TY - JOUR A1 - De, Sangita A1 - Premek, Brada A1 - Mottok, Jürgen T1 - Derivation of Optimized Threshold of Semantic Alignment Metrics for Intepretation of Interoperability and Reusability of Cross-enterprise Vehicle Service Interface Models JF - Informatica N2 - Over the past decade, cars have turned gradually into real cyber physical systems. The collaboration of services between the service-oriented, cross-enterprise vehicle application frameworks has increased to generate novel, smart and complicated vehicle services. Consequently, from an interoperability perspective, semantically mapping of vehicle service component’s interface ontological models emerged as a big research interest in automotive application domain that manipulates several cross-enterprise synergy knowledge applications frameworks. The ontological metamodeling lays the foundation for building semantic bridge and exploring semantic associations between service components’ interface models based on the domain knowledge for semantic interoperability. Also, several semantic quality metrics has been defined over time for the vehicle service interface ontological metamodels. The empirically evaluated values of these metrics can be used to assess progress in cross-enterprise interoperability between the service and the clients’ APIs ontological models in vehicle domain. Despite potential benefits of semantic alignment quality metrics, the effective use of these metrics for vehicle service interface ontologies have proven elusive. Yes, such metrics can be used successfully for quantification, but then they mostly fail to provide adequate annotations in subsequent decision-making in the direction of semantic interoperability and reusability. The effective use of ontology semantic alignment quality metrics is basically hindered in the absence of the meaningful thresholds. In fact, the absence of an effective and meaningful threshold for the semantic similarity measure between various vehicle service interface ontological metamodels, motivates this research work which not only proposes a design approach to an optimized threshold for the semantic similarity metrics but also applies this threshold on few defined semantic alignment quality metrics. This paper also uses a real-world vehicle domain industrial case study to illustrate the design approach. KW - interface KW - automotive services KW - semantic KW - metrics KW - optimized threshold KW - framework KW - metamodels KW - ontologies Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.31449/inf.v47i7.4739 SN - 0350-5596 VL - 47 IS - 7 PB - Slovenian Society Informatika ER - TY - JOUR A1 - Huber, Lea A1 - Heindl, Melanie A1 - Schlosser, Marc A1 - Pfitzner, Arno A1 - Dawoud, Belal T1 - On the Cycle Stability and Macroscopic Structure of Iron Oxide Pellets for Thermochemical Hydrogen Storage: Influence of Water Content during the Pelletizing Process JF - Applied Sciences N2 - Hydrogen storage based on the repeated reduction and oxidation (redox) reactions of iron oxide/iron composites represents a promising technology. This work is dedicated to studying the influence of the amount of water added during the pelletizing process on the cycle stability and structure of iron oxide pellets. The storage composites were prepared from iron oxide (Fe2O3) and 10 wt.-% support material (cement) with different amounts of water (18 and 33 wt.-%) in a laboratory-scale pelletizing disk. To evaluate the cycle stability of the composites, the kinetics of the redox reactions were experimentally measured at 800 ∘ C in an atmosphere of 50% N2 and 50% H2 (reduction) or 50% steam (oxidation), respectively. Moreover, the structure of the pellets was analyzed by micro-computed tomography scans. It turned out that pellets with higher water contents attained faster kinetics and a higher cycle stability. The sample with the least water content (18 wt.-%) needed about 26 min and 19 min to reach a conversion rate of 80% during the reduction and oxidation reactions of the sixth redox cycle, respectively. In contrast, the sample with the highest water content (33 wt.-%) could achieve the same conversion rate after 18 min (reduction) and 13 min (oxidation) during the ninth redox cycle. KW - hydrogen storage KW - redox reactions KW - iron/iron oxide KW - pelletizing process KW - cycle stability KW - water content Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.3390/app13116408 N1 - Corresponding author: Belal Dawoud VL - 13 IS - 11 PB - MDPI CY - 16 ER - TY - JOUR A1 - Walter, Stefanie A1 - Schwanzer, Peter A1 - Hagen, Gunter A1 - Rabl, Hans-Peter A1 - Dietrich, Markus A1 - Moos, Ralf T1 - Combined Ash and Soot Monitoring for Gasoline Particulate Filters Using a Radio-Frequency-Based Sensor JF - Emission Control Science and Technology N2 - Increasingly stringent emission limits have made particulate filters necessary for gasoline engines. Similar to diesel applications, gasoline particulate filters (GPFs) can be monitored by differential pressure measurement or by the radio-frequency-based filter diagnosis (RF sensor). In addition to measuring the soot loading, ash detection is critical for monitoring the GPF over the entire vehicle lifetime. Because the RF sensor detects the filter loading through a change in the dielectric properties of the GPF, it can detect not only soot but also ash. In diesel applications, the RF sensor has already demonstrated its potential for ash detection. To verify the feasibility of simultaneous ash and soot monitoring for GPFs, filters were loaded with ash on an engine test bench and measured on a lab test bench under defined synthetic exhaust gas conditions. By evaluating resonant modes, soot and ash could be clearly distinguished, as ash mainly affects the resonant frequency, while soot also changes the quality factor due to its high dielectric losses. However, higher soot loadings could not be detected by the resonant parameters, but instead by a frequency-averaged transmission signal. While the presence of ash caused an offset in this signal, its sensitivity to soot was not affected. Thus, the influence of ash can be corrected if the signal in the soot-free filter state is known, e.g., from the behavior of the resonant parameters. Therefore, even with a continuously increasing ash loading over the lifetime of a vehicle, an accurate soot detection is possible with the RF sensor. KW - Gasoline particulate flter KW - Radio-frequency KW - Soot mass determination KW - Ash detection Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1007/s40825-023-00235-y PB - Springer 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. Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-60324 PB - Ostbayerische Hochschule Regensburg CY - Regensburg ER - TY - INPR 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 N2 - In this study, a pilot-scale trickle-bed reactor for biological methanation and various scale-up scenarios for 2023 and 2050 were investigated using LCA. A best- and worst-case scenario for technology development until 2050 was evolved using cross consistency analysis and morphological field, based on which the data for the ecological models were determined.The results show that the plant scale-up has a very positive effect on the ecological consequences of methanation. In the best-case scenario, the values are a factor of 23-780 lower than those of the actual plant today. A hot-spot analysis showed that especially electrolysis operation has a large impact on total emissions. The final Monte-Carlo simulation shows that the technology is likely to achieve a low GWP with a median of 104.0 kg CO2-eq / MWh CH4. Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.2139/ssrn.4635066 PB - SSRN ER - TY - RPRT A1 - Sörgel, Dominika A1 - Luderer, Gunnar A1 - Emelianova, Polina A1 - Koch, Otto A1 - Timpe, Christof A1 - Bauer, Franz A1 - Sterner, Michael T1 - Kopernikus-Szenarienvergleich - Robuste Eigenschaften von Klimaschutzpfaden zur Treibhausgasneutralität 2045 und relevante Unsicherheiten N2 - Im Rahmen der vier Kopernikus-Projekte – Ariadne, ENSURE, P2X und SynErgie – wird die Transformation des deutschen Energiesystems hin zur Klimaneutralität analysiert. Im vorliegenden Bericht werden hierbei robuste Kernaussagen und relevante Unsicherheiten derjenigen Szenarien der Kopernikus-Schwesterprojekte dargestellt, die zur Zielsetzung die Klimaneutralität 2045 haben. Hierbei liegt der Fokus auf Indikatoren, die eine besonders hohe klimapolitische Relevanz haben. Y1 - 2023 UR - https://publications.pik-potsdam.de/pubman/faces/ViewItemFullPage.jsp?itemId=item_29216 PB - Kopernikus-Projekte CY - Potsdam 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-opus4-59011 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 CY - Regensburg ER - TY - CHAP A1 - Schweiberer, Philipp A1 - Rauch, Johannes A1 - Brückl, Oliver T1 - Control strategy for industrial reactive power sources depending on a specified reactive power setpoint value T2 - ETG Kongress 2023: Die Energiewende beschleunigen, 25.-26. Mai 2023, Kassel, Germany N2 - Industrial plants can provide reactive power (Q) for system- and grid-serving behavior, for which a functioning reactive power management system is essential. To make reactive power retrieval as efficient and safe as possible, the selection of reactive power sources to meet the Q-demand must consider their sensitivities and the restrictions of the industrial grid, such as operating equipment utilization or voltage limits. On this basis, a concept for a sensitivity-based control strategy that manages the reactive power retrieval of multiple reactive power sources depending on a predefined reactive power demand value is proposed. Based on the simulation of an industrial plant in the medium-voltage grid, which can provide reactive power in the form of industrial compensation systems (ICS) and generators, the operation of the algorithm is shown. Y1 - 2023 UR - https://ieeexplore.ieee.org/document/10173014/authors#authors SN - 978-3-8007-6108-1 SP - 553 EP - 558 PB - VDE VERLAG CY - Berlin 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 - Haumer, Anton T1 - Modeling and Control Design of an Educational Magnetic Levitation System T2 - Proceedings of the 15th International Modelica Conference 2023, Aachen, October 9-11 N2 - A magnetic levitation system is a perfect educational example of a nonlinear unstable system. Only with suitable control, a small permanent magnet can be held floating stable below a coil. After modeling and simulation of the system, control of the system can be developed. At the end, the control algorithm can be coded on a microcontroller, connected to a pilot plant. KW - mechatronics KW - magnetic levitation KW - time-discrete control KW - functional mockup interface Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.3384/ecp204763 SN - 1650-3686 PB - Linköping University Electronic Press ER -