@article{DePremekMottok, author = {De, Sangita and Premek, Brada and Mottok, J{\"u}rgen}, title = {Derivation of Optimized Threshold of Semantic Alignment Metrics for Intepretation of Interoperability and Reusability of Cross-enterprise Vehicle Service Interface Models}, series = {Informatica}, volume = {47}, journal = {Informatica}, number = {7}, publisher = {Slovenian Society Informatika}, issn = {0350-5596}, doi = {10.31449/inf.v47i7.4739}, abstract = {Over the past decade, cars have turned gradually into real cyber physical systems. The collaboration of services between the service-oriented, cross-enterprise vehicle application frameworks has increased to generate novel, smart and complicated vehicle services. Consequently, from an interoperability perspective, semantically mapping of vehicle service component's interface ontological models emerged as a big research interest in automotive application domain that manipulates several cross-enterprise synergy knowledge applications frameworks. The ontological metamodeling lays the foundation for building semantic bridge and exploring semantic associations between service components' interface models based on the domain knowledge for semantic interoperability. Also, several semantic quality metrics has been defined over time for the vehicle service interface ontological metamodels. The empirically evaluated values of these metrics can be used to assess progress in cross-enterprise interoperability between the service and the clients' APIs ontological models in vehicle domain. Despite potential benefits of semantic alignment quality metrics, the effective use of these metrics for vehicle service interface ontologies have proven elusive. Yes, such metrics can be used successfully for quantification, but then they mostly fail to provide adequate annotations in subsequent decision-making in the direction of semantic interoperability and reusability. The effective use of ontology semantic alignment quality metrics is basically hindered in the absence of the meaningful thresholds. In fact, the absence of an effective and meaningful threshold for the semantic similarity measure between various vehicle service interface ontological metamodels, motivates this research work which not only proposes a design approach to an optimized threshold for the semantic similarity metrics but also applies this threshold on few defined semantic alignment quality metrics. This paper also uses a real-world vehicle domain industrial case study to illustrate the design approach.}, language = {en} } @article{HuberHeindlSchlosseretal., author = {Huber, Lea and Heindl, Melanie and Schlosser, Marc and Pfitzner, Arno and Dawoud, Belal}, title = {On the Cycle Stability and Macroscopic Structure of Iron Oxide Pellets for Thermochemical Hydrogen Storage: Influence of Water Content during the Pelletizing Process}, series = {Applied Sciences}, volume = {13}, journal = {Applied Sciences}, number = {11}, publisher = {MDPI}, address = {16}, doi = {10.3390/app13116408}, abstract = {Hydrogen storage based on the repeated reduction and oxidation (redox) reactions of iron oxide/iron composites represents a promising technology. This work is dedicated to studying the influence of the amount of water added during the pelletizing process on the cycle stability and structure of iron oxide pellets. The storage composites were prepared from iron oxide (Fe2O3) and 10 wt.-\% support material (cement) with different amounts of water (18 and 33 wt.-\%) in a laboratory-scale pelletizing disk. To evaluate the cycle stability of the composites, the kinetics of the redox reactions were experimentally measured at 800 ∘ C in an atmosphere of 50\% N2 and 50\% H2 (reduction) or 50\% steam (oxidation), respectively. Moreover, the structure of the pellets was analyzed by micro-computed tomography scans. It turned out that pellets with higher water contents attained faster kinetics and a higher cycle stability. The sample with the least water content (18 wt.-\%) needed about 26 min and 19 min to reach a conversion rate of 80\% during the reduction and oxidation reactions of the sixth redox cycle, respectively. In contrast, the sample with the highest water content (33 wt.-\%) could achieve the same conversion rate after 18 min (reduction) and 13 min (oxidation) during the ninth redox cycle.}, language = {en} } @article{WalterSchwanzerHagenetal., author = {Walter, Stefanie and Schwanzer, Peter and Hagen, Gunter and Rabl, Hans-Peter and Dietrich, Markus and Moos, Ralf}, title = {Combined Ash and Soot Monitoring for Gasoline Particulate Filters Using a Radio-Frequency-Based Sensor}, series = {Emission Control Science and Technology}, journal = {Emission Control Science and Technology}, publisher = {Springer}, doi = {10.1007/s40825-023-00235-y}, pages = {9}, abstract = {Increasingly stringent emission limits have made particulate filters necessary for gasoline engines. Similar to diesel applications, gasoline particulate filters (GPFs) can be monitored by differential pressure measurement or by the radio-frequency-based filter diagnosis (RF sensor). In addition to measuring the soot loading, ash detection is critical for monitoring the GPF over the entire vehicle lifetime. Because the RF sensor detects the filter loading through a change in the dielectric properties of the GPF, it can detect not only soot but also ash. In diesel applications, the RF sensor has already demonstrated its potential for ash detection. To verify the feasibility of simultaneous ash and soot monitoring for GPFs, filters were loaded with ash on an engine test bench and measured on a lab test bench under defined synthetic exhaust gas conditions. By evaluating resonant modes, soot and ash could be clearly distinguished, as ash mainly affects the resonant frequency, while soot also changes the quality factor due to its high dielectric losses. However, higher soot loadings could not be detected by the resonant parameters, but instead by a frequency-averaged transmission signal. While the presence of ash caused an offset in this signal, its sensitivity to soot was not affected. Thus, the influence of ash can be corrected if the signal in the soot-free filter state is known, e.g., from the behavior of the resonant parameters. Therefore, even with a continuously increasing ash loading over the lifetime of a vehicle, an accurate soot detection is possible with the RF sensor.}, language = {en} } @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}, publisher = {Ostbayerische Hochschule Regensburg}, address = {Regensburg}, 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.}, language = {de} } @unpublished{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}, publisher = {SSRN}, doi = {10.2139/ssrn.4635066}, abstract = {In this study, a pilot-scale trickle-bed reactor for biological methanation and various scale-up scenarios for 2023 and 2050 were investigated using LCA. A best- and worst-case scenario for technology development until 2050 was evolved using cross consistency analysis and 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 especially electrolysis operation has a large impact on total emissions. The final Monte-Carlo simulation shows that the technology is likely to achieve a low GWP with a median of 104.0 kg CO2-eq / MWh CH4.}, language = {en} } @techreport{SoergelLudererEmelianovaetal., author = {S{\"o}rgel, Dominika and Luderer, Gunnar and Emelianova, Polina and Koch, Otto and Timpe, Christof and Bauer, Franz and Sterner, Michael}, title = {Kopernikus-Szenarienvergleich - Robuste Eigenschaften von Klimaschutzpfaden zur Treibhausgasneutralit{\"a}t 2045 und relevante Unsicherheiten}, publisher = {Kopernikus-Projekte}, address = {Potsdam}, pages = {54 S.}, abstract = {Im Rahmen der vier Kopernikus-Projekte - Ariadne, ENSURE, P2X und SynErgie - wird die Transformation des deutschen Energiesystems hin zur Klimaneutralit{\"a}t analysiert. Im vorliegenden Bericht werden hierbei robuste Kernaussagen und relevante Unsicherheiten derjenigen Szenarien der Kopernikus-Schwesterprojekte dargestellt, die zur Zielsetzung die Klimaneutralit{\"a}t 2045 haben. Hierbei liegt der Fokus auf Indikatoren, die eine besonders hohe klimapolitische Relevanz haben.}, language = {de} } @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}, organization = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg}, isbn = {978-3-96256-100-0}, doi = {10.35096/othr/pub-5901}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-59011}, 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} } @inproceedings{SchweibererRauchBrueckl, author = {Schweiberer, Philipp and Rauch, Johannes and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Control strategy for industrial reactive power sources depending on a specified reactive power setpoint value}, series = {ETG Kongress 2023: Die Energiewende beschleunigen, 25.-26. Mai 2023, Kassel, Germany}, booktitle = {ETG Kongress 2023: Die Energiewende beschleunigen, 25.-26. Mai 2023, Kassel, Germany}, publisher = {VDE VERLAG}, address = {Berlin}, organization = {Energietechnische Gesellschaft }, isbn = {978-3-8007-6108-1}, pages = {553 -- 558}, abstract = {Industrial plants can provide reactive power (Q) for system- and grid-serving behavior, for which a functioning reactive power management system is essential. To make reactive power retrieval as efficient and safe as possible, the selection of reactive power sources to meet the Q-demand must consider their sensitivities and the restrictions of the industrial grid, such as operating equipment utilization or voltage limits. On this basis, a concept for a sensitivity-based control strategy that manages the reactive power retrieval of multiple reactive power sources depending on a predefined reactive power demand value is proposed. Based on the simulation of an industrial plant in the medium-voltage grid, which can provide reactive power in the form of industrial compensation systems (ICS) and generators, the operation of the algorithm is shown.}, 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} } @inproceedings{Haumer, author = {Haumer, Anton}, title = {Modeling and Control Design of an Educational Magnetic Levitation System}, series = {Proceedings of the 15th International Modelica Conference 2023, Aachen, October 9-11}, booktitle = {Proceedings of the 15th International Modelica Conference 2023, Aachen, October 9-11}, publisher = {Link{\"o}ping University Electronic Press}, issn = {1650-3686}, doi = {10.3384/ecp204763}, abstract = {A magnetic levitation system is a perfect educational example of a nonlinear unstable system. Only with suitable control, a small permanent magnet can be held floating stable below a coil. After modeling and simulation of the system, control of the system can be developed. At the end, the control algorithm can be coded on a microcontroller, connected to a pilot plant.}, language = {en} }