Publikationen

2022

• A Resource-Efficient Design for a Flexible Hydraulic-Pneumatic Flywheel in Wind Turbine Blades

  Alhrshy, L., & Jauch, C. (2022). A Resource-Efficient Design for a Flexible Hydraulic-Pneumatic Flywheel in Wind Turbine Blades. Journal Of Physics: Conference Series, 2265, 032018. http://doi.org/10.1088/1742-6596/2265/3/032018 (Original work published may)

  Abstract

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  The utilization of renewable energy resources significantly increases in order to reduce the impact of climate change. Wind turbines are one of the most important renewable energy sources and have an important role to play in power generation. They do, however, have to serve the increasingly variable demands of the grid. Some of these demands cannot be satisfied with the standard control mechanisms of state-of-the-art wind turbines. A hydraulic-pneumatic flywheel in a wind turbine rotor is one mechanism which, in addition to its various grid services, can also reduce the mechanical loads on the structure of a wind turbine. However, the installation of such a flywheel into rotor blades increases the weight of the blades. This paper focusses on the development of a design method for reducing the additional mass of the flywheel. This method incorporates the piston accumulators of the flywheel in the blade support structure, which allows for the replacement of parts of the blade spar caps with composite material from the piston accumulators. This enables the flywheel to be installed into the rotor blades without making the wind turbine significantly heavier.

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    • Jauch, Clemens

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  • 2022
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  • • L Alhrshy
    • Prof. Dr. Clemens Jauch

• Atmospheric Irrigation with Wind Turbines

  Jauch, C., & Emeis, S. (2022). Atmospheric Irrigation with Wind Turbines. Journal Of Physics: Conference Series, 2265, 042066. http://doi.org/10.1088/1742-6596/2265/4/042066 (Original work published may)

  Abstract

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  In this paper, atmospheric irrigation with wind turbines is proposed. This technology addresses the problem of water scarcity by enhancing the natural water circuit in the atmosphere with wind turbines. There are three different operating modes conceivable for this technology. In two of these the wind turbines interact with the ground in their near wake. The third operating mode is the one which is discussed in this paper, and it aims at transporting water potentially over long distances. The basic working principle, the utilized physical phenomena and the basic design of the technology are introduced. The equations governing the hydraulic and the hydrological effects are presented. The goal of this paper is to quantify the necessary power and the necessary amount of water when wind turbines humidify a certain volume of air in the atmosphere. For this purpose, the power and water demand are assessed, both in a generalized manner and for a realistic scenario. It is concluded that the proposed system can achieve the objective in most wind speed conditions. However, the required amount of water is substantial. Therefore, an alternative source of fresh water has to be found when the system is used on a comparably large scale.

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    • Jauch, Clemens

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  • 2022
  • Journal Article
  • • Prof. Dr. Clemens Jauch
    • S Emeis

• Four-dimensional wind field generation for the aeroelastic simulation of wind turbines with lidars

  Chen, Y., Guo, F., Schlipf, D., & Cheng, P. W. (2022). Four-dimensional wind field generation for the aeroelastic simulation of wind turbines with lidars. Wind Energy Science, 7, 539-558. http://doi.org/10.5194/wes-7-539-2022 (Original work published mar)

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    • Schlipf, David

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  • 2022
  • Journal Article
  • • Yiyin Chen
    • Feng Guo
    • David Schlipf
    • Po Cheng

• Identification and Analysis of LSP Teacher Training Programmes in Europe

  John, P., Greenwood, R., Jurković, V., & Kereković, S. (2022). Identification and Analysis of LSP Teacher Training Programmes in Europe. In LSP Teacher Training Summer School . The TRAILs project (Champs Didactiques Plurilingues : données pour des politiques stratégiques, Bd. 13, S. 31-42). Brüssel (Belgien): Peter Lang. http://doi.org/ 10.3726/b20096 (Original work published 12/2022)

  Abstract

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  This chapter presents the findings of the European “LSP Teacher Training Summer School” project (TRAILs) which aims to develop an innovative LSP teacher training curriculum based on identified gaps between existing and required LSP teacher training. The paper introduces a methodological approach to collect relevant information on such programmes and provides an overview of existing training programmes in the European Higher Education Area (EHEA). By synthesising the research activities carried out, the data presented relate to entry requirements, teaching and learning methods, use of information and communications technology (ICT), and credit points granted in the framework of the European Credit Transfer System (ECTS). The results of the survey have shown that in some countries higher education institutions do not offer any LSP teacher training programmes and, where such programmes are provided, their number varies considerably. The programmes differ in terms of teaching format as well as the teaching and learning methods used. On the other hand, it seems that ICT tools are commonly used by both LSP teacher trainers and students.

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    • John, Peter

  • Abteilung/Einrichtung

    • CIVU – Center for Interaction, Visualization and Usability

  • Profilbereich

    • Informatik und Gestaltung

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    • Fachbereich 3: Information und Kommunikation

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  • 2022
  • Book Chapter
  • • Peter John
    • Russell Greenwood
    • Violeta Jurković
    • Snježana Kereković

• Precise calculation of the W boson pole mass beyond the standard model with FlexibleSUSY

  Athron, P., Bach, M., Jacob, D. H. J., Kotlarski, W., Stöckinger, D., & Voigt, A. (2022). Precise calculation of the W boson pole mass beyond the standard model with FlexibleSUSY. Physical Review D, 106(9), 14. http://doi.org/10.1103/PhysRevD.106.095023 (Original work published 11/2022)

  Abstract

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  We present an updated calculation of the W boson pole mass in models beyond the standard model with FlexibleSUSY. The calculation has a decoupling behavior and allows for a precise W-pole mass prediction up to large new physics scales. We apply the calculation to several standard model extensions, including the MRSSM where we show that it can be compatible with large corrections to the W boson mass that would be needed to fit the recent 2022 CDF measurement.

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  • Fachbereich

    • Fachbereich 2: Energy and Life Science

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  • 2022
  • Journal Article
  • • Peter Athron
    • Markus Bach
    • Douglas Jacob
    • Wojciech Kotlarski
    • Dominik Stöckinger
    • Alexander Voigt
  • • W boson
    • arXiv
    • Teilchenphysik
    • FlexibleSUSY

• The magic is always in the details - The search for new physics with the muon

  Voigt, A. (2022). The magic is always in the details - The search for new physics with the muon. Abgerufen von https://users.hepforge.org/~avoigt/download/Flensburg-2022-gm2.pdf (Original work published 11/2022)

  Abstract

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  English: There are many open questions in physics: What is Dark Matter? Why is gravity so extremely weak compared to the other forces? Can all forces be unified to one fundamental force? One approach to shed light on these questions is to make precision measurements on elementary particles and search for deviations from the predictions. The magnetic moment of the muon is one of these precision observables which deviates significantly from the prediction. It has thus drawn a lot of attention in the particle physics community, because it gives us direct hints for the existence of new particles to answer the open questions. This talk gives an overview over open questions in particle physics and explains how the magnetic moment of the muon is measured with high precision and what it tells us about the existence of new particles. German: In der modernen Physik gibt es noch viele offene Fragen: Woraus besteht Dunkle Materie? Warum ist die Gravitationskraft so extrem schwach im Vergleich zu den anderen Kräften? Können alle Kräfte zu einer einzigen Universalkraft vereinigt werden? Eine Möglichkeit um etwas Licht in das Dunkel zu bringen sind Präzisionsmessungen an Elementarteilchen und die Suche nach Abweichungen von den Vorhersagen. Das magnetische Moment des Myons ist eine dieser Präzisionsobservablen, die deutlich von der Vorhersage abweicht. Aufgrund dessen hat das magnetische Moment des Myons viel Aufmerksamkeit unter den Physikerinnen und Physikern auf sich gezogen, da es direkte Hinweise auf die Existenz neuer Elementarteilchen liefert um die offenen Fragen der Teilchenphysik zu beantworten. Dieser Vortag gibt einen Überblick über die offenen Fragen der Teilchenphysik und erläutert, wie das magnetische Moment des Myons mit hoher Präzision gemessen wird und welche Hinweise uns diese Messung in Bezug auf die Existenz neuer Elementarteilchen gibt.

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  • Fachbereich

    • Fachbereich 2: Energy and Life Science

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  • 2022
  • Presentation
  • • Alexander Voigt
  • • Menke-Planetarium Glücksburg

• Einsatz des Lernspiels SonoGame für die Ultraschallausbildung in der Urologie

  Teistler, M., Süncksen, M., & Reinhold, S. (2022). Einsatz des Lernspiels SonoGame für die Ultraschallausbildung in der Urologie. In Ultraschall 2022. Zürich: Thieme. http://doi.org/10.1055/s-0042-1749578 (Original work published 06/2022)

  Abstract

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  Fragestellung Am Beispiel der Urosonographie wurde die Nützlichkeit eines simulationsbasierten Lernspiels für die Ultraschallausbildung untersucht. Material und Methodik Das im Rahmen eines Hochschulprojekts entwickelte Ultraschall-Lernspiel SonoGame wurde in einem Urosonographie-Grundkurs eingesetzt und evaluiert. Insgesamt 32 Teilnehmer in sechs Gruppen nutzten das Lernspiel für jeweils 30 Minuten pro Gruppe. Mit simulierten Ultraschallsonden wurden virtuelle 3D-Volumen mittels 2D-Schnittbildern untersucht. Folgende Aufgaben wurden dabei gestellt: 1. Mit simulierter Konvex-Sonde: Untersuchung eines unbekannten Volumens, das aus verschiedenen geometrischen Körpern zusammengesetzt wurde, und a) Identifizierung des Volumens mit Hilfe einer Auswahl von vier in 3D-Darstellung präsentierten möglichen Lösungen sowie b) Erzeugen eines vorgegebenen Schnittbilds 2. Mit simulierter transrektaler Sonde: Training einer Prostatabiopsie mit Nadelführungshilfe, wobei in einem vereinfachten virtuellen Anatomiemodell vorgegebene Zielstrukturen mittels eines im Ultraschallbild visualisierten Nadelpfades erreicht werden mussten Die 2D-Schnittbilder wurden dabei je nach Schwierigkeitsstufe farbig oder ultraschallartig dargestellt. Die Teilnehmer wurden gebeten, die Nützlichkeit des Lernspiels bezüglich verschiedener Aspekte mit den Antwortmöglichkeiten 1 (keine Zustimmung) bis 5 (volle Zustimmung) zu bewerten. Ergebnisse 29 Teilnehmer gaben eine Bewertung ab. Die allgemeine Nützlichkeit für die Ultraschallausbildung wurde mit 4,3 (±0,9) bewertet, die Steigerung des Raumvorstellungsvermögens mit 4,6 (±0,7), die Steigerung des Verständnisses für die Handhabung des Schallkopfes mit 4,4 (±0,7) und die Steigerung der Lernmotivation für Ultraschall-Themen mit 4,4 (±0,9). Schlussfolgeurng Ein simulationsbasiertes Lernspiel kann eine nützliche Ergänzung in der Ultraschallausbildung darstellen, insbesondere zur Steigerung der visuell-räumlichen und visuell-motorischen Fähigkeiten.

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    • Teistler, Michael

  • Forschungsprojekt

    • Entwicklung und praktischer Einsatz virtueller und spielbasierter Lernsysteme in der medizinischen Bildgebung

  • Abteilung/Einrichtung

    • CIVU – Center for Interaction, Visualization and Usability

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    • Informatik und Gestaltung

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    • Fachbereich 3: Information und Kommunikation

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  • 2022
  • Conference Paper
  • • Michael Teistler
    • Matthias Süncksen
    • Sascha Reinhold

• Simplified dynamic inflow for control engineering models

  Geisler, J. (2022). Simplified dynamic inflow for control engineering models. In Torque 2022. Delft: IOP Publishing. http://doi.org/10.1088/1742-6596/2265/3/032101 (Original work published 05/2022)

  Abstract

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  Simplified turbine models are needed wherever computational resources are limited and the model needs to run in real-time or faster, or when it is used in analytical procedures such as linearization. These use cases are typically given in control engineering applications, especially advanced methods such as nonlinear model predictive control or state estimation. Many such models with varying levels of detail have been proposed, but most of them rely on a quasi-stationary, rotor averaged/effective representation of aerodynamic forces. Unsteady aerodynamic effects such as dynamic inflow (sometimes referred to as dynamic wake) or dynamic stall are usually neglected. But with ever more advanced methods more detailed yet still computationally efficient models are needed. Therefore, this work proposes an approach for adding the effect of dynamic inflow to any rotor effective force or moment that was previously modeled as quasi-stationary. Novel to this work is the suitability for nonlinear as well as linear models and a focus on computational efficiency while still optimally recreating the effect.

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    • Geisler, Jens

  • Fachbereich

    • Fachbereich 2: Energy and Life Science

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  • 2022
  • Conference Paper
  • • Jens Geisler

• Netzintegration von Windenergieanlagen

  Jauch, C. (2022). Netzintegration von Windenergieanlagen. In Einführung in die Windenergietechnik (3 Aufl., S. 407-471). München: Carl Hanser Verlag. http://doi.org/10.3139/9783446473225.010 (Original work published 04/2022)

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    • Jauch, Clemens

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    • Fachbereich 2: Energy and Life Science

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  • 2022
  • Book Chapter
  • • Prof. Dr. Clemens Jauch

• Two-loop prediction of the anomalous magnetic moment of the muon in the Two-Higgs Doublet Model with GM2Calc 2

  Athron, P., Balazs, C., Cherchiglia, A., Jacob, D. H. J., Stöckinger, D., Stöckinger-Kim, H., & Voigt, A. (2022). Two-loop prediction of the anomalous magnetic moment of the muon in the Two-Higgs Doublet Model with GM2Calc 2. The European Physical Journal C, 82, 31. http://doi.org/10.1140/epjc/s10052-022-10148-9 (Original work published 03/2022)

  Abstract

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  We present an extension of the GM2Calc software to calculate the muon anomalous magnetic moment (a_μ^BSM) in the Two-Higgs Doublet Model. The Two-Higgs Doublet Model is one of the simplest and most popular extensions of the Standard Model. It is one of the few single field extensions that can give large contributions to a_μ^BSM. It is essential to include two-loop corrections to explain the long standing discrepancy between the Standard Model prediction and the experimental measurement in the Two-Higgs Doublet Model. The new version GM2Calc 2 implements the state of the art two-loop calculation for the general, flavour violating Two-Higgs Doublet Model as well as for the flavour aligned Two-Higgs Doublet Model and the type I, II, X and Y flavour conserving variants. Input parameters can be provided in either the gauge basis or the mass basis, and we provide an easy to use SLHA-like command-line interface to specify these. Using this interface users may also select between Two-Higgs Doublet Model types and choose which contributions to apply. In addition, GM2Calc 2 also provides interfaces in C++, C, Python and Mathematica, to make it easy to interface with other codes.

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    • Fachbereich 2: Energy and Life Science

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  • 2022
  • Journal Article
  • • Peter Athron
    • Csaba Balazs
    • Adriano Cherchiglia
    • Douglas Jacob
    • Dominik Stöckinger
    • Hyejung Stöckinger-Kim
    • Alexander Voigt
  • • arXiv
    • Higgs
    • Muon
    • magnetic moment
    • Teilchenphysik