TY - INPR A1 - Steffens, Oliver T1 - The Media Revolution in the 19th Century: How Sound Recording, Motion Pictures and Writing Machines affected human perception, thinking, and our society until today N2 - Which influence had the sudden appearance of sound recording, film, and typewriters at the end of the 19th century on the human perception of and our thinking about what we consider “reality”? How did our society change with these technological innovations? After millennia of speech and the culture of writing, a fundamental disruption occurred when Thomas Alva Edison introduced his “phonograph” in 1877. In his book “Grammophon, Film, Typewriter” (Brinkmann & Bose, Berlin 1986), Friedrich Kittler (1943-2011) discusses this question from his perspective as literary scholar and media theorist, reviewing contemporary authors to let them bear witness to their experiences and impressions of the then-new media. This essay intends to be a short extract of Kittler’s book, meandering between additional sources of historians, writers, commentators, yet always coming back to Kittler’s fascinating panopticon. KW - History of technology KW - cultural impact KW - film KW - sound recording KW - typewriter KW - gramophone KW - motion picture KW - media KW - literature Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-58376 CY - Regensburg ER - TY - INPR A1 - Steffens, Oliver T1 - Leibniz, Llull and the Logic of Truth: Precursors of Artificial Intelligence N2 - Mankind has always been confronted with limited knowledge about Nature and many people devoted their lives and intellects to the very question: How to gain knowledge, confirm ideas and theories, and understand the world we live in? Religion was one fundamental base for explanations and existential questions. Philosophy and Science were the other. Nowadays, science and technology dominate our daily lives, religion and metaphysics have lost their former dominance, while our thoughts and factual knowledge are increasingly governed by the digitised versions of conversation and discussion, filtered and guided by the algorithms of social networks. Today, "artificial intelligence" is a phenomenon in information technology which takes over everyday routines. A new ideal, a new promise, and at the same time used as a stratagem by political and economic systems to guide and manipulate our thinking, values, and behaviour. But nothing is so new that one could not find its precursors in earlier times. Science and mathematics has kindled many brilliant ideas. Can we describe the world by numbers, find truth and explanation in mathematical structures? This essay is devoted to early ideas by the medieval philosopher Ramón Llull, the great rationalist G.W. Leibniz, and early approaches to combinations, number theory. and information processing. Llull's thinking machine and subsequent endeavours to find methods of mechanical reasoning and inference paved the way to modern-day concepts of artificial intelligence. KW - artificial intelligence KW - Leibniz KW - Ramón Llull KW - thinking machine KW - combinatorics KW - number theory KW - Giordano Bruno KW - Turing machine KW - Ars Magna KW - logic Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-58399 CY - Regensburg ER - TY - RPRT A1 - Steffens, Oliver T1 - Report on a Vernier (Nonius Rule) for Non-Linear Scales N2 - The vernier or nonius (in other languages) goes back to a measuring tool used in navigation and astronomy named after its inventor Pedro Nunes (1502–1578; Latin: Petrus Nonius), a Portuguese mathematician and navigator. The nonius was created in 1542 to take finer measurements on circular instruments such as the astrolabe. In 1631 the French mathematician Pierre Vernier (1580–1637) adapted and simplified the system which was later denoted “vernier”. We present a method to construct a vernier-like scale for logarithmic scales (as used for typical slide rules), which results in variable tick spacings. The idea is to put the non-linear scale on a spiral. The method can be applied to any non-linear scale, not only logarithmic scales. KW - Slide rule KW - Vernier KW - Nonius KW - Logarithmic scale Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-58926 ER - TY - RPRT A1 - Steffens, Oliver T1 - A Perpetual Calendar Slide Rule N2 - We present a method and demonstrate the construction of an analog (mechanical/graphical) perpetual calendar device for the Gregorian calendar system. It allows to calculate the weekdays of a day in any year (and vice versa). KW - Slide Rule KW - Perpetual Calendar KW - Gregorian calendar KW - Analog Computing Devices Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-58935 ER - TY - BOOK A1 - Steffens, Oliver T1 - Künstliche Atome im Magnetfeld BT - Strom-Spin-Dichtefunktional-Rechnungen für Halbleiter-Quantenpunkte N2 - Halbleiter-Quantenpunkte sind interessante Objekte, um die Elektron-Elektron-Wechselwirkung eines endlichen Systems im Magnetfeld zu studieren. Aufgrund der Analogie zu natürlichen Atomen werden Quantenpunkte häufig als 'künstliche Atome' bezeichnet. Die Ähnlichkeit zu natürlichen Atomen resultiert aus der Schalenstruktur eines harmonischen Einschlußpotentials, wodurch 'magische' Elektronenzahlen (analog zu Edelgasen) mit vollständig besetzten (geschlossenen) Schalen und folglich geringer Elektronenaffinität ausgezeichnet werden. Die Stärke des Einschlußpotentials entspricht einer effektiven 'Kernladung', die mit einer bestimmten Elektronenzahl im System verknüpft ist. Infolge der geringen Bindungsenergie (einige meV) sowie weiterer Materialparameter kann man in Quantenpunkten magnetfeldabhängige Effekte untersuchen, die mit Niveaukreuzungen im Energiespektrum verbunden sind. Derartige Effekte treten bereits bei experimentell realisierbaren Magnetfeldern von einigen Tesla auf, im Gegensatz zu natürlichen Atomen. Im ersten Teil meiner Arbeit werden die Grundzustandseigenschaften von 2D-Halbleiter-Quantenpunkten auf GaAs-Basis mit wenigen Elektronen (N < 20) untersucht. Die Behandlung der Coulomb-Wechselwirkung mit dem Konzept der Strom-Spin-Dichtefunktional-Theorie von Vignale und Rasolt (1988) erlaubt die Berücksichtigung des Spinfreiheitsgrades sowie magnetfeldabhängiger Korrelationen. In die dazu benötigte Austausch-Korrelations-Energie gehen geeignete lokale Näherungen ein (Lokale Spindichte- und Vortizitäts-Näherung). Durch Abbildung des Vielteilchenproblems auf ein Kohn-Sham-System mit effektiven Einteilchen-Potentialen, die außer dem Hartree-Potential spinabhängige Austausch-Korrelations-Potentiale und ein Austausch-Korrelations-Vektorpotential umfassen, können neben der N-Teilchen-Grundzustandsenergie auch die Ladungs- und Spindichte sowie die Stromdichte berechnet werden. Y1 - 1999 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-20740 SN - 3-89653-526-9 N1 - Universität Regensburg, Naturwissenschaftliche Fakultät II - Physik, Dissertation PB - Mainz CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Lang, Christian A1 - Steinborn, Florian A1 - Steffens, Oliver A1 - Lang, Elmar Wolfgang T1 - Electricity Load Forecasting - An Evaluation of Simple 1D-CNN Network Structures T2 - International Conference on Time Series and Forecasting (ITISE 2019), Proceedings of Papers Vol. 2, 25-27 September 2019, Granada (Spain) N2 - This paper presents a convolutional neural network (CNN)which can be used for forecasting electricity load profiles 36 hours intothe future. In contrast to well established CNN architectures, the inputdata is one-dimensional. A parameter scanning of network parameters isconducted in order to gain information about the influence of the kernelsize, number of filters, and dense size. The results show that a goodforecast quality can already be achieved with basic CNN architectures.The method works not only for smooth sum loads of many hundredconsumers, but also for the load of apartment buildings KW - energy load forecasting KW - STLF KW - neural networks KW - CNN KW - con-volutional networks Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-16649 UR - https://arxiv.org/abs/1911.11536 UR - http://itise.ugr.es/ITISE2019_vol2.pdf SN - 978-84-17970-78-9 SP - 797 EP - 806 ER - TY - JOUR A1 - Haug, Sonja A1 - Steffens, Oliver T1 - Die Akzeptanz von Baumaßnahmen im Planungsstadium BT - Energetische Gebäudesanierung JF - Deutsches Ingenieurblatt N2 - Der kontinuierliche Sanierungs- und Modernisierungsprozess im Gebäudebestand in Deutschland, verstärkt durch den Mangel an bezahlbarem Wohnraum, lässt das gesellschaftliche Interesse an klimafreundlichen und ressourcenschonenden Technologien stetig wachsen. Modernisierungsmaßnahmen betreffen häufig Gebäude (auch aus der jüngeren Vergangenheit), deren historischer und architektonischer Wert oft übersehen wird und der unter einer modernen Wärmedämmverbundfassade zu verschwinden droht. Infolge einer intensiven bauhistorischen Beschäftigung mit dem genossenschaftlichen Wohnungsbestand der Zwischenkriegszeit in der Stadt Regensburg hat sich ein interdisziplinäres Team aus Bauforschung, Architektur, Planung, Bauphysik und Gebäudetechnik zusammengefunden, um nachhaltige Lösungskonzepte für die energetische Modernisierung und Restaurierung historischer Quartiere zu erforschen. Dieser Beitrag widmet sich den Erkenntnissen einer sozialwissenschaftliche Studie, die als Ergänzung und Hintergrundinformation zu den technischen und bauhistorischen Untersuchungen durchgeführt wurde. KW - Altbaumodernisierung KW - Baumaßnahme KW - Energiebewusstes Bauen Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-16499 IS - 3 SP - 20 EP - 27 PB - Schiele & Schön CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Malz, Sebastian A1 - Steffens, Oliver A1 - Krenkel, Walter ED - Völker, Conrad ED - Kornadt, Oliver ED - Jentsch, Mark ED - Vogel, Albert T1 - Solaraktive Fassaden im Bestandsbau T2 - Bauphysiktage 2019 in Weimar - Bauphysik in Forschung und Praxis, 25. und 26. September 2019, Bauhaus-Universität Weimar N2 - Im Rahmen des Forschungsprojektes MAGGIE, das am Beispiel des historischen Quartiers Margaretenau in Regensburg innovative Lösungen für modernes und bezahlbares Wohnen erforscht, soll über eine solaraktive Fassade Sonnenwärme im Bestandsmauerwerk eingespeichert werden, um so den Energiebedarf des Gebäudes zu reduzieren. Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-20464 UR - https://www.researchgate.net/publication/341654708_Solaraktive_Fassaden_im_Bestandsbau SN - 978-3-00-063821-3 SP - 127 EP - 129 ER - TY - BOOK A1 - Steffens, Oliver A1 - Bergmann, Anja A1 - Haug, Sonja A1 - Rechenauer, Christian A1 - Saller, Tobias A1 - Schaubeck, Simon A1 - Schröter, Sonja A1 - Vernim, Matthias A1 - Wittmann, Matthias A1 - Zeitler, Annika T1 - RENARHIS - Nachhaltige energetische Modernisierung und Restaurierung historischer Stadtquartiere N2 - Die Lebensqualität in einem Stadtquartier lässt sich steigern, wenn Baukunst, Energieeffizienz, regenerative Energieversorgung und kostengünstiges Wohnen zusammenkommen. All das braucht umfassendes Know-how von Architekten, Planern und Betreibern. Forscher der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH) zeigen, wie ein historisches Stadtquartier behutsam modernisiert werden kann und gleichzeitig die Mieten bezahlbar bleiben. Das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) hat die Forschungsarbeit kostenlos herausgegeben. Die Handlungsempfehlungen des Leitfadens richten sich an Planer, Architekten und Eigentümer. Wie lässt sich eine Gebäudesanierung erfolgreich zum Zwecke des Klimaschutzes und der nachhaltigen Wohnqualität umsetzen? Strategien hierfür entwickelten Professor Oliver Steffens und sein Forschungsteam der OTH am Beispiel des Plato-Wild-Ensembles, einem genossenschaftlichen Wohnquartier aus den 1920er-Jahren im Regensburger Osten. Das Besondere an dem Sanierungskonzept ist sein fachübergreifender Ansatz: 30 Projektbeteiligte aus den technischen sowie wirtschafts- und sozialwissenschaftlichen Disziplinen erarbeiteten für das Plato-Wild-Ensemble mehrere Lösungsansätze: Das Projektteam verfolgte nach einer eingehenden Bestandsaufnahme das Konzept der Nachverdichtung sowie der energetischen Ertüchtigung der Gebäudehülle. Ziel war dabei, die historische Fassade zu bewahren. Das Projektteam unterlegte die Ansätze der architektonischen Modernisierung sowie der regenerativen Energieversorgung mit zahlreichen Entwürfen, Berechnungen und Simulationen. Bauphysikalische Betrachtungen zum Wärme-, Feuchte- und Schallschutz waren ein weiterer wichtiger Baustein. Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:101:1-201707124087 UR - https://d-nb.info/1136681175/34 SN - 9783879942817 CY - Bonn ET - Stand Januar 2016 ER - TY - JOUR A1 - Stierstorfer, Johannes A1 - Wellnitz, Felix A1 - Steffens, Oliver T1 - Integrale Bauforschung und simulationsgestützte Analysen zur Wahrung historischer Bausubstanz am Beispiel der Asamkirche St. Georg zu Weltenburg JF - Bauphysik N2 - Die Klosterkirche St. Georg zu Weltenburg an der Donau, spätbarockes Hauptwerk der Brüder Asam und bayerische Welterbestätte, musste sich aufgrund ihrer topographisch, geologisch und klimatisch exponierten Lage in der Vergangenheit tiefgreifenden Instandsetzungsmaßnahmen unterziehen. Um der hygrischen Problematik im Inneren des Kirchenraumes zu begegnen, wurde ein außergewöhnlicher Sanierungsansatz verfolgt, dessen bauphysikalische und raumklimatische Verifizierung im Rahmen dieses Forschungsprojektes durchgeführt wird. Dabei steht die Optimierung des Raumklimas im Zentrum der Untersuchungen. Ganzheitlich betrachtet stellt sich die Frage: Welche Maßnahmen dürfen – bei Bewahrung der denkmalgeschützten Bausubstanz – ergriffen werden, um eine nachhaltige Nutzung historischer Bauwerke zu ermöglichen und dabei die Anforderungen der heutigen Zeit zu erfüllen? T2 - Conservation of historic building fabric through integrated building research and digital simulation tools. The Asam-Church St. Georg in Weltenburg, Bavaria, Germany Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-20540 SN - 0171-5445 VL - 39 IS - 2 SP - 135 EP - 143 ER - TY - RPRT A1 - Bergmann, Anja A1 - Haug, Sonja A1 - Rechenauer, Christian A1 - Saller, Tobias A1 - Schaubeck, Simon A1 - Scheuerer (Scheuerer-Lenzen), Birgit A1 - Schröter, Sonja A1 - Schulz-Brize, Thekla A1 - Steffens, Oliver A1 - Vernim, Matthias A1 - Matthias, Wittmann A1 - Zeitler, Annika A1 - Zimmermann, Patrick ED - Steffens, Oliver T1 - Nachhaltige energetische Modernisierung und Restaurierung historisch wertvoller Stadtquartiere. Forschungsprojekt RENARHIS - Endbericht und Leitfaden. Zukunft Bau Projekt Nr. II 3-F20-11-1-038 (BBSR) BT - Langtitel: RENARHIS - Dezentrale regenerative Energieversorgung als Schwerpunkt einer nachhaltigen Restaurierung historisch bedeutender Stadtquartiere des frühen 20. Jahrhunderts N2 - Dieser Bericht in Gestalt eines Leitfadens für eine nachhaltige energetische Modernisierung von historischen Stadtquartieren mit besonderem architektonischen Wert ist das Ergebnis eines Forschungsprojekts an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg, das vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung im Rahmen der Förderinitiative „Zukunft Bau“ (Projekt Nr. II 3-F20-11-1-038 / SWD-10.08.18.7-12.21) in den Jahren 2012 bis 2014 gefördert wurde. Im Projekt RENARHIS („Regenerative Energieversorgung als Schwerpunkt einer nachhaltigen Modernisierung historischer Stadtquartiere“) wurden am Modell eines genossenschaftlichen Wohnquartiers aus den 1920er Jahren Restaurierungs- und Modernisierungsstrategien erarbeitet. Das „Plato-Wild-Ensemble“ liegt im Regensburger Stadtosten, außerhalb der mittelalterlichen Altstadt. Es steht nicht unter Denkmalschutz, kann aber gleichwohl aus architektonischen und sozialgeschichtlichen Gründen als Beispiel für mustergültigen und schätzenswerten genossenschaftlichen Wohnungsbau gelten. In diesem Leitfaden sollen aus den Erfahrungen und Lösungsansätzen des Projekts allgemeine Handlungsgrund Orientierungshilfen geboten werden, die den Horizont des eigentlichen Projekts erweitern auf eine Vielzahl ähnlicher Bestandssituationen. Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-20766 CY - Regensburg ER - TY - CHAP A1 - Falter, Thomas A1 - Goldberg, Boris A1 - Günther, Swen A1 - Steffens, Oliver ED - Borowski, Esther ED - Cernavin, Oleg ED - Hees, Frank ED - Joerißen, Theresa T1 - Transfererfolg messbar machen BT - Von der Idee über die Implementierung zur Anwendung mit Transferindikatorik im Forschungsbetrieb T2 - Erfolgreicher Transfer in der Arbeitsgestaltung N2 - 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. 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. KW - Angewandte Forschung KW - Transfer Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-67568 UR - https://www.waxmann.com/index.php?eID=download&buchnr=4808 SP - 173 EP - 187 PB - Waxmann CY - Münster ER - TY - JOUR A1 - Steffens, Oliver A1 - Suhrke, Michael T1 - Novel spin features in Raman spectra of few-electron quantum dots JF - Physical Review Letters N2 - We employ a self-consistent, dynamic spin-density functional concept beyond the dipole approximation in order to calculate the collective modes of few-electron quantum dots with partial spin polarization. Because of Hund's rule in a magnetic field the mode energies exhibit characteristic discontinuities in their magnetic-field dependence, which is a manifestation of ground-state transitions between different spin configurations. A finite ground-state spin density couples collective charge- and spin-density excitations. We predict their observability in state-of-the-art Raman experiments. Y1 - 1999 U6 - https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.3891 VL - 82 IS - 19 SP - 3891 EP - 3894 PB - American Physical Society ER - TY - CHAP A1 - Steffens, Oliver A1 - Suhrke, Michael A1 - Rössler, Ulrich ED - Kramer, Bernhard T1 - Ground state and collective excitations of quantum dots: Correlation effects and Hund’s rule in magnetic field T2 - Advances in Solid State Physics N2 - We review ground-state properties and collective excitations of semiconductor quantum dots in a magnetic field obtained from current-spin density-functional theory. Due to exchange-correlation, a generalized Hund’s rule in magnetic field can be established which leads to spin alignment in partially occupied energy shells at the Fermi energy. This results, in distinct spin structures in single-electron addition spectra. Current-dependent exchange-correlation modifies the magnetic-field dependence of the ground state configuration and leads to deviations from plain spin-density calculations. Moreover it gives rise to spontaneous current textures at zero magnetic field. Collective excitation spectra, explicitly calculated for inelastic light scattering, exhibit novel features in their magnetic field dependence due to a finite ground-state spin density. KW - Spin Density KW - Fermi Energy KW - Collective Excitation KW - Addition Spectrum KW - Inelastic Light Scattering Y1 - 1999 SN - 978-3-540-44553-1 U6 - https://doi.org/10.1007/BFb0107469 VL - 39 SP - 111 EP - 120 PB - Friedr. Vieweg & Sohn CY - Braunschweig ER - TY - GEN A1 - Steffens, Oliver A1 - Saller, Tobias T1 - Restaurierungskonzepte für St. Oswald in Regensburg BT - Studienarbeiten Gebäudemodernisierung Sommer 2015 Y1 - 2015 ER - TY - JOUR A1 - Stierstorfer, Johannes A1 - Wellnitz, Felix A1 - Steffens, Oliver T1 - Conservation of historic building fabric through integrated building research and digital simulation JF - Bauphysik N2 - The abbey of Weltenburg monastery, a late baroque icon, designed by the Asam brothers and today's world heritage, has been subject to a constant need for repair and restoration due to its geological, climatological, and exposed location on the banks of the river Danube. To solve the hygric problems within the church, an exceptional restoration concept has been executed in the last decade. This research project analyses and verifies the building-physical and indoor climatic effects of the restoration measures with focus on the improvement of the central space climate. With this case study the question is raised whether appropriate measures exist that allow a contemporary and sustainable usage of historic buildings with respect to the preservation of the historic building fabric. Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1002/bapi.201710016 VL - 39 IS - 2 SP - 135 EP - 143 PB - ERNST & SOHN ER - TY - INPR A1 - Steffens, Oliver T1 - Nomograms for Quadratic and Cubic Equations Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.13140/RG.2.2.12187.48168 ER - TY - RPRT A1 - Steffens, Oliver A1 - Neuleitner, Nikolaus T1 - Einfluss der Wärmespeicherfähigkeit von Massivbauteilen in der Gebäudehülle und im Inneren von Gebäuden auf Energiebedarf und Behaglichkeit BT - Gutachterliche Stellungsnahme Y1 - 2016 ER - TY - JOUR A1 - Steininger, Peter A1 - Gaderer, Matthias A1 - Steffens, Oliver A1 - Dawoud, Belal T1 - Experimental and Numerical Study on the Heat Transfer Characteristics of a Newly-Developed Solar Active Thermal Insulation System JF - Buildings N2 - A newly-developed solar active thermal insulation system (SATIS) is introduced with the main objective to accomplish a highly-dependent total solar transmittance on the irradiation angle. SATIS is also designed to obtain the maximum transmittance at a prescribed design irradiation angle and to reduce it remarkably at higher irradiation angles. A purely mineral thermal insulation plaster with micro hollow glass spheres is applied to manufacture the investigated SATIS prototype. Light-conducting elements (LCEs) have been introduced into SATIS and suitable closing elements have been applied. The SATIS prototype has been investigated both experimentally and numerically. It turned out that the contributions of conduction, radiation and convection to the effective thermal conductivity of SATIS, without the closing elements (49 mWmK), amount to 86.2%, 13.2% and 0.6%, respectively. The angle-dependent short-wave radiation exchange within the LCE has been investigated via ray tracing. At the incidence angle of 19% (design angle), 27% of the radiation within the LCE is absorbed by the absorber plate, resulting in measured and computed total solar energy transmittances of 11.2%/11.7%, respectively. For a typical summer irradiation angle of 60%, 98% of the incident radiation is absorbed by the surfaces at the entrance of the LCE. The corresponding total solar energy transmittance amounts to 2.9%. KW - angle-dependent total solar energy transmittance KW - effective thermal conductivity KW - experimental investigation KW - numerical simulation KW - ray tracing KW - solar active thermal insulation system (SATIS) Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.3390/buildings11030123 N1 - Corresponding author: Belal Dawoud VL - 11 IS - 3 SP - 1 EP - 22 PB - MDPI ER - TY - JOUR A1 - Schloplocher, Paul Dragos A1 - Ettengruber, Stefan A1 - Steffens, Oliver T1 - Improvements for building-performance simulations by a comparative finite-element method analysis JF - Energy and Buildings N2 - 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. 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. 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. 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. KW - Lumped parameter model KW - Finite-element method KW - Building performance simulation Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2022.112563 N1 - Corresponding author: Dragos Paul Schoplocher VL - 278 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier ER - TY - JOUR A1 - Steffens, Oliver A1 - Schlösser, Tilman A1 - Rotter, Peter A1 - Ensslin, Klaus A1 - Suhrke, Michael A1 - Kotthaus, Jörg A1 - Rössler, Ulrich A1 - Holland, M. T1 - From the two-dimensional electron gas to antidot superlattices: Magnetoresistance effects in the transition regime JF - Journal of Physics: Condensed Matter N2 - Magnetoresistance measurements and theoretical calculations for two-dimensional electron systems under a perpendicular magnetic field are presented which illuminate transport effects due to a periodic electrostatic potential modulation. We focus on features arising from the resolution of the magnetic miniband structure which are beyond the perturbative regime governed by the dispersion of Landau bands. Our non-perturbative quantum-mechanical calculations reveal that the dispersion of individual minibands is responsible for the complicated behaviour of the magnetoresistance in the regime of intermediate modulation strength. In particular, the interplay between miniband and scattering contributions to the conductivity leads to an almost structureless magnetoresistance in this regime followed by the formation of antidot peaks due to the miniband conductivity. Y1 - 1998 U6 - https://doi.org/10.1088/0953-8984/10/17/016 SN - 0953-8984 VL - 10 IS - 17 SP - 3859 EP - 3872 ER - TY - JOUR A1 - Steffens, Oliver A1 - Suhrke, Michael A1 - Rössler, Ulrich T1 - Shell structure and exchange-related spin effects for quantum dots in a magnetic field JF - Physica B N2 - Ground-state calculations based on current spin density-functional theory for circular parabolic quantum dots are presented which reveal interesting spin effects in dependence on an external magnetic field: Hund's first rule (well-known from atomic physics for zero magnetic field) is related to the level occupancy near the Fermi energy and determines the spin configuration of the ground state in finite magnetic field. Consequently, the addition spectrum of the quantum dot exhibits a specific non-monotonous dependence on magnetic field, which is visible in recent quantum transport experiments. KW - Quantum dot KW - Current spin density-functional theory KW - Exchange correlation Y1 - 1998 U6 - https://doi.org/10.1016/S0921-4526(98)00557-2 VL - 256-258 SP - 147 EP - 151 ER -