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    <title language="deu">MAGGIE: Energetische Modernisierung des genossenschaftlichen&#13;
Wohnquartiers Margaretenau in Regensburg</title>
    <abstract language="deu">Im Projekt MAGGIE wurden für das genossenschaftliche historische Stadtquartier „Margaretenau“ in Regensburg Musterlösungen für energieoptimiertes Wohnen mit innovativen Wandaufbauten aus solaraktiven Baukonstruktionen und einer vorhersagebasierten Versorgungstechnologie erforscht.&#13;
Dazu wurde ein bestehendes Wohngebäude als Demonstrations- und Versuchsobjekt mit einem neuartigen, besonders effizienten Hybridsystem aus Wärmepumpentechnologie und Kraft- Wärme-Kopplung ausgestattet und untersucht, ergänzt durch eine dynamische Wärmelogistik zur Verringerung von Verteilungsverlusten.&#13;
&#13;
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 während des Betriebs greift dabei auf reale Monitoringdaten zu. Die Einbindung von Nutzerbedarfsprofilen, Strombörse und Wetterdaten in die Steuerung gestattet einen dynamischen und perspektivischen  Anlagenbetrieb zur Maximierung der Solar- und Umweltwärme-Anteile der Energieversorgung und leistet damit einen wirksamen Beitrag zu einem emissionsarmen, klimafreundlichen Gebäudebetrieb.&#13;
&#13;
Für die denkmalgerechte Modernisierung der historischen Fassaden wurde ein solaraktives und solaradaptives Außenputzsystem entwickelt und in der Realität getestet. Am Bestandsgebäude kam anstelle eines Wärmedämmverbundsystems ein innovativer Dämmputz mit Mikrohohlglaskugeln zum Einsatz.&#13;
&#13;
Die Skalierbarkeit erlaubt eine abschnittsweise Modernisierung des gesamten Ensembles über mehrere Jahre. Durch die hohe Energieeffizienz wird die Warmmiete für die Bewohner der genossenschaftlichen Siedlung durch die Modernisierungsmaßnahmen nicht erhöht, so dass auch nach der Modernisierung ein bezahlbares Wohnen sichergestellt wird.</abstract>
    <subTitle language="deu">Musterlösungen für solaroptimiertes Wohnen mit innovativen solaraktiven Baustoffen und einem KI-gestützten Energiemanagement für eine netzdienliche, emissionsarme Strom- und Wärmelogistik; Ergebnisbericht</subTitle>
    <identifier type="isbn">978-3-96256-100-0</identifier>
    <identifier type="doi">10.35096/othr/pub-5335</identifier>
    <identifier type="urn">urn:nbn:de:bvb:898-opus4-53354</identifier>
    <note>Gefördert durch einen Beschluss des Bundestages durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK); Projektlaufzeit Oktober 2017 bis Juni 2022; Förderkennzeichen 03SBE0007A–E</note>
    <note>korrigierte Version unter: https://doi.org/10.35096/othr/pub-5901</note>
    <licence>Keine Lizenz - Es gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG</licence>
    <author>Christin Andratschke</author>
    <author>Laura Ceullo</author>
    <author>Belal Dawoud</author>
    <author>Susan Draeger</author>
    <author>Thorsten Gerdes</author>
    <author>Matthias Giebisch</author>
    <author>Peter Grießhammer</author>
    <author>Katharina Haas</author>
    <author>Sonja Haug</author>
    <author>Dominik Helling</author>
    <author>Lena Kominis</author>
    <author>Christian Lang</author>
    <author>Sebastian Malz</author>
    <author>Johannes Melzl</author>
    <author>David Michlbauer</author>
    <author>Thomas Mühlberger</author>
    <author>Klaus Nagl</author>
    <author>Michael Preis</author>
    <author>Christian Rechenauer</author>
    <author>Michael Riederer</author>
    <author>Alexander Rückerl</author>
    <author>Tobias Saller</author>
    <author>Andreas Schnabl</author>
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    <author>André Stelzl</author>
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Wohnquartiers Margaretenau in Regensburg</title>
    <abstract language="deu">Im Projekt MAGGIE wurden für das genossenschaftliche historische Stadtquartier „Margaretenau“ in Regensburg Musterlösungen für energieoptimiertes Wohnen mit innovativen Wandaufbauten aus solaraktiven Baukonstruktionen und einer vorhersagebasierten Versorgungstechnologie erforscht.&#13;
Dazu wurde ein bestehendes Wohngebäude als Demonstrations- und Versuchsobjekt mit einem neuartigen, besonders effizienten Hybridsystem aus Wärmepumpentechnologie und Kraft- Wärme-Kopplung ausgestattet und untersucht, ergänzt durch eine dynamische Wärmelogistik zur Verringerung von Verteilungsverlusten.&#13;
&#13;
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 während des Betriebs greift dabei auf reale Monitoringdaten zu. Die Einbindung von Nutzerbedarfsprofilen, Strombörse und Wetterdaten in die Steuerung gestattet einen dynamischen und perspektivischen  Anlagenbetrieb zur Maximierung der Solar- und Umweltwärme-Anteile der Energieversorgung und leistet damit einen wirksamen Beitrag zu einem emissionsarmen, klimafreundlichen Gebäudebetrieb.&#13;
&#13;
Für die denkmalgerechte Modernisierung der historischen Fassaden wurde ein solaraktives und solaradaptives Außenputzsystem entwickelt und in der Realität getestet. Am Bestandsgebäude kam anstelle eines Wärmedämmverbundsystems ein innovativer Dämmputz mit Mikrohohlglaskugeln zum Einsatz.&#13;
&#13;
Die Skalierbarkeit erlaubt eine abschnittsweise Modernisierung des gesamten Ensembles über mehrere Jahre. Durch die hohe Energieeffizienz wird die Warmmiete für die Bewohner der genossenschaftlichen Siedlung durch die Modernisierungsmaßnahmen nicht erhöht, so dass auch nach der Modernisierung ein bezahlbares Wohnen sichergestellt wird.</abstract>
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    <note>Gefördert durch einen Beschluss des Bundestages durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK); Projektlaufzeit Oktober 2017 bis Juni 2022; Förderkennzeichen 03SBE0007A–E</note>
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    <author>Christin Andratschke</author>
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    <title language="eng">On Media, typewriters, logic and truth: Essays</title>
    <abstract language="eng">Essays on the Media Revolution in the 19th Century, when sound recording, film and typewriter changed the way of communication, literature, and arts; on the societal impact and role models that came along with the invention and success of the typewriting machine; on early mathematical and mechanistic ways of reasoning the medieval philosopher Ramón Llull, Leibniz's idea of binary numbers and the advent of artificial intelligence.</abstract>
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    <title language="deu">Transfererfolg messbar machen</title>
    <abstract language="deu">Hochschulen für angewandte Wissenschaften (HAW) kommt als regionalen Innovationstreibern eine gesellschaftliche Verantwortung durch ihre Zusammenarbeit mit Unternehmen und Gesellschaft zu. Diese Zusammenarbeit geschieht im Rahmen von Aktivitäten des Wissens- und Technologietransfers. Die Beurteilung des Erfolgs dieser Transferaktivitäten verursacht jedoch regelmäßig Schwierigkeiten, da geeignete Indikatoren zur Erfolgsmessung fehlen. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundforschungsprojektes Transfer_i wurde ein Modell zur Objektivierung und Messung von Forschungsleistung, forschungsbasiertem Transfer sowie dessen Umsetzung am Markt in Form von Innovationen erarbeitet. Mit dem Forschungsprojekt wurden kausale Zusammenhänge für das Gelingen von Transfer identifiziert und daraufhin entsprechende Indikatoren definiert, um auf dieser Basis die Steuerung von Transferprozessen zu ermöglichen.&#13;
In diesem Beitrag werden zwei im Projekt Transfer_i entwickelte Modelle und Indikatoren vorgestellt, die die Voraussetzungen für einen erfolgreichen Transferprozess abbilden können. Auf dieser Grundlage zeigen wir anhand eines Projekts (MAGGIE) der Ostbayerischen Technischen Hochschule (OTH) Regensburg mit mehreren regionalen Partnern, wie die vorher definierten Modelle und Indikatoren in einem konkreten Anwendungsfall verwendet werden können. Abschließend beschreiben wir die erforderlichen Rahmenbedingungen für die erfolgreiche Umsetzung von Transfer an Hochschulen und wie darauf bezogene Indikatoren effektiv eingeführt werden können.</abstract>
    <parentTitle language="deu">Erfolgreicher Transfer in der Arbeitsgestaltung</parentTitle>
    <subTitle language="deu">Von der Idee über die Implementierung zur Anwendung mit Transferindikatorik im Forschungsbetrieb</subTitle>
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    <title language="eng">Developing future competencies by combining case-based learning, knowledge nuggets and gamification</title>
    <enrichment key="ConferenceStatement">InnovativeLehre@OTH Regensburg, Regensburg, Deutschland.</enrichment>
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    <author>Julia Hartmann</author>
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    <title language="eng">Correlation of Acceleration Curves in Gravitational Direction for Different Body Segments during High-Impact Jumping Exercises</title>
    <abstract language="eng">Osteoporosis is a common disease of old age. However, in many cases, it can be very well prevented and counteracted with physical activity, especially high-impact exercises. Wearables have the potential to provide data that can help with continuous monitoring of patients during therapy phases or preventive exercise programs in everyday life. This study aimed to determine the accuracy and reliability of measured acceleration data at different body positions compared to accelerations at the pelvis during different jumping exercises. Accelerations at the hips have been investigated in previous studies with regard to osteoporosis prevention. Data were collected using an IMU-based motion capture system (Xsens) consisting of 17 sensors. Forty-nine subjects were included in this study. The analysis shows the correlation between impacts and the corresponding drop height, which are dependent on the respective exercise. Very high correlations (0.83–0.94) were found between accelerations at the pelvis and the other measured segments at the upper body. The foot sensors provided very weak correlations (0.20–0.27). Accelerations measured at the pelvis during jumping exercises can be tracked very well on the upper body and upper extremities, including locations where smart devices are typically worn, which gives possibilities for remote and continuous monitoring of programs.</abstract>
    <parentTitle language="eng">sensors</parentTitle>
    <identifier type="doi">10.3390/s23042276</identifier>
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    <note>Corresponding author: Lukas Reinker</note>
    <note>This work was supported by the Bavarian Academic Forum [BayWISS-Verbundkolleg Gesundheit] and the DHZK fond for behavioral cardiovascular diseases [Behaviorale kardiovaskuläre Erkrankungen; grand number: 81Z0400105].</note>
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    <author>Dominic Bläsing</author>
    <author>Rudolf Bierl</author>
    <author>Sabina Ulbricht</author>
    <author>Sebastian Dendorfer</author>
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    <collection role="oaweg" number="">Gold Open Access- Erstveröffentlichung in einem/als Open-Access-Medium</collection>
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    <title language="eng">Improvements for building-performance simulations by a comparative finite-element method analysis</title>
    <abstract language="eng">This paper presents a method to improve building-performance simulations (BPS) by the comparison and analysis of different approaches based on finite-element method (FEM) models. The lumped parameter method (LPM) is used in several BPS programs and tools. It has the advantage of fast computing times and comparably good accuracy for thermal and energy loads. With the help of detailed FEM simulations, it is possible to further improve the degree of detail and accuracy while maintaining the high simulation speed.&#13;
&#13;
In this work, we compare time-dependent results for local temperatures in a generic reference room within a given periode of time. In a second step, the differences between the models with respect to various physical effects are analyzed and used to introduce additional equations into the LPM model in order to improve its accuracy. Thus, we discuss potentials for improvement for BPS and demonstrate a method of a practical implementation.&#13;
&#13;
The results show minor differences of less than 0.1 K for radiation and heat transfer, so their level of detail in BPS is appropriate. In these terms, no improvements were pursued within the work. However, the FEM simulation is capable of calculating the internal convective heat transfer and thermal bridges more accurately due to the use of computational fluid dynamics (CFD) and the geometrically precise representation of the FEM model. Here, deviations of up to 1 K in room temperature (convective heat transfer) and up to 0.5 K in wall temperatures (thermal bridges) were pointed out.&#13;
&#13;
By improving the LPM with equations obtained from the FEM, these deviations can be reduced to less than 0.2 K, which is a considerable improvement in accuracy.</abstract>
    <parentTitle language="eng">Energy and Buildings</parentTitle>
    <identifier type="doi">10.1016/j.enbuild.2022.112563</identifier>
    <note>Corresponding author: Dragos Paul Schoplocher</note>
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    <author>Paul Dragos Schloplocher</author>
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    <author>Oliver Steffens</author>
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    <collection role="oaweg" number="">Hybrid Open Access - OA-Veröffentlichung in einer Subskriptionszeitschrift/-medium</collection>
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    <title language="deu">Future Skills bei Studierenden – Messung und Einflussfaktoren</title>
    <abstract language="deu">Eine sich stetig verändernde Arbeitswelt erfordert neue Kompetenzen von unseren Studierenden. In der Lehre gilt es nicht nur, diese Zukunftskompetenzen (sog. Future Skills) zu fördern, sondern diese auch zu messem und sichtbar zu machen.</abstract>
    <parentTitle language="deu">Die Neue Hochschule</parentTitle>
    <identifier type="url">https://www.yumpu.com/de/document/read/68553002/die-neue-hochschule-heft-6-2023</identifier>
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    <author>Markus Heckner</author>
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    <title language="deu">Einfluss studierendenzentrierter Lehrelemente auf die Entwicklung von Zukunftskompetenzen bei Studierenden</title>
    <enrichment key="ConferenceStatement">Tag der digitalen Lehre, Universität Regensburg und OTH Regensburg, Regensburg, Deutschland.</enrichment>
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    <title language="eng">Electron Beam Induced Growth of Carbon Nanotips on Tungsten and Silicon Fieldemitters</title>
    <abstract language="eng">In our experiments we grew electron emitting carbon nanostructures on tungsten tips. Subsequently, we transferred the growth process to pre-structured phosphorus-doped n-type silicon and obtained emitting carbon nanostructures directly grown on silicon. After growth of the nanostructures, the silicon field emitters showed increased emission currents of 76 nA at 1.1 kV (compared to 6 nA under the same conditions before growth).</abstract>
    <parentTitle language="eng">2023 IEEE 36th International Vacuum Nanoelectronics Conference (IVNC), 10-13 July 2023, Cambridge, MA, USA</parentTitle>
    <identifier type="isbn">979-8-3503-0143-4</identifier>
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    <author>Fabian Hecht</author>
    <author>Florian Bauereiβ</author>
    <author>Josef Sellmair</author>
    <author>Philipp Buchner</author>
    <author>Matthias Hausladen</author>
    <author>Rupert Schreiner</author>
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    <collection role="persons" number="schreinerlmconf">Schreiner, Rupert (Prof. Dr.), Konferenzbeiträge - Labor für Mikrosensorik</collection>
    <collection role="othforschungsschwerpunkt" number="16317">Sensorik</collection>
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    <title language="eng">Maximum Fast time-weighted levels - When can a transient be seen as a Dirac impulse?</title>
    <abstract language="eng">It is common practice to use maximum FAST time-weighted sound pressure levels to assess transient impact noise, as these levels correlate well with human perception of impact noise. Maximum FAST time-weighted levels are known to be dependent on the reverberation time of the receiving room. In previous studies, an analytical correction term was developed using a Dirac impulse. The correction term is used to calculate the maximum FAST time-weighted levels from peak sound pressure levels. Peak levels are independent of the reverberation time of the room. Applying the correction term makes it possible to compare measurement results from different rooms. The correction term has been validated in several studies for the standard rubber impact ball. In this paper, the influence of the source signal (Dirac impulse) on the correction term is studied. Analytical and numerical models are employed to investigate the consequences of stretching the impulse in time and of changing its shape. The results are compared with empirical solutions developed in other studies.</abstract>
    <parentTitle language="eng">Internoise 2023, 20–23 August 2023, Chiba, Greater Tokyo</parentTitle>
    <identifier type="url">https://www.researchgate.net/publication/373546707_Maximum_Fast_time-weighted_levels_-_When_can_a_transient_be_seen_as_a_Dirac_impulse</identifier>
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    <author>Berndt Zeitler</author>
    <author>Christoph Hoeller</author>
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    <title language="eng">Ambient methane monitoring at Hohenpeißenberg utilizing photoacoustic spectroscopy and cavity ring down spectroscopy</title>
    <abstract language="eng">With an atmospheric concentration of approximately 2000 parts per billion (ppbV, 10−9) methane (CH4) is the second most abundant greenhouse gas (GHG) in the atmosphere after carbon dioxide (CO2). The task of long-term and spatially resolved GHG monitoring to verify whether climate policy actions are effective, is becoming more crucial as climate change progresses. In this paper we report the CH4 concentration readings of our photoacoustic (PA) sensor over a five day period at Hohenpeißenberg, Germany. As a reference device a calibrated cavity ringdown spectrometer Picarro G2301 from the meteorological observatory was employed. Trace gas measurements with photoacoustic instruments promise to provide low detection limits at comparably low costs. However, PA devices are often susceptible to cross-sensitivities related to environmental influences. The obtained results show that relaxation effects due to fluctuating environmental conditions, e.g. ambient humidity, are a non-negligible factor in PA sensor systems. Applying algorithm compensation techniques, which are capable of calculating the influence of relaxational effects on the photoacoustic signal, increase the accuracy of the photoacoustic sensor significantly. With an average relative deviation of 1.11 % from the G2301, the photoacoustic sensor shows good agreement with the reference instrument.</abstract>
    <identifier type="doi">10.5194/egusphere-2023-1010</identifier>
    <enrichment key="CorrespondingAuthor">Max Müller</enrichment>
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    <author>Max Müller</author>
    <author>Stefan Weigl</author>
    <author>Jennifer Müller-Williams</author>
    <author>Matthias Lindauer</author>
    <author>Thomas Rück</author>
    <author>Simon Jobst</author>
    <author>Rudolf Bierl</author>
    <author>Frank-Michael Matysik</author>
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    <collection role="othforschungsschwerpunkt" number="16317">Sensorik</collection>
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    <title language="deu">Heimexperiment und Online-Dokumentation : Praktische Ausbildung in den MINT-Fächern</title>
    <abstract language="deu">Die Anleitung zum selbständigen wissenschaftlichen Arbeiten ist ein fester Bestandteil in der naturwissenschaftlichen Ausbildung, der im letzten Jahr durch Distanz‐Unterricht stark vernachlässigt wurde. Wir stellen hier einen Ansatz vor, bei dem Studierende zu Hause mit Alltagsgegenständen in Teilaufgaben die Aktivität von Hefe in Abhängigkeit von Temperatur und Substrat untersucht haben. Die Ergebnisse des gesamten Kurses wurden in einem Google‐Dokument gesammelt und zentral ausgewertet. Gleichzeitig fand ein Erfahrungsaustausch unter den Lernenden statt und Probleme konnten öffentlich diskutiert werden. Darüber hinaus wurden grundlegende Fähigkeiten wie Beobachten, Protokollieren und detailgetreues Berichten geübt. Die Online‐Dokumentation und ‐Erfassung der Ergebnisse stellt somit eine geeignete Methode dar, die Durchführung von Heimexperimenten zu aktivieren und zu koordinieren.</abstract>
    <abstract language="eng">Instruction in independent scientific work is an integral part of science education that has been severely neglected in the past year due to distance teaching. Here, we present an approach in which students used everyday objects to investigate the activity of yeast as a function of temperature and substrate in subtasks at home. The results of the whole course were collected in a Google document and centrally analyzed. At the same time, the learners were asked to upload their experimental reports with photos to a wiki. This enabled an exchange of experiences among the learners and problems could be discussed publicly. Furthermore, basic skills like observing, logging and detailed reporting were practiced. Online documentation and recording of results is thus a suitable method to activate and coordinate the implementation of home experiments.</abstract>
    <parentTitle language="deu">Chemie in unserer Zeit</parentTitle>
    <identifier type="doi">10.1002/ciuz.202100018</identifier>
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    <author>Alexander Denk</author>
    <author>Verena Schüngel</author>
    <author>Stefka Weber</author>
    <author>Corinna Kaulen</author>
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    <title language="eng">Digital Twin of a Photoacoustic Trace Gas Sensor for Monitoring Methane in Complex Gas Compositions</title>
    <abstract language="eng">The digitalization of industrial processes requires smart sensor systems. Photoacoustic spectroscopy is well suited for this purpose as it allows for small-sized and low-cost trace gas analysis. However, the method is susceptible to changes in measurement conditions and standard calibration routines often fail to correct for all changes. We therefore created a Digital Twin (DT) of a photoacoustic trace gas sensor for methane and evaluated it regarding variations in gas composition (CH4, N2, O2, CO2, H2O), temperature and pressure. With a mean absolute percentage error of 0.8 % the accuracy of the sensor after DT compensation significantly exceeds the 24 % achieved based on standard calibration in nitrogen. For the first time, we can fully analytically compute the photoacoustic signal under moderate ambient conditions with an error in the ppbV range by taking a holistic approach. Assuming knowledge of the underlying energy transfer processes, the model of this Digital Twin can be adapted to any microphone based photoacoustic sensor for monitoring any analyte species.</abstract>
    <parentTitle language="deu">Sensors and Actuators B: Chemical</parentTitle>
    <identifier type="doi">10.1016/j.snb.2022.133119</identifier>
    <note>Preprint unter: https://doi.org/10.2139/ssrn.4215170 ; https://opus4.kobv.de/opus4-oth-regensburg/frontdoor/index/index/docId/5417</note>
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    <author>Thomas Rück</author>
    <author>Max Müller</author>
    <author>Simon Jobst</author>
    <author>Stefan Weigl</author>
    <author>Jonas Pangerl</author>
    <author>Rudolf Bierl</author>
    <author>Frank-Michael Matysik</author>
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    <title language="deu">Aufbau eines Empfangsplattenprüfstands an der OTH Regensburg</title>
    <parentTitle language="deu">Fortschritte der Akustik - DAGA 2023, 49. Jahrestagung für Akustik, 06. - 09. März 2023, Hamburg</parentTitle>
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    <title language="eng">Miniaturized Surface Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuators for Application in Chemical Analysis Systems</title>
    <abstract language="eng">A new concept for a miniaturized planar ion source based on a surface dielectric barrier discharge (SDBD) is presented. A fabrication method based on a stamping process is described, and the plasma actuators are characterized based on their power in dependence of the applied voltage. The voltage for plasma ignition is approx. 1 kV with a maximum plasma power of 40 W/m at 3,4 kV.</abstract>
    <parentTitle language="eng">2023 IEEE 36th International Vacuum Nanoelectronics Conference (IVNC), 10-13 July 2023, Cambridge, MA, USA</parentTitle>
    <identifier type="isbn">979-8-3503-0143-4</identifier>
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    <author>Matthias Lindner</author>
    <author>Michael Bachmann</author>
    <author>Rupert Schreiner</author>
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    <collection role="persons" number="schreinerlmconf">Schreiner, Rupert (Prof. Dr.), Konferenzbeiträge - Labor für Mikrosensorik</collection>
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    <title language="eng">Multivariate analysis and digital twin modelling: Alternative approaches to evaluate molecular relaxation in photoacoustic spectroscopy</title>
    <abstract language="eng">A comparative analysis of two different approaches developed to deal with molecular relaxation in photoacoustic spectroscopy is here reported. The first method employs a statistical analysis based on partial least squares regression, while the second method relies on the development of a digital twin of the photoacoustic sensor based on the theoretical modelling of the occurring relaxations. Methane detection within a gas matrix of synthetic air with variable humidity level is selected as case study. An interband cascade laser emitting at 3.345 µm is used to target methane absorption features. Two methane concentration ranges are explored targeting different absorptions, one in the order of part-per-million and one in the order of percent, while water vapor absolute concentration was varied from 0.3 % up to 2 %. The results achieved employing the detection techniques demonstrated the possibility to efficiently retrieve the target gas concentrations with accuracy &gt; 95 % even in the case of strong influence of relaxation effects.</abstract>
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    <author>Aldo Francesco Pio Cantatore</author>
    <author>Angelo Sampaolo</author>
    <author>Max Mueller</author>
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    <author>Pietro Patimisco</author>
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    <title language="eng">Using a Modulated Quantum Cascade Laser for Photoacoustic Spectra Recording of Exhaled Acetone and Main Breath Components</title>
    <abstract language="eng">Photoacoustic spectra of main breath components together with acetone are presented demonstrating spectral linearity towards different concentrations and compositions. The acetone 3σ detection limit at 1209 cm−1 is 0.28 ppbV</abstract>
    <parentTitle language="deu">Optical Sensors and Sensing Congress 2022 (AIS, LACSEA, Sensors, ES)</parentTitle>
    <identifier type="doi">10.1364/AIS.2022.ATu3G.1</identifier>
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    <author>Jonas Pangerl</author>
    <author>Elisabeth Wittmann</author>
    <author>Stefan Weigl</author>
    <author>Max Müller</author>
    <author>Rudolf Bierl</author>
    <author>Frank-Michael Matysik</author>
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    <title language="deu">Thermische Wasserstoffsensoren für den Automobilbereich</title>
    <abstract language="deu">Für den sicheren Betrieb eines Brennstoffzellenfahrzeugs sind Sensoren wichtig, welche die Wasserstoffkonzentration im Fahrzeuginterieur kontinuierlich überwachen, um möglichen Entzündungen bzw. Explosionen vorzubeugen. Dafür wurden von verschiedenen nationalen und internationalen Instanzen bestimmte Kriterien definiert, die Wasserstoffsensoren für einen Einsatz in Brennstoffzellenfahrzeugen erfüllen müssen. Im Jahr 2020gab es noch keinen einzigen kommerziell erhältlichen Sensor, der alle diese Kriterien bedienen konnte.&#13;
In der vorliegenden Arbeit wurde für zwei verschiedene Sensoren die Eignung des thermischen Wirkprinzips für die Detektion von Wasserstoff im Kontext dieser Sicherheitskriterien untersucht. Dabei wurden mit einem MEMS-Sensor und einem Mikrodrahtsensor zwei vergleichsweise einfache Geometrien herangezogen, welche den eindimensionalen und zylindersymmetrischen Fall abbilden sollen. Für zwei dynamische Operationsmodi (gepulste Ströme und 3ω-Methode) wurden darauf aufbauend analytische Modelle basierend auf vereinfachten Sensorgeometrien entwickelt, um die Temperaturentwicklung des&#13;
Sensorelements in Abhängigkeit der Zeit zu charakterisieren. Diese Studien wurden anschließend anhand von detaillierteren Modellen mithilfe von FEM-Simulationen ergänzt und spezifiziert. Darin konnte gezeigt werden, dass für den gepulsten Betrieb sowohl die Pulshöhe als auch die Zeitkonstante des gemessenen Widerstands- bzw. Temperaturpulses als Messgröße herangezogen werden kann. Beim 3ω-Betrieb konnte zudem eine starke Frequenzabhängigkeit dieser Widerstands- bzw. Temperaturcharakteristik beobachtet werden. Die analytischen und numerischen Studien wurden anschließend durch experimentelle Ergebnisse bestätigt. Im Hinblick auf die zuvor definierten Kriterien stellte sich heraus, dass die Auswertung der Zeitkonstante beim gepulsten Betrieb im Hinblick auf Sensitivität und Auflösungsgrenze der Auswertung der Pulshöhe deutlich unterlegen ist. Beim 3ω-Betrieb können durch die hochintegrierte Messumgebung deutlich höhere Genauigkeiten und Auflösungsgrenzen erzielt werden. Für den MEMS-Sensor wurde bei einer Anregungsfrequenz von 1 Hz mit 55 ppm die bislang geringste in der Literatur berichtete Auflösungsgrenze für einen thermischen Wasserstoffsensor erreicht. Der Leistungsverbrauch ist dabei im Vergleich zum Pulsbetrieb entsprechend des jeweiligen Tastgrads leicht bis mäßig erhöht, die Ansprechzeit wird bei beiden Operationsmodi maßgeblich durch die Sensorgeometrie beeinflusst. Die geometrischen Parameter der jeweiligen Sensoren haben ferner einen starken Einfluss auf die Sensitivität, womit die Divergenz in der&#13;
Performance von MEMS-Chip und Drahtsensor erklärt werden kann. Es besteht ferner eine starke Temperatur- und Feuchtigkeitsabhängigkeit des Sensorsignals, welches bei beiden Operationsmodi indirekt proportional zur Wärmeleitfähigkeit des betrachteten Gasgemischs ist. Die Abhängigkeit vom definierten Umgebungsdruck ist lediglich für die&#13;
Zeitkonstante relevant, bei der Pulshöhe besteht keine Druckabhängigkeit. Es konnte eine grundsätzliche Eignung des thermischen Messprinzips für den Einsatz eines Wasserstoffsensors im Automobilbereich festgestellt werden. Für eine Anwendung müssen allerdings Referenzsensoren für Temperatur, Feuchtigkeit und Druck implementiert werden und eine Kalibrierung in Abhängigkeit dieser Größen erfolgen. Der 3ωBetrieb ist aufgrund der höheren Genauigkeit zu bevorzugen. Während der MEMSSensor im Hinblick auf Sensitivität, Ansprechzeit und Leistungsaufnahme gut abschneidet, liegen die Vorteile des Mikrodrahtsensors in seiner Robustheit und der vergleichsweise einfachen Realisierbarkeit</abstract>
    <abstract language="eng">For the safe operation of a fuel cell vehicle, sensors that continuously monitor the hydrogen concentration in the vehicle interior are crucial in order to prevent possible ignitions or explosions. For this purpose, various national and international institutions have defined certain criteria that hydrogen sensors must meet for being used in fuel cell vehicles. In 2020, there was not yet a single commercially available sensor that could serve all of these criteria. In the present work, the suitability of the thermal operating principle for the detection of hydrogen in the context of these safety criteria was investigated for two different sensors.&#13;
Two relatively simple geometries, a MEMS sensor and a micro-wire sensor, were used to represent the one-dimensional and cylinder-symmetric case. Analytical models based on simplified sensor geometries were subsequently developed for two dynamic operation&#13;
modes (pulsed currents and 3ω-method) to characterize the temperature response of the sensor element as a function of time. These studies were then extended and specified using more detailed models based on FEM simulations. In these studies, it was shown that for pulsed operation, both the pulse height and the time constant of the measured&#13;
resistance or temperature pulse can be used as a measurand. For 3ω-operation, a strong frequency dependence of these resistance or temperature characteristics was also observed. The analytical and numerical studies were subsequently confirmed by experimental results. With respect to the previously defined criteria, the evaluation of the time constant during pulsed operation was found to be significantly inferior to the evaluation of the pulse height in terms of sensitivity and resolution limit. For 3ω-operation, significantly higher accuracies and resolution limits could be achieved due to the highly integrated measurement environment. For the MEMS sensor, at an excitation frequency of 1 Hz, the lowest resolution limit for a thermal hydrogen sensor reported in the literature to date was achieved at 55 ppm. The power consumption is slightly increased compared to the pulse mode according to the corresponding duty cycle. The response time is significantly influenced by the sensor geometry for both operation modes. Furthermore, the geometrical parameters of the individual sensors have a strong influence on the sensitivity, which can explain the divergence in the performance of the MEMS chip and the micro-wire sensor. There is also a strong temperature and humidity dependence of the sensor signal, which is indirectly proportional to the thermal conductivity of the gas mixture. The dependence on the ambient pressure is only relevant for the time constant, there is no pressure dependence for the pulse height.&#13;
A fundamental suitability of the thermal measurement principle for the use of a hydrogen sensor in the automotive sector could be identified. However, for an application, reference sensors for temperature, humidity and pressure must be implemented and calibration must be performed as a function of these variables. The 3ω-operation is preferred due to its higher accuracy. While the MEMS sensor performs well in terms of sensitivity, response time and power consumption, the advantages of the microwire sensor are based on its robustness and the fact that the manufacturing process is comparably easy.</abstract>
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    <author>Dominik Berndt</author>
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      <value>Kraftfahrzeugtechnik</value>
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    <collection role="persons" number="schreinerlmconf">Schreiner, Rupert (Prof. Dr.), Konferenzbeiträge - Labor für Mikrosensorik</collection>
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    <title language="deu">Analyse des Frost‐Tausalz‐Widerstands zementgebundener Baustoffe mittels 3D‐Laserscanning</title>
    <abstract language="deu">Eine Herausforderung performancebasierter Prüfverfahren zur Bewertung der Dauerhaftigkeit ist die Beschleunigung natürlicher Mechanismen. Dies ist notwendig, um innerhalb kurzer Zeit die Langzeit-Leistungsfähigkeit ermitteln zu können. Die Bestimmung der Frost-Tausalzbeständigkeit von Beton kann durch den CDF-Test erfolgen, welcher für Betone mit ausreichendem Frost-Tausalz-Widerstand sehr gut funktioniert. Bei Proben mit einer unzureichenden bzw. unbekannten Performance können erhöhte Randabwitterungen auftreten, welche durch das Ablösen des seitlichen Abdichtbands entstehen. Der zunehmende Randeinfluss führt so zu einer Verfälschung der Ergebnisse und zu einer Unterschätzung der tatsächlichen Performance des Bauteils. In diesem Beitrag werden Mörtel- und Betonprobekörper mit unterschiedlichen Abwitterungsraten in Anlehnung an das CDF-Verfahren untersucht. Zusätzlich wird die Oberflächenschädigung der Proben anhand einer neuartigen Messmethode mittels hochauflösendem 3D-Laserscanning ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Randeffekte mit der Laserscan-Methode umgangen und vergleichbare Ergebnisse zu den CDF-Untersuchungen erzielt werden können. Somit können Betone ohne Randeinflüsse charakterisiert und eine präzise Prognose der Langzeitbeständigkeit getroffen werden.</abstract>
    <parentTitle language="deu">ce/papers: Proceedings in Civil Engineering</parentTitle>
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    <author>Alexander Haynack</author>
    <author>Jithender J. Timothy</author>
    <author>Thomas Kränkel</author>
    <author>Christoph Gehlen</author>
    <author>Charlotte Thiel</author>
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      <value>3D-Laserscanning</value>
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    <collection role="oaweg" number="">Hybrid Open Access - OA-Veröffentlichung in einer Subskriptionszeitschrift/-medium</collection>
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    <title language="eng">Semi-Selective Array for the Classification of Purines with Surface Plasmon Resonance Imaging and Deep Learning Data Analysis</title>
    <abstract language="eng">In process analytics or environmental monitoring, the real-time recording of the composition of complex samples over a long period of time presents a great challenge. Promising solutions are label-free techniques such as surface plasmon resonance (SPR) spectroscopy. They are, however, often limited due to poor reversibility of analyte binding. In this work, we introduce how SPR imaging in combination with a semi-selective functional surface and smart data analysis can identify small and chemically similar molecules. Our sensor uses individual functional spots made from different ratios of graphene oxide and reduced graphene oxide, which generate a unique signal pattern depending on the analyte due to different binding affinities. These patterns allow four purine bases to be distinguished after classification using a convolutional neural network (CNN) at concentrations as low as 50 μM. The validation and test set classification accuracies were constant across multiple measurements on multiple sensors using a standard CNN, which promises to serve as a future method for developing online sensors in complex mixtures.</abstract>
    <parentTitle language="eng">ACS sensors</parentTitle>
    <identifier type="doi">10.1021/acssensors.3c01114</identifier>
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    <author>Patrick Recum</author>
    <author>Ángela Écija-Arenas</author>
    <author>Elisabeth Moser</author>
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      <value>surface plasmon resonance imaging</value>
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    <collection role="persons" number="bierlsappz">Bierl, Rudolf (Prof. Dr.) - Sensorik-ApplikationsZentrum</collection>
    <collection role="othforschungsschwerpunkt" number="16317">Sensorik</collection>
    <collection role="institutes" number="">Sensorik-Applikationszentrum (SappZ)</collection>
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    <title language="deu">Kompetenzzentrum für Baurobotik im Hochbau (CONSAS) - Förderkennzeichen 16SV8637</title>
    <parentTitle language="deu">Roboter für Assistenzfunktionen: Konzeptstudien für die Interaktion in der Praxis</parentTitle>
    <identifier type="isbn">9783731512448</identifier>
    <identifier type="url">https://www.researchgate.net/publication/373084211_Kompetenzzentrum_fur_Baurobotik_im_Hochbau_CONSAS_-_Forderkennzeichen_16SV8637</identifier>
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    <author>Alexander Kuhn</author>
    <author>Jan Niklas Franzius</author>
    <author>Dennis Möller</author>
    <author>Norbert Pralle</author>
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    <author>René Hellmuth</author>
    <author>Anne-Sophie Tombeil</author>
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    <title language="eng">Harnessing learners’ domain expertise for LSP curriculum development: Experience-based best practices and strategies</title>
    <abstract language="eng">In Chapter 7, a team of authors from European technical universities addresses the most common challenge novice LSP practitioners usually have—inadequate knowledge of the target domain. They propose strategies to develop the language instructor’s technical terminology and concepts. Struggling with feelings of intimidation in an alienating environment of the technical English classroom led the authors to a realization that the best source of target-domain knowledge is their own students. Interacting with students and receiving and appreciating subject-matter input from them bridges the gap between LSP practitioners with humanistic training and their technology-oriented students. By creating the classroom culture of two sets of experts in cooperation to solve a problem, both the teachers and the students can symbiotically learn from each other. Such teacher-student cooperation will give novice LSP practitioners a considerable head start. Moreover, it ensures that course design and curriculum can be tailored to the students’ needs. Such student-guided input will also make up for the intensely felt lack of contact between LSP instructors and experts teaching subject-matter courses. The reflections on the unenviable situation of LSP instructors in an environment where everybody else but them has the target-domain knowledge is then followed by a list of specific in-class and take-home activities that incorporate the student-domain expertise in the ESP classroom. All these activities can be adapted to any language, level of proficiency, or target domain.</abstract>
    <parentTitle language="eng">New to the LSP Classroom? A Selection of Monographs on Successful Practices</parentTitle>
    <identifier type="isbn">978-1-64889-150-2</identifier>
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    <author>Eric Koenig</author>
    <author>Katherine Guertler</author>
    <author>Jolana Tluková</author>
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