TY - CHAP A1 - Fuhrmann, Thomas A1 - Niemetz, Michael T1 - Analysis and Improvement of Engineering Exams Toward Competence Orientation by Using an AI Chatbot T2 - Towards a Hybrid, Flexible and Socially Engaged Higher Education: Proceedings of the 26th International Conference on Interactive Collaborative Learning (ICL2023), Volume 1 N2 - ChatGPT is currently one of the most advanced general chatbots. This development leads to diverse challenges in higher education, like new forms of teaching and learning, additional exam methods, new possibilities for plagiarism, and many more topics. On the other side with the development of advanced AI tools, pure knowledge will be less and less important, and demands from industry will change toward graduates with higher competencies. Education has therefore to be changed from knowledge-centered toward competence centered. The goal of this article is to use ChatGPT for analyzing and improving the competence orientation of exams in engineering education. The authors use ChatGPT to analyze exams from different engineering subjects to evaluate the performance of this chatbot and draw conclusions about the competence orientation of the tested exams. The obtained information is used to develop ideas for increasing the competence orientation of exams. From this analysis, it is visible that ChatGPT gives good performance mainly where knowledge is tested. It has, however, much more problems with transfer questions or tasks where students need creativity or complex insights for finding new solutions. Based on this result, exams and also lectures can be optimized toward competence orientation. KW - Engineering education KW - Competence orientation KW - Exam analysis KW - AI chatbot KW - ChatGPT Y1 - 2024 SN - 9783031519789 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-031-51979-6_42 SN - 2367-3370 SP - 403 EP - 411 PB - Springer Nature CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Rieger, Anna A1 - van de Par, Steven A1 - Rabl, Hans-Peter A1 - Oetjen, Arne T1 - Schärfeurteile für tonhaltige Geräusche und die Konsequenzen für die instrumentelle psychoakustische Analyse T2 - Fortschritte der Akustik - DAGA 2024, 50. Jahrestagung für Akustik, 18.-21. März 2024 in Hannover N2 - In einer vorrangegangenen Studie wurde der Einfluss psychoakustischer Parameter auf Präferenzurteile für konsonante und dissonante Geräusche untersucht. Diese Geräusche hatten die gleiche Lautheit und basierten auf einem festen Rauschhintergrund und eingebetteten hochfrequenten Tonkomponenten. Es zeigte sich, dass die Präferenzurteile eines Probandenkollektives durch ebenfalls erhobene Subjektivurteile zu Schärfe, Tonhaltigkeit und Dissonanz mit hoher Präzision vorhergesagt werden konnten.Durch das angewandte Versuchsdesign konnte diese rein auf Subjektivbeurteilungen bestehende Vorhersage mit einer instrumentellen Vorhersage der Präferenzurteile verglichen werden. Der Vergleich ergab einen niedrigeren Korrelationskoeffizienten für die modellbasierte Vorhersage, was auch durch die sehr niedrige Korrelation (R2<0,2) der berechneten Schärfe nach DIN45692 mit den Schärfe-Subjektivurteilen zu begründen war. Eine mögliche Erklärung der unzureichenden Prognose der Schärfeurteile könnte in der Bewertungsstrategie der Proband:innen zu finden sein. Für die getesteten Geräusche mit auffälligen tonalen Komponenten könnte statt der Schärfe des Gesamtgeräuschs nur die Schärfe des tonalen Geräuschobjekts berücksichtigt worden sein. Die Schärfe-Analyse der auf ihren tonalen Anteil reduzierten Signale zeigt eine sehr gute Übereinstimmung mit den Subjektivurteilen, was die Hypothese einer Trennung von Ton- und Rauschobjekten unterstützt. Es wird diskutiert, ob und wie das Paradigma der akustischen Objekttrennung in der Modellierung psychoakustischer Empfindungsgrößen Anwendung finden kann. Y1 - 2024 UR - https://pub.dega-akustik.de/DAGA_2024/konferenz?article=479 SN - 978-3-939296-22-5 SP - 1210 EP - 1213 PB - Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V. (DAGA) CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Heberl, Michael A1 - Withelm, Christian A1 - Kaul, Anja A1 - Rank, Daniel A1 - Sterner, Michael T1 - Prospective Life Cycle Assessment of Biological Methanation in a Trickle-Bed Pilot Plant and a Potential Scale-Up JF - Energies N2 - The fluctuating nature of renewable energies results in the need for sustainable storage technologies to defossilize the energy system without other negative consequences for humans and the environment. In this study, a pilot-scale trickle-bed reactor for biological methanation and various scale-up scenarios for 2024 and 2050 were investigated using life cycle assessment. A best- and worst-case scenario for technology development until 2050 was evolved using cross-consistency analysis and a morphological field, based on which the data for the ecological models were determined. The results show that the plant scale-up has a very positive effect on the ecological consequences of methanation. In the best-case scenario, the values are a factor of 23–780 lower than those of the actual plant today. A hot-spot analysis showed that electrolysis operation has an especially large impact on total emissions. The final Monte Carlo simulation shows that the technology is likely to achieve a low global warming potential with a median of 104.0 kg CO2-eq/MWh CH4 and thus can contribute to decarbonization. KW - Ökobilanzierung KW - Power-to-Gas KW - Elektrolyse KW - Methanisierung KW - erneuerbare Energien Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/https://doi.org/10.3390/en17092206 SN - 1996-1073 VL - 17 IS - 9 PB - MDPI AG CY - Basel ER - TY - RPRT A1 - Brixner, Luis A1 - Gnerlich, Patrick A1 - Jakob, Jonas A1 - Kiener, Johannes A1 - Oberländer, Jonas A1 - Plößl, Moritz A1 - Schächinger, Stefan A1 - Stelz, Raphael A1 - Wartner, Felix ED - Fuhrmann, Thomas ED - Niemetz, Michael ED - Reindl, Andrea T1 - FMS-Berichte Wintersemester 2023/24 BT - Seminar zu aktuellen Themen der Elektro- und Informationstechnik N2 - Dieser Bericht entstand ursprünglich auf Initiative der Studierenden des damals neuen Masterstudiengangs „Elektro- und Informationstechnik (MEI)“ an der OTH Regensburg, die an der Pflichtlehrveranstaltung „Forschungsmethoden und Seminar (FMS)“ im Wintersemester 2020/21 teilnahmen. Diese Lehrveranstaltung hat das Ziel, systematisch an das wissenschaftliche Arbeiten, speziell die Wissenschaftskommunikation, heranzuführen. Daher ist im Laufe der Veranstaltung geeignete Literatur zu einem individuellen Thema zu recherchieren, sind Veröffentlichungen auf ihre Relevanz hin zu beurteilen und letztendlich gilt es eine eigene Ausarbeitung basierend auf der Literaturrecherche zu erstellen und diese in einem Vortrag zu präsentieren. Parallel dazu wird im Theorieteil die entsprechende Hinführung zu den verschiedenen Elementen der Wissenschaftskommunikation vermittelt: • Bedeutung der Wissenschaftskommunikation für die Arbeit der Ingenieure in Forschung und Entwicklung • Literaturrecherche, Suchmaschinen, Sichtung und Analyse vorhandener Publikationen, Bewertung der Qualität aufgefundener Fachliteratur, Auswahl geeigneter Materialien für 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 wertschätzender Beurteilung der Leistung anderer • Publikumsangepasstes Aufbereiten komplexer fachlicher Inhalte mit hochschulöffentlicher Präsentation der Ergebnisse • Führen mündlicher wissenschaftlicher Diskurse Die präsentierten Themen beruhen nicht auf eigener Forschungstätigkeit, sondern sind als einführende Reviewartikel zum jeweiligen vorgegebenen technischen oder gesellschaftspolitischen Forschungsthema zu verstehen. T3 - Forschungsmethoden-Seminar - 7 KW - Elektrotechnik KW - Informationstechnik KW - Energietechnik KW - Literaturrecherche Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-77796 IS - 1 CY - Regensburg ER - TY - RPRT A1 - Blößer, Julia A1 - Branilovic, Fabio A1 - Michael, Bretz A1 - Ebner, Andreas A1 - Gleich, Ralf A1 - Inderst, Christian A1 - Kopp, Lorenz A1 - Müller, Markus A1 - Schächiner, Michael A1 - von Beerfelde, Rebekka ED - Fuhrmann, Thomas ED - Niemetz, Michael ED - Reindl, Andrea T1 - FMS-Berichte Sommersemester 2024 BT - Seminar zu aktuellen Themen der Elektro- und Informationstechnik T2 - FMS-Berichte Sommersemester 2024 N2 - Dieser Bericht entstand ursprünglich auf Initiative der Studierenden des damals neuen Masterstudiengangs „Elektro- und Informationstechnik (MEI)“ an der OTH Regensburg, die an der Pflichtlehrveranstaltung „Forschungsmethoden und Seminar (FMS)“ im Wintersemester 2020/21 teilnahmen. Diese Lehrveranstaltung hat das Ziel, systematisch an das wissenschaftliche Arbeiten, speziell die Wissenschaftskommunikation, heranzuführen. Daher ist im Laufe der Veranstaltung geeignete Literatur zu einem individuellen Thema zu recherchieren, sind Veröffentlichungen auf ihre Relevanz hin zu beurteilen und letztendlich gilt es eine eigene Ausarbeitung basierend auf der Literaturrecherche zu erstellen und diese in einem Vortrag zu präsentieren. Parallel dazu wird im Theorieteil die entsprechende Hinführung zu den verschiedenen Elementen der Wissenschaftskommunikation vermittelt: • Bedeutung der Wissenschaftskommunikation für die Arbeit der Ingenieure in Forschung und Entwicklung • Literaturrecherche, Suchmaschinen, Sichtung und Analyse vorhandener Publikationen, Bewertung der Qualität aufgefundener Fachliteratur, Auswahl geeigneter Materialien für 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 wertschätzender Beurteilung der Leistung anderer • Publikumsangepasstes Aufbereiten komplexer fachlicher Inhalte mit hochschulöffentlicher Präsentation der Ergebnisse • Führen mündlicher wissenschaftlicher Diskurse Die präsentierten Themen beruhen nicht auf eigener Forschungstätigkeit, sondern sind als einführende Reviewartikel zum jeweiligen vorgegebenen technischen oder gesellschaftspolitischen Forschungsthema zu verstehen. T3 - Forschungsmethoden-Seminar - 8 KW - Elektrotechnik KW - Informationstechnik KW - Energietechnik KW - Literaturrecherche Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-77801 IS - 1 CY - Regensburg ER - TY - INPR A1 - Schumm, Leon A1 - Abdel-Khalek, Hazem A1 - Brown, Tom A1 - Ueckerdt, Falko A1 - Sterner, Michael A1 - Fioriti, Davide A1 - Parzen, Max T1 - The impact of temporal hydrogen regulation on hydrogen exporters and their domestic energy transition N2 - As global demand for green hydrogen rises, potential hydrogen exporters move into the spotlight. However, the large-scale installation of on-grid hydrogen electrolysis for export can have profound impacts on domestic energy prices and energy-related emissions. Our investigation explores the interplay of hydrogen exports, domestic energy transition and temporal hydrogen regulation, employing a sector-coupled energy model in Morocco. We find substantial co-benets of domestic climate change mitigation and hydrogen exports, whereby exports can reduce domestic electricity prices while mitigation reduces hydrogen export prices. However, increasing hydrogen exports quickly in a system that is still dominated by fossil fuels can substantially raise domestic electricity prices, if green hydrogen production is not regulated. Surprisingly, temporal matching of hydrogen production lowers domestic electricity cost by up to 31% while the effect on exporters is minimal. This policy instrument can steer the welfare (re-)distribution between hydrogen exporting firms, hydrogen importers, and domestic electricity consumers and hereby increases acceptance among actors. KW - Energy Transition KW - Hydrogen regulation KW - Hydrogen export KW - Climate-neutral KW - Domestic prices KW - Hydrogen prices KW - Power-to-X Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-4285425/v1 N1 - Der Aufsatz wurde peer-reviewed veröffentlicht und ist ebenfalls in diesem Repositorium verzeichnet unter: https://opus4.kobv.de/opus4-oth-regensburg/8485 PB - Research Square Platform LLC ER - TY - JOUR A1 - Tremmel, Florian A1 - Nagler, Oliver A1 - Kutter, Christoph A1 - Holmer, Rainer T1 - Mechanical robustness analysis of semiconductors with a single needle probe card using acoustic emissions JF - e-Journal of Nondestructive Testing N2 - The combination of indentation testing and acoustic emission (AE) is widely used to analyze the fracture toughness of test substrates. In the manufacturing of semiconductor devices this material parameter also plays an important role. During the so-called wafer testing inside a wafer prober small probe tips are pressed onto the chip surface to check its performance. To prevent damaging the chip by that, the fracture toughness and load limit of it has to be defined in a prequalification step. This paper presents a test system that imitates the wafer testing process as close as possible and uses acoustic emission to detect appearing cracks and thereby also the load limit. The frontend of the test setup consists of a modular single needle probe card which can be placed in a wafer prober. Also, the indenter properties (tip diameter, stiffness, etc.) can be adjusted to the probe used later on during productive wafer testing to ensure realistic probing conditions. A piezoelectric sensor and a full strain gauge Wheatstone bridge are implemented close to the single indenter to measure the AEs and the applied contact force respectively. The signal-to-noise-ratios (SNRs) of both sensors are improved with an own analog amplifier module before recording them with an USB oscilloscope. A developed measurement software (LabVIEW) is used to adjust measurement parameters (trigger limit, record length, conversion factors, etc.) and automatically store and separate measurement data from different acoustic events and imprints. To evaluate the result files a second software tool (MATLAB) reads the files out and clusters the recorded events to separate crack signals from electrical and mechanical disturbances. With a prototype first test results are generated and the functionality and accuracy of the measurement concept is proven. KW - Acoustic Emission KW - Crack probability distribution KW - Fracture load limit KW - Wafer testing Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.58286/30254 SN - 1435-4934 VL - 29 IS - 10 PB - NDT.net ER - TY - JOUR A1 - Gärtner, Sebastian A1 - Marx-Schubach, Thomas A1 - Gaderer, Matthias A1 - Schmitz, Gerhard A1 - Sterner, Michael T1 - Techno-Economic Analysis of Carbon Dioxide Separation for an Innovative Energy Concept towards Low-Emission Glass Melting JF - energies N2 - The currently still high fossil energy demand is forcing the glass industry to search for innovative approaches for the reduction in CO2 emissions and the integration of renewable energy sources. In this paper, a novel power-to-methane concept is presented and discussed for this purpose. A special focus is on methods for the required CO2 capture from typical flue gases in the glass industry, which have hardly been explored to date. To close this research gap, process simulation models are developed to investigate post-combustion CO2 capture by absorption processes, followed by a techno-economic evaluation. Due to reduced flue gas volume, the designed CO2 capture plant is found to be much smaller (40 m3 absorber column volume) than absorption-based CO2 separation processes for power plants (12,560 m3 absorber column volume). As there are many options for waste heat utilization in the glass industry, the waste heat required for CO2 desorption can be generated in a particularly efficient and cost-effective way. The resulting CO2 separation costs range between 41 and 42 EUR/t CO2, depending on waste heat utilization for desorption. These costs are below the values of 50–65 EUR/t CO2 for comparable industrial applications. Despite these promising economic results, there are still some technical restrictions in terms of solvent degradation due to the high oxygen content in flue gas compositions. The results of this study point towards parametric studies for approaching these issues, such as the use of secondary and tertiary amines as solvents, or the optimization of operating conditions such as stripper pressure for further cost reductions potential. KW - economic evaluation KW - CO2-separation KW - glass industry KW - oxyfuel KW - methanation KW - power-to-gas Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-53627 N1 - Corresponding author: Sebastian Gärtner VL - 16 IS - 5 SP - 1 EP - 25 PB - MDPI CY - Basel 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 - RPRT A1 - Geiss, Florian A1 - Liedl, Lucia A1 - Thalhammer, Florian A1 - Mauderer, Johannes A1 - Meier, Maximilian A1 - Geitner, Florian A1 - Bindl, Jakob A1 - Belz, Reinhold ED - Meier, Hans ED - Niemetz, Michael ED - Fuhrmann, Thomas ED - Reindl, Andrea T1 - FMS-BERICHTE WINTERSEMESTER 2022/23 BT - Seminar zu aktuellen Themen der Elektro- und Informationstechnik N2 - 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, heranzuführen. Daher war geeignete Literatur zu einem individuellen Thema zu recherchieren, Veröffentlichungen auf ihre Relevanz hin zu beurteilen und letztendlich eine eigene Ausarbeitung basierend auf der Literaturrecherche zu erarbeiten und diese in einem Vortrag zu präsentieren. Parallel dazu erfolgte im Theorieteil die entsprechende Hinführung zu den verschiedenen Elementen der Wissenschaftskommunikation: • Bedeutung der Wissenschaftskommunikation für die Arbeit der Ingenieure in Forschung und Entwicklung • Literaturrecherche, Suchmaschinen, Sichtung und Analyse vorhandener Publikationen, Bewertung der Qualität aufgefundener Fachliteratur, Auswahl geeigneter Materialien für 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 wertschätzender Beurteilung der Leistung anderer • Publikumsangepasstes Aufbereiten komplexer fachlicher Inhalte mit hochschulöffentlicher Präsentation der Ergebnisse • Führen mündlicher wissenschaftlicher Diskurse Nachdem die Masterstudierenden in der Regel über noch keine eigene wissenschaftliche Forschungserfahrung bzw. -inhalte verfügen, lag der wählbare Schwerpunkt der Literatursuche auf der Bearbeitung von vorgegeben aktuellen technischen oder gesellschaftspolitischen Forschungsthemen. T3 - Forschungsmethoden-Seminar - 5 KW - Elektrotechnik KW - Informationstechnik KW - Angewandte Wissenschaften KW - Literaturrecherche Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-60324 CY - Regensburg ER -