TY - JOUR A1 - Pangerl, Jonas A1 - Müller, Max A1 - Rück, Thomas A1 - Weigl, Stefan A1 - Bierl, Rudolf T1 - Characterizing a sensitive compact mid-infrared photoacoustic sensor for methane, ethane and acetylene detection considering changing ambient parameters and bulk composition (N2, O2 and H2O) JF - Sensors and Actuators B: Chemical N2 - We present a sensitive and compact interband cascade laser (ICL) based photoacoustic setup for the detection of gaseous hydrocarbons and discuss its applicability towards trace gas analysis. We investigated the performance of the sensor for trace concentrations of methane, ethane and acetylene diluted in nitrogen. The excitation of methane and ethane was accomplished using one tunable diode laser, covering a range from 3360 to 3372 nm, which was replaced by a separate ICL at 3025 nm for acetylene detection. The influence of ambient parameters such as temperature, flow rate and pressure as well as potential cross-sensitivities towards O2 and H2O have been examined in terms of methane and acetylene detection. A series of simulations proved several of these influences to be attributed to relaxation effects. With a 3σ limit of detection (LoD) of 6.8 parts per billion (ppbV) in case of methane, 2.3 ppbV regarding ethane and 3.6 ppbV in terms of acetylene, the sensor demonstrates a great potential for applications in the field of trace gas analysis. KW - Acetylene KW - Cross-sensitivities KW - Ethane KW - Interband cascade laser KW - Methane KW - Photoacoustic spectroscopy KW - Relaxation effects Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-25868 N1 - Corresponding author: Jonas Pangerl VL - 352,1 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier ER - TY - JOUR A1 - Herrmann, Frank A1 - Brunner, Stephan A1 - Laubmeier, Franz T1 - Optimierung des Arbeitsablaufes von Lieferantenanfragen unter Entwicklung eines Webportals und weiteren Neuerungen im ERP-System FactWork JF - Anwendungen und Konzepte der Wirtschaftsinformatik online N2 - Effiziente Arbeitsabläufe sind für profitable Unternehmen von zentraler Natur. ERP-Systeme können betreffenden Firmen dahingehend helfen, besagte Arbeitsabläufe entsprechend abzubilden und nach Möglichkeit auch zu automatisieren. In dieser Arbeit sollen die notwendigen Schritte zur Bearbeitung einer Lieferantenanfrage primär durch eine Weboberfläche zur automatisierten Rückführung eingehender Angebote, sowie weiteren Verbesserungen, optimiert werden, was eine Erhöhung der Produktivität, eine Verminderung des Zeitaufwandes, und damit auch eine Reduzierung der Personalkosten zur Folge hat. KW - Geschäftsprozesse KW - ERP-Systeme Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-30626 VL - 13 SP - 19 EP - 26 PB - AKWI ER - TY - JOUR A1 - Herrmann, Frank A1 - Kirschner, Jan Michael A1 - Kleinert, Thomas A1 - Fritzsche, Harald T1 - Big Data im Bereich der technischen Sauberkeit JF - Anwendungen und Konzepte der Wirtschaftsinformatik (AKWI) N2 - Dieses Projekt befasst sich mit Fragestellungen zur Anwendung von künstlicher Intelligenz im Bereich der Technischen Sauberkeit. Durch Literaturforschungen, die einen Ablauf nach Fettke 2006 haben, werden KI-Anwendungen gesucht, die bereits im Zusammenhang mit der Technischen Sauberkeit verwendet werden. Die Forschungen konnten zwölf Literaturquellen ermitteln. Durch diese Literaturanalyse wurde festgestellt, dass 91 Prozent CV (Computer Vision) zur Partikelerkennung verwenden. Aus diesem Grund wurde anschließend ein CV Modell zur Partikelerkennung implementiert. Durch die Konfusionsmatrix konnte eine Treffergenauigkeit von 82 Prozent festgestellt werden. Daraus folgt, dass eine Partikelklassifikation möglich ist. Abschließend wurde eine weitere Literaturforschung zu Text Mining Applikationen durchgeführt, da der Bereich der Qualitätsanalyse im Monitoring laut Aufgabenstellung eingezogen werden sollte. In dieser konnte kein positives Ergebnis erzielt werden, da speziell nach fertigen Anwendungen gesucht wurde, die Analysetexte im Bereich der technischen Sauberkeit kategorisieren können. Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-30550 SN - 2296-4592 IS - 13 SP - 34 EP - 42 PB - Hochschule CY - Luzern ER - TY - JOUR A1 - Müller, Max A1 - Rück, Thomas A1 - Jobst, Simon A1 - Pangerl, Jonas A1 - Weigl, Stefan A1 - Bierl, Rudolf A1 - Matysik, Frank-Michael T1 - An Algorithmic Approach to Compute the Effect of Non-Radiative Relaxation Processes in Photoacoustic Spectroscopy JF - Photoacoustics N2 - Successful transfer of photoacoustic gas sensors from laboratory to real-life applications requires knowledge about potential cross-sensitivities towards environmental and gas matrix changes. Multi-dimensional calibration in case of cross-sensitivities can become very complex or even unfeasible. To address this challenge, we present a novel algorithm to compute the collision based non-radiative efficiency and phase lag of energy relaxation on a molecular level (CoNRad) for photoacoustic signal calculation. This algorithmic approach allows to calculate the entire elaxation cascade of arbitrarily complex systems, yielding a theoretical photoacoustic signal. In this work the influence of varying bulk compositions, i.e. nitrogen (N2), oxygen (O2) and water (H2O) on the photoacoustic signal during methane (CH4) detection is demonstrated. The applicability of the algorithm to other photoacoustic setups is shown exemplary by applying it to the relaxational system investigated in [1]. Hayden et al. examined the effect of water on photoacoustic carbon monoxide (CO) detection. Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-39935 N1 - Corresponding author: Max Müller VL - 26 PB - Elsevier ER - TY - CHAP A1 - Melekhov, Evgeny A1 - Abb, Valerius A1 - Lechner, Alfred A1 - Kammler, Martin ED - Ivanov, Artem ED - Bicker, Marc ED - Patzelt, Peter T1 - Development of a glass-fiber-based spectrometer for the determination of drug residues in groundwater T2 - Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020 "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung" N2 - Within the scope of this project, a portable measuring device has been developed which enables a cost-effective analysis of organic substances from ppm to sub-ppm range, such as drug residues in groundwater. The measurement is carried out by means of a surface-enhanced Raman scattering effect (SERS effect) and an exchangeable sensor head. The sensor head used is a nanostructured optical glass fiber glued into a fiber cannula. The tip of the fiber has been processed to act as a SERS cell. The fiber cannula is connected to a freely movable patch cable by using an adapter. Para-thiocresol is used to characterize the SERS cells. Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:860-opus4-2174 SN - 978-3-9818439-4-1 SP - 101 EP - 109 ER - TY - RPRT A1 - Andratschke, Christin A1 - Ceullo, Laura A1 - Dawoud, Belal A1 - Draeger, Susan A1 - Gerdes, Thorsten A1 - Giebisch, Matthias A1 - Grießhammer, Peter A1 - Haas, Katharina A1 - Haug, Sonja A1 - Helling, Dominik A1 - Kominis, Lena A1 - Lang, Christian A1 - Malz, Sebastian A1 - Melzl, Johannes A1 - Michlbauer, David A1 - Mühlberger, Thomas A1 - Nagl, Klaus A1 - Preis, Michael A1 - Rechenauer, Christian A1 - Riederer, Michael A1 - Rückerl, Alexander A1 - Saller, Tobias A1 - Schnabl, Andreas A1 - Stadler, Michael A1 - Steffens, Oliver A1 - Steininger, Peter A1 - Stelzl, André A1 - Toutouly, Lovis A1 - Trauner, Matthias A1 - Vetter, Miriam A1 - Walbrunn, Johannes A1 - Weber, Karsten A1 - Zielbauer, Lukas ED - Steffens, Oliver T1 - MAGGIE: Energetische Modernisierung des genossenschaftlichen Wohnquartiers Margaretenau in Regensburg BT - Musterlösungen für solaroptimiertes Wohnen mit innovativen solaraktiven Baustoffen und einem KI-gestützten Energiemanagement für eine netzdienliche, emissionsarme Strom- und Wärmelogistik; Ergebnisbericht N2 - 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. 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. 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. 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. 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. KW - Altbaumodernisierung KW - Energieeinsparung KW - Energiebewusstes Bauen KW - Haus Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-53354 SN - 978-3-96256-100-0 N1 - Gefördert durch einen Beschluss des Bundestages durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK); Projektlaufzeit Oktober 2017 bis Juni 2022; Förderkennzeichen 03SBE0007A–E N1 - korrigierte Version unter: https://doi.org/10.35096/othr/pub-5901 CY - Regensburg ER - TY - CHAP A1 - Scherer, Leo A1 - Vitzthumecker, Thomas A1 - Bierl, Rudolf ED - Uhl, Christian ED - Walter, Michael ED - Stiehl, Annika T1 - Capacitive PCB sensor for the detection of insects in intelligent traps T2 - Applied Research Conference 2022 Conference Proceedings: 4th July 2022, University of Applied Sciences Ansbach (Onsite Conference) N2 - Reliable and fast detection of pest in the food processing and pharmaceutical industry is crucial to ensure hygienically safe, pure and healthy products. This is why intelligent traps, that are able to detect insects automatically are needed. For this, a capacitive PCB sensor is developed and tested, which could be a simplistic, low power solution to the problem. This includes design, footprint generation and simulation as well as testing different types of capacitve sensing against noise immunity and sensitivity to Blattella germanica, the German cockroach. It is shown that a single specimen can very well and reliably be detected by the developed sensor. KW - PCB layout generation KW - insect monitoring KW - pest detection KW - Capacitive sensing Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-55837 SP - 519 EP - 523 PB - Hochschule Ansbach CY - Ansbach ER - TY - JOUR A1 - Serbun, Pavel A1 - Bornmann, Benjamin A1 - Navitski, Aliaksandr A1 - Müller, Günter A1 - Prommesberger, Christian A1 - Langer, Christoph A1 - Dams, Florian A1 - Schreiner, Rupert T1 - Stable field emission of single B-doped Si tips and linear current scaling of uniform tip arrays for integrated vacuum microelectronic devices JF - Journal of Vacuum Science & Technology B Nanotechnology and Microelectronics N2 - Advanced Si-based semiconductor technology is most suitable to fabricate uniform nanostructures as integrated field emitter arrays for novel vacuum electronic devices. In order to improve the field emission homogeneity and stability of p-type silicon tip arrays for pulsed sensor applications, the authors have systematically studied the influence of the fabrication parameters on the tip shape and on the specific operating conditions. Based on detailed design calculations of the field enhancement, they have fabricated two series of hexagonal arrays of B-doped Si-tips in a triangular arrangement. The first (second) type contains three (four) patches with different number of tips (1, 91, 547 and 1, 19, 1027, 4447 for the first and second type, respectively) of about 1 (2.5) μm height, ∼20 (20) nm apex radius, and 20 (10) μm pitch. The field emission properties of both individual tips and complete arrays were investigated with a field emission scanning microscope at a pressure of 10−9 mbar. The current plateau of these tips typically occurs at about 10 (3) nA and around 65 (25) V/μm field level. In this carrier saturation range, single tips provide the highest current stability (<5%) and optical current switching ratio (∼2.5). Fairly homogeneous emission of the tip arrays leads to an undershooting of the expected linear scaling of the mean plateau current as well as to a much improved current stability (<1%). Y1 - 2013 U6 - https://doi.org/10.1116/1.4765088 VL - 31 IS - 2 PB - AIP Publishing ER - TY - JOUR A1 - Malz, Sebastian A1 - Krenkel, Walter A1 - Steffens, Oliver T1 - Infrared Reflective Wall Paint in Buildings: Energy Saving Potentials and Thermal Comfort JF - Energy and Buildings N2 - The reduction of the energy demand of existing buildings is the main objective of building refurbishment. Managing the heat radiation properties of the wall construction is a possible way to develop highly effective and resource efficient insulation materials and concepts. The application of infrared reflective wall paints and coatings has been studied since the latter half of the 20th century. A brief review of the literature gives an account of the current research status. One has to realise that the conclusions are not uniformly consistent but depend strongly on the specific boundary conditions and investigated parameters. The study presented here discusses the usage of infrared reflective wall paint in conjunction with heat insulation for historic brick masonry. The possible energy savings are linked to the resulting thermal comfort. We identify critical parameters that must be taken into account when using infrared reflective wall paint and derive recommended design rules for the refurbishment of such building types. The findings prove that infrared reflective wall paint can decrease heat losses by 18% and up to 22% if comfort conditions are considered. Increasing energy savings can also cause the negative effect of high radiative asymmetry. Thus, each configuration must be observed in detail. KW - Infrared-reflective KW - Wall paint KW - Coating KW - Existing buildings KW - Radiative asymmetry KW - Energy efficiency Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2020.110212 SN - 0378-7788 VL - 224 IS - October PB - Elsevier ER - TY - GEN A1 - Melekhov, Evgeny A1 - Abb, Valerius A1 - Weidauer, Tobias A1 - Kammler, Martin A1 - Lechner, Alfred T1 - Tunable Nanopillars as Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) Active Structure for Optical Quartz Glass Fiber T2 - SMSI 2021 - Sensors and Instrumentation N2 - In this work, a simple cost effective method to create tunable self-assembled three-dimensional nanostructure array-like nanoantennas on a tip of an optical quartz glass fiber is described. The structures are prepared using lithography-less dry etching. Gold nanoparticles are used as an etching mask using a thin metal-film thermal dewetting technique. The structures are applied as sensor for label-free analysis of organic substances in ppb range, such as drug residues in groundwater. The measurements are carried out by means of a Surface-enhanced Raman scattering (SERS) effect, an exchangeable sensor head, and a portable Raman device. This method allows in situ applications. Parathiocresol is used as a model substance to characterize the SERS cells. For metallization, gold and silver are compared. Reproducible SERS enhancement factors up to 10 7 are evaluated. Y1 - 2021 SN - 978-3-9819376-4-0 U6 - https://doi.org/10.5162/SMSI2021/B8.2 SP - 153 EP - 154 PB - AMA Association for Sensors and Measurement ER -