@inproceedings{FuhrmannNiemetz, author = {Fuhrmann, Thomas and Niemetz, Michael}, title = {Analysis and Improvement of Engineering Exams Toward Competence Orientation by Using an AI Chatbot}, series = {Towards a Hybrid, Flexible and Socially Engaged Higher Education: Proceedings of the 26th International Conference on Interactive Collaborative Learning (ICL2023), Volume 1}, booktitle = {Towards a Hybrid, Flexible and Socially Engaged Higher Education: Proceedings of the 26th International Conference on Interactive Collaborative Learning (ICL2023), Volume 1}, publisher = {Springer Nature}, address = {Cham}, isbn = {9783031519789}, issn = {2367-3370}, doi = {10.1007/978-3-031-51979-6_42}, pages = {403 -- 411}, abstract = {ChatGPT is currently one of the most advanced general chatbots. This development leads to diverse challenges in higher education, like new forms of teaching and learning, additional exam methods, new possibilities for plagiarism, and many more topics. On the other side with the development of advanced AI tools, pure knowledge will be less and less important, and demands from industry will change toward graduates with higher competencies. Education has therefore to be changed from knowledge-centered toward competence centered. The goal of this article is to use ChatGPT for analyzing and improving the competence orientation of exams in engineering education. The authors use ChatGPT to analyze exams from different engineering subjects to evaluate the performance of this chatbot and draw conclusions about the competence orientation of the tested exams. The obtained information is used to develop ideas for increasing the competence orientation of exams. From this analysis, it is visible that ChatGPT gives good performance mainly where knowledge is tested. It has, however, much more problems with transfer questions or tasks where students need creativity or complex insights for finding new solutions. Based on this result, exams and also lectures can be optimized toward competence orientation.}, language = {en} } @inproceedings{RiegervandeParRabletal., author = {Rieger, Anna and van de Par, Steven and Rabl, Hans-Peter and Oetjen, Arne}, title = {Sch{\"a}rfeurteile f{\"u}r tonhaltige Ger{\"a}usche und die Konsequenzen f{\"u}r die instrumentelle psychoakustische Analyse}, series = {Fortschritte der Akustik - DAGA 2024, 50. Jahrestagung f{\"u}r Akustik, 18.-21. M{\"a}rz 2024 in Hannover}, booktitle = {Fortschritte der Akustik - DAGA 2024, 50. Jahrestagung f{\"u}r Akustik, 18.-21. M{\"a}rz 2024 in Hannover}, publisher = {Deutsche Gesellschaft f{\"u}r Akustik e.V. (DAGA)}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-939296-22-5}, pages = {1210 -- 1213}, abstract = {In einer vorrangegangenen Studie wurde der Einfluss psychoakustischer Parameter auf Pr{\"a}ferenzurteile f{\"u}r konsonante und dissonante Ger{\"a}usche untersucht. Diese Ger{\"a}usche hatten die gleiche Lautheit und basierten auf einem festen Rauschhintergrund und eingebetteten hochfrequenten Tonkomponenten. Es zeigte sich, dass die Pr{\"a}ferenzurteile eines Probandenkollektives durch ebenfalls erhobene Subjektivurteile zu Sch{\"a}rfe, Tonhaltigkeit und Dissonanz mit hoher Pr{\"a}zision vorhergesagt werden konnten.Durch das angewandte Versuchsdesign konnte diese rein auf Subjektivbeurteilungen bestehende Vorhersage mit einer instrumentellen Vorhersage der Pr{\"a}ferenzurteile verglichen werden. Der Vergleich ergab einen niedrigeren Korrelationskoeffizienten f{\"u}r die modellbasierte Vorhersage, was auch durch die sehr niedrige Korrelation (R2<0,2) der berechneten Sch{\"a}rfe nach DIN45692 mit den Sch{\"a}rfe-Subjektivurteilen zu begr{\"u}nden war. Eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung der unzureichenden Prognose der Sch{\"a}rfeurteile k{\"o}nnte in der Bewertungsstrategie der Proband:innen zu finden sein. F{\"u}r die getesteten Ger{\"a}usche mit auff{\"a}lligen tonalen Komponenten k{\"o}nnte statt der Sch{\"a}rfe des Gesamtger{\"a}uschs nur die Sch{\"a}rfe des tonalen Ger{\"a}uschobjekts ber{\"u}cksichtigt worden sein. Die Sch{\"a}rfe-Analyse der auf ihren tonalen Anteil reduzierten Signale zeigt eine sehr gute {\"U}bereinstimmung mit den Subjektivurteilen, was die Hypothese einer Trennung von Ton- und Rauschobjekten unterst{\"u}tzt. Es wird diskutiert, ob und wie das Paradigma der akustischen Objekttrennung in der Modellierung psychoakustischer Empfindungsgr{\"o}ßen Anwendung finden kann.}, language = {de} } @article{HeberlWithelmKauletal., author = {Heberl, Michael and Withelm, Christian and Kaul, Anja and Rank, Daniel and Sterner, Michael}, title = {Prospective Life Cycle Assessment of Biological Methanation in a Trickle-Bed Pilot Plant and a Potential Scale-Up}, series = {Energies}, volume = {17}, journal = {Energies}, number = {9}, publisher = {MDPI AG}, address = {Basel}, issn = {1996-1073}, doi = {https://doi.org/10.3390/en17092206}, abstract = {The fluctuating nature of renewable energies results in the need for sustainable storage technologies to defossilize the energy system without other negative consequences for humans and the environment. In this study, a pilot-scale trickle-bed reactor for biological methanation and various scale-up scenarios for 2024 and 2050 were investigated using life cycle assessment. A best- and worst-case scenario for technology development until 2050 was evolved using cross-consistency analysis and a morphological field, based on which the data for the ecological models were determined. The results show that the plant scale-up has a very positive effect on the ecological consequences of methanation. In the best-case scenario, the values are a factor of 23-780 lower than those of the actual plant today. A hot-spot analysis showed that electrolysis operation has an especially large impact on total emissions. The final Monte Carlo simulation shows that the technology is likely to achieve a low global warming potential with a median of 104.0 kg CO2-eq/MWh CH4 and thus can contribute to decarbonization.}, language = {en} } @techreport{BrixnerGnerlichJakobetal., author = {Brixner, Luis and Gnerlich, Patrick and Jakob, Jonas and Kiener, Johannes and Oberl{\"a}nder, Jonas and Pl{\"o}ßl, Moritz and Sch{\"a}chinger, Stefan and Stelz, Raphael and Wartner, Felix}, title = {FMS-Berichte Wintersemester 2023/24}, number = {1}, editor = {Fuhrmann, Thomas and Niemetz, Michael and Reindl, Andrea}, address = {Regensburg}, organization = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg / Fakult{\"a}t Elektro- und Informationstechnik}, doi = {10.35096/othr/pub-7779}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-77796}, pages = {47}, abstract = {Dieser Bericht entstand urspr{\"u}nglich auf Initiative der Studierenden des damals neuen Masterstudiengangs „Elektro- und Informationstechnik (MEI)" an der OTH Regensburg, die an der Pflichtlehrveranstaltung „Forschungsmethoden und Seminar (FMS)" im Wintersemester 2020/21 teilnahmen. Diese Lehrveranstaltung hat das Ziel, systematisch an das wissenschaftliche Arbeiten, speziell die Wissenschaftskommunikation, heranzuf{\"u}hren. Daher ist im Laufe der Veranstaltung geeignete Literatur zu einem individuellen Thema zu recherchieren, sind Ver{\"o}ffentlichungen auf ihre Relevanz hin zu beurteilen und letztendlich gilt es eine eigene Ausarbeitung basierend auf der Literaturrecherche zu erstellen und diese in einem Vortrag zu pr{\"a}sentieren. Parallel dazu wird im Theorieteil die entsprechende Hinf{\"u}hrung zu den verschiedenen Elementen der Wissenschaftskommunikation vermittelt: • Bedeutung der Wissenschaftskommunikation f{\"u}r die Arbeit der Ingenieure in Forschung und Entwicklung • Literaturrecherche, Suchmaschinen, Sichtung und Analyse vorhandener Publikationen, Bewertung der Qualit{\"a}t aufgefundener Fachliteratur, Auswahl geeigneter Materialien f{\"u}r die eigene Arbeit • Aufbereitung und Darstellung der recherchierten technischer Inhalte in Form einer seitenanzahlbegrenzten wissenschaftlichen Ausarbeitung • Einhalten formaler Randbedingungen bzgl. Strukturierung, einschl. Bildnachweise und Zitationsstile • Peer-review-Prozess bei wertsch{\"a}tzender Beurteilung der Leistung anderer • Publikumsangepasstes Aufbereiten komplexer fachlicher Inhalte mit hochschul{\"o}ffentlicher Pr{\"a}sentation der Ergebnisse • F{\"u}hren m{\"u}ndlicher wissenschaftlicher Diskurse Die pr{\"a}sentierten Themen beruhen nicht auf eigener Forschungst{\"a}tigkeit, sondern sind als einf{\"u}hrende Reviewartikel zum jeweiligen vorgegebenen technischen oder gesellschaftspolitischen Forschungsthema zu verstehen.}, subject = {Elektrotechnik}, language = {mul} } @techreport{BloesserBranilovicMichaeletal., author = {Bl{\"o}ßer, Julia and Branilovic, Fabio and Michael, Bretz and Ebner, Andreas and Gleich, Ralf and Inderst, Christian and Kopp, Lorenz and M{\"u}ller, Markus and Sch{\"a}chiner, Michael and von Beerfelde, Rebekka}, title = {FMS-Berichte Sommersemester 2024}, series = {FMS-Berichte Sommersemester 2024}, journal = {FMS-Berichte Sommersemester 2024}, number = {1}, editor = {Fuhrmann, Thomas and Niemetz, Michael and Reindl, Andrea}, address = {Regensburg}, organization = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg / Fakult{\"a}t Elektro- und Informationstechnik}, doi = {10.35096/othr/pub-7780}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-77801}, pages = {56}, abstract = {Dieser Bericht entstand urspr{\"u}nglich auf Initiative der Studierenden des damals neuen Masterstudiengangs „Elektro- und Informationstechnik (MEI)" an der OTH Regensburg, die an der Pflichtlehrveranstaltung „Forschungsmethoden und Seminar (FMS)" im Wintersemester 2020/21 teilnahmen. Diese Lehrveranstaltung hat das Ziel, systematisch an das wissenschaftliche Arbeiten, speziell die Wissenschaftskommunikation, heranzuf{\"u}hren. Daher ist im Laufe der Veranstaltung geeignete Literatur zu einem individuellen Thema zu recherchieren, sind Ver{\"o}ffentlichungen auf ihre Relevanz hin zu beurteilen und letztendlich gilt es eine eigene Ausarbeitung basierend auf der Literaturrecherche zu erstellen und diese in einem Vortrag zu pr{\"a}sentieren. Parallel dazu wird im Theorieteil die entsprechende Hinf{\"u}hrung zu den verschiedenen Elementen der Wissenschaftskommunikation vermittelt: • Bedeutung der Wissenschaftskommunikation f{\"u}r die Arbeit der Ingenieure in Forschung und Entwicklung • Literaturrecherche, Suchmaschinen, Sichtung und Analyse vorhandener Publikationen, Bewertung der Qualit{\"a}t aufgefundener Fachliteratur, Auswahl geeigneter Materialien f{\"u}r die eigene Arbeit • Aufbereitung und Darstellung der recherchierten technischer Inhalte in Form einer seitenanzahlbegrenzten wissenschaftlichen Ausarbeitung • Einhalten formaler Randbedingungen bzgl. Strukturierung, einschl. Bildnachweise und Zitationsstile • Peer-review-Prozess bei wertsch{\"a}tzender Beurteilung der Leistung anderer • Publikumsangepasstes Aufbereiten komplexer fachlicher Inhalte mit hochschul{\"o}ffentlicher Pr{\"a}sentation der Ergebnisse • F{\"u}hren m{\"u}ndlicher wissenschaftlicher Diskurse Die pr{\"a}sentierten Themen beruhen nicht auf eigener Forschungst{\"a}tigkeit, sondern sind als einf{\"u}hrende Reviewartikel zum jeweiligen vorgegebenen technischen oder gesellschaftspolitischen Forschungsthema zu verstehen.}, subject = {Elektrotechnik}, language = {mul} } @unpublished{SchummAbdelKhalekBrownetal., author = {Schumm, Leon and Abdel-Khalek, Hazem and Brown, Tom and Ueckerdt, Falko and Sterner, Michael and Fioriti, Davide and Parzen, Max}, title = {The impact of temporal hydrogen regulation on hydrogen exporters and their domestic energy transition}, publisher = {Research Square Platform LLC}, doi = {10.21203/rs.3.rs-4285425/v1}, abstract = {As global demand for green hydrogen rises, potential hydrogen exporters move into the spotlight. However, the large-scale installation of on-grid hydrogen electrolysis for export can have profound impacts on domestic energy prices and energy-related emissions. Our investigation explores the interplay of hydrogen exports, domestic energy transition and temporal hydrogen regulation, employing a sector-coupled energy model in Morocco. We find substantial co-benets of domestic climate change mitigation and hydrogen exports, whereby exports can reduce domestic electricity prices while mitigation reduces hydrogen export prices. However, increasing hydrogen exports quickly in a system that is still dominated by fossil fuels can substantially raise domestic electricity prices, if green hydrogen production is not regulated. Surprisingly, temporal matching of hydrogen production lowers domestic electricity cost by up to 31\% while the effect on exporters is minimal. This policy instrument can steer the welfare (re-)distribution between hydrogen exporting firms, hydrogen importers, and domestic electricity consumers and hereby increases acceptance among actors.}, language = {en} } @article{TremmelNaglerKutteretal., author = {Tremmel, Florian and Nagler, Oliver and Kutter, Christoph and Holmer, Rainer}, title = {Mechanical robustness analysis of semiconductors with a single needle probe card using acoustic emissions}, series = {e-Journal of Nondestructive Testing}, volume = {29}, journal = {e-Journal of Nondestructive Testing}, number = {10}, publisher = {NDT.net}, issn = {1435-4934}, doi = {10.58286/30254}, abstract = {The combination of indentation testing and acoustic emission (AE) is widely used to analyze the fracture toughness of test substrates. In the manufacturing of semiconductor devices this material parameter also plays an important role. During the so-called wafer testing inside a wafer prober small probe tips are pressed onto the chip surface to check its performance. To prevent damaging the chip by that, the fracture toughness and load limit of it has to be defined in a prequalification step. This paper presents a test system that imitates the wafer testing process as close as possible and uses acoustic emission to detect appearing cracks and thereby also the load limit. The frontend of the test setup consists of a modular single needle probe card which can be placed in a wafer prober. Also, the indenter properties (tip diameter, stiffness, etc.) can be adjusted to the probe used later on during productive wafer testing to ensure realistic probing conditions. A piezoelectric sensor and a full strain gauge Wheatstone bridge are implemented close to the single indenter to measure the AEs and the applied contact force respectively. The signal-to-noise-ratios (SNRs) of both sensors are improved with an own analog amplifier module before recording them with an USB oscilloscope. A developed measurement software (LabVIEW) is used to adjust measurement parameters (trigger limit, record length, conversion factors, etc.) and automatically store and separate measurement data from different acoustic events and imprints. To evaluate the result files a second software tool (MATLAB) reads the files out and clusters the recorded events to separate crack signals from electrical and mechanical disturbances. With a prototype first test results are generated and the functionality and accuracy of the measurement concept is proven.}, language = {en} } @article{GaertnerMarxSchubachGadereretal., author = {G{\"a}rtner, Sebastian and Marx-Schubach, Thomas and Gaderer, Matthias and Schmitz, Gerhard and Sterner, Michael}, title = {Techno-Economic Analysis of Carbon Dioxide Separation for an Innovative Energy Concept towards Low-Emission Glass Melting}, series = {energies}, volume = {16}, journal = {energies}, number = {5}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, doi = {10.3390/en16052140}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-53627}, pages = {1 -- 25}, abstract = {The currently still high fossil energy demand is forcing the glass industry to search for innovative approaches for the reduction in CO2 emissions and the integration of renewable energy sources. In this paper, a novel power-to-methane concept is presented and discussed for this purpose. A special focus is on methods for the required CO2 capture from typical flue gases in the glass industry, which have hardly been explored to date. To close this research gap, process simulation models are developed to investigate post-combustion CO2 capture by absorption processes, followed by a techno-economic evaluation. Due to reduced flue gas volume, the designed CO2 capture plant is found to be much smaller (40 m3 absorber column volume) than absorption-based CO2 separation processes for power plants (12,560 m3 absorber column volume). As there are many options for waste heat utilization in the glass industry, the waste heat required for CO2 desorption can be generated in a particularly efficient and cost-effective way. The resulting CO2 separation costs range between 41 and 42 EUR/t CO2, depending on waste heat utilization for desorption. These costs are below the values of 50-65 EUR/t CO2 for comparable industrial applications. Despite these promising economic results, there are still some technical restrictions in terms of solvent degradation due to the high oxygen content in flue gas compositions. The results of this study point towards parametric studies for approaching these issues, such as the use of secondary and tertiary amines as solvents, or the optimization of operating conditions such as stripper pressure for further cost reductions potential.}, language = {en} } @techreport{AndratschkeCeulloDawoudetal., author = {Andratschke, Christin and Ceullo, Laura and Dawoud, Belal and Draeger, Susan and Gerdes, Thorsten and Giebisch, Matthias and Grießhammer, Peter and Haas, Katharina and Haug, Sonja and Helling, Dominik and Kominis, Lena and Lang, Christian and Malz, Sebastian and Melzl, Johannes and Michlbauer, David and M{\"u}hlberger, Thomas and Nagl, Klaus and Preis, Michael and Rechenauer, Christian and Riederer, Michael and R{\"u}ckerl, Alexander and Saller, Tobias and Schnabl, Andreas and Stadler, Michael and Steffens, Oliver and Steininger, Peter and Stelzl, Andr{\´e} and Toutouly, Lovis and Trauner, Matthias and Vetter, Miriam and Walbrunn, Johannes and Weber, Karsten and Zielbauer, Lukas}, title = {MAGGIE: Energetische Modernisierung des genossenschaftlichen Wohnquartiers Margaretenau in Regensburg}, editor = {Steffens, Oliver}, address = {Regensburg}, isbn = {978-3-96256-100-0}, doi = {10.35096/othr/pub-5335}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-53354}, pages = {XVIII, 462 S.}, abstract = {Im Projekt MAGGIE wurden f{\"u}r das genossenschaftliche historische Stadtquartier „Margaretenau" in Regensburg Musterl{\"o}sungen f{\"u}r energieoptimiertes Wohnen mit innovativen Wandaufbauten aus solaraktiven Baukonstruktionen und einer vorhersagebasierten Versorgungstechnologie erforscht. Dazu wurde ein bestehendes Wohngeb{\"a}ude als Demonstrations- und Versuchsobjekt mit einem neuartigen, besonders effizienten Hybridsystem aus W{\"a}rmepumpentechnologie und Kraft- W{\"a}rme-Kopplung ausgestattet und untersucht, erg{\"a}nzt durch eine dynamische W{\"a}rmelogistik zur Verringerung von Verteilungsverlusten. Das System wurde durch ein neu entwickeltes, allgemein einsetzbares Planungs-, Optimierungs- und Steuerungstool ausgelegt und im Betrieb geregelt. Die in Echtzeit laufende Nachoptimierung des Systems w{\"a}hrend des Betriebs greift dabei auf reale Monitoringdaten zu. Die Einbindung von Nutzerbedarfsprofilen, Stromb{\"o}rse und Wetterdaten in die Steuerung gestattet einen dynamischen und perspektivischen Anlagenbetrieb zur Maximierung der Solar- und Umweltw{\"a}rme-Anteile der Energieversorgung und leistet damit einen wirksamen Beitrag zu einem emissionsarmen, klimafreundlichen Geb{\"a}udebetrieb. F{\"u}r die denkmalgerechte Modernisierung der historischen Fassaden wurde ein solaraktives und solaradaptives Außenputzsystem entwickelt und in der Realit{\"a}t getestet. Am Bestandsgeb{\"a}ude kam anstelle eines W{\"a}rmed{\"a}mmverbundsystems ein innovativer D{\"a}mmputz mit Mikrohohlglaskugeln zum Einsatz. Die Skalierbarkeit erlaubt eine abschnittsweise Modernisierung des gesamten Ensembles {\"u}ber mehrere Jahre. Durch die hohe Energieeffizienz wird die Warmmiete f{\"u}r die Bewohner der genossenschaftlichen Siedlung durch die Modernisierungsmaßnahmen nicht erh{\"o}ht, so dass auch nach der Modernisierung ein bezahlbares Wohnen sichergestellt wird.}, subject = {Altbaumodernisierung}, language = {de} } @techreport{GeissLiedlThalhammeretal., author = {Geiss, Florian and Liedl, Lucia and Thalhammer, Florian and Mauderer, Johannes and Meier, Maximilian and Geitner, Florian and Bindl, Jakob and Belz, Reinhold}, title = {FMS-BERICHTE WINTERSEMESTER 2022/23}, editor = {Meier, Hans and Niemetz, Michael and Fuhrmann, Thomas and Reindl, Andrea}, address = {Regensburg}, organization = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg / Fakult{\"a}t Elektro- und Informationstechnik}, doi = {10.35096/othr/pub-6032}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-60324}, pages = {II, 42}, abstract = {Dieser Bericht entstand auf Initiative der Studierenden des Masterstudiengangs Elektro- und Informationstechnik (MEI)", die an der Pflichtlehrveranstaltung „Forschungsmethoden und Seminar (FMS)" im Wintersemester 2022/23 teilnahmen. Diese Lehrveranstaltung hat das Ziel, systematisch an das wissenschaftliche Arbeiten, speziell die Wissenschaftskommunikation, heranzuf{\"u}hren. Daher war geeignete Literatur zu einem individuellen Thema zu recherchieren, Ver{\"o}ffentlichungen auf ihre Relevanz hin zu beurteilen und letztendlich eine eigene Ausarbeitung basierend auf der Literaturrecherche zu erarbeiten und diese in einem Vortrag zu pr{\"a}sentieren. Parallel dazu erfolgte im Theorieteil die entsprechende Hinf{\"u}hrung zu den verschiedenen Elementen der Wissenschaftskommunikation: • Bedeutung der Wissenschaftskommunikation f{\"u}r die Arbeit der Ingenieure in Forschung und Entwicklung • Literaturrecherche, Suchmaschinen, Sichtung und Analyse vorhandener Publikationen, Bewertung der Qualit{\"a}t aufgefundener Fachliteratur, Auswahl geeigneter Materialien f{\"u}r die eigene Arbeit • Aufbereitung und Darstellung der recherchierten technischer Inhalte in Form einer seitenanzahlbegrenzten wissenschaftlichen Ausarbeitung • Einhalten formaler Randbedingungen bzgl. Strukturierung, einschl. Bildnachweise und Zitationsstile • Peer-review-Prozess bei wertsch{\"a}tzender Beurteilung der Leistung anderer • Publikumsangepasstes Aufbereiten komplexer fachlicher Inhalte mit hochschul{\"o}ffentlicher Pr{\"a}sentation der Ergebnisse • F{\"u}hren m{\"u}ndlicher wissenschaftlicher Diskurse Nachdem die Masterstudierenden in der Regel {\"u}ber noch keine eigene wissenschaftliche Forschungserfahrung bzw. -inhalte verf{\"u}gen, lag der w{\"a}hlbare Schwerpunkt der Literatursuche auf der Bearbeitung von vorgegeben aktuellen technischen oder gesellschaftspolitischen Forschungsthemen.}, subject = {Elektrotechnik}, language = {de} }