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Thema
06 Alles ist jetzt | Zeit ist für uns allgegenwärtig, sie bestimmt unser Leben. Eine kurze Reise in die Geschichte der Zeit.
10 Raumfahrt-Visionen von einst und heute | 25. Raumfahrtkolloquium des Fachbereichs Luft- und Raumfahrttechnik
12 Aufbruch in eine neue Welt | Essay von Prof. Dr. h.c. Jesco Freiherr von Puttkamer zum 100. Geburtstag von Wernher von Braun
16 Gesucht: Ein Impfstoff gegen Krebs | Prof. Dr. Peter Öhlschläger forscht an Impfstoffen, die die Ausbreitung von Krebs bekämpfen sollen
18 Gesichter der Zukunft | An der FH kommen menschenähnliche Roboter zum Einsatz, die sogar Fußball spielen können
20 Sicher in der Luft | FH Aachen entwickelt mit der Sinn Spezialuhren GmbH technischen Standard für Fliegeruhren
24 Der „Eismaulwurf“ gräbt sich durch die Schweiz | IceMole soll bei der Untersuchung von unterirdischen Gletscherseen helfen Studium
26 Benzin im Blut | Über die Arbeit im Aixtreme-Racing-Team hat Michael Roeske den Weg zu BMW Motorsport gefunden
28 Hervorragende Perspektiven | Duale Studiengänge in Kooperation mit der Handwerkskammer
30 Frei wie ein Vogel | 24 Studierende lernen die Grundlagen des Segelfliegens kennen
32 Vom Autowäscher zum Ingenieur | Karriere mit fünf Sternen
33 Miteinander arbeiten, praktisch überzeugen | Das Projekt pro8 fordert Teamfähigkeit, Zeitmanagement, Präsentationstechniken und Fachwissen
34 Willkommene Förderung | Studiengang Scientific Programming erhält Stiftungsprofessur
35 Von Zeltdächern und Strohhalmen | Wettbewerb zur Erweiterung des CHIO-Geländes
36 Mehr Bürgerbeteiligung in der Städteregion | FH-Studentinnen entwickeln gemeinsam mit Prof. Dr. Claudia Mayer das Konzept
37 Ferngesteuertes Labor | Studierende können jetzt von zu Hause aus an Antriebs- und Steuerungskomponenten arbeiten
38 Der Koloss von Jülich | Teilnehmer der 27. Summer School Renewable Energy besuchen den Solarturm in Jülich
40 Meldungen/Studium International
42 Fliegende Ingenieure | Studium Luft- und Raumfahrttechnik wird mit einer Ausbildung zum Verkehrspiloten verknüpft
44 Arbeitstagung Internationalisierung | Grenzüberschreitende Zusammenarbeit wird an der FH weiter ausgebaut
45 Meldungen/ International Benzin im Blut | Schon als Kind war Michael Roeske motorsportverrückt. Über die Arbeit im Aixtreme-RacingTeam hat er den Weg zu BMW Motorsport gefunden
FORSCHUNG UND TRANSFER
46 Der Hamster, der 1958 starb und Spürnase wurde | Der FH-Doktorand Ulrich Bohrn arbeitet mit lebenden Zellen
48 Leuchtende Weltneuheit | FH-Wissenschaftler entwickeln quecksilberfreie Energiesparlampe
50 Zellen erinnern sich | FH-Professor entdeckt neuen Effekt bei der Untersuchung roter Blutkörperchen
52 Provokation allein reicht nicht mehr | Prof. Dr. Sabine Fabo erforscht die Arbeit moderner Künstler
54 FH und LKA gemeinsam gegen Computerkriminalität | Neue Strategien zur Prävention und zur Strafverfolgung
55 Meldungen/Forschung und Transfer Personen
56 Der Tiger und sein Meister | Interview mit dem Aachener Künstler Eric Peters
60 Interessen vereinigen | Honorarkonsulin Prof. Dr. Christiane Vaeßen setzt sich für grenzüberschreitende Kooperation ein
61 Die zwei Seelen | FH-Absolventin Monika Koch hat sich in der Region etabliert
62 Die FH Aachen trauert um Prof. Dr. Rolf-Dietmar Grap
63 Ein Mann der ersten Stunde | Die FH Aachen trauert um Kanzler a. D. Peter Michael Reusch
64 Neue Dekane treten ihr Amt an | Sechs der zehn FH-Fachbereiche stehen unter neuer Leitung
65 Mitglieder des Senats und der Fachbereichsräte
68 Lehrpreis 2012, Lehrprämien 2011/12
69 Dienstjubiläen, Bücher /Neuauflagen
70 Neuberufene Professoren
71 Meldungen/Personen
SERVICE
72 Platz für 1000 Studierende | Neues Hörsaalgebäude in der Eupener Straße feierlich eröffnet
74 Der Blick geht nach vorn | FH peilt die Reauditierung als „familiengerechte Hochschule“ an
75 So schön kann Helfen sein | „Menschen für Menschen“- Botschafterin Sara Nuru zu Gast an der FH
76 Wie wärs mit MINT? | Die Wanderausstellung „Technik ist weiblich“ begeistert Mädchen für Naturwissenschaften
77 Preis für Technologietransfer | TeTRRA-Projekt zeichnet FH-Absolventen aus
78 Meldungen/Service, Messen und Veranstaltungen
86 Ortswechsel /Zeitreise per Rad
87 Impressum
Smoothed Finite Element Methods for Nonlinear Solid Mechanics Problems: 2D and 3D Case Studies
(2016)
The Smoothed Finite Element Method (SFEM) is presented as an edge-based and a facebased techniques for 2D and 3D boundary value problems, respectively. SFEMs avoid shortcomings of the standard Finite Element Method (FEM) with lower order elements such as overly stiff behavior, poor stress solution, and locking effects. Based on the idea of averaging spatially the standard strain field of the FEM over so-called smoothing domains SFEM calculates the stiffness matrix for the same number of degrees of freedom (DOFs) as those of the FEM. However, the SFEMs significantly improve accuracy and convergence even for distorted meshes and/or nearly incompressible materials.
Numerical results of the SFEMs for a cardiac tissue membrane (thin plate inflation) and an artery (tension of 3D tube) show clearly their advantageous properties in improving accuracy particularly for the distorted meshes and avoiding shear locking effects.
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.
Malware auf Smartphones ist ein Problem, dem auch Strafverfolgungsbehörden immer häufiger gegenüberstehen.
Insbesondere Telefone, bei denen potentiell schadhafte Apps zu einem finanziellen Schaden
geführt haben, finden sich auf den Schreibtischen der Polizei wieder. Dabei müssen die Ermittler möglichst
schnell und gezielt erkennen können, ob eine App tatsächlich schadhaft manipuliert wurde, was
manipuliert wurde und mit wem die App kommuniziert. Klassische Malware-Erkennungsverfahren helfen
zwar bei der generellen Erkennung schadhafter Software, sind aber für die polizeiliche Praxis nicht
geeignet. Dieses Paper stellt ein Programm vor, welches gerade die forensischen Fragestellungen berücksichtigt
und so für den Einsatz in der Strafverfolgung in Frage kommt.
Das IoT ist ohne eingebettete Systeme undenkbar. Erst kleine und kleinste Mikrocontroller mit intelligenten Kommunikationsschnittstellen und Anbindung ans Internet ermöglichen sinnvolles und flächendeckendes Einsammeln von Daten. Doch wie kompliziert ist der Einstieg in die Embedded-Welt? Dieser Artikel gibt Einblick, wie die »Arduino-Plattform« die Einstiegshürden für eingebettete Systeme dramatisch reduzieren kann.
Entwicklung eines Kletterroboters zur Diagnose und Instandsetzung von Windenergieanlagen (SMART)
(2016)
Evaluation of fragility curves for a three-storey-reinforced-concrete mock-up of SMART 2013 project
(2016)
Unsteady flow measurements in the wake behind a wind-tunnel car model by using high-speed planar PIV
(2015)
This study investigates unsteady characteristics of the wake behind a 28%-scale car model in a wind tunnel using highspeed planar particle image velocimetry (PIV). The car model is based on a hatchback passenger car that is known to have relatively high fluctuations in its aerodynamic loads. This study primarily focuses on the lateral motion of the flow on the horizontal plane to determine the effect of the flow motion on the straight-line stability and the initial steering response of the actual car on a track. This paper first compares the flow fields in the wake behind the above mentioned model obtained using conventional and high-speed planar PIV, with sampling frequencies of 8 Hz and 1 kHz, respectively. Large asymmetrically coherent flow structures, which fluctuate at frequencies below 2 Hz, are observed in the results of highspeed PIV measurements, whereas conventional PIV is unable to capture these features of the flow owing to aliasing. This flow pattern with a laterally swaying motion is represented by opposite signs of cross-correlation coefficients of streamwise velocity fluctuations for the two sides of the car model. Effects of two aerodynamic devices that are known to reduce the
fluctuation levels of the aerodynamic loads are then extensively investigated. The correlation analyses reveal that these devices indeed reduce the fluctuation levels of the flow and the correlation values around the rear combination-lamp, but it is found that the effects of these devices are different around the c-pillar.
The Scarab Project
(2015)
Urban Search and Rescue (USAR) is an active research
field in the robotics community. Despite recent advances
for many open research questions, these kind of systems are
not widely used in real rescue missions. One reason is that such
systems are complex and not (yet) very reliable; another is that
one has to be an robotic expert to run such a system. Moreover,
available rescue robots are very expensive and the benefits of
using them are still limited.
In this paper, we present the Scarab robot, an alternative
design for a USAR robot. The robot is light weight, humanpackable
and its primary purpose is that of extending the
rescuer’s capability to sense the disaster site. The idea is that a
responder throws the robot to a certain spot. The robot survives
the impact with the ground and relays sensor data such as
camera images or thermal images to the responder’s hand-held
control unit from which the robot can be remotely controlled.
Mechatronics consist of the integration of mechanical
engineering, electronic integration and computer science/
engineering. These broad fields are essential for robotic
systems, yet it makes it difficult for the researchers to specialize
and be experts in all these fields. Collaboration between
researchers allow for the integration of experience and specialization,
to allow optimized systems. Collaboration between the
European countries and South Africa is critical, as each country
has different resources available, which the other countries
might not have. Applications with the need for approval of
any restrictions, can also be obtained easier in some countries
compared to others, thus preventing the delays of research.
Some problems that have been experienced are discussed, with
the Robotics Center of South Africa as a possible solution.
With autonomous mobile robots receiving increased
attention in industrial contexts, the need for benchmarks
becomes more and more an urgent matter. The RoboCup
Logistics League (RCLL) is one specific industry-inspired scenario
focusing on production logistics within a Smart Factory.
In this paper, we describe how the RCLL allows to assess the
performance of a group of robots within the scenario as a
whole, focusing specifically on the coordination and cooperation
strategies and the methods and components to achieve them.
We report on recent efforts to analyze performance of teams in
2014 to understand the implications of the current grading
scheme, and derived criteria and metrics for performance
assessment based on Key Performance Indicators (KPI) adapted
from classic factory evaluation. We reflect on differences and
compatibility towards RoCKIn, a recent major benchmarking
European project.
Workshop Formine 2015 mit Projekten von Antonia Zajgia, Arnoud Charoy, Laura Viktoria Koch, Kai Stein, Ferdinand Klopfer, Florian D. Heinz, Tobias Scholz, Moritz Gnädinger, Pablo Raphael, Franko Scheuplein, Thomas Tünnemann, René Großner, Anny Phung, Mylenne Jakob-Wendel, Kira Joerißen, Florian Erber, Julian Wesse und Isolde Nagel
The main objective of our ROS Summer School series is to introduce MA level students to program mobile robots with the Robot Operating System (ROS). ROS is a robot middleware that is used my many research institutions world-wide. Therefore, many state-of-the-art algorithms of mobile robotics are available in ROS and can be deployed very easily. As a basic robot platform we deploy a 1/10 RC cart that is wquipped with an Arduino micro-controller to control the servo motors, and an embedded PC that runs ROS. In two weeks, participants get to learn the basics of mobile robotics hands-on. We describe our teaching concepts and our curriculum and report on the learning success of our students.
A multi-functional device applying for the safe maintenance at high-altitude on wind turbines
(2015)
Speicheroptimierung
(2011)
In dieser Lektion wurden beginnend mit der Darstellung des fundamentalen Wandels
des Gasmarktes die daraus folgenden Implikationen für die Einsatzweise von
Gasspeichern abgeleitet. Anschließend wurden zwei Bewertungs- und Steuerungsverfahren für einen Gasspeicher an den beiden Marktstufen Termin- und Spotmarkt methodisch vorgestellt und anhand von Beispielrechnungen illustriert.
Das Verfahren zur Bewertung und Steuerung im Terminmarkt stellt ein sehr
robustes und methodisch einfaches Verfahren dar. Hierbei wird die Saisonalität
der Forwardkurve bzw. deren Veränderungen arbitragefrei mithilfe des Speichers
ausgenutzt. Dieses Verfahren kann nicht den gesamten Zeitwert des Speichers
ausweisen. Es zieht in jedem Zeitpunkt nur die aktuellen Informationen der Forwardkurve zur Entscheidung heran. Es bildet aber keine bedingte Erwartung über
zukünftige Erträge und deren Beeinflussung durch die aktuelle Speicherfahrweise,
um hieraus eine optimale Entscheidung zu formulieren.
Bei der Bewertung gegenüber dem Spotmarkt mithilfe der Least-Squares-Monte-
Carlo-Simulation wird in einer stochastischen Optimierung dagegen der volle Zeitwert des Speichers und damit der gesamte Zusatznutzen der Flexibilität ermittelt. Hierdurch leiten sich auch wesentlich andere Hedging-Empfehlungen als im ersten Verfahren ab, um diesen zu sichern. Der Einsatz der beiden Verfahren im Alltag zur Bewirtschaftung des Speichers hängt insbesondere vom Know-how, den Speicherparametern und der Risikobereitschaft des Handels ab. Beide Strategien liefern hierzu Hedging-Empfehlungen ab, mit welchem der zugrunde liegende Wert gesichert werden kann. Risikoaverse Händler, die einen Großteil des inneren Wertes sichern wollen, könnten im Terminmarkt einen Großteil des Speichers mithilfe des „Intrinsic Rolling“-Verfahrens bewirtschaften. Sie würden hierdurch den saisonalen Spread in der Forwardkurve rollierend sichern. Gleichzeitig kann ein kleinerer Anteil mithilfe der stochastischen Optimierung und den damit verbundenen Ausübungsgrenzen gegenüber dem Spotmarkt bewirtschaftet werden.
In einem liquiden vollständigen Markt wird eine Steuerung des Speichers allein
gegenüber den vorhandenen Marktstufen vorgenommen und der Wert für alle
Marktteilnehmer objektiv messbar. Für den Fall, dass der Markt illiquide ist und
hierdurch z. B. eine Kundenlast nicht allein am Termin- und Spotmarkt jederzeit
gedeckt werden kann, erscheint es notwendig, den Speicher im Kontext einer Portfoliooptimierung zu bewerten. Dies wird in der nächsten Lektion vorgenommen.
Hierbei ist aber zu beachten, dass der Speicher dadurch eine individualisierte Wertkomponente erhält, die von der konkreten Ausgestaltung des jeweiligen Portfolios abhängt.
In Folge mehrjähriger statistischer Untersuchungen an der FH Aachen ist unter anderem ein Eingangstest entstanden, der als Diagnosetool für einen erfolgreichen Studieneinstieg verwendet wird. Es hat sich herausgestellt, dass ein Testergebnis von weniger als 25 (von maximal 56 erreichbaren) Punkten die Chance auf einen erfolgreichen Studieneinstieg deutlich verringert. Ungefähr die Hälfte aller Erstsemester hat weniger als 25 Punkte im Eingangstest. Weniger als 20 % dieser Gruppe bestehen innerhalb eines Jahres die Klausur Mathematik 1. Die investierte Zeit von zwei Semestern ist mit Blick auf den Wissenszuwachs und damit letztendlich den Studienerfolg nicht effizient genutzt. Deshalb haben wir im WS 2013/14 einen semesterbegleitenden Anpassungskurs für diese Gruppe installiert. Ziel eines solchen Kurses ist es, die Student/innen innerhalb eines Jahres in die Lage zu versetzen, nach zwei Semestern problemlos den Vorlesungen in Mathematik zu folgen. Dieser Artikel beschreibt das Konzept dieses Anpassungskurses und zeigt erste Ergebnisse und Probleme des Pilotdurchgangs auf.