorganisms represent a promising source of salt-tolerant enzymes suitable for various biotechnological applications where high salt concentrations would otherwise limit enzymatic activity. Considering the current growing enzyme market and the need for more efficient and new biocatalysts, the present study aimed at the characterization of a high-alkaline subtilisin from Alkalihalobacillus okhensis Kh10-101T. The protease gene was cloned and expressed in Bacillus subtilis DB104. The recombinant protease SPAO with 269 amino acids belongs to the subfamily of high-alkaline subtilisins. The biochemical characteristics of purified SPAO were analyzed in comparison with subtilisin Carlsberg, Savinase, and BPN'. SPAO, a monomer with a molecular mass of 27.1 kDa, was active over a wide range of pH 6.0–12.0 and temperature 20–80 °C, optimally at pH 9.0–9.5 and 55 °C. The protease is highly oxidatively stable to hydrogen peroxide and retained 58% of residual activity when incubated at 10 °C with 5% (v/v) H2O2 for 1 h while stimulated at 1% (v/v) H2O2. Furthermore, SPAO was very stable and active at NaCl concentrations up to 5.0 m. This study demonstrates the potential of SPAO for biotechnological applications in the future. KW - Alkalihalobacillus okhensis KW - detergent protease KW - halotolerant protease KW - high-alkaline subtilisin KW - oxidative stable protease Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1002/2211-5463.13457 SN - 2211-5463 N1 - Corresponding author: Petra Siegert VL - 12 IS - 10 SP - 1729 EP - 1746 PB - Wiley CY - Hoboken, NJ ER - TY - THES A1 - Wojcieszak, Marc David T1 - Da Capo - The Town of Music N2 - In dem Film geht es um die Musikstadt "Da Capo", in der jedes Genre sein eigenes Viertel hat. Unser Protagonist wurde im falschen Viertel geboren und muss sich nun heraus musizieren. KW - Musik KW - Film KW - Stadtviertel KW - Genre KW - musizieren Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Heining, Theresa Marie T1 - Das Museum Küppersmühle : Entwicklung eines neuen Erscheinungsbildes und Orientierungssystems für das Museum N2 - Der Raum des Museums ist kein funktionaler Ort. Er dient den Besucher:innen als Inspiration, gefüllt mit Kunst, Poesie und Konzept. Das Museum Küppersmühle ist dabei eine klassische White Cube Gallery mit weitläufigen Räumen, viel Platz für die Kunst und einer hochwertigen Sammlung. Es befindet sich in einem umgebauten, alten Speichergebäude im Duisburger Innenhafen. Im Zuge der Masterarbeit wurden ein Erscheinungsbild und Orientierungssystem für das Museums entwickelt. Das Gestaltungssystem ist ein Spiel von Verbindungen, die mal gradlinig, teilweise geschwungen und manchmal verdreht sind. Der geschwungene Pfeil wird hierbei zum Visual des Umwegs, des Gedankensprungs und des Entdeckens. Es ist ein Informationskonzept entstanden, das dazu einlädt, über die geführten Wege hinauszublicken. Es leitet digital und mittels verschiedener Printmedien durch die Ausstellung für moderne Kunst. KW - Erscheinungsbild KW - Orientierungssystem KW - Museum KW - Leitsystem KW - Architektur Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Wabner, Magnus T1 - Aeroux N2 - Aeroux ist eine Formstudie über die Gestalt einer Luftschiffgondel. Luftschiffe bzw. Zeppeline werden oft mit dem Unglück der Hindenburg in Lakehurst in Verbindung gebracht. Aeroux versucht diese Assoziation zu überwinden und Luftschiffe in der Gegenwart zu verankern. Durch die gezielte, psychologisch inspirierte Gestaltung soll Sicherheit und Ruhe vermittelt werden, sollen spezifische Assoziationen geweckt werden, die weg führen von Bildern vergangener Tage eines brennenden Luftschiffs, um so Zeppeline als klimafreundlichere Alternative zum Flugzeug wieder ins Spiel zu bringen. Aeroux ist ein hybrides Verkehrsmittel, dass in der Lage ist, sowohl Güter als auch Personen in verschiedenen Szenarien zu transportieren. Zeppeline bauchen keine befestigten Landebahnen oder Pisten. Regionen, die über Straßen schwer zugänglich sind, können so in den Warenhandel integriert werden. Gleichermaßen können aber auch Meschen in Regionen befördert werden, die durch Straßen oder Landebahnen nicht oder unzureichend erschlossen sind. Darüber hinaus kann Aeroux ein Ansatz sein die Unverträglichkeit von Fliegen und Klimaschutz aufzulösen. Nicht zuletzt liegt in der gemächlichen Art der Bewegung ein besonderer Zauber. Reisen könnten einen neuen Charakter erhalten: durch die großen Fensterfronten und die geringe Flughöhe können Landschaften auf der Reise neu wahrgenommen werden, der Weg wird wieder Teil des Reisens. Die Arbeit ist in erster Linie eine Auseinandersetzung mit der Form. Wie wirkt Form, wie lassen sich Assoziationen wecken, lenken, leiten. Wie kann technischer Anspruch, gesellschaftliche Bedingung, ökologisches Bewusstsein und nicht zuletzt Genuss in einem Objekt resultieren. Digitale und analoge Fertigung spielen im Zuge der Arbeit ineinander. So entstand das Design der Gondel, nach ersten händischen Skizzen, digital. Das Model der Gondel wurde aus diesen Daten 3D gedruckt und die Darstellung der Traghülle ebenfalls auf Grundlage dieser Daten gelasert. Aeroux möchte Lust auf alternatives Sehen, Denken und Handeln machen. Es gilt viel zu bewegen. KW - Luftschiff KW - Lasern KW - 3D-Druck KW - Renderings KW - Formensprache Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Switalla, Justin T1 - Applause : Entwicklung eines Dokumentationssystems für die stationäre Altenpflege - Konzeption einer zukunftsgewandten Dokumentationslösung N2 - Der Personalmangel in der Pflege ist vor allem durch die Pandemie in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Diese Situation wird sich in den nächsten Jahren aufgrund der steigenden Pflegequote in Folge des demografischen Wandels weiter zuspitzen. Das Dokumentieren der durchgeführten Tätigkeiten nimmt dabei viel Zeit in Anspruch, die nicht den Bewohner:innen zugutekommt. Das Dokumentationssystem „Applause“ soll Pflege- und Betreuungskräfte in ihrer Arbeit unterstützen und durch die einfache Nutzerführung den Schulungsaufwand reduzieren. Durch die Integration von modernen medizinischen Sensoren kann innerhalb des Systems der aktuelle Gesundheitsstatus der Bewohner:innen eingesehen werden. Zusätzlich wird die interne sowie externe Kommunikation innerhalb des Dokumentationssystems abgebildet. Bei Letzterer wird mittels einer datenschutzkonformen Software die auf Fax basierende Kommunikation abgelöst. KW - Pflegekräftemangel KW - Dokumentationssystem KW - Pflegekräfte KW - Gesundheit Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Molinnus, Denise A1 - Iken, Heiko A1 - Johnen, Anna Lynn A1 - Richstein, Benjamin A1 - Hellmich, Lena A1 - Poghossian, Arshak A1 - Knoch, Joachim A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Miniaturized pH-Sensitive Field-Effect Capacitors with Ultrathin Ta₂O₅ Films Prepared by Atomic Layer Deposition JF - physica status solidi (a) applications and materials science N2 - Miniaturized electrolyte–insulator–semiconductor capacitors (EISCAPs) with ultrathin gate insulators have been studied in terms of their pH-sensitive sensor characteristics: three different EISCAP systems consisting of Al–p-Si–Ta2O5(5 nm), Al–p-Si–Si3N4(1 or 2 nm)–Ta2O5 (5 nm), and Al–p-Si–SiO2(3.6 nm)–Ta2O5(5 nm) layer structures are characterized in buffer solution with different pH values by means of capacitance–voltage and constant capacitance method. The SiO2 and Si3N4 gate insulators are deposited by rapid thermal oxidation and rapid thermal nitridation, respectively, whereas the Ta2O5 film is prepared by atomic layer deposition. All EISCAP systems have a clear pH response, favoring the stacked gate insulators SiO2–Ta2O5 when considering the overall sensor characteristics, while the Si3N4(1 nm)–Ta2O5 stack delivers the largest accumulation capacitance (due to the lower equivalent oxide thickness) and a higher steepness in the slope of the capacitance–voltage curve among the studied stacked gate insulator systems. KW - atomic layer deposition KW - capacitive field-effect sensors KW - pH sensors KW - ultrathin gate insulators Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1002/pssa.202100660 SN - 1862-6319 N1 - Corresponding author: Michael J. Schöning VL - 219 IS - 8 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Molinnus, Denise A1 - Janus, Kevin Alexander A1 - Fang, Anyelina C. A1 - Drinic, Aleksander A1 - Achtsnicht, Stefan A1 - Köpf, Marius A1 - Keusgen, Michael A1 - Schöning, Michael Josef T1 - Thick-film carbon electrode deposited onto a biodegradable fibroin substrate for biosensing applications JF - Physica status solidi (a) N2 - This study addresses a proof-of-concept experiment with a biocompatible screen-printed carbon electrode deposited onto a biocompatible and biodegradable substrate, which is made of fibroin, a protein derived from silk of the Bombyx mori silkworm. To demonstrate the sensor performance, the carbon electrode is functionalized as a glucose biosensor with the enzyme glucose oxidase and encapsulated with a silicone rubber to ensure biocompatibility of the contact wires. The carbon electrode is fabricated by means of thick-film technology including a curing step to solidify the carbon paste. The influence of the curing temperature and curing time on the electrode morphology is analyzed via scanning electron microscopy. The electrochemical characterization of the glucose biosensor is performed by amperometric/voltammetric measurements of different glucose concentrations in phosphate buffer. Herein, systematic studies at applied potentials from 500 to 1200 mV to the carbon working electrode (vs the Ag/AgCl reference electrode) allow to determine the optimal working potential. Additionally, the influence of the curing parameters on the glucose sensitivity is examined over a time period of up to 361 days. The sensor shows a negligible cross-sensitivity toward ascorbic acid, noradrenaline, and adrenaline. The developed biocompatible biosensor is highly promising for future in vivo and epidermal applications. KW - biocompatible materials KW - biodegradable electronic devices KW - biosensors KW - carbon electrodes KW - glucose Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1002/pssa.202200100 SN - 1862-6319 N1 - Corresponding author: Michael J. Schöning VL - 219 IS - 23 SP - 1 EP - 9 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - THES A1 - Victoria, Jacqueline T1 - IN BETWEEN : An attempt to capture emotions N2 - Emotionen durchlebt jeder Mensch. Von unserer Geburt bis zu unserem Tod. Der Psychologe Paul Eckman hat sechs grundlegende Emotionen identifiziert. Glück, Traurigkeit, Ekel, Angst, Überraschung und Wut. Emotionen können in positive und negative, aber auch in die weniger beachtete neutrale Emotion unterteilt werden. Emotionen werden ständig und wechselnd erlebt und sind deshalb vorstellbar als "Spektrum" oder als "Unendlichkeitschleife". Wie Menschen Emotionen erfahren, ist unterschiedlich. Sie sind abstrakt. Das Fotobuch "In Between" will das Emotionsspektrum und das Abstrakte mithilfe einer Kurzgeschichte sichtbar machen. Das Editorial und die fotografische Gestaltung greifen das Konzept der endlosen Schleife unserer Gefühlswelt auf und machen sie erlebbar. KW - Fotografie KW - Fotobuch KW - Emotion KW - Endlosschleife KW - Candid Fotografie Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER -