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Die berührungslose Bedienung stellt in der Mensch-Computer-Interaktion (HCI) eine wichtige Alternative gegenüber berührungsbasierter Bedienung dar. Expertinnen und Experten gehen davon aus, dass dadurch berührungsbasierte Bedienung in bestimmten Anwendungsfällen, wie in Operationssälen oder der Automobilbranche, abgelöst wird. Allerdings weisen gestenbasierte Systeme Inkonsistenzen bei der Bedienung auf, da diese für unterschiedliche Technologien, in verschiedenen Nutzungskontexten und gezielt durch Markendifferenzierung entwickelt werden. Eine weitere Herausforderung stellt die Uneinigkeit potenzieller Endnutzer:innen über geeignete Gesten dar (Gesture Disagreement Problem). Dies hat zur Folge, dass sich bisher kein allgemeingültiges Gestenset etablieren konnte. Um ein Gestenset für die berührungslose Bedienung für der HoloLens 2 in der mobilen Vermessung zu entwickeln, wurden kontextspezifische Anforderungen identifiziert und im Gestenerhebungsprozess berücksichtigt. Zur Identifizierung wurden in dieser Arbeit Interviews und eine Beobachtung der Nutzer:innen während des Arbeitsprozesses durchgeführt. Zudem untersucht diese Arbeit, ob und wie das oben genannte Problem der Uneinigkeit sowie die Voreingenommenheit im Gestenerhebungsprozess vermieden werden kann. Durch die Anwendung von zwei verschiedenen Priming-strategien sowie der Produktionsstrategie sollte diesen Problemen entgegengewirkt werden. Anhand der Auswertung ist zu erkennen, dass das Gesture Dis-agrement Problem nicht vollständig gelöst werden konnte. In der Gestenerhebung wurden 355 unterschiedliche Gesten für 19 Aufgaben erhoben. Bedienbefehle, die eine Assoziation zur berührungsbasierten Bedienung mit Bildschirmgeräten darstellten, wurden kaum erhoben. Dies beweist, dass die Voreingenommenheit vermieden werden konnte. Um die Auswahl der Gestenvorschläge einzuschränken wurden die Gesten von den Probandinnen und Probanden anhand der zwei Usability Kriterien „Einprägsamkeit“ und „Auffindbarkeit“ bewertet. Anhand von wissenschaftlichen Veröffentlichungen zur einhändigen Bedienung von Infotainmentsystemen zeigt sich, dass die Einprägsamkeit von Gestenbefehlen begrenzt ist. Im Kontext der mobilen Vermessung ist angedacht, Gestenbefehle als Shortcuts einzusetzen, um grafische Schnittstellen zu reduzieren. Dies hat zur Folge, dass die Probandinnen und Probanden eine Reihe von Gestenbefehlen lernen und sich einprägen müssen. Da aufgrund der hohen Anzahl der Gesten die Bewertungen nicht ausreichen, wurde die Auswahl anhand von zwei Auswertungsverfahren eingegrenzt. Zum einen wurde die Taxonomie für berührungslose Handgesten von Piumsomboon et al. (2013) herangezogen, um die Merkmale der Gesten zu gruppieren. Die Merkmale der Gesten wurden in einer Matrix, die die Bewertungen zur Einprägsamkeit und Auffindbarkeit berücksichtigen, eingeordnet. Zudem wird die prozentuale Menge dieser Merkmale berücksichtigt, um herauszufinden ob bestimmte Aufgaben spezifische Gestenmerkmale aufweisen. Zum anderen wurde ein Ansatz verfolgt, bei dem ähnliche Gesten zusammengefasst werden, um als Vorlage für die Expertenmeinung zu dienen. Unter Berücksichtigung ergonomischer, technischer und logischer Anforderungen wurde aus den resultierenden Gesten ein konsistentes Gestenset entwickelt, das zur berührungslosen, einhändigen Bedienung auf der HoloLens 2 und im Kontext der mobilen Vermessung angewendet werden kann. Weitere Untersuchungen sind notwendig um die Einprägsamkeit des Gestensets zu überprüfen. Zudem muss ein Konzept entwickelt werden, wie dieses Gestenset erlernt werden kann.

Hot water heat pumps are well suited for demand side management, as the heat pump market faced a rapid growth in the past years with the trend to decentralized domestic hot water use. Sales were accelerated through wants and needs of energy conservation, energy efficiency, and less restrictive rules regarding Legionella. While in literature the model predictive control potential for heat pumps is commonly shown in simulations, the share of experimental studies is relatively low. To this day, experimental studies considering solely domestic hot water use are not available. In this paper, the realistic achievable model predictive control potential of a hot water heat pump is compared to the standard hysteresis control, to provide an experimental proof. We show for the first time, how state-of-the-art approaches (model predictive control, system identification, live state estimation, and demand prediction) can be transferred from electric hot water heaters to hot water heat pumps, combined, and implemented into a real-world hot water heat pump setup. The optimization approach, embedded in a realistic experimental setting, leads to a decrease in electric energy demand and cost per unit electricity by approximately 12% and 14%, respectively. Further, an increase in efficiency by approximately 13% has been achieved.

We present a miniaturized optical coherence tomography (OCT) setup based on photonic integrated circuits (PIC) for the 850 nm range. We designed a 512-channel arrayed waveguide grating (AWG) on a PIC for spectral domain OCT (SD-OCT) that is co-integrated with PIN-photodiodes and analog-to-digital-converters on one single chip. This image sensor is combined with all the necessary electronics to act as a camera. It is integrated into a fiber-based OCT system, achieving a sensitivity of >80dB and various samples are imaged. This optoelectronic system will allow building small and cost-effective OCT systems to monitor retinal diseases.

Die politischen Ziele der Energiewende und insbesondere der zunehmende Ausbau der Elektromobilität führt zu steigenden Belastungen in den Niederspannungsnetzen. Eines der Hauptprobleme besteht darin, dass die genauen Informationen über den Zeitpunkt und die Dauer der Ladevorgänge fehlen, was eine präzise Bestimmung des Netzzustandes erschwert - auch deshalb, weil dieser durch die statische Netzberechnung erhoben wird, welche weitestgehend auf Annahmen und nicht zeitreihenbasierten Werten beruht. Im Folgenden wird daher untersucht, wie groß die Abweichungen der Niederspannungsparameter zwischen Trafostation und letztem Kabelverteilschrank bei realen Messungen im Winter im Vergleich zur statischen Worst-Case Berechnung sind. Weiters wird ermittelt, welche Änderungen der Eingangsparameter zu einer Optimierung der Ergebnisse führen. Dafür werden reale Messungen in verschiedenen Niederspannungsspannungsnetzen realisiert und nach einer Analyse der Messergebnisse werden die Eingangsparameter für die Netzberechnung bestimmt. Auf Basis dieser Inputparameter werden vier verschiedene Szenarien gebildet und die Berechnung mit diesen Szenarien durchgeführt. Anschließend werden die Berechnungsergebnisse mit den Messergebnissen verglichen. Der Vergleich der Methoden zeigt, dass die Berechnung den Worst-Case-Fall im Netz sehr realistisch abbildet. Jedoch ist aufällig, dass dieser Fall nur selten vorkommt und die betrachteten Verteilernetze zum größten Teil viel geringer belastet sind. Die 95%-Szenario-Betrachtungen zeigen, dass eine Vernachlässigung der selten vorkommenden Ausreißer zu einer Änderung der Eingangsparameter und einer Optimierung der Netzberechnung führt. Aus der Untersuchung geht zusätzlich hervor, dass die Annahme des Leistungsfaktors cos ϕ mit 0,90 zu niedrig angesetzt ist. Es kann festgehalten werden, dass sich dieser bei allen Netzen zwischen 0,999 und 0,990 befindet. Dieser Eingangsparameter für die statische Worst-Case-Berechnung kann aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse optimiert werden.

Der Klimawandel und der damit einhergehende Temperaturanstieg stellen den Gebäudesektor in Bezug auf die sommerliche Überhitzung vor erhebliche Herausforderungen. Zur Abschätzung der Auswirkungen ist es relevant, Klimadaten für einen angemessenen Zeitraum zu verwenden, um geeignete Maßnahmen zur Hitzeminderung ergreifen zu können.Die sommerliche Überhitzung variiert je nach Gebäudetyp, Standort und örtlichen Gegebenheiten. Aus diesem Grund werden in dieser wissenschaftlichen Untersuchung Wohngebäude mit mehr als zehn Wohneinheiten für das Klimaszenario RCP4.5 im Jahr 2060 in Österreich analysiert. Zur Beurteilung des Wohnkomforts wurden umfangreiche Messungen im Rahmen einer Studie des Energieinstituts Vorarlberg an einem repräsentativen Gebäude über einen längeren Zeitraum durchgeführt. Basierend auf den gewonnenen Messwerten wird ein Referenzgebäude im Gebäudesimulationsprogramm IDA ICE konstruiert und simuliert. Um verschiedene Klimazonen angemessen abzubilden, werden die Standorte Bregenz, Klagenfurt und Wien für das Gebäude im Jahr 2022 betrachtet. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage, um den Einfluss des Klimawandels auf die sommerliche Überhitzung abschätzen zu können. Im nächsten Schritt werden die neuen Klimadatensätze für das Klimaszenario RCP4.5 im Jahr 2060 für dieselben Standorte implementiert und mit den Ergebnissen von 2022 verglichen. Dadurch können verschiedene Kennziffern wie maximale Temperaturen, Stundenanzahl mit Temperaturen über 25 °C bzw. 27 °C und die Häufigkeit von Übertemperaturgradstunden herangezogen werden, um die zukünftige Hitzebelastung zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen, dass mit einer Erhöhung der maximalen Temperatur, der mittleren Temperatur zwischen Mai und September sowie der Stundenanzahl mit Temperaturen über 25 °C bzw. 27 °C zu rechnen ist. Der Grenzwert von 25 °C wird dabei um 12 bis 29 Prozent überschritten. Die Maximaltem-peratur steigt um vier bis neun Prozent, während sich der Wert für die mittlere Temperatur um zwei bis drei Prozent erhöht. Besonders stark nimmt die Häufigkeit von Übertemperaturen über einen längeren Zeitraum zu. Für die Umsetzung passiver Maßnahmen zeigt sich, dass diese zu einer signifikanten Reduk-tion der Stundenanzahl mit Temperaturen über den Grenzwerten führen können. Auch durch simple Maßnahmen, wie die Integration einer Nachtlüftung, kann eine Absenkung der Tem-peraturen und folglich der Stundenanzahl über den Grenzwerten erreicht werden. Ein thermischer Komfort basierend ausschließlich auf passiven Maßnahmen kann nicht für sämtliche Standorte in der Zukunft gewährleistet werden.