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Extrem hohe Blitzströme
(2018)
Blitze sind nach wie vor eine enorme Schadensquelle für Personenschäden, Brände, mechanische Zerstörungen und insbesondere auch Überspannungen. Das zeigen nicht zuletzt aktuelle Statistiken der Schadensversicherer. Immer wieder gibt es Meldungen über extrem hohe Blitzströme, die natürlich auch zu großen Schäden und Zerstörungen führen können. Dabei werden Scheitelwerte von teilweise deutlich über 300 kA genannt. Dies wirft Fragen auf, da die „klassische“ Blitzstatistik (z. B. nach CIGRE und IEC [8][10]) bisher solche Werte nicht kennt. Diese extremen Blitzströme werden meist aus den Daten von Blitzortungssystemen ermittelt.
We present and discuss an exploration of the possibilities and properties of 3D printing with a printing space of 1 cubic meter, and how those can be integrated into architectural education through an experimental design and research course with students of architecture.We expand on issues presented at the eCAADe conference 2017 in Rome [Ref 6] by increasing the complexity and size of our prints, printing not a model to scale, but a full scale funtional prototype of a usable architectural object: A coffee bar.
To train end users how to interact with digital systems is indispensable to ensure a strong computer security. 'Competence Developing Game'-based approaches are particularly suitable for this purpose because of their motivation-and simulation-aspects. In this paper the Competence Developing Game 'GHOST' for cybersecurity awareness trainings and its underlying patterns are described. Accordingly, requirements for an 'Competence Developing Game' based training are discussed. Based on these requirements it is shown how a game can fulfill these requirements. A supplementary game interaction design and a corresponding evaluation study is shown. The combination of training requirements and interaction design is used to create a 'Competence Developing Game'-based training concept. A part of these concept is implemented into a playable prototype that serves around one hour of play respectively training time. This prototype is used to perform an evaluation of the game and training aspects of the awareness training. Thereby, the quality of the game aspect and the effectiveness of the training aspect are shown.
The quest for life on other planets is closely connected with the search for water in liquid state. Recent discoveries of deep oceans on icy moons like Europa and Enceladus have spurred an intensive discussion about how these waters can be accessed. The challenge of this endeavor lies in the unforeseeable requirements on instrumental characteristics both with respect to the scientific and technical methods. The TRIPLE/nanoAUV initiative is aiming at developing a mission concept for exploring exo-oceans and demonstrating the achievements in an earth-analogue context, exploring the ocean under the ice shield of Antarctica and lakes like Dome-C on the Antarctic continent.
Die urbane Mobilität ist im Wandel und insbesondere neue innovative Geschäftsmodelle werden einen wesentlichen Teil zur Lösung von künftigen Mobilitätsbedürfnissen beitragen. Die sogenannte „Shared Mobility“ gilt aktuell neben der Elektrifizierung des Antriebes und autonomem Fahrzeugtechnologien als einer der wichtigsten Trendthemen in der Automobilindustrie. Neue Mobilitätsdienstleistungen verlangen dabei verstärkt auch neue Fahrzeugkonzepte.
In this paper the results of a techno-economic analysis of improved and optimized molten salt solar tower plants (MSSTP plants) are presented. The potential improvements that were analyzed include different receiver designs, different designs of the HTF-system and plant control, increased molten salt temperatures (up to 640°C) and multi-tower systems. Detailed technological and economic models of the solar field, solar receiver and high temperature fluid system (HTF-system) were developed and used to find potential improvements compared to a reference plant based on Solar Two technology and up-to-date cost estimations. The annual yield model calculates the annual outputs and the LCOE of all variants. An improved external tubular receiver and improved HTF-system achieves a significant decrease of LCOE compared to the reference. This is caused by lower receiver cost as well as improvements of the HTF-system and plant operation strategy, significantly reducing the plant own consumption. A novel star receiver shows potential for further cost decrease. The cavity receiver concepts result in higher LCOE due to their high investment cost, despite achieving higher efficiencies. Increased molten salt temperatures seem possible with an adapted, closed loop HTF-system and achieve comparable results to the original improved system (with 565°C) under the given boundary conditions. In this analysis all multi tower systems show lower economic viability compared to single tower systems, caused by high additional cost for piping connections and higher cost of the receivers.
REFERENCES
Impressum | Inhalt 03
Thomas Tünnemann | Unterwegs...am Wege 04
Projekte 06
Annelie Wirtz | Arrivato 08
Sebastian Rupp | Tracce Passate 18
Henri Boh | Terrazze sopra il lago 28
Hermann Stuzmann | L´Ammissione è Gratuita 32
Vivienne Scheidz | IL Potere dei Simboli 34
Felix Keller | Strada Infinita 38
Moran Dorner | Catturato nel Posto 42
Kevin Osterkamp | Vortice 46
Kristina Foidle | La Vespa e il Fico 52
Simon Rix | Sognare Sulla Strada 58
Jennifer Sikora | Strada Pietrosa 66
Sabrina Frömbgen | Bolla di Pensiero 72
Miriam Azzab | Il Momento 78
Georg Mörke | Sentiero stretto 84
Saskia Frömbgen | Nuova Prospetiva 90
Frank Drehsen | A grado a grado 96
Caronlin Grün | Le prospettive 100
Thomas Tünnemann | Flusso nella Foresta 104
Atmosphärisches
Auf die Küche | Kulinarisches 114
Carpe Diem | Fotografisches 116
Motivation-based Learning: Teaching Fundamentals of Electrical Engineering with an LED Spinning Top
(2018)
The pharmacokinetics and metabolism of diclofenac in chimeric humanized and murinized FRG mice
(2018)
The pharmacokinetics of diclofenac were investigated following single oral doses of 10 mg/kg to chimeric liver humanized and murinized FRG and C57BL/6 mice. In addition, the metabolism and excretion were investigated in chimeric liver humanized and murinized FRG mice. Diclofenac reached maximum blood concentrations of 2.43 ± 0.9 µg/mL (n = 3) at 0.25 h post-dose with an AUCinf of 3.67 µg h/mL and an effective half-life of 0.86 h (n = 2). In the murinized animals, maximum blood concentrations were determined as 3.86 ± 2.31 µg/mL at 0.25 h post-dose with an AUCinf of 4.94 ± 2.93 µg h/mL and a half-life of 0.52 ± 0.03 h (n = 3). In C57BL/6J mice, mean peak blood concentrations of 2.31 ± 0.53 µg/mL were seen 0.25 h post-dose with a mean AUCinf of 2.10 ± 0.49 µg h/mL and a half-life of 0.51 ± 0.49 h (n = 3). Analysis of blood indicated only trace quantities of drug-related material in chimeric humanized and murinized FRG mice. Metabolic profiling of urine, bile and faecal extracts revealed a complex pattern of metabolites for both humanized and murinized animals with, in addition to unchanged parent drug, a variety of hydroxylated and conjugated metabolites detected. The profiles in humanized mice were different to those of both murinized and wild-type animals, e.g., a higher proportion of the dose was detected in the form of acyl glucuronide metabolites and much reduced amounts as taurine conjugates. Comparison of the metabolic profiles obtained from the present study with previously published data from C57BL/6J mice and humans revealed a greater, though not complete, match between chimeric humanized mice and humans, such that the liver humanized FRG model may represent a model for assessing the biotransformation of such compounds in humans.
Recent analysis of scientific data from Cassini and earth-based observations gave evidence for a global ocean under a surrounding solid ice shell on Saturn's moon Enceladus. Images of Enceladus' South Pole showed several fissures in the ice shell with plumes constantly exhausting frozen water particles, building up the E-Ring, one of the outer rings of Saturn. In this southern region of Enceladus, the ice shell is considered to be as thin as 2 km, about an order of magnitude thinner than on the rest of the moon. Under the ice shell, there is a global ocean consisting of liquid water. Scientists are discussing different approaches the possibilities of taking samples of water, i.e. by melting through the ice using a melting probe. FH Aachen UAS developed a prototype of maneuverable melting probe which can navigate through the ice that has already been tested successfully in a terrestrial environment. This means no atmosphere and or ambient pressure, low ice temperatures of around 100 to 150K (near the South Pole) and a very low gravity of 0,114 m/s^2 or 1100 μg. Two of these influencing measures are about to be investigated at FH Aachen UAS in 2017, low ice temperature and low ambient pressure below the triple point of water. Low gravity cannot be easily simulated inside a large experiment chamber, though. Numerical simulations of the melting process at RWTH Aachen however are showing a gravity dependence of melting behavior. Considering this aspect, VIPER provides a link between large-scale experimental simulations at FH Aachen UAS and numerical simulations at RWTH Aachen. To analyze the melting process, about 90 seconds of experiment time in reduced gravity and low ambient pressure is provided by the REXUS rocket. In this time frame, the melting speed and contact force between ice and probes are measured, as well as heating power and a two-dimensional array of ice temperatures. Additionally, visual and infrared cameras are used to observe the melting process.
Slot die coating is applied to deposit thin and homogenous films in roll-to-roll and sheet-to-sheet applications. The critical step in operation is to choose suitable process parameters within the process window. In this work, we investigate an upper limit for stripe coatings. This maximum film thickness is characterized by stripe merging which needs to be avoided in a stable process. It is shown that the upper limit reduces the process window for stripe coatings to a major extent. As a result, stripe coatings at large coating gaps and low viscosities are only possible for relatively thick films. Explaining the upper limit, a theory of balancing the side pressure in the gap region in the cross-web direction has been developed.
Mit modernen nicht invasiven bildgebenden Verfahren lassen sich anhand der Fundusfotografie bzw. der optischen Verfilmung Aspekte der funktionellen und strukturellen retinalen Gefäßveränderungen objektiv untersuchen. Der Zustand und das Verhalten retinaler Gefäße beeinflussen im prä-, post- und kapillaren Bereich den Blutfluss und strömungsbedingte Stoffwechselverhältnisse passiv und aktiv über den Gefäßdurchmesser. Retinale Gefäße gleichen von Aufbau und Funktion den zerebralen Gefäßen und spiegeln den Zustand der Mikrozirkulation wider. Mithilfe von aus den Gefäßweiten berechneten Biomarkern soll eine Aussage über die Prognose von systemischen vaskulär bedingten Erkrankungen getroffen werden. Die statische retinale Gefäßanalyse befasst sich mit der Untersuchung des Zustandes der prä- und postkapillaren Gefäßdurchmesser der retinalen Mikrozirkulation anhand einer optischen Fundusaufnahme. Bei der dynamischen retinalen Gefäßanalyse wird der Längsschnitt eines retinalen Gefäßes nicht invasiv funktionell und strukturell über einen Zeitraum vor, während und nach einer spezifischen vaskulären Stimulation untersucht. Die genaue Methodologie der Auswertung und die Bezeichnung der Parameter variieren bei unterschiedlichen Ansätzen. Mittels retinaler Gefäßanalyse wurden bislang mehrere klinische Querschnitts- und Interventionsstudien in der Augenheilkunde und anderen Fachgebieten, inkl. Kardiologie, Neurologie, Neurochirurgie, Nephrologie, Gynäkologie, Sportmedizin, Diabetologie, Hypertensiologie usw. durchgeführt. Mit der statischen retinalen Gefäßanalyse steht eine kostengünstige, reproduzierbare, nicht invasive Screeningtechnik zur Verfügung, um eine prognostische Aussage über die Gefäßgesundheit eines individuellen Patienten zu treffen. Die dynamische retinale Gefäßanalyse besitzt ein weiteres diagnostisches Anwendungsspektrum als die statische, da sie das Verhalten retinaler Gefäße zeitkontinuierlich untersucht. Die Evaluation vaskulärer Erkrankungen sowie zerebro- bzw. kardiovaskulärer Morbidität und Mortalität mittels mehrerer methodologischer Modalitäten retinaler Gefäßanalyse mit ihren jeweiligen quantitativen Biomarkern bietet eine zukunftsträchtige diagnostische Perspektive. Die interdisziplinäre klinische Anwendung dieser vaskulären Biomarker gewinnt zunehmend an Bedeutung, sowohl in der Augenheilkunde als auch in anderen Fachgebieten.
BACKGROUND: Muscle stretch reflexes are widely considered to beneficially influence joint stability and power generation in the lower limbs. While in the upper limbs and especially in the muscles surrounding the shoulder joint such evidence is lacking. OBJECTIVE: To quantify the electromyographical response in the muscles crossing the shoulder of specifically trained overhead athletes to an anterior perturbation force. METHODS: Twenty healthy male participants performed six sets of different external shoulder rotation stretches on an isokinetic dynamometer over a range of amplitudes and muscle pre-activation moment levels. All stretches were applied with a dynamometer acceleration of 10,000∘/s2 and a velocity of 150∘/s. Electromyographical response was measured via sEMG. RESULTS: Consistent reflexes were not observed in all experimental conditions. The reflex latencies revealed a significant muscle main effect (F (2,228) = 99.31, p< 0.001; η2= 0.466; f= 0.934) and a pre-activation main effect (F (1,228) = 142.21, p< 0.001; η2= 0.384; f= 1.418). The stretch reflex amplitude yielded a significant pre-activation main effect (F (1,222) = 470.373, p< 0.001; η2= 0.679; f= 1.454). CONCLUSION: Short latency muscle reflexes showed a tendency to an anterior to posterior muscle recruitment whereby the main internal rotator muscles of the shoulder revealed the most consistent results.
After a liver tumor intervention the medical doctor has to compare both pre and postoperative CT acquisitions to ensure that all carcinogenic cells are destroyed. A correct assessment of the intervention is of vital importance, since it will reduce the probability of tumor recurrence. Some methods have been proposed to support the medical doctors during the assessment process, however, all of them focus on secondary tumors. In this paper a tool is presented that enables the outcome validation for both primary and secondary tumors. Therefore, a multiphase registration (preoperative arterial and portal phases) followed by a registration between the pre and postoperative CT images is carried out. The first registration is in charge of the primary tumors that are only visible in the arterial phase. The secondary tumors will be incorporated in the second registration step. Finally, the part of the tumor that was not covered by the necrosis is quantified and visualized. The method has been tested in 9 patients, with an average registration error of 1.41 mm.
Die Batterie ist eine der absolut zentralen Komponenten des Elektrofahrzeugs. Die serielle Entwicklung und Produktion dieser Batterien und die Verbesserung der Leistungen wird entscheidend für den Erfolg der Elektromobilität sein. Die Batterie ist jedoch nicht das einzige elektrofahrzeugspezifische System, das neu entwickelt, umkonzipiert oder verbessert werden muss. So sind ebenso die Entwicklung der neuen Fahrzeugstruktur sowie des elektrifizierten Antriebsstranges Teil dieses Kapitels. Weiterhin wird ein Blick auf das bedeutende Thema des Thermomanagements geworfen.
Wenn durch innovative, automatisierte Güterwagen betriebswirtschaftliche Vorteile nutzbar gemacht werden sollen, muss die Migration auf das neue System in sinnvollen Teilschritten unter Berücksichtigung der organisationellen und betrieblichen Vereinbarkeit vorgenommen werden. Eine stufenweise Migration mit Nachrüstbarkeit und Kompatibilität kann die optimale Ausstattungsvariante für die unterschiedlichen Betriebsszenarien sowie eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems bieten.
Rare event simulation to optimise maintenance intervals of safety critical redundant subsystems
(2018)
For smaller railway operators or those with a diverse fleet, it can be difficult to collect sufficient data to improve maintenance programs. At the same time, new rules such as entity in charge of maintenance – ECM – regulations impose an additional workload by requiring a dedicated maintenance management system and specific reports. The RailCrowd platform sets out to facilitate compliance with ECM and similar regulations while at the same time pooling anonymised fleet data across operators to form virtual fleets, providing greater data insights.
Sensor positioning and thermal model for condition monitoring of pressure gas reservoirs in vehicles
(2018)
Bereits 2015 wurde in der Zeitschrift „Qualität in der Wissenschaft“ (QiW) über das Kooperationsprojekt „Guter Studienstart im Ingenieurbereich“, das Orientierungssemester von RWTH und FH Aachen, berichtet. In diesem Artikel legen wir den Schwerpunkt auf die Entwicklung des Projekts in den Jahren 2015 bis 2018 und geben eine Rückschau sowie einen Ausblick auf die Entwicklungsperspektiven nach dem offiziellen Projektende.
Retrofitting of existing parabolic trough collector power plants with molten salt tower systems
(2018)
Grenzgänge: Op jöck in Vaals mit Peter Sparla
Inhaltsverzeichnis
6 "Mr. Vaals": Ein Spaziergang mit Peter Sparla durch die niederländische Gemeinde
14 Ein Verein hebt ab: Von der Theorie in die Praxis: Die Flugtechnische Arbeitsgemeinschaft will Studierende fürs Fliegen begeistern
18 Vom Flugplatzkind zur Ingenieurin: Sarah Hamacher hat Luft- und Raumfahrt studiert und arbeitet jetzt bei der ADAC-Luftfahrttechnik
20 Mit Sonne im Tank durch das australische Outback: FH-Student Enno Dülberg berichtet von der World Solar Challenge
24 Es steckt mehr dahinter: Eine Eschweiler Firma entwickelt Elektronik-Lösungen für Anhängerkupplungen - mit Unterstützung der FH Aachen
27 Von Meknès nach Jülich: Die Geschichte von Rabab Azizi
28 Das blaue Wunder neu erleben: Aachener Tuchtradition soll wieder in Mode kommen
32 Es werde Licht: Markus van Hauten macht spektakuläre Landschaftsfotos
36 Maschinenbau von morgen: Dr. Julia Kessler forscht zu additiv gefertigten Leichtbaustrukturen
39 Vier Siebenen und eine Eins: Kopfnuss
40 Auf Tuchfühlung mit der Praxis: Das ausbildungsintegrierende Studium ist anspruchsvoll und fordernd. Aber es bietet den Studierenden und Unternehmen auch viel.
44 Eine große Bühne für die Forschung: FH aachen präsentiert das Spektrum ihrer wissenschaftlichen Arbeit
46 Eine Erfolgsstory: Das Institut für Nano- und Biotechnologien feiert sein 10-jähriges Jubiläum
49 Das Ingenieurstudium früher und heute: Der Verein "Ingenieurfreunde der FH Aachen" blickt auf eine ereignisreiche Zeit zurück
50 Ist es ein Flugzeug? Ist es ein Multikopter: Nein es ist PhoenAix! Das Fluggerät soll Vorteile von Flugzeug- und Hubschraubertechnik kombinieren
54 Güterwagen der Zukunft: Im Studiengang Schienfahrzeugtechnik wird an intelligenten und hoch technisierten Güterwaggons gearbeitet
58 Wenn Gedanken Gestalt annehmen: Prof. Thomas Tünnemann zum Projekt Neo Forma
60 Vorhang auf für die Wissenschaft: Future-Lab-Gala im Theater Aachen
62 Impressum
Dimensionen 2-2018: Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - Virtuelle Realitäten
(2018)
Virtuelle Realitäten
Inhaltsverzeichnis
6 Erweiterte Dimensionen: Special zum Thema Virtual Reality
10 "VR und AR werden unsere Welt durchdringen": Ein Interview zum Potenzial von Virtual und Augmented Reality
14 Lernen aus einem anderen Blickwinkel: VR wird in Studium und Lehre zunehmend angewandt
18 Parallele Realitäten in der Forschung: Virtual und Augmented Reality in Forschungsprojekten
22 Willkommen in der Welt der Möglichkeiten: Wie real ist die Illusion der Realität
24 Eine zündende Idee: Institut für Mikrowellen- und Plasmatechnik (IMP) entwickelt neue Plasmazündkerze für sparsamere Benzinmotoren
28 Der Elefant im Park: "WESTPARK story constructed": Studierende bauen skulpturales Möbel
30 Herr Bernoulli geht auf Reisen: Das "aero | race lab" bringt Experimente zur Luft- und Raumfahrt an die Schulen
32 Eine Auszeit vom Alltag: Martin Stockberg schafft Kunstwerke im Sand
36 Der Einer im urbanen Mobilitätstetris: An der FH Aachen wird urbane Elektromobilität neu gedacht
39 Der Primzahlwürfel: Kopfnuss
40 Schwarz Weiß Bunt: Die politische Kunst des FH-Absolventen Ralf Metzenmacher
44 Die Champions League des Schweißens: LaVa-X will das Laserstrahlschweißen im Vakuum etablieren
46 Auf der Suche nach dem goldenen Schnatz: Stöcke statt Besen. Spielfeld statt Arena. In Jülich spielen Studierende Quidditch.
48 Bei ihm wird Science-Fiction zu Science-Fact: Volker Schmid erzählt von seiner Arbeit beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
52 Die Ideenschmieden: Junge Menschen aus aller Welt diskutieren bei den Summerschools über Zukunftsthemen
56 Forschung auf höchstem Niveau: Dr. Jan Oberländer und Doktorand Dua Özsoylu stehen für das, was das Institut für Nano- und Biotechnologien auszeichnet
58 Der Dom und ich: Dompublikation und LEGO-Throne zum Jubiläum 40 Jahre UNESCO-Weltkulturerbe
62 Sag "Ja" zum Studium: Der neue kooperative Bachelorstudiengang "Elektrotechnik mit Orientierungssemester"
63 Impressum