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Research and development activities in the overall context of improving indoor environmental quality (e.g. buildings, trains, cars etc.) have been in the interest of scientists and manufactures for many decades. Besides the thermal conditions, the indoor air quality affects the comfort, health and productivity of humans. Modern passenger trains are already taking this aspect into account by adjusting the volume flow rate of the supplied fresh air based on interior CO2 values. The rapidly developing situation of the corona pandemic in 2020 also leads to the fact that studies regarding air quality, air pollution level and airborne transmission of infectious agents become more and more relevant. Through the interaction of different flow mechanisms caused by natural convection around the human body, the human’s expiration and the ventilation system affect the air’s enthalpy level and the chemical parameters. Hence, a mobile respiration device for thermal manikins was developed and tested at the DLR in Göttingen in order to simulate the human respiration process.

Combining carbon fiber reinforced polymers (CFRP) with steel offers the potential of utilizing the desired characteristics of both materials, such as specific strength/stiffness and fatigue strength of fiber reinforced polymers (FRP) and impact resistance of metals. Since in such hybrid laminates multiple material layers are combined, a gradual failure is likely that can lead to changes in mechanical properties. A failure of the metal partner leads to an increase in stress on the FRP, which under fatigue load results in increased self-heating of the FRP. Therefore, a suitable testing procedure is required and developed in this study, to enable a reproducible characterization of the mechanical properties under fatigue load. The resulting testing procedure, containing multiple frequency tests as well as load increase and constant amplitude tests, enabled characterization of the fatigue performance while never exceeding a testing induced change in temperature of 4 K. In addition to the development of the testing procedure, an insight into the manufacturing induced residual stresses occurring in such hybrid laminates, which impacts the load-bearing capacity, was established using finite element simulation. The gathered data and knowledge represents a basis for future in-depth investigations in the area of residual stress influence on the performance of hybrid laminates and highlights its importance, since not only the used testing procedure determines the measured fatigue performance., Materials;14(12)

Wiederholt episodenhaft auftretende Atemnot ist im Kindes- und Jugendalter ein häufiges Symptom. Neben anstrengungsinduzierter Bronchialobstruktion im Rahmen eines Asthma bronchiale ist eine funktionelle Genese eine sehr häufige Differenzialdiagnose. Dennoch wird diese Diagnose häufig nicht oder mit langer Latenz gestellt. Unter dem Oberbegriff "ILO" ("inducible laryngeal obstruction") werden sowohl funktionelle supraglottische Obstruktionen durch Kollaps der Knorpelstrukturen als auch Dysfunktionen auf Glottisebene wie "vocal cord dysfunction" (VCD) subsumiert. Körperliche Anstrengung ist ein häufiger Auslöser; es werden jedoch auch Beschwerdebilder ohne Anstrengungsbezug beobachtet. Es wird der Erkenntnisstand zur Pathophysiologie referiert und die klinische Präsentation beschrieben. Ein wesentlicher Fokus des Artikels liegt im Folgenden auf der Darstellung eines sinnvollen und Ressourcen-orientierten diagnostischen Vorgehens. Der CLE-Test ("continuous laryngoscopy exercise test") als Provokationsmethode unter Wach-Videolaryngoskopie ist der Goldstandard, jedoch wird diese Diagnostik im deutschsprachigen Raum nicht flächendeckend vorgehalten. Dieses Positionspapier stellt daher die diagnostische Wertigkeit verschiedener anderer Diagnostik-Algorithmen und anamnestischer Informationen heraus. Ein weiterer Schwerpunkt des Papiers besteht in der detaillierten Vorstellung geeigneter atemphysiotherapeutischer Interventionen. Episodically occurring dyspnea has a high prevalence in childhood and adolescence. Besides exercise-induced bronchial obstruction in a child with asthma, functional respiratory problems are also frequently encountered; however, in cases of functional disorders the correct diagnosis is often not made or made after a long latent period. The term inducible laryngeal obstruction (ILO) comprises functional supraglottic obstruction due to cartilage collapse as well as glottic disorders, such as vocal cord dysfunction (VCD). Physical exertion is a common trigger but there are also other entities which occur without relation to exercise. One main goal of the article is to delineate a reasonable diagnostic pathway taking the limited access to a continuous laryngoscopy exercise (CLE) test in Germany into account: The CLE test is presently done by a treadmill provocation test while visualizing the larynx with a direct laryngoscopy; however, this procedure is not widely available in Germany. Hence the authors of this paper discuss the diagnostic power of other procedures and suggest a reasonable diagnostic algorithm. A second focus of the paper is on a detailed presentation and discussion of suitable physiotherapeutic interventions.

In dieser Arbeit wird ein mobiles menschliches Atemsimulationssystem entwickelt und getestet, welches die Funktionen der Thermischen Menschmodelle am Deutschen Zentrum für Luftund Raumfahrt (DLR) zur Untersuchung von Kabinenströmungen und Thermischem Komfort von Passagieren ergänzen soll. Thermische Menschmodelle simulieren hierbei die Geometrie und Wärmezufuhr einer realen Person, sowohl durch Wäremestrahlung und Wärmeleitung, als auch durch natürliche Konvektion, angetrieben durch den Temperatur- und Dichtegradienten der Luft nahe des Modells. Auf diese Strömung hat auch die menschliche Atmung einen Einfluss, die mit dem zu entwickelnden System möglichst präzise simuliert werden soll. Eine weitere wichtige Funktion des mobilen Atemsimulationssystems ist die genaue Dosierung des bei der menschlichen Atmung produzierten Atemgases CO2. Es wirkt sich nachweislich auf die Konzentrationsfähigkeit und Produktivität des Menschen aus und moderne Belüftungssysteme, wie sie in Zügen oder Büros installiert sind, stellen den Frischluftanteil oft anhand dieses Parameters ein. Die Ergebnisse einer Literaturrecherche zeigen die grundlegenden Eigenschaften der menschlichen Atmung und bisherige experimentelle und numerische Arbeiten zu Atemsimulationssystemen auf. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse fließen in den Entwicklungsprozess mit ein. Zu den Funktionen des Systems gehört das Einatmen, Analysieren der Atemluft, Anreichern der Luft mit Kohlendioxid (CO2) und anschließendem Ausatmen der Luft. Außerdem wird eine detaillierte menschliche Gesichtsmimik konstruiert und mittels 3D-Druck-Verfahren hergestellt, welche die menschliche Atmung durch die Nase hinsichtlich des Strömungsprofils beim Einund Ausatmen nachbildet, und mit einem Schlauch an das Atemsystem angeschlossen wird. Mit einem Spurengasmesssystem, dass an das experimentelle Atemsystem angeschlossen werden kann, kann die Ausbreitung der simulierten Atemgase und somit auch die Ausbreitung von Krankheitserregern wie dem neuen COVID-19 Virus, das sich über Aerosole in der Atemluft verbreitet, untersucht werden. Das Atemsystem wird schließlich in einem generischen Zuglabor an einem thermischen Menschmodell installiert und die erzeugte Atemströmung und Verteilung des CO2 durch die experimentelle Atmung im Zugabteil wird untersucht. Dabei werden auch die Eigenschaften der verbauten Sensoren, welche den Volumenstrom des Atemsystems und den CO2-Gehalt, die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit der inhalierten Luft analysieren, überprüft. Das System erzeugt ein realistisches sinusfömiges Atemprofil durch die Nase, dass dem eines Menschen gleicht und dosiert die gewünschte Menge CO2 über ein Magnetventil in den Balgzylinder, welcher die menschliche Lunge simuliert. Die künstlich erzeugte CO2-Verteilung im generischen Zuglabor unterschied sich jedoch von der eines realen Menschen. Detailliertere Studien zu vorherrschenden Strömung der Kabinenluft können möglicherweise mehr Einblick verschaffen. Das Atemsystem kann ebenfalls einen Anstieg des CO2-Gehaltes durch einen Menschen auf dem benachbarten Sitzplatz detektieren.