OPUS-HSPF-Hochschulschriftenserver der Hochschule Pforzheim
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A hierarchical domain-specific language supporting variants of CPPS software and integrating asset administration shells
Get PDFCyber-physical production systems (CPPS) are formed by a flexible and heterogeneous system architecture. Therefore, a comprehensive automation software design requires methods for creating and managing automation software variants. In scope of CPPS, existing approaches do not consider the design of variants combined with software structuring principles. In addition, information from Asset Administration Shells (AAS) is not used sufficiently. Therefore, we propose a novel approach for a comprehensive design of automation software variants based on a domain-specific language (DSL). Thereby, software structuring is provided by the use of several layers with different levels of abstraction. Automation software variants are defined on the mentioned abstraction layers using specific language elements. In order to determine appropriate variants of control programs for particular automation systems, information from AAS is used. Finally, the advantages of the proposed approach are demonstrated in the field of process engineering
The German Maximizing Tendency Scale. Translation, Validation and Relationship with Behavioral Measures from German Consumers
Get PDFIn this paper, German translations of the Maximizing Tendency Scale (MTS-7, Dalal et al., 2015) and the Alternative Search Scale of the Maximization Inventory (MI-AS, Turner et al., 2012) were tested for their internal consistency and validity. With a student sample of 99 and a population sample of 348, the scales’ psychometric properties measuring maximizing following the two-component maximizing model are shown. Further, a hypothetical information search task and a meaningful choice task (with real-world consequences for the participants) were utilized to investigate the relationship between maximizing and consumer behavior. The translated scales show good psychometric properties, while the behavioral measures showed no linear relationship with maximizing tendencies. Future research should further investigate behavioral differences between maximizing and satisficing consumers
Erarbeitung der Datengrundlage zur Einbindung von Kleinwindenergieanlagen in ökobilanzbasierte Energiesystemmodelle
Get PDFUm Energiesysteme hinsichtlich minimaler Umweltwirkungen zu planen und zu optimieren, werden unter anderem technologiespezifische Daten von Anlagen zur Erzeugung elektrischer Energie benötigt. Die vorliegende Arbeit hat das Ziel, eine solche Datengrundlage für Kleinwindenergieanlagen zu schaffen, um diese in ein ökobilanzbasiertes Energiesystemmodell zu integrieren. Teil dieser Datengrundlage sind Sachbilanzdaten einer Kleinwindenergieanlage, die mithilfe einer ökobilanziellen Untersuchung erzeugt werden. Mit einem im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Skalierungsmodell lassen sich diese Sachbilanzdaten auf Kleinwindenergieanlagen unterschiedlicher Größe skalieren. Um auch Kosten als Kriterium im Energiesystemmodell zu berücksichtigen, werden die Investitions- und Betriebskosten der Anlage abgeschätzt.
Mithilfe einer Ertragsprognose für einen gewählten Standort in Süddeutschland und der Wirkungsabschätzung werden über den Lebenszyklus einer Kleinwindenergieanlage entstehende Umweltwirkungen je erzeugter Energieeinheit analysiert und ausgewertet. Insbesondere in Bezug auf das Treibhauspotential und die Verknappung fossiler Energieträger zeigt die Energieerzeugung durch die Kleinwindenergieanlage Vorteile verglichen mit dem deutschen Strommix. Das Verknappungspotential von Mineralien und Metallen ist dagegen bei der Kleinwindenergieanlage um ein Vielfaches größer. Die Berechnung von Amortisationszeiten und Stromgestehungskosten erfolgt auf Basis der Investitions- und Betriebskosten und ermöglicht eine Einordnung der Wirtschaftlichkeit. Hierbei zeigt sich, dass die Stromgestehungskosten der betrachteten Kleinwindenergieanlage deutlich höher liegen als bei anderen etablierten erneuerbaren Energieerzeugern.To consider minimal environmental impacts in the planning process of energy systems, technology-specific data are required. The aim of this work is to create and provide the data basis on a small-scale wind turbine for the implementation in a life cycle assessment-based energy system model. The life cycle inventory that is created by the assessment on a small-scale wind turbine is part of the required data. With a scaling model developed in this work, these life cycle inventory data can be scaled for small-scale wind turbines of different sizes. In order to also consider minimal costs as a criterion in the energy system model, the investment and operating costs for the assessed wind turbine are estimated.
Using a yield forecast for a selected location in southern Germany, the environmental impacts per unit of generated energy are evaluated using life cycle impact assessment. Compared to the German electricity mix, the energy generation with a small-scale wind turbine shows advantages regarding global warming potential and the depletion of fossil fuels. The depletion potential of minerals and metals, however, is multiple times greater for produced electricity by small-scale wind turbines in comparison with the electricity mix. The calculation of amortization times and levelized cost of energy are based on investment and operating expenses and enables to evaluate the economic feasibility of small-scale wind turbines. The levelized costs of electricity of small-scale wind turbines are significantly higher compared to other established renewable energy technologies
Establishment of the magnetic particle spectroscopy for the detection of biomolecules based on crosslinking with magnetic nanoparticles
Get PDFMit der Magnetpartikelspektroskopie (MPS) steht ein empfindliches Messverfahren für den spezifischen Nachweis von magnetischen Nanopartikeln (MNP) zur Verfügung. Das Verfahren beruht auf der Detektion der nicht-linearen magnetischen dynamischen Suszeptibilität der MNP und eignet sich neben dem direkten Nachweis der MNP auch zur Untersuchung der biologischen Umgebung der MNP in biomedizinischen Anwendungen.
Im Rahmen dieser Arbeit wird das MPS für den Nachweis von Biomolekülen über die Quervernetzung mit MNP untersucht. Als Modellsystem für eine Quervernetzung werden MNP unterschiedlicher Größe eingesetzt, deren organische Hülle mit Streptavidin funktionalisiert ist. Streptavidin ist ein Protein, das spezifisch an Biotin bindet. Des Weiteren wird biotinyliertes BSA (B-BSA) verwendet, das aufgrund mehrerer Biotin-Bindungsstellen die Quervernetzung der MNP ermöglicht. Die spezifische Bindung der Streptavidinmoleküle auf der Oberfläche der MNP an Biotin auf der Oberfläche des BSA führt zu einer Quervernetzung der MNP. Durch die Zunahme des hydrodynamischen Durchmessers der MNP-Agglomerate resultiert ein verändertes dynamisches Magnetisierungsverhalten, das mit Hilfe der MPS gemessen werden kann. Damit hat der Bindungszustand bzw. der Grad der Quervernetzung der MNP einen Einfluss auf das MPS-Signal.
Zur Etablierung der MPS zum Nachweis des Biomoleküls BSA werden Versuchsreihen mit unterschiedlichen Konzentrationsverhältnissen zwischen MNP und B-BSA durchgeführt. Hierbei wird die Abhängigkeit, der durch die Quervernetzung induzierten MPS-Signaländerung, von der Anregungsfeldstärke untersucht. Des Weiteren wird der Einfluss der Inkubationszeit der Proben und der Einfluss eines äußeren Feldes während der Inkubation auf den Grad der Quervernetzung untersucht. Aus den Analysen wird die Nachweisgrenze der Methodik, die Menge an gebundenem BSA und die Sensitivität des Nachweises ermittelt. Die Spezifität der Methodik wird anhand eines Kontrollexperiments mit freiem Biotin bestimmt. Zum Vergleich des Nachweises mit bereits etablierten MNP-basierten Verfahren wird die Kernspin-Relaxometrie (NMR-Relaxometrie) herangezogen.Magnetic particle spectroscopy (MPS) is a sensitive measurement method for the specific detection of magnetic nanoparticles (MNP). The method is based on the detection of the non-linear magnetic dynamic susceptibility of MNP and is suitable not only for the direct detection of MNP but also for the investigation of the biological environment of MNP in biomedical applications.
In this work, the MPS is investigated for the detection of biomolecules via crosslinking with MNP. MNP of different sizes, whose organic shell is functionalized with streptavidin, are used as a model system for crosslinking. Streptavidin is a protein that binds specifically to biotin. Furthermore, biotinylated BSA (B-BSA) is used, which enables cross-linking of the MNP due to several biotin binding sites. The specific binding of the streptavidin molecules on the surface of the MNP to biotin on the surface of the BSA leads to crosslinking of the MNP. The increase in the hydrodynamic diameter of the MNP agglomerates results in a changed dynamic magnetisation behaviour, which can be measured using the MPS. Thus, the binding state or the degree of crosslinking of the MNP has an influence on the MPS signal.
To establish the MPS for the detection of the biomolecule BSA, series of experiments with different concentration ratios between MNP and B-BSA are carried out. The dependence of the MPS signal change induced by the crosslinking on the excitation field strength is investigated. Furthermore, the influence of the incubation time of the samples and the influence of an external field during incubation on the degree of crosslinking is investigated. From the analyses, the detection limit of the methodology, the amount of bound BSA and the sensitivity of the detection are determined. The specificity of the method is determined by a control experiment with free biotin. Nuclear magnetic resonance (NMR) relaxometry is used to compare the detection with MNP-based methods which are already established
Innovationen nachhaltiger gestalten - ein Werkzeugkoffer für das Nachhaltigkeitscoaching
Get PDFEs wird das Coaching-Konzept im Detail beschrieben. Voraussetzung für seine Anwendung ist eine Innovationsidee, die aus den Nachhaltigkeitsperspektiven betrachtet werden soll. Das Coaching-Konzept basiert auf einem iterativen Prozess aus konzeptioneller Arbeit sowie Anwendungstests zur Validierung und Optimierung. Es wurde im Rahmen der Entrepreneurship Education an der Hochschule Pforzheim entwickelt und seit 2018 im Rahmen der Veranstaltung „Startup Summer Camp – Sustainable Innovation“ mit dem Schwerpunkt „Nachhaltige Innovation“ angeboten.
Es werden Impulse zu den Zielen der nachhaltigen Entwicklung gegeben. Ein Schwerpunkt ist die Integration von Ökobilanzierung, Bewertung von sozialen Aspekten, Einschätzung des Beitrags zu den SDGs, Life Cycle Thinking und Ökodesign. Dies gibt den Teilnehmenden die Möglichkeit, sich auszuprobieren und eine eigene „nachhaltige Geschäftsidee“ zu entwickeln. Hierzu wird das Bewertungsinstrument „Green Check Your Idea“ (GCYI) (Lang-Koetz et al. 2020) vorgestellt und in Teilen auf die Ideen der Teilnehmenden angewendet. Mit Hilfe der Anwendung des Tools während des Coachings kann ein Verständnis für die Komplexität der Entstehung von Umweltauswirkungen unter Berücksichtigung des gesamten Lebenszyklus vermittelt werden. Das Coaching wird durch Impulsvorträge und kurze Übungen zu verschiedenen Nachhaltigkeitsaspekten begleitet
Konturen 2021
Get PDFAusgabe 40 (2021) der Zeitschrift der Hochschule Pforzheim
Inhalt:
001 - Editorial
004 - Die Hochschule im Überblick
Corona
006 - »Geht nicht, gibt’s nicht« [LUTZ]
012 - »Best of Both Worlds« [MEYER]
014 - Digital Heroes – Mask Up! [LANITZ, MÜSSLE]
018 - LAUDATIO digital [LUTZ]
020 - Auf der Couch mit Thomas Gottschalk und Toni Garrn [MEYER]
022 - Leben mit der Pandemie. Was lernen wir aus Corona? [PRECKEL]
026 - Smarte Sensoren messen die Aerosol-Dichte im Hörsaal [LUTZ]
028 - Voll digital: Jugend forscht 2021 [MOSBACH]
032 - CHE-Ranking [ZUNDEL]
034 - Student Services in Corona-Zeiten: funktioniert Beratung auf Distanz? [HÖGER-KLITTICH]
038 - 1.000 virtuelle Besucher*innen bei zwei digital veranstalteten X-Days [WEIBLEN]
040 - Campus-Projekte [MOSBACH, WENZEL]
Hochschule und Öffentlichkeit
042 - Ben Salomo erhält den »1. Internationalen Pforzheimer Friedenspreis« [MEYER]
044 - Was, wie, wo? Orientierung schaffen im neuen Haus der Evangelischen Kirche [MEYER]
046 - »Gestaltung ausstellen. Die Sichtbarkeit der HfG Ulm« [MEYER]
048 - Künstlerinnenduo Peles Empire erhält Peter Jacobi Stipendium [MEYER]
050 - Die Design Factory Pforzheim – Space for Big Ideas [PENNANEN]
055 - Die Akademie der Hochschule Pforzheim (AHP) [GREHL]
058 - Eduniversal 2020 [HÖGER-KLITTICH]
060 - »Junge Elite 2020«, »100 Köpfe« und ausgezeichnete Marktforscherinnen [HÖGER-KLITTICH]
062 - Nur einen Klick entfernt: Die Neo.Fashion Berlin [MEYER]
063 - Pforzheimer Mode-Absolventen sind Teil der Großen Landesausstellung »Fashion?!« [MEYER]
065 - Sonderausstellung: Innovation, Interdisziplinarität, Internationalität [GREHL]
067 - Funktionelle Leichtbauexponate [KARL]
068 - Das Studium Generale eröffnet vielfältige Perspektiven [GREHL, HESSELSCHWERDT, LUTZ]
077 - Auszeichnungen für herausragende Leistungen
Nachhaltigkeit
083 - Ganzheitlicher Blick einer Bierbrauerin [GREHL] — 083
085 - Klimaneutralität – realistische Vision oder Mogelpackung? [SCHMIDT]
088 - Verpackungsabfälle zum Leuchten bringen [SCHMIDT, AUER, KUSCH, LANG-KOETZ, WOIDASKY]
090 - »Tasteful«: Innovation für die Verpackungssortierung [ZUNDEL]
091 - Klimaschutz = Umweltschutz!?! [HOTTENROTH, LAMBRECHT, LEWERENZ, TIETZE, VIERE]
094 - »Ich spüre die Verantwortung meiner Generation für die Zukunft« [PREISS, LANG-KOETZ, VIERE]
098 - KI-Konzept zur Schrottsortierung [ZUNDEL]
099 - Mehr als 3.000 Tonnen Kunststoffabfälle durch Silvesterfeuerwerk [WOIDASKY]
101 - Öko-Spülschwamm »Clearo« [MEYER]
102 - Bienenprojekt BEEsy Mission geht in die zweite Runde [FETZER, TREICK]
104 - Intelligente Honigwabe [ZUNDEL]
Aus Forschung und Lehre
106 - Engineerium – ein Labor für das Engineering der Zukunft [DRATH]
109 - IDEAS: Integrated Data Models for the Engineering of Automation Security [DRATH]
112 - Forschungsprojekt TrueCultureDig [JEHNICHEN, WEISS]
115 - Beidhändigkeit im Innovationsmanagement [LANG-KOETZ, FISCHER, WEBER, REISCHL]
118 - Vorbereitung auf eine dynamische, digitale, interdisziplinär und global geprägte Arbeitswelt [HÖGER-KLITTICH]
122 - 20 Jahre Z2 – mehr als ein Haus für Bücher [STALF]
125 - Fernando Fastoso erforscht Luxus in allen Facetten [GREHL]
126 - Interview: »Luxus kann man für andere konsumieren, aber auch einfach für sich selbst« [GREHL]
128 - Das Universum ist nicht darstellbar [HELMERDIG, MEYER]
130 - Ich bin hier, ich zeige, was ich habe! [MEYER]
134 - Gute Führung bleibt ein Game Changer in Zeiten wie diesen [EIREINER, KLINK]
138 - Gleichstellung hoch drei [MEYER]
141 - Wie lassen sich die Profs von morgen gewinnen? [STIERHOF, MONGIOJ, SCHÄFER, SCHOPENHAUER]
142 - Interdisziplinäres Forschungsprojekt »BikeAssist« [ZUNDEL]
144 - Ein Ideenbuch als Studienbegleiter [ZUNDEL]
146 - Sieht schön aus, funktioniert einwandfrei und lässt sich gut verkaufen: »Alfonso« [ZUNDEL]
148 - »ESSENSE« ein intuitives Navigationssystem [ZUNDEL]
149 - Die Lehre der Kunst (in Designstudiengängen) [HELMERDIG]
151 - HEED INIT! Wie wir initiieren! [THEOBALD, GÖHRING]
154 - KATAPULT [KLEINBECK, HECHT]
158 - Eine Erfolgsgeschichte feiert Geburtstag [KARALUS]
International
161 - Innovation potentials and user acceptance of automated minibuses… [FOURNIER, KORBEE, NADERER, VIERE]
164 - »Wir brauchen europäische Lösungen« [LUTZ]
168 - Internationalisierung via Instagram [GLAS, ZISS]
174 - On the move again [SURVE, SOLOMBRINO]
176 - Fachliches Know-how, frische Ideen und persönliches Engagement [ZUNDEL]
178 - Guest professor Mark Badham: »I was pleasantly surprised with how easy it was to interact« [REINHARD]
179 - Dr. Sunčica Oberman Peterka: »Much more than a business cooperation« [REINHARD]
180 - Hui Zhang is Vice President of the Chinese electric car startup NIO in Europe [SOLOMBRINO]
183 - »Tokyo Is Calling« [FÜGENER]
186 - Auf festem Fuß [MEYER]
Personalia
NEUBERUFUNGEN
189 - Professor Dr.-Ing. Benno Dömer: Die Faszination für Biosignale vermitteln
190 - Professor Dr.-Ing. Dominik Berbig: Wir sind die Roboter (?)
191 - Professor Dr. Fernando Fastoso: Himmlische Begrüßung für einen Serienauswanderer
192 - Professorin Dr. Viola Galler: Eine Welt voller Daten fordert ein Verständnis für Mathematik und Statistik
193 - Professorin Heike Gallmeier: »Der Raum, den ihr gestaltet, ist Abbild eurer Identität« [MEYER]
194 - Professor Dr. Patrick Kraus: Nachhaltigkeit und digitale Transformation
195 - Professor Dr. Stefan Kray: Studierende für die Medizintechnik begeistern
196 - Professor Dr. Steffen Kroschwald: Mit Recht in die digitale Gesellschaft
197 - Professor Dr. Martin A. Leroch: Es geht um mehr als Geld – Wie unterschiedlich Anreize wirken können
199 - Professor Vito Pace: Ernennung zum Honorarprofessor [MEYER]
200 - Professor Dr. Frank Schätter: Supply Chains im Wandel: die Balance zwischen Effizienz und Resilienz
202 - Professor Dr. Carsten Weber: Ein neuer Lebensabschnitt in einer neuen Arbeitswelt
VERABSCHIEDUNGEN
205 - Professor Dr.-Ing. Rainer Häberer: Der Ingenieur – eine Brücke zwischen den Kulturen
208 - Professor Dr.-Ing. Klaus Möller: Ein Vierteljahrhundert Leidenschaft für seinen Studiengang [BÜSCHER]
211 - Professor Dr. Nikolaus Thißen: Der »Exmatriculator« verlässt seine Wirkungsstätte [BERTAGNOLLI, SCHMIDT]
214 - Professor Erich Reiling: Schnörkellos und eindeutig [KOHLMANN]
NACHRUF
216 - Professor Klaus Limberg: Abschied von einem Visionär [GREHL]
Arbeiten aus der Fakultät für Gestaltung
005 - JAN HARTMANN: »SYS-OFF«
054 - ANTONIA DÖRING: »TasteS«
076 - MARTHA HUPFAUER: »Des Kaisers neue Kleider«
082 - LAURA STACHON: »misappropriate«
093 - CELINE O’NEAL: »Urform«
105 - TIM WINTERHALTER: »BMW immersion – painting with light«
140 - LAURA STÄDTER: »Always On – The Fear of Missing Out«
160 - ISABELLE SCHAAF: »INTRAKUTAN«
173 - SARA-ANN KORNMESSER: »SHI(R)T CRIMES«
188 - JIAQI WANG: »Post Aerodynamics«
204 - LISA VAN WERSCH: »Unser gemeinsamer Nenner«
218 - Impressu
Process Mining as a control and analysis tool of business processes in Controlling and Finance
No full textDie Arbeit beschäftigt sich mit der Evaluierung von Einsatzmöglichkeiten für das Process Mining im Finanz- und Controllingbereich. Durch den Einsatz einer Befragung und durch exemplarische Use Cases gelingt es dem Autor, relevante Erkenntnisse in Bezug auf den Nutzen des Process Minings zu gewinnen.The thesis deals with the evaluation of possible uses for Process Mining in Finance and Controlling. By using a survey and exemplary use cases, the author succeeds in gaining relevant knowledge regarding the benefits of Process Mining
FPGA hardware design for plenoptic 3D image processing algorithm targeting a mobile application
Get PDFOver the past years, widespread use of applications based on 3D image processing has increased rapidly. It is being employed in various fields, such as research, medicine and automation. Plenoptic camera system is used to capture light-field that can be exploited to estimate the 3D depth of the scene. The respective algorithms consist of a large number of computation-intensive instructions. It eventually leads to the problem of large execution time of the algorithm. Moreover, they require substantial amount of memory cells for the storage of intermediate and final results. Desktop GPU based solutions are power intensive and therefore cannot be used in the mobile applications with low energy requirements. The idea presented in this paper is to use the FPGA based hardware design to improve the performance of a 3D depth estimation algorithm by utilizing the advantage of concurrent execution. The algorithm is implemented, evaluated and the results show that FPGA design reduces the respective execution time significantly
Anforderungen an eine Nachhaltigkeitsberatung für Gründer:innen an Hochschulen - aus der Perspektive der Gründer:innen
Get PDFDiese Forschungsarbeit verfolgt das Ziel, einen systematischen Ansatz zur Nachhaltigkeitsberatung von Gründer:innen an Hochschulen zu entwickeln. Startups leisten einen wichtigen Beitrag zum Erreichen der Ziele für eine Nachhaltigen Entwicklung. Bislang gibt es jedoch keine systematische Integration von Nachhaltigkeit in die Gründungsunterstützung von Hochschulen. Dadurch kann das Nachhaltigkeitspotential der Gründungsvorhaben ungenutzt bleiben. Für die Entwicklung eines systematischen Ansatzes wurde die folgende Forschungsfrage gestellt: Was sind die Anforderungen an eine Nachhaltigkeitsberatung an Hochschulen aus der Perspektive der Gründer:innen? Diese wurde mit Hilfe einer Befragung von Gründer:innen, die in Baden-Württemberg von Hochschul-Gründungsberatungen betreut werden, bearbeitet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Gründer:innen eine individuelle Beratung fordern, die diverse Angebote ermöglicht und transparent die möglichen Schritte aufzeigt. Die Gründer:innen möchten ein Verständnis für Nachhaltigkeit erlangen und den Mehrwert der Integration von Nachhaltigkeit kennenlernen. Die Beratung sollte die Vermittlung von Expert:innen ermöglichen und Best Practice Beispiele zeigen. Auf Grundlage der Ergebnisse ist es empfehlenswert, mit Hilfe vielfältiger Angebote, eine individuelle und zielgruppenspezifische Nachhaltigkeitsberatung für Gründer:innen zu ermöglichen. Potentielle Lösungsansätze sind bspw. die Organisation von Crowd-Funding, die Etablierung eines Peer-Learning-Ansatzes und die Ökobilanzierung in Studierendenprojekten. Damit die Gründungsberatung langfristig den Anforderungen der Gründer:innen gerecht werden kann, könnte die Integration von Nachhaltigkeit in die strategische Zielsetzung aller Bereiche der Gründungsberatung sinnvoll sein. Mit Hilfe des entwickelten systematischen Ansatzes zur Integration von Nachhaltigkeit in die Gründungsunterstützung kann das Nachhaltigkeitspotential der Gründungsvorhaben gesteigert werden
„Tracer-Based-Sorting“ in der Verpackungs-Abfallwirtschaft
Get PDFTracer Based Sorting ist ein innovativer Ansatz für Erkennungs- und Sortierschritte in Abfallwirtschaft, der die Sortierung von Materialien oder Produkten unabhängig von deren physikalischen Eigenschaften ermöglicht. Die Technologie nutzt dabei anorganische Markersub-stanzen in ppm-Konzentrationen. Diese Substanzen werden im Recy-clingprozess detektiert und ermöglichen so die Rückgewinnung hochwertiger Sortierfraktionen und positive Klimawirkungen. Fünf deutsche Unternehmen sowie zwei Hochschulen und ein assoziierter Netzwerkpartner untersuchten im Rahmen eines durch das BMBF geförderten Forschungsvorhabens die Umsetzbarkeit dieses Ansatzes für Leichtverpackungen