@inproceedings{HanfstaenglParzingerSpindleretal.2020, author = {Hanfstaengl, Lucia and Parzinger, Michael and Spindler, Uli and Wellisch, Ulrich and Wirnsberger, Markus}, title = {Identifying occupant presence in a room based on machine learning techniques by measuring indoor air conditions}, series = {E3S Web of Conferences, 12th Nordic Symposium on Building Physics (NSB 2020)}, volume = {172}, booktitle = {E3S Web of Conferences, 12th Nordic Symposium on Building Physics (NSB 2020)}, pages = {22005}, year = {2020}, abstract = {Knowing about the presence and number of people in a room can be of interest for precise control of heating, ventilation and air conditioning. To determine the number and presence of occupants cost-effectively, it is of interest to use already existing air condition sensors (temperature, humidity, CO2) of the building automation system. Different approaches and methods for determining presence have attracted attention in recent years. We propose an occupancy detection method based on a method of supervised machine learning. In an experiment, measurement data were recorded in a research apartment with controllable boundary conditions. The presence of people was simulated by artificial injection of water vapour, CO2 and heat dissipation. The variation of the number of artificial users, the duration of presence and the supply air volume flow of the ventilation resulted in a total of 720 combinations. By using artificial users, the boundary conditions were accurately defined, and different presence situations could be measured time-effectively. The data is evaluated with a method of supervised machine learning called random forest. The statistical model can determine precisely the number of people in over 93\% of the cases in a disjoint test sample. The experiments took part in the Rosenheim Technical University of Applied Sciences laboratory.}, language = {en} } @techreport{GerhardsWeberKlafkaetal.2021, type = {Working Paper}, author = {Gerhards, Christoph and Weber, Urban and Klafka, Peter and Golla, Stefan and Hagedorn, Gregor and Baumann, Franz and Brendel, Heiko and Breyer, Christian and Clausen, Jens and Creutzig, Felix and Daub, Claus-Heinrich and Helgenberger, Sebastian and Hentschel, Karl-Martin and von Hirschhausen, Christian and Jordan, Ulrike and Kemfert, Claudia and Krause, Harald and Linow, Sven and Oei, Pao-Yu and Pehnt, Martin and Pfennig, Andreas and Pr{\"a}ger, Fabian and Quaschning, Volker and Schneider, Jens and Spindler, Uli and Stelzer, Volker and Sterner, Michael and Wagener-Lohse, Georg and Weinsziehr, Theresa}, title = {Klimavertr{\"a}gliche Energieversorgung f{\"u}r Deutschland - 16 Orientierungspunkte}, series = {Diskussionsbeitr{\"a}ge der Scientists for Future}, volume = {7}, journal = {Diskussionsbeitr{\"a}ge der Scientists for Future}, pages = {1 -- 55}, year = {2021}, abstract = {Als fairer Beitrag Deutschlands zur Einhaltung der globalen 1,5-Grad-Grenze werden 16 Orientierungspunkte f{\"u}r eine klimavertr{\"a}gliche Energieversorgung vorgestellt. Es wird davon ausgegangen, dass hierf{\"u}r die deutschen energiebedingten CO2-Emissio­nen in etwa 15 Jahren weitgehend auf Null sinken m{\"u}ssen. Energieeinsparung hilft, den notwendigen Ausbau von regenerativen Erzeugungskapazit{\"a}ten zu verringern. Der Verkehrssektor kann ebenso wie die Bereiche Prozess- und Geb{\"a}udew{\"a}rme hier­zu wesentlich beitragen. Die Kernenergie ist mit großen Risiken belastet und kann nicht hinreichend schnell aufgebaut werden. Biomasse in Form von Energie­pflan­zen zu nutzen, ist ineffizient und steht im Konflikt mit anderen Arten der Land­nut­zung. Importe klimaneutral erzeugter Energietr{\"a}ger in sehr großem Umfang er­for­dern extrem große Investitionen im Ausland. Sie sind eine ungesicherte Option auf die Zukunft. Entscheidend ist daher der ausreichend schnelle Ausbau von Photovoltaik (PV) und Wind­kraft in Deutschland. Sch{\"a}tzungsweise kann der Elektrizit{\"a}tsbedarf im Jahr 2030 z. B. durch den Ausbau auf ca. 350 GW PV und ca. 150 GW Windkraft nahe­zu voll­st{\"a}ndig regenerativ gedeckt werden. Damit ließe sich eine zum großen Teil elek­tri­fizierte Mobilit{\"a}t und W{\"a}rmeversorgung betreiben und ein Teil des ben{\"o}­tig­ten „gr{\"u}­nen" Wasserstoffs in Deutschland bereitstellen. Hierf{\"u}r ist ein j{\"a}hr­licher Zu­bau von durchschnittlich ca. 30 GW PV und ca. 9 GW Windkraft n{\"o}tig. Dies ist ca. sechs- (PV) bzw. dreimal (Wind) so hoch wie bisher vorgesehen und verlangt eine ge­sell­schaft­liche Kraftanstrengung. Ein weiter verz{\"o}gerter Ausbau m{\"u}sste mit noch deut­lich gr{\"o}ßeren gesellschaftlichen Anstrengungen f{\"u}r drastische Energieeinspa­run­gen oder Importe erneuerbarer Energie ausgeglichen werden. Insgesamt k{\"o}nnte dies noch deutlich schwieriger zu realisieren sein, als ein ambitionierter Ausbau. Da der Auf­bau der Kapazit{\"a}ten mehrere Jahre erfordert, ist es m{\"o}glich nachzusteuern, z. B. wenn erkennbar wird, dass sich ein ausreichend großer globaler Markt f{\"u}r Importe ent­wi­ckelt. Bis dahin ist es aus Verantwortung gegen­{\"u}ber der Zukunft und im Sinne des Pariser Vertrages empfehlenswert, die hier genannten Ausbauziele zu verfol­gen. Gr{\"u}ner, also aus erneuerbaren Energien hergestellter Wasserstoff und daraus abge­lei­tete Syntheseprodukte sind f{\"u}r die Dekarbonisierung von Industrieprozessen, den Flug- und Schiffsverkehr sowie f{\"u}r die Absicherung der Energieversorgung bei Dun­kel­flauten n{\"o}tig. Ohne die genannten Ausbauziele f{\"u}r Wind und Solar noch drastisch weiter zu erh{\"o}hen, stehen diese Produkte f{\"u}r Straßenverkehr und W{\"a}rmeversor­gung jedoch nicht in ausreichenden Mengen zur Verf{\"u}gung. Techniken zum Aus­gleich zwischen Elektrizit{\"a}tsangebot und -nachfrage sind verf{\"u}gbar und sollten recht­zeitig auf- bzw. ausgebaut werden. Hierzu geh{\"o}ren: Stromaustausch mit den Nach­barl{\"a}ndern, Flexibilisierung des Verbrauchs und Energiespeicherung. F{\"u}r deren Inte­gration sowie den Ausbau der Netze sollten z{\"u}gig verbesserte rechtliche Rah­men­bedingungen geschaffen werden. Die Kosten eines klimavertr{\"a}glichen Energiesystems sind mittel- bis langfristig nicht h{\"o}­her als im derzeitigen System. Gleichzeitig entstehen Arbeitspl{\"a}tze und Export­chan­cen durch Aufbau, Betrieb und Wartung einer regenerativen Energieversorgung in Deutschland und die energetische Geb{\"a}udesanierung. Die politischen Rahmenbe­din­gungen entscheiden, ob eine klimavertr{\"a}gliche Energieversorgung Deutschlands ge­lingt.}, language = {de} } @article{SchaefleKautz2021, author = {Sch{\"a}fle, Claudia and Kautz, Christian}, title = {Student reasoning in hydrodynamics: Bernoulli's principle versus the continuity equation}, series = {Physical Review Physics Education Research}, volume = {17}, journal = {Physical Review Physics Education Research}, number = {1}, publisher = {American Physical Society}, pages = {010147}, year = {2021}, abstract = {We report on an investigation of student thinking about steady-state pipe flow of an incompressible fluid. About 250 undergraduate engineering students were given a test consisting of two hydrodynamics questions, combining multiple-choice format with subsequent open-ended explanations. There is substantial evidence that students have difficulty applying and prioritizing the two basic principles of mass conservation (expressed in the continuity equation) and energy conservation (i.e., Bernoulli's equation). When faced with questions that involve gravity, dissipative effects ("friction"), or a visible pressure drop, a considerable number of students did not invoke the continuity equation in situations where applying it is a necessary step for arriving at the correct answer. Instead, even after lecture instruction on this topic, many of the first-year students based their answers on ill-supported assumptions about local pressures. Some of them used formal arguments from a simplified Bernoulli equation ("lower pressure means higher velocity"), while others based their answer on intuitive arguments ("higher pressure leads to higher velocity"). We also found reasoning based on analogies to single-particle motion ("flow velocity decreases when flowing upwards or friction is present"). Contrary to other researchers, we did not see any evidence for the hypothesis that students think of water as a compressible fluid. Instead, students' answers often indicate a lack of understanding of the conservation of mass or its implications for incompressible fluids or of the role that this principle plays in the context of fluid flow. In addition, our data indicate that some students have more general difficulties in describing and reasoning about technical situations, such as applying equations containing multiple variables, distinguishing spatial differences in a quantity from its changes with respect to time, or realizing the meaning of idealizations. We also present some evidence that different levels of activation of students during instruction influence the prevalence of these difficulties and discuss some implications for instruction.}, language = {en} } @article{SchaefleLuxFeldmeier2012, author = {Sch{\"a}fle, Claudia and Lux, Christine and Feldmeier, Franz}, title = {Untersuchung des Gesamtenergiedurchlassgrades an geb{\"a}udeintegrierbaren, teiltransparenten Photovoltaik- Modulen bei elektrischer Leistungsentnahme}, series = {Bauphysik}, volume = {34}, journal = {Bauphysik}, number = {4}, pages = {153 -- 165}, year = {2012}, abstract = {Der Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) verschiedener teiltransparenter, geb{\"a}udeintegrierbarer Photovoltaik-Module wurde mit und ohne Entnahme elektrischer Leistung kalorimetrisch gemessen. Durch die Leistungsentnahme sinkt die Oberfl{\"a}chentemperatur des Moduls um bis zu 4 K. Gleichzeitig reduziert sich der g-Wert aufgrund der geringeren sekund{\"a}ren W{\"a}rmeabgabe. Die Gr{\"o}ße der Abnahme h{\"a}ngt von der entnommenen Leistung ab und stimmt sehr gut mit einem einfachen, auf dem Energiesatz basierenden Rechenmodell {\"u}berein.}, language = {de} } @article{StanzelJunkerGraupner2021, author = {Stanzel, Silke and Junker, Elmar and Graupner, Franziska}, title = {Der H{\"o}rsaal als Labor: aktivierende Lehre auf dem Pr{\"u}fstand}, series = {Die Neue Hochschule}, volume = {2021}, journal = {Die Neue Hochschule}, number = {2}, publisher = {DUZ Verlags- und Medienhaus GmbH}, address = {Berlin}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-17352}, pages = {20 -- 23}, year = {2021}, abstract = {An der TH Rosenheim sind die Lehrenden der Physikgrundlagen f{\"u}r alle technischen Studieng{\"a}nge in einer Fakult{\"a}t beheimatet. Das erleichtert und bef{\"o}rdert den Austausch nicht nur fachlicher Themen sondern auch didaktischer Fragestellungen. Das zunehmend heterogene Vorwissen der Studierenden sowie die Unzufriedenheit mit studentischen Pr{\"u}fungsleistungen und eher passiver Unterrichtsbeteiligung gaben den Ausschlag, die Didaktik in den Blick zu nehmen um die Wirksamkeit der Lehre zu erh{\"o}hen. Das „Scholarship of Teaching and Learning" gibt Auskunft dar{\"u}ber, ob das Ergebnis den Aufwand rechtfertigt. Der FCI-Konzepttest zeigt eindeutig die Wirksamkeit der verwendeten aktivierenden Lehrmethoden JiTT und PI. Die Pr{\"u}fungsergebnisse erweisen sich nicht in gleichem Maße f{\"u}r eine quantitative Analyse als geeignet. Die Auswertung der Daten in Bezug auf Teilnahmeverhalten und Bestehensraten legt den Schluss nahe, dass bei Anwendung studierendenzentrierter und aktivierender Lehrmethoden signifikant mehr Studierende zu einem fr{\"u}heren Zeitpunkt die Klausur erfolgreich ablegen.}, language = {de} } @article{ParzingerHanfstaenglSiggetal.2020, author = {Parzinger, Michael and Hanfstaengl, Lucia and Sigg, Ferdinand and Spindler, Uli and Wellisch, Ulrich and Wirnsberger, Markus}, title = {Residual Analysis of Predictive Modelling Data for Automated Fault Detection in Building's Heating, Ventilation and Air Conditioning Systems}, series = {Sustainability}, volume = {12}, journal = {Sustainability}, number = {17}, pages = {6758}, year = {2020}, abstract = {Faults in Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) systems affect the energy efficiency of buildings. To date, there rarely exist methods to detect and diagnose faults during the operation of buildings that are both cost-effective and sufficient accurate. This study presents a method that uses artificial intelligence to automate the detection of faults in HVAC systems. The automated fault detection is based on a residual analysis of the predicted total heating power and the actual total heating power using an algorithm that aims to find an optimal decision rule for the determination of faults. The data for this study was provided by a detailed simulation of a residential case study house. A machine learning model and an ARX model predict the building operation. The model for fault detection is trained on a fault-free data set and then tested with a faulty operation. The algorithm for an optimal decision rule uses various statistical tests of residual properties such as the Sign Test, the Turning Point Test, the Box-Pierce Test and the Bartels-Rank Test. The results show that it is possible to predict faults for both known faults and unknown faults. The challenge is to find the optimal algorithm to determine the best decision rules. In the outlook of this study, further methods are presented that aim to solve this challenge.}, language = {en} } @inproceedings{ParzingerWellischHanfstaengletal.2020, author = {Parzinger, Michael and Wellisch, Ulrich and Hanfstaengl, Lucia and Sigg, Ferdinand and Wirnsberger, Markus and Spindler, Uli}, title = {Identifying faults in the building system based on model prediction and residuum analysis}, series = {E3S Web of Conferences, 12th Nordic Symposium on Building Physics (NSB 2020)}, volume = {172}, booktitle = {E3S Web of Conferences, 12th Nordic Symposium on Building Physics (NSB 2020)}, pages = {22001}, year = {2020}, abstract = {The energy efficiency of the building HVAC systems can be improved when faults in the running system are known. To this day, there are no cost-efficient, automatic methods that detect faults of the building HVAC systems to a satisfactory degree. This study induces a new method for fault detection that can replace a graphical, user-subjective evaluation of a building data measured on site with an automatic, data-based approach. This method can be a step towards cost-effective monitoring. For this research, the data from a detailed simulation of a residential case study house was used to compare a faultless operation of a building with a faulty operation. We argue that one can detect faults by analysing the properties of residuals of the prediction to the actual data. A machine learning model and an ARX model predict the building operation, and the method employs various statistical tests such as the Sign Test, the Turning Point Test, the Box-Pierce Test and the Bartels-Rank Test. The results show that the amount of data, the type and density of system faults significantly affect the accuracy of the prediction of faults. It became apparent that the challenge is to find a decision rule for the best combination of statistical tests on residuals to predict a fault.}, language = {en} } @techreport{KrauseAimerWirnsbergeretal.2021, author = {Krause, Harald and Aimer, Dominik and Wirnsberger, Markus and Heiler, Sarah and Park, Summe}, title = {Untersuchung kosteng{\"u}nstiger L{\"u}ftungsl{\"o}sungen f{\"u}r den mehrgeschossigen Wohnungsbau hinsichtlich Energieeffizienz, L{\"u}ftungseffektivit{\"a}t und Nutzerkomfort in gekoppelten Labor- und Simulationsumgebungen}, series = {BBSR-Online-Publikation}, journal = {BBSR-Online-Publikation}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-18591}, pages = {165}, year = {2021}, abstract = {Die DIN 1946 Teil 6: L{\"u}ftung von Wohnungen wurde 2019 novelliert. Konnte nach der bisherigen Norm f{\"u}r eine Nutzungseinheit nur eine Art von L{\"u}ftungssystem verwendet werden, ist in der Neuauflage nun auch die Kombination unterschiedlicher L{\"u}ftungssysteme in einer Nutzungseinheit zul{\"a}ssig. Bisher stehen hierf{\"u}r allerding keine Auslegungsgrundlagen zur Verf{\"u}gung. Die einzelnen L{\"u}ftungssysteme k{\"o}nnen nach Norm ausgelegt werden, jedoch werden hierbei nicht die Wechselwirkungen zwischen den Systemen ber{\"u}cksichtigt. Solche Auslegungsgrundlagen wurden im vorliegenden Forschungsprojekt erarbeitet. Da die Effektivit{\"a}t und die Akzeptanz von Wohnungsl{\"u}ftungssystemen von vielen Faktoren abh{\"a}ngig sind, wurden neben den l{\"u}ftungstechnischen Leistungskriterien, wie Luftqualit{\"a}t und L{\"u}ftungsw{\"a}rmeverluste, auch noch weitere Aspekte betrachtet. F{\"u}r die Bewertung der L{\"u}ftungskonzepte wurde sowohl eine Analyse der Gesamtkosten f{\"u}r einen Zeitraum von 30 Jahren als auch eine Bewertung der thermischen Behaglichkeit durchgef{\"u}hrt. In einer Nutzerakzeptanzstudie wurden die Akzeptanz der Nutzer von unterschiedlichen L{\"u}ftungssystem, als auch das allgemein verf{\"u}gbare Wissen {\"u}ber Wohnungsl{\"u}ftung ermittelt. F{\"u}r die Untersuchung der L{\"u}ftungseigenschaften und der Wechselwirkungen der unterschiedlichen L{\"u}ftungssysteme untereinander wurden sowohl ein Multizonen-, als auch ein zonales Simulationsmodell mithilfe von Messergebnissen validiert. Diese Messungen wurden in der Forschungswohnung an der Technischen Hochschule Rosenheim durchgef{\"u}hrt. Mit den Simulationsmodellen wurde mit einer Jahressimulation das Verhalten der L{\"u}ftungssysteme f{\"u}r drei verschiedene Grundrisse ermittelt und mit zuvor festgelegten Kriterien das L{\"u}ftungsverhalten bzgl. Luftqualit{\"a}t und Energieeffizient bewertet. Es konnten so Dimensionierungsempfehlungen f{\"u}r {\"u}berlagerte L{\"u}ftungskonzepte erarbeitet werden. Zus{\"a}tzlich wurden die in Deutschland {\"u}blicherweise verwendeten L{\"u}ftungskonzepte anhand von weiteren Kriterien bewertet.}, language = {de} } @inproceedings{SchneiderDaumeNeumeyeretal.2021, author = {Schneider, S. and Daume, D. and Neumeyer, T. and Pflaum, D. and Schulze, A. and H{\"u}ttl, B.}, title = {Charakterisierung von PV-Generatoren bei variabler Bestrahlungsst{\"a}rke und Temperatur - Zwischenbericht zum Projekt PV-FeldLab}, series = {Tagungsband der 4. Regenerativen Energietechnik Konferenz (RET.Con)}, booktitle = {Tagungsband der 4. Regenerativen Energietechnik Konferenz (RET.Con)}, isbn = {978-3-940820-17-4}, pages = {86 -- 95}, year = {2021}, language = {de} } @inproceedings{DaumeSchulzeSchneideretal.2021, author = {Daume, D. and Schulze, A. and Schneider, S. and Neumeyer, T. and Beck, T. and Steinbach, S. and H{\"u}ttl, B.}, title = {Accurate Short-Circuit Current Measurements on Photovoltaic Modules - Challenges for On-site Outdoor Determinations}, series = {Proc. of 38th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition (PVSEC), 4AV.2.6., September 2021, Lissabon}, booktitle = {Proc. of 38th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition (PVSEC), 4AV.2.6., September 2021, Lissabon}, year = {2021}, language = {en} } @article{FrescuraLeeSchoepferetal.2021, author = {Frescura, Alessia and Lee, Pyoung Jik and Sch{\"o}pfer, Fabian and Schanda, Ulrich}, title = {Correlations between standardised and real impact sound sources in lightweight wooden structures}, series = {Applied Acoustics}, volume = {173}, journal = {Applied Acoustics}, pages = {107690}, year = {2021}, abstract = {This study aimed to understand the correlation between standard impact sound sources and real impact sources in lightweight floor structures. Six real impact sources (adult walking, child running, child jumping on the floor, and three objects falling) were used to be compared with standard impact sources (i.e. tapping machine and impact ball). Measurements were conducted on a lightweight timber joist floor. Impact sound pressure levels (SPLs) produced by the standard impact sources were measured on the four floor structures with or without carpet tiles. For the real impact sources, two walkers wearing socks and slippers walked at different speeds (normal and fast) along three paths, while two children ran along the three paths and jumped at four positions. Also, the SPLs generated by dropped objects were measured at five positions. Seven standardised single-number quantities (SNQs) were calculated for the tapping machine and the impact ball, while three noise ratings (LAeq, LAFmax, and LN) were also computed from the sound recordings of the real impact sources. Both the tapping machine and the impact ball showed similar frequency characteristics with the real impact sources across all the floor structures. All the SNQs for the tapping machine and the impact ball were highly correlated with the energy-based noise ratings of the adult walking and little differences were found across walking speeds and footwear. Similar tendencies were observed from other real impact sources, indicating the high correlations between the standardised SNQs of the tapping machine and the impact ball and the noise ratings.}, language = {en} } @article{MagniOchsdeVriesetal.2021, author = {Magni, Mara and Ochs, Fabian and de Vries, Samuel and Maccarini, Alessandro and Sigg, Ferdinand}, title = {Detailed cross comparison of building energy simulation tools results using a reference office building as a case study}, series = {Energy and Buildings}, volume = {250}, journal = {Energy and Buildings}, pages = {111260}, year = {2021}, abstract = {Building Energy Simulation (BES) tools play a key role in the optimization of the building system during the different phases, from pre-design through commissioning to operation. BES tools are increasingly used in research as well as in companies. New BES tools and updated versions are continuously being released. Each tool follows an independent validation process but rarely all the tools are compared against each other using a common case study. In this work, the modelling approaches of widespread dynamic simulation tools (i.e. EnergyPlus, TRNSYS, Simulink libraries CarnotUIBK and ALMABuild, IDA ICE, Modelica/Dymola and DALEC), as well as PHPP (a well-known quasi-steady-state tool), are described and the results of all the tools modelling the same characteristic office cell, defined within the IEA SHC Task 56, are compared on a monthly and hourly basis for the climates of Stockholm, Stuttgart and Rome. Unfortunately, different tools require different levels of input detail, which are often not matching with available data, hence the parametrization process highly influences the quality of the simulation results. In the current study to evaluate the deviation between the tools, frequently used statistical indices and normalization methods are analysed and the problems related to their application, in a cross-comparison of different tools, are investigated. In this regard, the deviation thresholds indicated by ASHRAE Guideline 14-2014 are used as a basis to identify results that suggest an acceptable level of disagreement between the predictions of a particular model and the outcomes of all models. The process of reaching a good agreement between all tools required several iterations and great effort on behalf of the modellers. To aid the definition of building component descriptions and future references for inter-model comparison a short history of the executed steps is presented in this work. Together with the comparison of the results of the tools, their computational cost is evaluated and an overview of the modelling approaches supported by the different tools for this case study is provided aiming to support the users in choosing a fit-for-purpose simulation tool.}, language = {en} } @phdthesis{Schoepfer2019, author = {Sch{\"o}pfer, Fabian}, title = {Vibroacoustics of timber-frame structures excited by structure-borne sound sources}, school = {Technische Hochschule Rosenheim}, year = {2019}, abstract = {This thesis investigates the measurement and prediction of machinery noise in timber-frame buildings. To quantify the structure-borne sound power input from multi-point sources, simplified approaches were assessed that reduce the required data for out-of-plane force excitation. This identified approaches that give estimates within ±5 dB from 20 Hz to 2000 Hz. To investigative the importance of out-of-plane moment excitation, inverse methods were used to determine the power input; these were affected by noise but processing was used to overcome this shortcoming. A series of experimental investigations were carried out on a timber-frame structure undergoing mechanical point excitation. The driving-point mobility showed orthotropic plate characteristics at low frequencies, ribbed-plate characteristics in a narrow frequency band and infinite plate characteristics in mid- and high-frequency ranges. The moment mobility above or in-between studs was similar to infinite beam or plate theory with interpolation between these theories where necessary. The experimental work indicated the potential to use Statistical Energy Analysis (SEA) to predict sound transmission. The first experimental finding was that above the mass-spring-mass resonance frequency, the vibrational response of the wall leaves was uncorrelated. The second was a significant decrease in vibration across the wall from the excitation point, with structural intensity showing a decrease in net power flow across successive timber studs. The third was that tongue and groove connections between chipboard sheets significantly reduce the vibration transmission above 500 Hz. This led to different SEA models being used to model a timber-frame wall undergoing mechanical point excitation. A 41-subsystem model was found to be necessary to reproduce the measured vibration levels on both leaves within 10 dB. As there is a significant decrease in vibration with distance in the mid- and high-frequency range, the region close to the excitation point is particularly important and the SEA model has better accuracy in this region. An alternative engineering approach to the prediction of machinery noise in timber-frame buildings was introduced and validated that used measured transmission functions between the injected power and the spatial-average sound pressure level in a receiving room. A field survey and case studies indicate this is a feasible and practical approach.}, language = {en} } @article{StanzelKellner2022, author = {Stanzel, Silke and Kellner, Robert}, title = {Vorher lesen statt vorgelesen}, series = {Physik Journal}, volume = {21}, journal = {Physik Journal}, number = {7}, pages = {35 -- 38}, year = {2022}, abstract = {Just-in-Time-Teaching ist eine Lehrmethode, bei der ein Teil des Wissenserwerbs in Vorbereitung einer Lehrveranstaltung vorausgeht. Online-Tests offenbaren hierbei den aktuellen Lernstand und regen die kritische Auseinandersetzung mit Fachthemen und dem eigenen Studierverhalten an. Die Ergebnisse dieser Tests erlauben es, den Unterricht auf die Bed{\"u}rfnisse der Studierenden dynamisch anzupassen und zeitliche Freir{\"a}ume f{\"u}r weitere aktivierende Lehrmethoden zu er{\"o}ffnen.}, language = {de} } @inproceedings{Kellner2022, author = {Kellner, Robert}, title = {Elemente gelungener (Online) Lehrveranstaltungen mit großer Wirkung in der Praxis}, series = {Tagungsband zum Forum der Lehre an der OTH Regensburg, 04. Mai 2022}, booktitle = {Tagungsband zum Forum der Lehre an der OTH Regensburg, 04. Mai 2022}, editor = {Walter, Claudia and Riegler, Peter}, organization = {BayZiel}, issn = {1612-4537}, pages = {61 -- 66}, year = {2022}, abstract = {Neue Erkenntnisse aus der Lehr- und Lernforschung und die M{\"o}glichkeiten der Digitalisierung bringen neue und spannende Anregungen f{\"u}r die Lehre. In den vergangenen Semestern mussten pandemiebedingt pl{\"o}tzlich ganze Lehrveranstaltungen in ein digitales Format {\"u}berf{\"u}hrt werden. Hinzu kamen sowohl technische als auch didaktische Herausforderungen. Solche Ver{\"a}nderungen auf einmal umzusetzen, kostet viel Zeit und Energie und ist h{\"a}ufig nicht m{\"o}glich. Einfacher ist es, in kleinen Schritten eine Lehrveranstaltung zu ver{\"a}ndern und so den Lernerfolg der Studierenden zu steigern. Dies kann mithilfe von wenigen Elementen mit teilweise nur geringem Aufwand erreicht werden. In diesem Beitrag beschreibt der Autor mehrere dieser Elemente, die zum Gelingen einer Lehrveranstaltung beitragen k{\"o}nnen und die er in den vergangenen Semestern in seinen Lehrveranstaltungen zur Physik f{\"u}r Ingenieure erfolgreich umgesetzt hat.}, language = {de} } @unpublished{KimmerleDvorskyLiessetal.2022, author = {Kimmerle, Sven-Joachim and Dvorsky, Karl and Liess, Hans-Dieter and Avenhaus, Rudolf}, title = {Time to Failure under Varying Thermal Stresses}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-19126}, pages = {30}, year = {2022}, abstract = {Varying thermal stresses influence significantly the time to failure of electric components as used, for instance, in automotive devices. For applications as autonomous driving a high reliability has to be guaranteed. In this article we discuss how to combine probability distributions for failure. Discrete and continuous changes of the probability distribution in time are both considered. It turns out that the temporal order of the distributions, corresponding to the succession of stresses in applications, is essential. The latter observation restricts the general applicability of the widely used temperature collectives where only the total time of a temperature stress is considered neglecting the order of the stresses. An application of our results are thermal overstress tests on electric components. We may explain yet not well understood measurements for automotive electric cables.}, language = {en} } @inproceedings{Krause2022, author = {Krause, Harald}, title = {Passivhaus und regenerative Energiequellen als L{\"o}sungsansatz f{\"u}r den klimaneutralen Geb{\"a}udebestand}, series = {Forum Holzbau - Bauphysik und Geb{\"a}udetechnik 2022}, booktitle = {Forum Holzbau - Bauphysik und Geb{\"a}udetechnik 2022}, editor = {Forum Holzbau,}, organization = {Forum Holzbau, Biel, Schweiz}, isbn = {978-3-906226-41-5}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-18799}, pages = {1 -- 13}, year = {2022}, abstract = {Deutschland soll bis 2045 klimaneutrak werden. Dazu ist auch ein klimaneutraler Geb{\"a}udebestand n{\"o}tig. Der Artikel zeigt die Anforderungen an Geb{\"a}ude im Kontext des zuk{\"u}nftigen Energiesystems und beleuchtet die Notwendigkeit einer Reduktion der Heizlasten, um die Kosten f{\"u}r Energiespeicher gering zu halten.}, language = {de} } @inproceedings{SchaefleGraupnerStanzel2022, author = {Schaefle, Claudia and Graupner, Franziska and Stanzel, Silke}, title = {TOWARDS A THERMAL CONCEPTUAL ASSESSMENT FOR FIRST-YEAR ENGINEERING STUDENTS - TCA-1Y}, series = {Proceedings of the 11th international conference on Physics Teaching in Engineering Education}, booktitle = {Proceedings of the 11th international conference on Physics Teaching in Engineering Education}, organization = {SEFI - Soci{\´e}t{\´e} Europ{\´e}enne pour la Formation des Ing{\´e}nieurs}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-18637}, pages = {6}, year = {2022}, abstract = {We report from an ongoing process to develop a thermal conceptual assessment that covers the essential concepts of first-year thermodynamics to be administered to engineering students. The goal is to develop a measurement instrument in order to investigate students' pre-knowledge as well as the influence of teaching and learning settings. The assessment builds on known misconceptions and concept questions described in the literature. The original items have been modified significantly in the current version 3 of the test in order to create single-choice questions with four distracters each that address frequent misconceptions from student answers in a systematic way. The working process to create these distracters is described exemplarily.}, language = {en} } @article{ParzingerHanfstaenglSiggetal.2022, author = {Parzinger, Michael and Hanfstaengl, Lucia and Sigg, Ferdinand and Spindler, Uli and Wellisch, Ulrich and Wirnsberger, Markus}, title = {Comparison of different training data sets from simulation and experimental measurement with artificial users for occupancy detection — Using machine learning methods Random Forest and LASSO}, series = {Building and Environment}, volume = {223}, journal = {Building and Environment}, doi = {10.1016/j.buildenv.2022.109313}, pages = {109313}, year = {2022}, abstract = {The applications for occupancy detection range from controlling building automation and systems, determining heat transfer coefficients and even assessing the risk of infection in rooms. Studies in the literature use various statistical models, physical models and machine learning techniques to detect occupancy. All these methods require data for training the occupancy detection models. However, data generation is time-consuming and expensive. This study demonstrates the feasibility of using simulated learning data. Using three different data sources, we tested the suitability of different methods for generating learning data. We conducted two experiments in two office spaces with a real user and an artificial user, and we generated a third data set using a building simulation model. In addition, this study compares two different machine learning approaches (Random Forest and LASSO) using environmental parameters. Both machine learning approaches could develop models with a sensitivity of at least 83 \% and a specificity of at least 97 \% with both training data sets. This work shows that it is possible to determine the presence in rooms using simulated data. The results compared to measured data were just slightly less accurate, and the added value due to the lower effort was considerable}, language = {en} } @inproceedings{SchelerDaumeSojitraetal.2022, author = {Scheler, M. and Daume, D. and Sojitra, D. and Neumeyer, T. and Steinbach, S. and Beck, T. and Schulze, A. and H{\"u}ttl, B.}, title = {Precise On-Site Power Analysis of Photovoltaic Arrays by Self-Reference Algorithm}, series = {Proceedings of the 8th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion}, booktitle = {Proceedings of the 8th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion}, pages = {4}, year = {2022}, abstract = {To detect degradation of photovoltaic systems at an early stage, precise performance determinations are essential. Current-voltage measurements on single modules in indoor labs under well-defined conditions are state-of-the-art. However, this method causes a logistical and economic effort. On-site measurements reduce the effort but are prone to error because of poorly determinable test conditions: The detected temperature on the backside of modules as well as the irradiance detected by pyranometer in tilted module plane usually differs from the actual operating conditions. In consequence, the accuracy of measured current-voltage characteristics is poor. A precise on-site power determination is achieved by a self-reference algorithm. Improvements by self-referencing are not achieved by correcting the raw electrical data, but by replacing the measured test conditions (temperature and irradiance) with effective data. These effective values correspond better to the actual module irradiance and temperature values. Furthermore, precise power determination of photovoltaic arrays requires to identify and exclude emporarily deformed current-voltage curves from consideration, as it can arise from non-uniform irradiation within array like shading. In this paper, the application of a digital curve filter is reported and performance determinations by a self-reference algorithm are demonstrated on a photovoltaic array. We review and discuss the measurement concept in terms of its ease of use. … }, language = {en} } @inproceedings{Kellner2022, author = {Kellner, Robert}, title = {Making Effective Videos For (Live) Online Learning Quickly}, series = {Proceedings of the IUPAP International Conference on Physics Education}, booktitle = {Proceedings of the IUPAP International Conference on Physics Education}, address = {Sydney}, isbn = {978-1-74210-532-1}, pages = {109 -- 109}, year = {2022}, abstract = {Abstract for the presentation held at the 2020 International Conference on Physics Edcucation}, language = {en} } @inproceedings{SchmiedtNeumaier2023, author = {Schmiedt, Anja Bettina and Neumaier, Stefanie}, title = {"Gamification trifft Hybride Lehre" - {\"U}ber ein Lehrprojekt in der mathematischen Statistik}, series = {MINT Symposium 2023 - MINT-Lehre gemeinsam gestalten, Lehre erforschen, Wissen teilen}, booktitle = {MINT Symposium 2023 - MINT-Lehre gemeinsam gestalten, Lehre erforschen, Wissen teilen}, pages = {159 -- 166}, year = {2023}, abstract = {Unter dem Titel „Gamification trifft Hybride Lehre" wurde im Sommersemester 2023 ein Lehrprojekt im Fach Statistik des Studiengangs Wirtschaftsmathematik-Aktuarwissenschaften der Technischen Hochschule Rosenheim durchgef{\"u}hrt. Unterschiedliche hybrid-synchrone Lernsettings wurden in einem technisch entsprechend ausgestatteten Lehr-Experimentierraum mit den Studierenden erprobt. Als Ansatz zur Vor- und Nachbereitung der hybriden Lehre kam Gamification bzw. Gameful Motivation zum Einsatz. Im Lehrprojektteam mit Stefanie Neumaier wurde die hybride Lehre mittels der sog. EMPAMOS-Methode vorbereitet und reflektiert. Dabei ging es nicht darum, den spielfremden Kontext (die hybride Lehre) in ein Spiel zu verwandeln, sondern Spielelemente zur Zielerreichung einzusetzen. Die Auseinandersetzung mit hybriden Formaten wird dabei f{\"u}r Studierende und Lehrende als ein Zukunftsthema gesehen, nicht zuletzt f{\"u}r den Erwerb von Future Skills in einer Arbeitswelt, in der sich hybride Kollaboration etabliert.}, language = {de} } @techreport{vonBlumenthalHeHauptetal.2023, author = {von Blumenthal, Astrid and He, Miaomiao and Haupt, Thomas and Jungwirth, Johannes and Nemeth, Isabell and Stopper, Jochen}, title = {Optimierung der sektor{\"u}bergreifenden, regenerativen Energieversorgung in Quartieren - am Beispiel der Alfons-Bayerer-Straße in Regensburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-23649}, year = {2023}, language = {de} } @inproceedings{Stanzel2023, author = {Stanzel, Silke}, title = {Analyse studentischer Fehlvorstellungen mittels des Force Concept Inventory - Item Response Curves im internationalen Vergleich}, series = {PhyDid B - Didaktik der Physik - Beitr{\"a}ge zur DPG-Fr{\"u}hjahrstagung 2023, Hannover}, booktitle = {PhyDid B - Didaktik der Physik - Beitr{\"a}ge zur DPG-Fr{\"u}hjahrstagung 2023, Hannover}, number = {1}, pages = {51 -- 57}, year = {2023}, abstract = {Das Force Concept Inventory ist ein international etabliertes Diagnoseinstrument f{\"u}r das Konzeptverst{\"a}ndnis der Newtonschen Mechanik. Wir haben {\"u}ber einen Zeitraum von zehn Jahren von knapp 5000 Studierenden der Ingenieurwissenschaften an der TH Rosenheim zu Studienbeginn Testdaten erhoben. Die Auswertung mittels Item Response Curves erlaubt f{\"u}r jede Frage die Analyse sowohl der richtigen als auch aller falschen Antwortoptionen. Insbesondere lassen sich auf diese Weise Distraktoren identifizieren, die g{\"a}ngige Fehlvorstellungen widerspiegeln. Es zeigt sich, dass die am h{\"a}ufigsten gew{\"a}hlten Distraktoren auf der Annahme beruhen, jeder Bewegung m{\"u}sse eine Kraft in Bewegungsrichtung zu Grunde liegen. Daten von Universit{\"a}ten der USA zeigen ein vergleichbares Ergebnis. Die vorgestellte Analyse dient als Grundlage zur Verbesserung von Lehrsequenzen.}, language = {de} } @article{NiemannSchanda2024, author = {Niemann, Anne and Schanda, Ulrich}, title = {Einfach Bauen und Schallschutz - ein Konflikt?}, series = {Bauphysik}, volume = {46}, journal = {Bauphysik}, number = {2}, doi = {10.1002/bapi.202400011}, pages = {84 -- 94}, year = {2024}, abstract = {In der Diskussion um bezahlbares Bauen werden aktuell die Standards im Wohnungsbau hinterfragt, darunter auch die Schallschutzanforderungen. Die Wahrnehmung von Schallschutz ist subjektiv und wird von verschiedenen Faktoren wie Alter und individuellen Empfindlichkeiten beeinflusst. Nachbarschaftsl{\"a}rm kann zu Schlafst{\"o}rungen und Bel{\"a}stigungen f{\"u}hren, w{\"a}hrend Verkehrsl{\"a}rm nachweislich Gesundheitsprobleme verursacht. Das Konzept „Einfach Bauen" zielt darauf ab, das Bauen zu vereinfachen und nachhaltiger zu gestalten. Drei Forschungsh{\"a}user, die diesem Konzept folgen, wurden auf Schallschutz {\"u}berpr{\"u}ft. Dabei erf{\"u}llten Wohnungstrennw{\"a}nde und -decken die Anforderungen. Die Untersuchung der Bewohnerzufriedenheit durch Befragungen in diesen H{\"a}usern zeigt, dass die Wahrnehmung von L{\"a}rm stark variiert. Die Zufriedenheit wird durch die Kommunikation mit den Nachbarn beeinflusst. Das Fallbeispiel verdeutlicht, dass Schallschutzanforderungen oft nicht den individuellen L{\"a}rmempfinden gerecht werden, da nicht-akustische Faktoren eine starke Rolle spielen. Die Erwartung eines reduzierten Schallschutzes bei „Einfach Bauen" kann zu Fehlvorstellungen f{\"u}hren, wie der Auszug von Bewohnern aus Schallschutzgr{\"u}nden zeigt. Die derzeitigen Mindestanforderungen an den Schallschutz erweisen sich f{\"u}r sehr empfindsame Menschen als unzureichend. Es ist wichtig, dass die Bewohner {\"u}ber den zu erwartenden Schallschutz informiert werden, um ein harmonisches Zusammenleben zu erm{\"o}glichen.}, language = {de} } @misc{KardasNickLueftl2024, author = {Kardas, Leopold and Nick, Carola and L{\"u}ftl, Katharina}, title = {Strategien der Patienten- und Familienedukation zur F{\"o}rderung des selbstbestimmten Lebens daheim. Vortrag beim Bremer Pflegekongress am 16.5.2024}, year = {2024}, language = {de} } @misc{Hoepfl2024, author = {H{\"o}pfl, Felix}, title = {Ideenwerkstatt: KI in der Hochschullehre - Persona-Konzept mit bildgebender KI in der Vorlesung}, editor = {H{\"o}pfl, Felix}, doi = {10.13140/RG.2.2.29379.00808}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-23833}, pages = {1 -- 13}, year = {2024}, abstract = {Beitrag zur Ideenwerkstatt Hochschullehre der Virtuellen Hochschule Bayern (VHB) zum Themenkomplex "KI in der Hochschullehre". Gegenstan des Beitrages ist die Verwendung bildgebender KI im unmittelbaren Unterrichtsgeschehen in dem ein Persona-Konzept (Design-Thinking) durch ein KI-generiertes Portr{\"a}t pers{\"o}nlicher und wirksamer wird. Die Veranstaltung fand am 29.02.2024 online im Rahmen des bundesweiten Projekts "Konzertierte Weiterbildungen zu k{\"u}nstlicher Intelligenz in der Hochschullehre" des Netzwerks Landeseinrichtungen f{\"u}r digitale Hochschullehre (NeL) statt und wurde von der Stiftung Innovation in der Hochschullehre gef{\"o}rdert. Das Video kann auch auf Youtube abgerufen werden: https://youtu.be/JCaUWryiEjs}, subject = {KI; Persona; Design-Thinking}, language = {de} } @inproceedings{BouwmanHoogenboomFuhrmannetal.2024, author = {Bouwman, Wim and Hoogenboom, Jacob and Fuhrmann, Tina A. and Gelbord, Todd and Hettich, Christian and Sum, J{\"u}rgen and J{\"o}dicke, Bernd and Kautz, Christian and Neff, Julia L. and Krocker, Georg and Oostinga, Jeroen B. and Ruhe, Tim and D{\"u}ser, David and Schneider, Andreas Karl Peter and Suhonen, Sami and Tiili, Juho and Versen, Martin and Kipfelsberger, Stefan and Wendlandt, Michael}, title = {Proceedings of the 12th International Conference on Physics Teaching in Engineering Education PTEE 2024}, editor = {Sch{\"a}fle, Claudia and Stanzel, Silke and Junker, Elmar and Lux, Christine}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-24648}, pages = {110}, year = {2024}, abstract = {The Proceedings of the 12th PTEE conference 2024 in Rosenheim present 15 articles from a wide range of actual topics in physics teaching - from artificial intelligence, innovative teaching and examination methods, lab experiments, tutorials to thoughts on what would be desirable to know, when you start teaching (activating) physics.}, language = {en} } @inproceedings{SchoenauDaumePanhuysenetal.2024, author = {Sch{\"o}nau, Maximilian and Daume, Darwin and Panhuysen, Markus and Kreller, T. and Jachmann, J. and Schulze, Achim and H{\"u}ttl, Bernd and Landes, Dieter}, title = {Hindcasting Solar Irradiance by Machine Learning using Photovoltaic Data}, series = {Proceedings of the 41st EU PVSEC}, booktitle = {Proceedings of the 41st EU PVSEC}, pages = {5}, year = {2024}, abstract = {This work introduces an innovative approach to calculate high-accuracy solar irradiance data for effective asset management of photovoltaic plants using Machine Learning. Ground-based pyranometers are expensive and seldom maintained, while weather service providers face limitations in spatial and temporal accuracy. A novel irradiance data model is introduced, that combines satellite weather information with data from PV plants to reconstruct historical irradiance levels with high accuracy. Our method uses existing PV arrays as "virtual sensors" to capture the local operating conditions, specifically the local irradiance incident on the array. The model was developed and validated using data from 43 medium to large-scale PV plants and two high-precision irradiance sensors. Results show superior performance compared to satellite weather data. With a root mean square deviation of 71 W/m² for global horizontal irradiation and 133 W/m² for direct normal irradiation with 5-minute resolution data, the model is about three times as accurate as the satellite weather prediction. This approach offers significant advantages in spatial resolution, reliability, and cost-effectiveness over conventional irradiance data by satellites or sensors. Utilizing SMARTBLUE AG'S dense network of thousands of monitored PV plants, the proposed methodology will enable the accurate prediction of irradiance in Germany, significantly enhancing asset management capabilities for PV plants.}, language = {de} } @inproceedings{SchoenauDaumePanhuysenetal.2024, author = {Sch{\"o}nau, Maximilian and Daume, Darwin and Panhuysen, Markus and Schulze, Achim and H{\"u}ttl, Bernd and Landes, Dieter}, title = {Verbesserte Clear-Sky-Erkennung durch hybrides Maschinelles Lernen}, series = {Proceedings of the 7th Ret.Con, Nordhausen}, booktitle = {Proceedings of the 7th Ret.Con, Nordhausen}, pages = {8}, year = {2024}, abstract = {Die pr{\"a}zise Erkennung von Clear-Sky-Momenten ist f{\"u}r die {\"U}berwachung und Effizienzana-lyse von Photovoltaikanlagen von zentraler Bedeutung, da zu diesen Zeitpunkten definierte und model-lierbare Einstrahlungsverh{\"a}ltnisse herrschen. Es wird ein hybrides Modell zur verbesserten Erkennung von Clear-Sky-Momenten auf Basis von Einstrahlungsdaten vorgestellt. Hierf{\"u}r wurden zun{\"a}chst ma-nuell, dann mithilfe eines CNNs Merkmale aus den Einstrahlungsdaten gebildet. Eine Falls tudie mit Referenzdaten belegt, dass durch die Kombination dieser wissens-und datengetriebenen Methoden Clear-Sky-Momente zuverl{\"a}ssiger identifiziert werden k{\"o}nnen. Dadurch k{\"o}nnen Analysemethoden schneller und zuverl{\"a}ssiger Aussagen {\"u}ber die untersuchten PV-Anlagen treffen.}, language = {de} } @article{KrauseWirnsberger2024, author = {Krause, Harald and Wirnsberger, Markus}, title = {Wohnungsl{\"u}ftungen mit kombinierten Systemen}, series = {Quartier}, volume = {2024}, journal = {Quartier}, number = {4}, pages = {6 -- 13}, year = {2024}, abstract = {Die Notwendigkeit, die Kosten und der Nutzen von L{\"u}ftungstechnik in Wohnungen werden seit jeher vielfach diskutiert. Im Forschungsprojekt "AirCoSim" der TH Rosenheim wurden sowohl die Kosten als auch die Nutzen unterschiedlicher L{\"u}ftungssysteme ermittelt und einander gegen{\"u}bergestellt.}, language = {de} } @inproceedings{SchaefleJunker2023, author = {Sch{\"a}fle, Claudia and Junker, Elmar}, title = {Just-in-Time Teaching mit Peer Instruction: agil, aktivierend, lernendenzentriert, wirksam.}, series = {Inverted Classroom and beyond 2023: Agile Didaktik f{\"u}r nachhaltige Bildung}, booktitle = {Inverted Classroom and beyond 2023: Agile Didaktik f{\"u}r nachhaltige Bildung}, editor = {Buchner, Josef and Freisleben-Teutscher, Christan F. and H{\"u}ther, Judith and Neiske, Iris and Moriosse, Karsten and Reimer, Ricarda}, publisher = {Norderstedt: Books on Demand}, pages = {134 -- 145}, year = {2023}, language = {de} } @misc{StanzelSchaefle2023, author = {Stanzel, Silke and Sch{\"a}fle, Claudia}, title = {Zur Wirksamkeit der Anpassung von Lehrmaterial und Lernaktivit{\"a}ten auf das Konzeptverst{\"a}ndnis in der Newtonschen Mechanik}, series = {MINT-Symposium 2023. Das 5. Symposium zur Hochschullehre in den MINT F{\"a}chern}, journal = {MINT-Symposium 2023. Das 5. Symposium zur Hochschullehre in den MINT F{\"a}chern}, pages = {20}, year = {2023}, language = {de} } @misc{Stanzel2023, author = {Stanzel, Silke}, title = {Entwicklungsstufen studentischer Fehlvorstellungen in der Mechanik: Vergleich deutscher und US- amerikanischer Erhebungen mittels des Force Concept Inventory}, series = {MINT-Symposium 2023. Das 5. Symposium zur Hochschullehre in den MINT F{\"a}chern.}, journal = {MINT-Symposium 2023. Das 5. Symposium zur Hochschullehre in den MINT F{\"a}chern.}, pages = {21}, year = {2023}, language = {de} } @misc{JunkerSanewski, author = {Junker, Elmar and Sanewski, Anne}, title = {Einsatz von Learning Analytics zur Entwicklung eines Feedbacktools f{\"u}r h{\"o}heren Studienerfolg}, series = {MINT-Symposium 2023. Das 5. Symposium zur Hochschullehre in den MINT F{\"a}chern}, journal = {MINT-Symposium 2023. Das 5. Symposium zur Hochschullehre in den MINT F{\"a}chern}, language = {de} } @misc{KimmerleDvorskyLiess2025, author = {Kimmerle, Sven-Joachim and Dvorsky, Karl and Liess, Hans-Dieter}, title = {Failure Rates from Data of Field Returns - How to Prove High Reliability for Electric Components?}, series = {MATHMOD 2025 (11th Vienna International Conference on Mathematical Modelling)}, journal = {MATHMOD 2025 (11th Vienna International Conference on Mathematical Modelling)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-29421}, pages = {1}, year = {2025}, abstract = {To determine failure rates is a challenge, if there are only a few failures and a low failure rate should be checked. As an application example, we are interested in failure rates of electrical automotive components for automated/autonomous driving. Basically, three methods are common: (i) exploitation of field data, (ii) standardized handbooks with failure rates, e.g. the FIDES guide, and (iii) laboratory long term exposure tests. We discuss shortly the (dis)advantages of each method and focus on the statistics behind method (i). Moreover, our poster sketches how this can be applied to data as available in industry.}, subject = {Reliabilit{\"a}t}, language = {en} } @article{Becker2025, author = {Becker, Florian}, title = {Vertrauen ist der Dreh- und Angelpunkt - Erfolgsfaktoren f{\"u}r virtuelle Teams}, series = {Journal bso}, journal = {Journal bso}, number = {2025/1}, publisher = {Journal bso}, address = {Bern}, issn = {2813-2009}, pages = {19 -- 22}, year = {2025}, language = {de} } @article{PanahiSandorTola2024, author = {Panahi, Benjamin and Sandor, Viktor and Tola, Imrane}, title = {Das interne Moder der Feldafinger Brandkasse goes R}, series = {DAV Journal}, journal = {DAV Journal}, number = {04/24}, publisher = {Deutsche Aktuarvereinigung (DAV) e.V.}, address = {K{\"o}ln}, pages = {280 -- 286}, year = {2024}, abstract = {In diesem Artikel wird zum einen die Entwicklung eines Economic Scenario Generators zum anderen die Umsetzung des gesamten internen Modells der Feldafinger Brandkasse (FFBK) in R beschrieben. So erh{\"a}lt die FFBK ein vollst{\"a}ndiges internes Modell in einer open source Programmierung.}, language = {de} } @article{Becker2025, author = {Becker, Florian}, title = {40 Prozent scheitern an F{\"u}hrerscheinpr{\"u}fung}, series = {auto-motor-und-sport.de}, journal = {auto-motor-und-sport.de}, publisher = {auto motor und sport, Motor Presse Stuttgart GmbH \& Co.KG}, address = {Stuttgart}, year = {2025}, abstract = {Professor Dr. Florian Becker, Psychologe, sieht in der {\"u}ber 40-prozentigen Durchfallquote bei F{\"u}hrerschein-Theoriepr{\"u}fungen 2024 ein Symptom f{\"u}r sinkende kognitive F{\"a}higkeiten und mangelnde Disziplin. Fahrlehrer klagen {\"u}ber unvorbereitete Sch{\"u}ler, w{\"a}hrend Studien wie PISA den Leistungsabfall im Schulsystem zeigen. Becker kritisiert Ausreden, etwa schlechte Fahrschulen, und eine ideologiegetriebene Bildungspolitik, die Standards senkt. Er fordert, Jugendliche durch Positive Psychologie zu st{\"a}rken - mit Resilienz, Motivation und Fokus -, um ihr Potenzial zu entfalten und die Wissensgesellschaft zu sichern.}, language = {de} } @misc{KimmerleDvorskyLiess2025, author = {Kimmerle, Sven-Joachim and Dvorsky, Karl and Liess, Hans-Dieter}, title = {Failure Rates from Data of Field Returns}, series = {MATHMOD Short Contribution Volume 2025}, journal = {MATHMOD Short Contribution Volume 2025}, publisher = {reposiTUm, TU Wien}, address = {Wien}, doi = {10.34726/9011}, pages = {23 -- 24}, year = {2025}, abstract = {To determine failure rates is a challenge, if there are only a few failures and typical failure rates are low. As an application example we are interested in failure rates of electrical automotive components for automated/autonomous driving. As method we focus here on the exploitation of field data. Our contribution classifies different approaches from statistics and shows how this can be applied to real-world production figures as available in industry.}, subject = {Mathematische Modellierung}, language = {en} } @article{Helbig2014, author = {Helbig, Michael}, title = {Ideals for character Hopf algebras}, series = {Journal of Pure and Applied Algebra}, volume = {218}, journal = {Journal of Pure and Applied Algebra}, number = {4}, publisher = {Elsevier}, doi = {10.1016/j.jpaa.2013.08.003}, pages = {634 -- 641}, year = {2014}, abstract = {We give a description in terms of generators and relations of character Hopf algebras. These Hopf algebras play a central role in the classification of pointed Hopf algebras and can be seen as generalized quantum groups. Furthermore, we get as a consequence an analog presentation of Nichols algebras of diagonal type.}, language = {en} } @article{Helbig2012, author = {Helbig, Michael}, title = {On the Lifting of Nichols Algebras}, series = {Communications in Algebra}, volume = {40}, journal = {Communications in Algebra}, number = {9}, publisher = {Informa UK Limited}, doi = {10.1080/00927872.2011.568029}, pages = {3317 -- 3351}, year = {2012}, abstract = {Nichols algebras are a fundamental building block of pointed Hopf algebras. Part of the classification program of finite-dimensional pointed Hopf algebras with the lifting method of Andruskiewitsch and Schneider is the determination of the liftings, i.e., all possible deformations of a given Nichols algebra. Based on recent work of Heckenberger about Nichols algebras of diagonal type we compute explicitly the liftings of all Nichols algebras with generalized Cartan matrix of type A 2, some Nichols algebras with generalized Cartan matrix of type B 2, and some Nichols algebras of two Weyl equivalence classes of non-standard type giving new classes of finite-dimensional pointed Hopf algebras.}, language = {en} } @article{JunkerSchaefleStanzel2016, author = {Junker, Elmar and Sch{\"a}fle, Claudia and Stanzel, Silke}, title = {JiTT und PI im st{\"u}rmischen Physikalltag: Warum, wie, weshalb? Ein Erlebnisbericht aus Sicht der Dozierenden.}, series = {DiNa 12/2016 - HD MINT Sonderausgabe Wege zum Verst{\"a}ndnis bauen}, volume = {2016}, journal = {DiNa 12/2016 - HD MINT Sonderausgabe Wege zum Verst{\"a}ndnis bauen}, number = {12}, publisher = {DiZ}, address = {Ingolstadt}, pages = {99 -- 116}, year = {2016}, abstract = {Wir sind begeisterte JiTTler. Nach mehr als drei Jahren JiTT (Just-In-Time Teaching) und PI (Peer Instruction) in sechs verschiedenen Physik- oder Bauphysik-Anf{\"a}ngervorlesungen wollen wir Ihnen unsere praktischen Erfahrungen vorstellen, die Sie als KollegInnen einladen und ermutigen k{\"o}nnten, sich auch auf dieses Experiment in Ihrer Grundlagenlehrveranstaltung einzulassen. Dabei ist JiTT die Basis und PI eine wesentliche Erg{\"a}nzung f{\"u}r den Unterrichtsablauf. Die Methoden JiTT und PI sind in diesem Heft (vgl. Keller, Meissner und Fleischer, 2016) kurz erkl{\"a}rt mit entsprechenden Verweisen auf Literaturangaben, Details zu den Methoden finden sich auf der Seite des Projekts (HD MINT, 2016) und unsere Art der Umsetzung im zweiten Abschnitt. Wie sind wir vorgegangen? Wir haben unsere Lehrveranstaltungen als „didaktisches Labor" betrachtet und verschiedene Methoden mit Varianten getestet. Bei der einen Lehrveranstaltung (LV) wurde der seminaristische Unterricht gleich als Ganzes auf die neue Methode umgestellt, w{\"a}hrend bei den anderen LVen JiTT und PI sukzessive eingef{\"u}hrt wurden. {\"U}ber Studentenumfragen (Fragebogen im Rahmen der Evaluation und {\"u}ber Sonderfrageb{\"o}gen) sowie durch Einzelinterviews wurde Feedback eingeholt und der Unterricht angepasst. Der Konzept-Test {\"u}ber Mechanik „Force Concept Inventory" (FCI; Hestenes et al. 1992) dient als Instrument, um das Vorwissen der Studierenden und ihren Lernfortschritt zu messen. Er wird seit 2013 jedes Semester durchgef{\"u}hrt.}, language = {de} } @article{StanzelJunkerSchaefle2017, author = {Stanzel, Silke and Junker, Elmar and Sch{\"a}fle, Claudia}, title = {Lernzuwachs in Mechanik: Messungen mit dem „Force Concept Inventory"}, series = {DiNa 06/2017 Aktivierung in heterogenen Gruppen - was MINT-Lehre bewirken kann.}, journal = {DiNa 06/2017 Aktivierung in heterogenen Gruppen - was MINT-Lehre bewirken kann.}, number = {06/2017}, publisher = {DiZ}, address = {Ingolstadt}, issn = {1612-4537}, pages = {24 -- 39}, year = {2017}, abstract = {In dieser Arbeit wird mit Hilfe des „Force Concept Inventory", einem etablierten Diagnostik-Test, der Lernzuwachs im Konzeptverst{\"a}ndnis von Studienanf{\"a}ngern in der Newtonschen Mechanik untersucht. Das Ergebnis wird aufgeschl{\"u}sselt nach dem Einfluss der Lehrmethode, der Studienzugangsberechtigung und dem Umfang schulischen Physikunterrichts. Die Daten basieren auf Testergebnissen von 778 Studierenden aus acht verschiedenen ingenieurwissenschaftlichen Studieng{\"a}ngen an der Hochschule Rosenheim {\"u}ber den Zeitraum der drei Studienjahre 2013/14 bis 2015/16. Im Ergebnis zeigt sich, dass bei Verwendung aktivierender und auf das Konzeptverst{\"a}ndnis hinzielender Lehrmethoden im Vergleich zu traditionellem seminaristischen Unterricht ein signifikant h{\"o}herer Lernzuwachs im Bereich der Mechanik erzielt wird. Im Detail weisen die Daten im Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen darauf hin, dass dieser Lernzuwachs nahezu gleich f{\"u}r die Gruppen mit unterschiedlicher Hochschulzugangsberechtigung bzw. unterschiedlichem Umfang schulischen Physikunterrichts ist. Das bedeutet insbesondere, dass die Heterogenit{\"a}t der Studienanf{\"a}nger in ihrem Konzeptverst{\"a}ndnis der Mechanik innerhalb des ersten Studienjahres erhalten bleibt.}, language = {de} } @article{SchoenauPanhuysenSonntagetal.2025, author = {Sch{\"o}nau, and Panhuysen, and Sonntag, and Banse, and Seel, and Jachmann, and Schulze, Achim and H{\"u}ttl, and Landes,}, title = {String outages in photovoltaic plants}, series = {Renewable Energies}, volume = {3}, journal = {Renewable Energies}, number = {1}, publisher = {Sage}, doi = {10.1177/27533735251347879}, pages = {12}, year = {2025}, abstract = {In this work, the factors leading to string outages are examined, and an enhanced method for detecting faults at the sub-string level is presented. Utilizing GPT4-o to analyze O\&M reports of 5089 photovoltaic plants, we classified outages according to the affected components and the underlying origin, identifying the most frequent string fault causes. An approach employing CUSUM Charts is introduced to identify substring outages within PV systems effectively. The methodology utilizes fundamental field data that is commonly available in practice. A filtering approach, combined with the use of CUSUM control charts, minimizes false positives, ensuring that only consistent underperformance is flagged as an out-age. The methodology returns far fewer false positives and more stable error intervals for substring outages than a former monitoring approach. Overall, the study demonstrates a significant improvement in detecting substring outages. The advanced methodology enables more effective O\&M for PV plants, where substring outages are reliably identified after a short detection time.}, language = {en} } @misc{SchoenauSchoenauDaumeetal.2024, author = {Sch{\"o}nau, Maximilian and Sch{\"o}nau, Elisabeth and Daume, Darwin and Panhuysen, Markus and Schulze, Achim and H{\"u}ttl, Bernd and Landes, Dieter}, title = {Improved Sampling of IV Measurements}, series = {Proceedings of the 41st EU PVSEC}, journal = {Proceedings of the 41st EU PVSEC}, publisher = {Proceedings of the 41st EU PVSEC}, doi = {10.4229/EUPVSEC2024/3AV.3.50}, pages = {3}, year = {2024}, abstract = {The measurement of IV curves is the most important characterization technique of photovoltaic devices. This work seeks to determine a fair sampling rate for IV curves. Traditional sampling methods, such as using equidistant voltage steps, result in biased data by over- and undersampling the measurement at different voltages, which affect critical evaluations such as maximum power point (MPP) determination as well as series and shunt resistance estimation. Therefore, an adaptive sampling approach based on calculating the arc length of the IV curve is proposed, aiming to distribute data points equidistantly along the curve. This method is intended to provide a more balanced representation of the measurement data across all segments of the curve. The results indicate that using this adaptive approach, the measurement points can be significantly reduced at lower voltages while maintaining essential data density at key characteristics such as the MPP, facilitating faster and more accurate assessments.}, language = {en} } @techreport{MeckingKruseWinteretal.2017, author = {Mecking, Simon and Kruse, Tobias and Winter, Christoph and Schanda, Ulrich}, title = {Vibroakustik im Planungsprozess f{\"u}r Holzbauten - Modellierung, numerische Simulation, Validierung, Teilprojekt 3: Parameterentwicklung und SEA-Modellierung, Schlussbericht}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-4861}, year = {2017}, abstract = {Auf Basis empirischer Daten wurde die Diffusit{\"a}t des K{\"o}rperschallfeldes von Brettsperrholz-Bauteilen in realistischer Gr{\"o}ße beschrieben und Verteilungssch{\"a}tzungen in Abh{\"a}ngigkeit der verwendeten Antwortanzahl durchgef{\"u}hrt. Ein n{\"a}herungsweise diffuses K{\"o}rperschallfeld liegt im Beispiel nur in einigen Terzb{\"a}ndern im mittleren Frequenzbereich vor. Damit ist eine Energiebestimmung mit wenigen Antwortpositionen nur dort m{\"o}glich. Die Energiebestimmung {\"u}ber die Schnelle ist bei tiefen Frequenzen f{\"u}r einige Frequenzb{\"a}nder ohne Moden nicht geeignet, da hier die Voraussetzung nicht gegeben ist, dass die kinetische gleich der potenziellen Energie ist. Hochfrequent hat der Krafteinleitungsort bezogen auf die Elementst{\"o}ße Einfluss auf die Antwortstreuungen. Dar{\"u}ber hinaus ist bei tiefen wie auch bei sehr hohen Frequenzen eine hohe Antwortanzahl notwendig.}, language = {de} } @unpublished{FeistlHeldPickl2025, author = {Feistl-Held, Manuela and Pickl, Peter}, title = {On the mean-field limit for the Vlasov-Poisson system}, series = {arXiv}, journal = {arXiv}, doi = {10.48550/arXiv.2504.01471}, year = {2025}, abstract = {We present a probabilistic proof of the mean-field limit and propagation of chaos of a classical N-particle system in three dimensions with Coulomb interaction force of the form \$f^N(q)=\pm\frac{q}{|q|^3}\$ and \$N\$-dependent cut-off at \$|q|>N^{-\frac{5}{12}+\sigma}\$ where \$\sigma>0\$ can be chosen arbitrarily small. This cut-off size is much smaller than the typical distance to the nearest neighbour. In particular, for typical initial data, we show convergence of the Newtonian trajectories to the characteristics of the Vlasov-Poisson system. The proof is based on a Gronwall estimate for the maximal distance between the exact microscopic dynamics and the approximate mean-field dynamics. Thus our result leads to a derivation of the Vlasov-Poisson equation from the microscopic \$N\$-particle dynamics with force term arbitrary close to the physically relevant Coulomb force.}, language = {en} } @unpublished{FeistlHeldPickl2025, author = {Feistl-Held, Manuela and Pickl, Peter}, title = {On the mean-field limit for the Vlasov-Poisson system in two dimensions}, doi = {10.48550/arXiv.2509.17821}, year = {2025}, abstract = {We present a probabilistic proof of the mean-field limit and propagation of chaos of a classical N-particle system in two dimensions with Coulomb interaction force of the form \$f^N(q)=\pm\frac{q}{|q|^2}\$ and \$N\$-dependent cut-off at \$|q|>N^{-2}\$. In particular, for typical initial data, we show convergence of the Newtonian trajectories to the characteristics of the Vlasov-Poisson system. The proof is based on a Gronwall estimate for the maximal distance between the exact microscopic dynamics and the approximate mean-field dynamics. Thus our result leads to a derivation of the Vlasov-Poisson equation from the microscopic \$N\$-particle dynamics with force term arbitrary close to the physically relevant Coulomb force.}, language = {en} } @techreport{BietzHuberMeckingetal.2020, author = {Bietz, Heinrich and Huber, Anton and Mecking, Simon and Rabold, Andreas and Schmelzer, Martin and Sgrieß, Daniel and Wittstock, Volker}, title = {Mehr als nur D{\"a}mmung - Zusatznutzen von D{\"a}mmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-D{\"a}mmstoffe), Schlussbericht zum Arbeitsbereich 2 Schallschutz}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-31201}, pages = {397}, year = {2020}, abstract = {Der Arbeitsbereich 2 des Verbundvorhabens hatte als Ziel, die Anwendbarkeit von D{\"a}mmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen unter dem Aspekt des Schallschutzes deutlich zu erh{\"o}hen. Ein zentrales technisches Ergebnis des Projektes stellt der erweiterte Bauteilkatalog f{\"u}r Holzbauteile dar, der eine umfangreiche Sammlung an Planungsdaten bietet. Dieser wurde auf Basis der Analyse und Aufbereitung vorhandener Messdaten sowie der im Projekt durchgef{\"u}hrten Pr{\"u}fungen erstellt. Innerhalb des Projektes wurden • 45 Deckenaufbauten und • 10 Wandkonstruktionen hinsichtlich ihrer schalltechnischen Eigenschaften untersucht. Dabei wurden Holztafelkonstruktionen und Massivholzkonstruktionen ber{\"u}cksichtigt. Die ermittelten Werte zeigen, dass mit den Deckenaufbauten beim Einsatz von Holzfaser-Trittschalld{\"a}mmplatten sehr gute Ergebnisse erreichbar sind. Bei entsprechender Gesamtkonstruktion k{\"o}nnen somit auch mit steiferen NawaRo-D{\"a}mmplatten die Zielwerte f{\"u}r Trenndecken eingehalten werden. Neben der Entwicklung dieser speziell f{\"u}r NawaRo-D{\"a}mmstoffe optimierten Aufbauten, konnte f{\"u}r den gesamten Bauteilkatalog eine {\"O}ffnung f{\"u}r Hohlraumd{\"a}mmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen erreicht werden. NawaRo-D{\"a}mmstoffe zur Hohlraumd{\"a}mpfung sollten dabei einen l{\"a}ngenbezogenen Str{\"o}mungswiderstand zwischen 5 kPa s/m² und 50 kPa s/m² und eine offene Porosit{\"a}t gr{\"o}ßer als 0,9 (entspricht bei den meisten untersuchten D{\"a}mmstoffen etwa einer Rohdichte ≤ 130 kg/m³) aufweisen. Zus{\"a}tzliche Messungen mit h{\"o}herer fl{\"a}chenbezogener Masse der Unterdecke zeigten den positiven Einfluss von brandschutz-technisch erforderlichen Zusatzbeplankungen gerade bei den besonders interessierenden tiefen Frequenzen. Ein wissenschaftliches Ergebnis des Projektes ist in der Weiterentwicklung der Simulationsmodelle f{\"u}r die Schall{\"u}bertragung zu sehen. Hierzu konnten die semianalytischen Modelle f{\"u}r die Ber{\"u}cksichtigung der Materialeigenschaften unterschiedlicher Hohlraumd{\"a}mmstoffe erweitert werden. Als zweites Simulationsmodell wurde die Finite-Elemente-Methode f{\"u}r die Berechnung der Schalld{\"a}mmung eingesetzt. F{\"u}r die Simulation wurde ein Massivholz-Wandelement mit W{\"a}rmed{\"a}mm-Verbund-System als Außenwand modelliert. Diese Außenwandkonstruktion ist von besonderem Interesse, da sie im mehrgeschossigen Wohnungsbau gerne verwendet wird, aber sowohl im Brandschutz als auch im Schallschutz noch Optimierungsbedarf aufweist.}, language = {de} }