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    <title>OPUS 4 Latest Documents RSS Feed</title>
    <description>Latest documents</description>
    <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/index/index/</link>
    <pubDate>Tue, 11 Sep 2012 10:18:03 +0100</pubDate>
    <lastBuildDate>Tue, 11 Sep 2012 10:18:03 +0100</lastBuildDate>
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      <title>Jahresbericht  2009 -  Universität Bayreuth Rechenzentrum</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/992</link>
      <description>Jahresbericht</description>
      <author/>
      <category>periodical</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/992</guid>
      <pubDate>Fri, 09 Nov 2012 10:18:03 +0100</pubDate>
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      <title>Turnover and fluxes of carbon and nitrogen in a spruce forest under natural and extreme meteorological conditions</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/747</link>
      <description>Climate models predict an increase in the intensity and frequency of extreme meteorological climate events like extended summer droughts, heavy rainfall or intensive frost periods with largely unknown effects on microbial activity and pysico-chemical soil properties and their impact on availability of soil organic matter. The influence of drying/rewetting (A/W) and freezing/thawing (G/A) events on solution chemistry and leaching losses of soils is barely known. This thesis aimed to study the effects of A/W and G/A events on soil solution chemistry and solute fluxes, in particular, of dissolved organic carbon (DOC) and inorganic nitrogen (NH4+, NO3-) in a podzol soil under a Norway spruce forest. A field experiment was designed to study the effects of (i) summer drought by exclusion of natural throughfall and subsequent rewetting and of (ii) soil frost by removal of natural snow cover. In complementary laboratory experiments with undisturbed soil columns, (i) drying/rewetting cycles were simulated with different rewetting intensities and (ii) freezing/thawing cycles were induced using different freezing temperatures. In the second part of this work, total C and N stocks as well as radiocarbon signatures of soil organic carbon (SOC) from different soil horizons and density fractions were investigated. A/W increased the DOC concentrations in the organic layer and upper mineral soil. More DOC was released from the organic layer to the mineral soil. However, the effects on total DOC leaching were smaller due to reduced water fluxes. Specific UV absorbance and emission fluorescence detected a switch in the release of easily decomposable DOC to hardly decomposable DOC during the wetting phase. Prolonged summer drought and incomplete rewetting due to hydrophobicity of SOM in the organic layer and upper mineral horizon reduced net N mineralisation as well as concentrations and fluxes of the NH4+ and NO3-. The net nitrification rate in the organic layer was more negatively influenced than net ammonification, indicating that nitrifiers are more sensitive to drought stress than ammonifiers. The effect of soil frost strongly depended on soil freezing temperature. Only soil frost at temperature below -8°C led to short periods of additional DOC production in the organic layer. Spectroscopic properties and ∆14C signatures of DOC implied a disruption of soil aggregates and desorption of older DOC from the mineral associated organic matter fraction of the Oa horizons by G/A events. Severe soil frost below -8°C inhibited the activity of nitrifiers and ammonifiers with decreased NH4+ and NO3- concentrations and fluxes in the mesocosm experiment. A delayed (by 4 months) increase in NO3- concentration in the upper soil horizon by moderate soil frost (-5°C) was attributed to reduced Immobilisation by heterotrophic microorganisms. Summarised, drying and the effect of hydrophobicity led to long-term, severe soil frost to short-term reduction in N mineralisation and N leaching. The effect of increased NO3- concentrations as delayed response to G/A needs further research in case of potentially changes in the N balance. Drying as well as freezing induced changes in the soil structure and properties and led to increased DOC concentrations. Moderate soil temperature had much less effects on C and N in this temperate forest soil. The results of this thesis demonstrated the potential of extreme meteorological events on the quality and availability of dissolved C and N. Both, A/W and G/A cycles decreased C and N mineralisation, increased the sink strength of the soil by the accumulation of SOC and N, considering constant C and N litter input. However, optimal temperature and moisture conditions in other seasons could compensate the sink strength of soils. This work underpins the need for holistic and long-term investigations to understand and model the impact of extreme meteorological conditions on the dynamics of dissolved C and N.</description>
      <author>Kerstin Schulze</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/747</guid>
      <pubDate>Thu, 09 Feb 2012 09:01:20 +0100</pubDate>
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      <title>Massgeschneiderte Schichtsilicate für Materialwissenschaftliche Anwendungen</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/734</link>
      <description>Im Rahmen dieser Arbeit ist es gelungen, flexible und transparente Beschichtungen mit absolut herausragenden Barriereigenschaften auf Basis synthetischer Schichtsilicate herzustellen. Während der Entwicklung eines Polymer-Schichtsilicat Nanokomposites wurden unterschiedliche Schichtsilicate sowie mehrere Konzepte der Partikelmodifikation getestet. Primäres Ziel war es, Plättchen mit hohen Aspektverhältnissen zu erzeugen, welche in Nanokompositen die Durchlässigkeit für Gase etc. verringern sollten. In enger Zusammenarbeit mit M. Sc. Hussein Kalo, der für die Schmelzsynthese der verwendeten Schichtsilicate des Hectorit-Typs verantwortlich war, wurden ein Na-Hectorit (Na0,5[Mg2,5Li0,5]&lt;Si4&gt;O10F2) und ein Li Hectorit (Li0,8[Mg2,2Li0,8]&lt;Si4&gt;O10F2) für die weiteren Experimente optimiert. Diese beiden Schichtsilicate weisen neben einer hohen Reinheit und Homogenität überragende Partikelgrößen im µm-Bereich und vorteilhafte chemische Eigenschaften wie beispielsweise eine genau steuerbare intrakristalline Reaktivität und Kolloidchemie auf. Basierend auf dem genannten Na-Hectorit konnte ein nasschemischer Prozess weiterentwickelt werden, der sowohl eine maßgeschneiderte Exfolierung der Schichtsilicattaktoide als auch das gezielte Einstellen deren Steifigkeit ermöglicht. Durch Kationenaustausch mit Ionen hoher Hydrationsenthalphie lassen sich die Kohäsionskräfte innerhalb eines Taktoides stark verringern und so die Exfolierungseffizienz deutlich steigern. Im Gegenzug erhöht ein Austausch mit Kaliumionen (geringe Hydrationsenthalpie) die Steifigkeit der Taktoide und überführt sie somit in glimmerähnliche Plättchen. Neben den offensichtlichen mechanischen Verbesserungen bringt solch ein Prozess auch ökonomische Vorteile mit sich: Eine nachfolgende Grenzflächenkompatibilisierung kann mit einem Bruchteil der sonst nötigen Menge an amphiphilen Kationen durchgeführt werden. Diese glimmerähnlichen Partikel stellen einen optimalen Kompromiss hinsichtlich Aspektverhältnis und Steifigkeit dar. Die Ionenaustauschreaktionen, die im Kern dieses Prozesses stehen, wurden im Detail untersucht. Unter speziellen Bedingungen des Kationenaustausches eines Na-Hectorites mit Kaliumionen bilden sich spontan geordnete Wechsellagerungen aus. Der jahrelang in der Literatur kontrovers diskutierte Mechanismus der Entstehung streng alternierender Abfolgen von quellfähigen und nicht-quellfähigen Schichten konnte aufgrund der hohen Reinheit und Homogenität des verwendeten Hectorites zum ersten Mal anhand experimenteller Daten herausgearbeitet werden. Die Kombination verschiedener unabhängiger Analytikverfahren lieferte ein überzeugendes Gesamtbild: Die Triebkraft der Ausordnung in eine regelmäßige Wechsellagerung sind Selektivitätsunterschiede der verwendeten Kationen, was letztendlich zu einer alternierenden Kationendichte im Zwischenschichtraum als thermodynamisches Minimum führt. Im Zuge der Optimierung der Kompositmaterialien für Barriereanwendungen wurde als weiteres Schichtsilicat –Li Hectorit– verwendet. Die extrem gute Quellfähigkeit und die enormen Partikelgrößen dieses Hectorites führen mit geringem Aufwand zu Aspektverhältnissen von über 1000, wodurch dieses Material für die Verwendung in Hochbarriere-Kompositen prädestiniert ist. Zunächst wurde die natürliche Barriere von reinen Li-Hectorit Filmen gemessen. Im nächsten Schritt wurde dieser Füllstoff in eine Polymermatrix eingearbeitet, um einen transparenten und flexiblen Hochbarriere-Komposit herzustellen. So reduzierte beispielsweise eine 7 µm-dicke Nanokomposit-Beschichtung auf Polyurethanbasis die Sauerstoffdurchlässigkeit einer Polypropylenfolie auf ein Niveau von 0,05%. Bei dieser Arbeit handelt es sich um eine kumulative Dissertation. Die Ergebnisse werden daher thematisch sortiert und detailliert in den anhängenden Publikationen beschrieben.</description>
      <author>Michael Möller</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/734</guid>
      <pubDate>Mon, 12 Dec 2011 09:16:22 +0100</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Konzeption und Implementierung eines generischen Modellierungswerkzeugs zur Unterstützung der domänenspezifischen Prozessmodellierung</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/727</link>
      <description>Aufgrund starker Fluktuation der Anforderungen sind Unternehmen dazu gezwungen, ihre Geschäftsprozesse zu analysieren und zu verbessern. Nach essentiellen Änderungen dieser Anforderungen oder der Erschließung neuartiger Anwendungsdomänen ist es häufig nicht ausreichend, die zugrunde liegenden Prozessmodelle entsprechend anzupassen. Ein weiterer, tiefer greifender Ansatz ist die Adaption der verwendeten Modellierungssprache. Hiermit lassen sich komplexe Sachverhalte prägnanter als mit einer allgemeinen Sprache ausdrücken, da spezielle Konstrukte mit domänenspezifischer Semantik definiert werden können. Modellierungssprachen verfügen stets über eine abstrakte Syntax, mittels der die besagten Konstrukte angeboten werden. Zusätzlich können zu jeder abstrakten Syntax beliebig viele konkrete Syntaxen definiert werden. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird ein System entwickelt, mit dessen Hilfe zu einem frei definierbaren Meta-Modell eine konkrete grafische Syntax spezifiziert werden kann. Die Sprache zur Definition der abstrakten Syntax ist dabei identisch mit der Sprache zur Spezifikation der konkreten Syntax. Letztere repräsentiert die Grundlage eines Diagramm-Editors, der zum Erstellen und Manipulieren von Modellen in der durch das Meta-Modell deklarierten domänenspezifischen Sprache dient. Ein charakteristisches Merkmal dieses Ansatzes ist unter anderem die dynamische Anpassung der grafischen Darstellung zur Laufzeit. Obwohl als Anwendungsfall die perspektivenorientierte Prozessmodellierung zum Einsatz kommt, ist die Allgemeingültigkeit des entwickelten Modellierungswerkzeugs durch das generisch gehaltene Konzept sichergestellt.</description>
      <author>Bastian Roth</author>
      <category>masterthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/727</guid>
      <pubDate>Wed, 30 Nov 2011 12:35:42 +0100</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Synthesis of reponsive homo- and block copolymers - application to the generation of inorganic-organic nanohybrids</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/721</link>
      <description>Responsive homopolymers and multi-responsive block copolymers were prepared via reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) and atom transfer radical polymerization (ATRP). Self-assembly in solution depending on environmental stimuli was investigated and exploited to create responsive micelles. New cross-linking strategies were thoroughly performed in aqueous solution to allow a controlled preservation and a high shape-persistence of the colloid particles, even when exposed to non-selective environmental conditions. The synthesis of poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm) was investigated by ATRP for subsequent polymer-protein nanohybrid generation. This temperature-responsive polymer was polymerized directly in pure water at a low temperature (4 ºC) by using a functional ATRP initiator which allows post-polymerization conjugation. Without the addition of Cu(II), the kinetics were extremely fast, typically less than one minute for a full conversion. By adjusting the ratio of Cu(I)/(Cu(II) and selecting a very active ligand, all polymerizations proceeded in a controlled fashion to near quantitative conversion without evidence of termination. N-isopropylacrylamide and acrylic acid (AA) were also homopolymerized by RAFT in aqueous media using a novel strategy. Instead of using a diazo-initiator, which generally decomposed at high temperatures, gamma-irradiation was used to initiate polymerization at ambient temperature. This type of radiation has many advantages. A very tiny and constant amount of radicals can be generated, which is perfect for the RAFT process. Moreover, the rate of initiation only has a low level of dependence on temperature and can be used in a wide range of temperatures. Finally, compared to UV-initiation, gamma-irradiation can penetrate the reaction solution deeper and without evidence of irreversible decomposition of the dithioester end group. Therefore, RAFT polymerizations of NIPAAm and AA were achieved with a very good level of control, even at high monomer conversions. This new process was then extended to many other water-soluble monomers for generating homopolymers and block copolymers. Among these, acrylamide, N,N-dimethylacrylamide, 2-hydroxyethyl acrylate and poly(ethylene glycol) methacrylate gave the best results. This technique proved to be very efficient at generating very long and narrowly distributed polymers (up to a degree of polymerization of 10,000) and at designing block copolymers. High molecular weight PNIPAAm-b-PAA copolymers, synthesized by RAFT polymerization under gamma-radiation, were used to generate multi-responsive cross-linked micelles. These block copolymers were self-assembled in water at pH 7 by increasing the temperature over the lower critical solution temperature. The PNIPAAm became hydrophobic and formed the micellar core and the hydrophilic PAA block generated the corona which prevented full aggregation of the system. Then, by amidification at elevated temperatures of the carboxylic moieties via a trifunctional primary amine, the structure was found to remain even after cooling down the system. The shell-cross-linked micelles formed were utilized to generate inorganic-organic nanohybrids by the in situ reduction of gold or silver salts to generate nanoparticles inside the nanocarrier. Another strategy of cross-linking was also investigated by using amino-functional silsesquioxane nanoparticles. In water around neutral pH values and room temperature, these particles interacted with the carboxylic groups of a high molecular weight PNIPAAm-b-PAA by hydrogen bonding and ionic interactions to generate an insoluble complex. Due to the presence of the hydrophilic PNIPAAm block, defined spherical micelles were obtained. The inorganic-organic particles were successfully cross-linked by subsequent amidification to preserve the structure, even at a high pH. Different temperature properties of the hybrids were observed depending on the pH value, due to the residual charge in the micellar core. At a neutral pH, shrinking of the corona was observed, while at a high pH (pH 13) a fully reversible aggregation of the system occurred.</description>
      <author>Pierre-Eric Millard</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/721</guid>
      <pubDate>Mon, 17 Oct 2011 08:51:42 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Mikrobielle Kohlenstoff- und Stickstofftransformationen im Verdauungstrakt von Regenwürmern (Oligochaeta)</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/715</link>
      <description>Der Regenwurmverdauungstrakt ist eine einzigartige Mikrozone in belüfteten Böden, die ideale Bedingungen für mit der Nahrung aufgenommene Bodenmikroorganismen bietet. In vorangegangenen Studien wurde gezeigt, dass die Emission von N2O durch europäische Regenwürmer auf die Aktivierung von aufgenommenen Boden-Denitrifikanten zurückzuführen ist. Bisher ist nicht bekannt, ob die Emission von N2O ein universelles Merkmal von Regenwürmern ist. Zudem ist nicht vollständig geklärt, welche Gärungsprozesse im Verdauungstrakt des Regenwurms relevant und welche gärenden Taxa dort aktiv sind. Ziel dieser Arbeit war es, die Fähigkeit zur N2O-Emission bei neuseeländischen Regenwurmarten zu untersuchen sowie die Diversität potentieller Denitrifikanten im Verdauungstrakt und im umgebenden Boden zu bestimmen. Weitere Ziele waren, die in situ-Bedingungen entlang des Verdauungstrakts von Lumbricus terrestris mit den mikrobiellen C- und N-Transformationen in Verbindung zu setzen sowie metabolisch aktive und Glucose-verwertende Bacteria im Verdauungstraktinhalt zu identifizieren. Die in Neuseeland eingeführten Arten Lumbricus rubellus und Aporrectodea rosea (beide Familie Lumbricidae) emittierten N2O, während die eingeführte Art Octolasion cyaneum (Familie Lumbricidae) nur teilweise und die einheimische Art Octochaetus multiporus (Familie Megascolecidae) kein N2O unter in situ-Bedingungen emittierten. Das N2O-Emissionspotential des einheimischen Wurms war deutlich schwächer ausgeprägt als das der eingeführten Würmer. Die Diversität der Denitrifikantenpopulationen in Verdauungstrakten und umgebenden Böden von L. rubellus und O. multiporus wurden anhand der Analyse von N2O-Reduktasegenen (nosZ) bestimmt. NosZ Sequenzen aus den Verdauungstrakten waren sehr ähnlich zu nosZ Sequenzen aus den umgebenden Böden und verwandt zu unkultivierten Bodenbakterien. N2O und H2 wurden von europäischen Würmern emittiert. Höchste in situ-Konzentrationen von N2O wurden im Kropf/Magen und im Enddarm detektiert, während H2 im Vorder- und Mitteldarm höchste Konzentrationen aufwies. Analog dazu waren eine hohe N2O-Bildung von Wurmabschnitten der Kropf/Magen- und Enddarmregion und eine hohe H2-Bildung von Abschnitten der Mitteldarmregion zu verzeichnen. Diese Ergebnisse deuten an, dass Denitrifikation vornehmlich im Kropf/Magen und Enddarm stattfindet, während H2-freisetzende Gärungen im Vorder- und Mitteldarm dominieren. In situ-Mikrosensormessungen wiesen darauf hin, dass der komplette Verdauungstrakt sauerstofffrei ist. Das Redoxpotential lag im Verdauungstrakt zwischen -203 und +388 mV. Im Verdauungstraktinhalt kamen Saccharide und organische Säuren in hohen Konzentrationen vor. Monosaccharide nahmen entlang des Verdauungstrakts ab. Die höchste Konzentration und die größte Diversität an organischen Säuren wurden im Mitteldarm nachgewiesen. Diese Ergebnisse zeigen, dass mit der Nahrung aufgenommene Mikroorganismen während der Darmpassage sich ändernden Bedingungen ausgesetzt sind und unterstützen die Annahme, dass im Verdauungstrakt verschiedene anaerobe mikrobielle Prozesse in räumlicher und damit auch in zeitlicher Abfolge aktiv sind. In anoxischen Inkubationen von Verdauungstraktinhalt mit Glucose wurden Gase und lösliche organische Verbindungen gebildet, was auf die Aktivität verschiedener Gärungsprozesse im Verdauungstrakt hinweist. Mit Hilfe der 16S rRNA basierten Stabilen-Isotopenbeprobung wurden Clostridiaceae und Enterobacteriaceae als dominante Glucose-Verwerter des Regenwurmverdauungstrakts identifiziert. Weiterhin ergab die Analyse von 16S rRNA aus frisch entnommenem Darminhalt, dass 79 Familien metabolisch aktiv waren, wovon 17 als neue Familien-ähnliche Gruppen definiert wurden. Diese Ergebnisse (a) bestätigen frühere Erkenntnisse, welche die Emission von N2O und N2 durch Regenwürmer auf aktive Denitrifikation in deren Verdauungstrakt zurückführen und (b) zeigen, dass die Fähigkeit zur N2O-Emission auch bei Regenwürmern der südlichen Hemisphäre auftritt, jedoch unterschiedlich stark ausgeprägt sein kann. Weiterhin wurde demonstriert, (c) dass diverse und teilweise unbekannte Taxa im Regenwurmverdauungstrakt aktiv sind, (d) dass dort Clostridiaceae und Enterobacteriaceae sehr wahrscheinlich an der Verwertung von Sacchariden beteiligt sind und (e) dass aufgenommene obligate Anaerobier und fakultative Aerobier gleichzeitig dieselbe Kohlenstoffquelle nutzen können. Prozessorientierte Inkubationsversuche, in situ-Messungen mit Mikrosensoren, die Charakterisierung der in situ-Bedingungen entlang des Verdauungstrakts sowie die molekularbiologische Analyse der Glucose-verwertenden und denitrifizierenden Bakterien aus dem Verdauungstrakt legen die Schlussfolgerung nahe, dass Regenwürmer durch anaerobe mikrobielle Aktivitäten in ihrem Verdauungstrakt zum terrestrischen C- und N-Kreislauf in belüfteten Böden beitragen und eine bedeutende mobile Elektronenquelle (in Form von emittiertem H2) für die Mikrobiota in diesen Böden darstellen.</description>
      <author>Pia Katharina Wüst</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/715</guid>
      <pubDate>Mon, 19 Sep 2011 15:08:26 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Soil-Landscape Modelling in an Andean Mountain Forest Region in Southern Ecuador</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/706</link>
      <description>Soil-landscapes are diverse and complex due to the interaction of pedogenetic, geo-morphological and hydrological processes. The resulting soil profile reflects the balance of these processes in its properties. Early conceptual models have by now resulted into quantitative soil-landscape models including soil variation and its unpredictability as a key soil attribute. Soils in the Andean mountain rainforest area of southern Ecuador are influenced by hillslope processes and landslides in particular. The lack of knowledge on the distribution of soils and especially physical soil properties to understand slope failure, resulted in the study of this particular soil-landscape by means of statistical models relating soil to terrain attributes, i.e. predictive soil mapping. A 24 terrain classes comprising sampling design for soil investigation in mountainous areas was developed to obtain a representative dataset for statistical modelling. The soils were investigated by 56 profiles and 315 auger points. The Reference Soil Groups (RSGs) Histosol, Stagnosol, Umbrisol, Cambisol, Leptosol and Regosol were identified according to the World Reference Base for Soil Resources (WRB). While soil profiles and auger points were described in their horizon composition, thickness, soil cohesion, bulk density and texture were analysed in soil profiles only. The prediction of soil parameters was carried out with Classification and regression tree (CART) and Random Forest (RF) method. At this, prediction uncertainty was addressed with hundredfold model runs based on different random Jackknife partitions. Problems with the prediction of the RSGs, likely caused by inconsequence within the WRB (absolute and relative values as decision criteria), resulted in the proposal of “incomplete soil classification”, which relates the thickness of the diagnostic WRB horizons to the upper 100 soil centimetres. Histosol and Stagnosol have been distinguished as dominant RSGs within the inves-tigation area. While Histosol probability depended on hydrological parameters; highest Stagnosol probability was predicted on slopes &lt; 40° and above 2146 m a.s.l. Whether the first mineral soil horizon displays stagnic properties or not, likely depends on physical soil properties in addition to terrain parameters. Incomplete soil classification resulted in histic and stagnic soil parts dominating the first 100 cm of the soil volume for most of the research area. Comparing CART and Random Forest (RF) in their model performance to predict topsoil texture and bulk density as well as mineral soil thickness by hundredfold model runs with random Jackknife partitions, RF predictions resulted more powerful. Altitude a.s.l. was the most important predictor for all three soil parameters. Increasing sand/ clay ratios with increasing altitude, on steep slopes and with overland flow distance to the channel network are caused by shallow subsurface flow removing clay particles downslope. Deeper soil layers are not influenced by the same process and therefore showed different texture properties. Terrain parameters could only explain the spatial distribution of topsoil properties to a limited extent, subsoil properties could not be predicted at all. Other parameters that likely influence soil properties within the investigation area are parent material and landslides. Strong evidence was found that topsoil horizons did not form from the bedrock underlying the soil profile. Parent material changes within short distance and often within one soil profile. Landslides have a strong influence on soil-landscape formation in shifting soil and rock material. Soil mechanical and hydrological properties in addition to terrain steepness were hypothesized to be the major factors in causing soil slides. Thus, the factor of safety (FS) was calculated as the soil shear ratio that is necessary to maintain the critical state equilibrium on a potential sliding surface. The depth of the failure plane was assumed at the lower boundary of the stagnic soil layer or complete soil depth, depending on soils being stagnic or non-stagnic. The FS was determined in dependence of soil wetness referring to 0.001, 0.01, 0.1 and 3 mm/h net rainfall rate. Sites with a FS ≥ 1 at 3 mm/h (complete saturation) were classified as unconditionally stable, sites with a FS &lt; 1 at 0.001 mm/h as unconditionally unstable. The latter coincided quite well with landslide scars from a recent aerial photograph.</description>
      <author>Mareike Ließ</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/706</guid>
      <pubDate>Mon, 15 Aug 2011 09:10:42 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>The reactivity of ferric (hydr)oxides towards dissolved sulphide</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/698</link>
      <description>Ferric (hydr)oxides are ubiquitous with different characteristics such as stability, reactivity and surface properties and play an important role in redox reactions in many environments such as soils, marine sediments, lakes, and ground water. Under anoxic conditions, ferric (hydr)oxides are reduced by dissolved sulphide or by microorganisms. This reaction generates Fe(II) which may precipitate as iron hydroxide, adsorb to the ferric (hydr)oxide surfaces and transform the ferric (hydr)oxides into more stable minerals, or precipitate as iron sulphide. During the reductive dissolution adsorbed species like arsenic may be released from the oxide surfaces to solution. Furthermore, the generation of ferrous iron in ground water systems, their transport through the groundwater-surface water interface, and subsequent iron oxidation and precipitation contribute to the acidification of lakes or sediments as a result of both mining activities and natural processes. Hence, the redox reactions between dissolved sulphide and ferric (hydr)oxides are of fundamental importance for the elemental cycles of sulphur and iron and in particular for the carbon and electron flow in groundwater, soil, and lake systems. The overall chemical pathway of the reactions and their kinetics are reasonably understood. There is less knowledge on the transient stages and the electron transfer processes during the reactions which involve the formation of amorphous or disordered, as well as, nucleation of (metastable) crystalline phases at the reacting interface as a function of time. Furthermore, the interaction between dissolved sulphide and ferric (hydr)oxides can be regard as a key reaction ultimately leading to pyrite formation in both marine and freshwater sediments. However, the knowledge on the pathways and on the controlling factors of pyrite formation is still limited. Therefore this work focused on anoxic abiotic kinetic batch and flow-through experiments with various ferric (hydr)oxides and dissolved sulphide at pH 4 and pH 7. TEM, X-ray diffraction, Mössbauer spectroscopy, and wet chemistry were used to explore the nanocrystalline products which formed over time during the reaction. Furthermore, these experiments should be contribute to the elucidation of the role of Fe2+ regarding the iron sulphide formation and the transformation of Fe(III) oxides. The electron transfer reaction between dissolved sulphide and ferric (hydr)oxides and the deeper insight into the processes occurring at the ferric (hydr)oxides surfaces were investigated in chapter 2 and 3. Batch experiments with dissolved sulphide and ferrihydrite, lepidocrocite, and goethite were performed under well-defined conditions at pH 7 and at room temperature in a glove box with a special emphasis on the characterization of nanocrystalline products forming at different time steps over a reaction time of 14 days. The temporal evolution of the chemical species and the solid phases indicate that the reaction progress was highly dynamic. After two weeks we observed the formation of secondary minerals and pyrite in all experiments as a result of excess-Fe(II) formation. Ferrihydrite was transformed completely via dissolution-precipitation processes into more stable minerals such as magnetite, hematite, pyrite, and into minor amounts of goethite. In the experimental solution with lepidocrocite and goethite the host mineral remained and we detected only pyrite as new mineral. Small amounts of goethite were transformed to hematite while the pyrite formation in the experimental solution with lepidocrocite was accompanied by traces of magnetite. In chapter 4, the reaction kinetic of dissolved sulphide and ferric (hydr)oxides were studied under abiotic, anoxic, and flow-through conditions at pH 4 and 7 and at room temperature over a time period of 6 hours. Various synthetic Fe(III) (hydr)oxides with a broad range of crystallinity and different surface and bulk properties were used in order to assess how variations in these properties influence the kinetics of chemical Fe(III) (hydr)oxide reduction. These experiments showed, as well as, the batch experiments, that the formation of Fe(II) and S(0) was decoupled. In the presence of ferrihydrite and lepidocrocite the generated Fe(II) due to the reaction with dissolved sulphide adsorbed to their surfaces and was accompanied by an electron transfer which led to the formation of excess-Fe(II). These processes seem to be accelerating the reductive dissolution of ferrihydrite and lepidocrocite by dissolved sulphide. Goethite behaved differ: the adsorption of Fe(II) onto the goethite surface occurred without an electron transfer. Thus, the generated Fe(II) controls the reductive dissolution of various ferric (hydr)oxides by dissolved sulphide.</description>
      <author>Katrin Hellige</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/698</guid>
      <pubDate>Tue, 19 Jul 2011 12:17:27 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Soziale Prozesse der Selbstregulation einer Wildkaninchenpopulation (Oryctolagus cuniculus L.)</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/693</link>
      <description>Wahrend einer Populationsstudie von Wildkaninchen innerhalb eines 22000 m2 großen Freigeheges wurden strukturelle und demographische Parameter über 16 Jahre aufgenommen. 1. Populationsdynamik: Trotz einer jährlichen Produktion von 258-1080 Jungtieren verblieb die Adulttierdichte stabil und schwankte nur um etwa 50 Tiere. Die Populationsgröße wird in Abhängigkeit von ihrer Dichte und Altersaufbau reguliert, was ihren Ausdruck in einem Zyklus der Wachstumsrate mit einer Periode von ca. 5 Jahren findet. 2. Sozialstruktur: Wildkaninchen leben in Mischeinheiten mit geschlechtsspezifischen linearen Dominanzhierarchien, die durch das Territorialverhalten von Männchen voneinander isoliert sind. Innerhalb von Männchenterritorien können Weibchen Untergruppen bilden. 3. Populationsdynamische Faktoren Jahreszeit: In der Nichtreproduktionszeit bleiben strukturbildende Verhaltensweisen erhalten. Dichte: Mobilität und strukturbildende Verhaltensweisen, wie rangabhängiges nahes Beisammensitzen, aggressives Verhalten und Hüteverhalten sind dichteabhängig. 4. Sozialdynamik Folgende Mechanismen regulieren und stabilisieren die Gruppengröße während der Abnahme der Populationsdichte: Männchen: Dominante Männchen vergrößern ihre Reviere; subdominante Männchen wandern in Gruppen mit vielen Weibchen ab und / oder ersetzen verstorbene dominante Männchen. Subdominante Männchen pendeln zwischen zwei Revieren. Reviere werden von dominanten und subdominanten Männchen verteidigt. Weibchen: Weibchen aus Gruppen mit wenig Raum wandern in Gruppen mit mehr Raum ab. Weibchen großer Gruppen wandern in kleine Gruppen ab. Weibchen erhalten ihre kleine Gruppengröße durch Territorialverhalten. Weibchen großer Gruppen spalten sich und bilden Untergruppen. Männchen und Weibchen: Individuelle Bindungen können bei Mangel an Männchen beobachtet werden. Folgende Mechanismen destabilisieren das System und können zu einer Erhöhung der Populationsdichte führen. a) Eine begrenzte Kapazität der Männchen, Reviere zu vergrößern und zu verteidigen; b) ein Mangel an Männchen, der zur Neubildung von Weibchengruppen führt, die disharmonisch sind; c) eine Abnahme der Weibchengruppengröße, die zu klein werden, um gegen eine Emigration von Weibchen aus größeren Gruppen verteidigt zu werden. 5. Funktion der Prozesse Strukturell-funktionale Aspekte: Männchen erhöhen bzw. erhalten ihren Zugang zu Weibchen durch Zusammenschluß in Dominanzhierarchien, Verbesserung des sozialen Status sowie durch Vergrößerung ihrer Reviere. Weibchen erhöhen bzw. erhalten ihren Zugang zu Wurfbauten durch Zusammenschluß in Dominanzhierarchien bzw Untergruppen, durch Verbesserung des sozialen Status und Abwanderung in Gruppen mit mehr Raum. Reproduktion: Eine Reproduktionssupression konnte nur auf der individuellen Ebene in Abhängigkeit von der Gruppengröße und dem Rang festgestellt werden. Die Reproduktionssuppression wirkt sich bei hoher Dichte auf die Wurfsynchronisation aus. Verwandtschaft: Eine geringer matrilineare Verwandtschaftsgrad innerhalb der Gruppen wird verursacht durch einen Generationsaustausch, Abwanderung und Geschwistertrennung. Homoöstase: Die Ausbildung sozial stabiler Beziehungen puffert direkte Konkurrenz ab, was sich in der Erniedrigung der Nebennierenrindenaktivität (NNR) äußert. Soziale Veränderungen bewirken unabhängig vom Rang eine Erhöhung der NNR. Copingstrategien wie Konfrontation bzw. Konfliktvermeidung können in Sozialbindungen und damit einhergehenden Ortsbindungen resultieren, die sich gegenläufig zu rangabhängigen NNR auswirken. Aufgrund der Komplementarität von Verhalten, sozialen Prozessen und Positionen mit der Lebenserwartung von Tieren können über die NNR Rückschlüsse auf die Befindlichkeit von Tieren, wie Sicher-, Unsicherheit und Selbstvertrauen getroffen werden. 6. Vernetzung: Strukturell-funktionale Mechanismen selbstorganisieren die horizontale Vernetzung der Population in unterschiedlich zusammengesetzte Gruppen. Innerhalb der Population bestimmen endogene Mechanismen der Sicherheit von Individuen die Selbstorganisation in soziale Gruppen. Sie sind das Ergebnis zentrifugaler Kräfte positiver Rückkopplungsprozesse eines Aggressionsvermeidungssystems sowie der zentripetalen Bindungskräfte von Wurfbauen und Paarungspartnern. 7. Lebensgeschichte und Demographie: Dichteabhängige Oszillationen sind gebunden an die Alters- und Geschlechterzusammensetzung der Population. Dies kann als zirkuläre Geschlossenheit von Ursache und Effekt des Auf- und Abbaus eines sozialen Netzwerkes als Regel generierendes (konstitutives) und Regel basierendes (evaluatives) System der Prozesse, die soziale Unsicherheit reduzieren, verstanden werden. 8. Synthese: Die Populationsdynamik der Jungtiere lässt sich allein aus der systemhaften Vernetzung von Populationsparametern formalisieren und vorhersagen.</description>
      <author>Paul Ernst Kaetzke</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/693</guid>
      <pubDate>Thu, 07 Jul 2011 08:24:02 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Beiträge zur Chemie von Übergangsmetallkomplexen mit Alkenylcarbenen, Phosphoryliden und bioaktiven Hydroxyverbindungen als Liganden</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/692</link>
      <description>Ein Schwerpunkt dieser Arbeit waren Versuche, Alkin-Insertions-Cyclopropanierungs-sequenzen mit Tetracarbonyl-eta2-Allylamino-Carben-Chelat-Komplexen für die Synthese von oligocyclischen organischen Verbindungen zu verwenden. Die Umsetzungen mit symmetrischen Alkinen wie 3-Hexin bzw. Tolan führte ich unter verschiedensten Be-dingungen in verschiedenen Lösungsmitteln durch. Hier war entweder kaum Umsatz zu beobachten oder die Reaktionen führten zu einer Vielzahl nicht weiter charakterisierter Zer-setzungsprodukte Es wurden auch Versuche zur Darstellung von bis dato unbekannten kationischen Eta3-Allyl-Amino-(Oxo)-Chrom(0)-Carben-Komplexen unternommen. Diese Verbindungen könnten als vielseitige Vorstufen zur enantioselektiven Synthese von Tetracarbonyl-eta2-(Oxo)Aminoalkenyl-Carben-Chelat-Komplexen dienen. Die Absicht war, durch Alkin-Insertions-Cyclopropanierungssequenzen mit enantiomerenreinen Tetracarbonyl-eta2-(Oxo)Aminoalkenyl-Carben-Chelat-Komplexen, enantioselektiv cyclopropanierte sechs-gliedrige (Oxo)Azacyclen aufzubauen. Zur Herstellung solcher Eta3-Komplexe wurden Ausgangskomplexe mit geeigneten Abgangsgruppen in der Alken-Seitenkette benötigt. Diverse Versuche diese Komplexe darzustellen, schlugen jedoch fehl. Ein weiterer Teil dieser Arbeit beschäftigte sich mit titanierten Phosphoryliden. Durch Reaktion von Methylentriphenylphophoran mit den Bis-phenoxy-dichlor-titan(IV)-Ver-bindungen konnten monomere titanierte Phosphorylide erhalten werden. Durch Umsetzung eines titanierten Phosphorylids mit diversen aromatischen Aldehyden, unter verschiedenen Bedingungen, konnten keine 1,3-Diarylallene erhalten werden. Basierend auf dem cytotoxischen Potential von Titanocendichlorid, war ein Primärziel dieser Arbeit die Synthese von antitumoraktiven Titanocenderivaten. Im Gegensatz zu den etablierten, in der Tumortherapie häufig verwendeten Platinverbindungen, würden Titanocen-derivate, aufgrund anderer Wirkmechanismen, eventuell auch bei Nierenkarzinom- und Cisplatin-resistenten Zelllinien wirksam sein. Der Schwerpunkt dieser Arbeit war die Synthese von Titanocenkomplexen mit bioaktiven Hydroxyliganden, ausgehend von Titanocendichlorid bzw. Dimethyltitanocen. Als Liganden dienten unter anderem Combretastatin-analoge Chalkone und Oxazole. Unter wasserfreien Bedingungen konnten auch die Ferrocenylchalkone dargestellt werden. Durch Reaktion von Dimethyltitanocen mit dem sterisch anspruchsvollen Naturstoff Schisandrol A wurde ein stabiler Methyl-Titanocen-Schisandrol A-Komplex gebildet. Nie zuvor war ein Titanocen-Methyl-Komplex, welcher einen derart sperrigen Alkoxyliganden trägt, synthetisiert worden. Ein weiters Themengebiet dieser Arbeit war die Darstellung von Tricarbonyl-Chrom(0)-Komplexen des Schisandrol A. Es konnte eine saubere Verbindung isoliert werden. Laut NMR-Daten handelte es sich eindeutig um einen Tricarbonyl-Chrom(0)-Komplex. Jedoch war nicht feststellbar, welches Isomer vorlag. Dies müsste durch Herstellung größerer Mengen, Züchtung eines Einkristalls und anschließender Röntgenstrukturanalyse endgültig geklärt werden. Unter anderem wurde vom mir auch ein aussergewöhnlicher Tricarbonyl-Eisen(0)-Dien-Komplex des cytotoxisch hochwirksamen Naturstoffs Illudin M hergestellt.</description>
      <author>Alexander Gmeiner</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/692</guid>
      <pubDate>Wed, 29 Jun 2011 09:22:29 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Azobenzene-functionalized molecular glasses for holographic applications</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/689</link>
      <description>Holography is an optical imaging technique, with which an authentic copy of the original object can be created, even in the absence of the object itself. This means, that in contrast to conventional photography, the information of depth is not lost. Holography is based on writing an interference grating in a photosensitive volume element. Hereby two light sources are generating an interference pattern, which causes chemical or physical changes in the photosensitive material. By illumination of the stored diffraction grating, the original information can be reconstructed. One of the most important classes of photoaddressable chromophores utilized in holography are azobenzene compounds. Owing to the rich photochemistry of these chromophores, materials incorporating azobenzenes can be used as photoswitches, allowing fast and reversible control over the chemical, physical or optical properties of the entire system. Therefore, azobenzene-containing compounds are envisioned as smart light-responsive materials for various holographic applications. This thesis describes the synthesis and characterization of azobenzene-containing molecular glasses as well as their application as functional materials in specific holographic experiments. By utilizing a modular design principle, we were able to fine-tune their physical and photo-physical properties and optimize the molecular structure in view of the formation of surface relief nanostructures as well as inscription of holographic volume gratings. Understanding the formation of surface relief nanostructures and discovering ways of controlling the process is of importance, as uniform surface relief gratings (SRGs) with adjustable spacing and amplitude are of interest. Therefore a new series of azobenzene-containing molecular glasses based on a triphenylamine core has been synthesized and photo-physically characterized. A clear relationship between the chemical structure of these molecules and SRG build-up was established: the rate of formation and the maximal achievable amplitude of SRGs strongly depend on the optical susceptibility at the wavelength of the writing laser. Furthermore, we found that different polarizations of the laser beams also have a major influence. With this knowledge we were able to efficiently form SRGs with amplitude heights of up to 600 nm by tailoring the molecular structure of the material and selecting specific experimental conditions. Furthermore, it has been demonstrated that these surface patterns are stable enough to be transferred to a polymer surface with replica molding techniques. This concept has the potential to be practically applied for holographic optical elements. Holography is a most promising solution for optical data storage, as in contrast to conventional optical storage media, the entire volume of the medium is used instead of only a few thin layers. Unfortunately, current rewritable materials still exhibit certain challenges, most important, sufficiently fast writing times. Therefore, material concepts especially for improving the recording time as well as the long-term stability of holographic volume gratings are presented. By employing azobenzene-containing molecular glasses in blends with photoaddressable polymers, we were able to merge the excellent long-term stability of the polymer systems with the higher photo-physical sensitivity of the molecular glasses, thus creating a superior holographic material which combines the advantages of both material classes. In order to find a suitable blending material, we synthesized series of photochromic azobenzene-containing molecular glasses and screened them with respect to their photo-physical properties. The best combination of structural variations was chosen for the blending experiments. Already a blend comprising as less as ten wt% of molecular glass allowed us to decrease the holographic writing time of a photoaddressable block copolymer system by a factor of three while increasing the recording sensitivity by the factor five. In addition to molecular glasses with ordinary azobenzene chromophores we also examined low molecular weight materials functionalized with bisazobenzene moieties. This enabled us to achieve higher maximum refractive index modulations. Liquid-crystalline behaviour could be introduced with the incorporation of substituents at the bisazobenzene moiety. Subsequent investigations of the photo-physical properties revealed a long-term stable photo-orientation solely based on small molecular compounds, making such materials an interesting alternative to established systems. In summary, this thesis demonstrates that azobenzene-containing molecular glasses are a worthwile focus for research, as they are an amazingly versatile and adaptable class of materials suitable for a large number of different applications.</description>
      <author>Roland Walker</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/689</guid>
      <pubDate>Tue, 21 Jun 2011 12:14:57 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Der Markenwert touristischer Destinationen und seine Implikationen für das Destinationsmanagement aus tourismusgeographischer Perspektive. Herleitung und Überprüfung eines empirischen Messinstruments am Beispiel des UNESCO Weltkulturerbe Bamberg.</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/679</link>
      <description>Vor dem Hintergrund aktueller Diskurse bezüglich subjektiv aufgeladener, imaginativer Geographien legt der Tourismus dem städtischen Raum ein Bezugssystem auf, welches nach Bildern, Geschichten und Gebäuden auf die Destination abgestimmt ist und es ermöglicht, die Destination zielgruppengerecht zu vermarkten. Als besonders zugkräftiges Argument dieser Kommodifikation beziehungsweise Touristifikation von Räumen hat sich inzwischen die Eintragung einer Destination in die Liste der UNESCO-Welterbestätten herausgestellt. Ziel der UNESCO-Welterbekonvention ist in erster Linie der Schutz des gemeinsamen Erbes aller Menschen. In den Augen vieler Kommunalpolitiker und City Manager dient das UNESCO-Prädikat jedoch vorwiegend einem möglichst effektiven Destinationsmarketing (Place Branding) und damit der Steuerung einer positiven Entwicklung des Markenwertes ihrer Destination. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein modulares Messinstrument zur Bestimmung des Markenwertes eines touristischen Zielgebietes zu entwickeln. Nachdem bislang lediglich ein rein akademischer Diskurs zum Thema Markenwert für touristische Destinationen geführt wurde, kann ein solches Messinstrument durch einen interdisziplinären Ansatz unter Verwendung von Aspekten aus Ökonomie, Dienstleistungsmanagement und der Stadt- und Tourismusgeographie konkrete Handlungsempfehlungen zur touristischen Inwertsetzung und möglichst konfliktfreien Nutzung von Destinationen liefern. Nach einer Analyse und Darstellung des Standes der Wissenschaft zu den Themen Destination, Destinationsmarke und Markenwert wurde ein Modell entwickelt, welches es erlaubt, den Markenwert einer Destination zu ermitteln. Das Modell wurde dann am Beispiel der UNESCO-Welterbestadt Bamberg getestet und der Markenwert für die Destination exemplarisch ermittelt. Auf Basis der dort ermittelten Ergebnisse gelang es, strategische wie auch konkrete Handlungsempfehlungen für die betrachtete Destination abzuleiten sowie allgemeine Empfehlungen zur Vermarktung von UNESCO-Welterbestätten auszusprechen. Für Bamberg werden konkret eine strategische Destinationsentwicklung unter Beteiligung aller relevanten Gremien sowie eine stringente Zielgruppenorientierung und eine darauf ausgerichtete Umsetzung aller Maßnahmen empfohlen. Allgemein wird für UNESCO-Welterbestätten eine bessere Kooperation untereinander angemahnt. Ferner bedürfen alle Maßnahmen stets der Berücksichtigung der jeweiligen Position im Lebenszyklus der betreffenden Destination.</description>
      <author>Sebastian Raum</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/679</guid>
      <pubDate>Wed, 25 May 2011 10:42:37 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Neue organometallisch substituierte Alkine, Alkene und Metallacyclen - Anwendung der Multikern-NMR-Spektroskopie</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/677</link>
      <description>Diese Dissertation berichtet über die Synthese neuer Mono- und Dialkinylstannane. Diese wurden mit gängigen Methoden (NMR, IR, MS, teils Röntgenstrukturanalyse) charakterisiert und ihre Anwendung in 1,1-Organoborierungsreaktionen wurde gezeigt. Die Alkinylstannane können in guten bis sehr guten Ausbeuten (teilweise quantitativ) erhalten werden. Nur in wenigen Fällen war eine Reinigung mittels fraktionierter Destillation nötig. Drei der Dialkinylstannene konnten kristallisiert und mit Hilfe der Röntgenstrukturanalyse charakterisiert werden. Bei zwei dieser Strukturen handelt es sich um Diethinylstannane, von denen bisher kein Beispiel literaturbekannt ist. Bei der Charakterisierung mit Hilfe der NMR-Spektroskopie konnte der bisherige Datensatz für Alkinylstannane (chemische Verschiebung, Kopplungskonstanten und isotopeninduzierte chemische Verschiebung) beträchtlich erweitert werden. Als ein besonders bemerkenswerter Effekt ist die beobachtete große Kopplungskonstante 6J(119Sn,19F)=30-35 Hz zu nennen, die in allen Alkinylstannanen beobachtet wurde, die para-Fluor-Benzylgruppen tragen. Dies weist auf eine Hyperkonjugation des Zinn-Atoms mit dem aromatischen Rest hin. Bei der Reaktion der Dialkinylstannane mit Triorganoboranen konnten verschiedene Reaktivitäten und Produktverteilungen beobachten werden. In allen Fällen für Dialkinylstannane die mit Trimethylsilyl-Gruppen substituiert sind liefert die Organoborierung 2,5-trimethylsilylsubstituierte Stannole, unabhängig vom Triorganoboran. Für Trialkylborane konnten Intermediate [Alkinyl(alkenyl)stannane] beobachtet werden, die innerhalb weniger Tage zu den entsprechenden Silolen abreagieren. Für BPh3 8 konnten diese Zwischenstufen nicht beobachtet werden. Diethinylstannane reagierten mit allen Trialkylboranen selektiv zu 2,5-unsubstituierten Stannolen. In der Reaktion mit 9-Et-9-BBN konnte nur die Erweiterung der Borabicyclo[3.3.1]nonan-Einheit beobachtet werden und die Ethyl-Gruppe verbleibt am Bor-Atom. Im Gegensatz dazu führt die entsprechende Reaktion mit BPh3 zu einer Mischung aus Stannolen und 1,4-Stanna-bora-cyclohexa-2,5-dienen neben weiteren bisher noch unbekannten Nebenprodukten. Die Umsetzung der anderen Dialkinylstannane mit Trialkylboranen liefert Gemische aus Stannolen und 1,4-Stanna-bora-cyclohexa-2,5-dienen. Der relative Anteil der 6-Ringe steigt mit dem sterischen Anspruch der Reste am Zinn und am Bor. Wird BPh3 verwendet, konnten reine 6-Ringe erhalten werden. Eine Erhöhung der Lewis-Acidität der Triorganoborane kann durch die Verwendung von Tris(pentafluorophenyl-)boran, B(C6F5)3 9 erreicht werden. In der Tat führte dies zu einigen interessanten Beobachtungen. Stannole waren die Endprodukte in der Reaktion zwischen Dialkinylstannane die mit Trimethylsilyl-Gruppen substituiert sind und B(C6F5)3. Diese waren, im Gegensatz zu ihren Silol-Analoga, beständig gegen Photoisomerisation. In allen anderen Fällen reagieren Dialkinylstanne mit B(C6F5)3 unter der quantitativen Bildung von 1,4-Stanna-bora-cyclohexa-2,5-dienen, wobei eines mittels Röntgenkristallstrukturanalyse charakterisiert werden konnte. Die Lewis-acide Natur von B(C6F5)3 9 half dabei die postulierten zwitterionischen Intermediate mit Hilfe spektroskopischer Methoden zu charakterisieren und in zwei Beispielen konnten die Molekülstrukturen mittels Röntgenkristallstrukturanalyse erhalten werden. Zum ersten Mal konnte ein solider struktureller Beweis für solche Intermediate mit H- oder Me3Si-Gruppe am Alkin erbracht werden Die Absättigung des stark Lewis-aciden Bor-Atoms mit vier Substituenten erklärt die langsame Umlagerung in die Endprodukte. Betrachtet man die Stannole als 1,3-Dipole kann man sich Additionsreaktionen mit Dipolarophilen vorstellen. Tatsächlich zeigten die Stannole eine Reaktivität mit Isocyanaten und einigen Isothiocyanaten. Diese Produkte konnten als neue bicyclische Verbindungen charakterisiert werden. Die vorgeschlagenen Konfiguration (H am C2 in cis-Position relativ zu Et am C3) konnte mittels 1D 1H-1H-NOE-Differenz-NMR-Spektroskopie bestätigt werden. Zwei stereogene Zentren werden hierbei in einer Reaktion erzeugt. Die Umsetzung von 1,4-Stannabora-3,4,5-triphenyl-cyclohexa-2,5-dienen mit Ethylisocyanat ergibt keine bicyclischen Verbindungen. Statt dessen werden neue Alkenylstannane gebildet. Ringöffnende Alkoholyse der Bicyclen ergab neue Stannolene. Von diesen konnte eines im Festkörper mittels Röntgenkristallographie untersucht werden. Beide Enantiomere sind im Kristallgitter vorhanden und kristallisieren in einer kettenartigen Struktur, in der sie sich abwechseln. Die Untersuchung der Reaktivität der Stannole bezüglich Isoselenocyanaten ergab ein abweichendes Verhalten im Vergleich zu Isocyanaten und Isothiocyanaten. Als einziges Produkt konnte das 1,3,5,2,4,6-Triselenatristannin-Derivat identifiziert werden.</description>
      <author>Peter Thoma</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/677</guid>
      <pubDate>Wed, 18 May 2011 13:02:32 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Role of Dissolved Organic Nitrogen in the Soil Nitrogen Cycle of Forest Ecosystems</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/671</link>
      <description>In the last years, dissolved organic N (DON) has been shown to be a crucial part of the soil N cycle in forest ecosystems. Despite this, information on its dynamics, sources and fate is still lacking. Especially data from (sub)tropical forest ecosystems are scarce. Therefore, this study investigated (i) the magnitude and drivers of DON fluxes in a subtropical montane forest, (ii) the biodegradability of DON from forest floors, (iii) the abiotic formation mechanism for DON in forest floors as postulated by the Ferrous Wheel Hypothesis and (iv) the link between DON and dissolved organic C (DOC) dynamics. In a field study (2005-2008), average DON fluxes in forest floor percolates and seepage (60 cm) of a subtropical montainous cypress forest (16 and 8 kg N ha-1 yr-1, respectively) were similar to fluxes in other (sub)tropical ecosystems, and dominated total N fluxes. Dissolved organic N concentrations in the soil were independent of the water flux (meaning that no dilution effect was visible). This implies that first, the pool size of potentially soluble DON is variable and second, that this pool is hard to deplete. In contrast, the linear relationship between soil organic solute and water fluxes was positive, showing that precipitation is an important driver for DON losses in this ecosystem. Although this has also been reported from temperate ecosystems, this relationship did not hold when analyzing the combined data from various (sub)tropical and temperate forest ecosystems. The biodegradability of DON was highest in inoculated spruce-Oi water extracts in a 21-day incubation experiment, while in extracts from beech-Oi and Oa horizons, DON concentrations only slightly decreased. Dissolved organic N was recalcitrant in spruce-Oa and cypress-Oa extracts, indicating that this DON could add to the formation of stable soil N pools. As various additions of NO3- never influenced DON biodegradation, it is concluded that microbes do not necessarily prefer mineral N over DON as substrate. Mineralization was always more important than microbial uptake in samples without NO3- additions, and denitrification only played a minor role in spruce-Oi samples (as indicated by a negative balance of all N species after 21 days). Fluorescence excitation-emission spectroscopy and subsequent parallel factor analysis identified four groups of fluorophores in the extracts. The initial concentration of two of these so-called factors was correlated with DON biodegradation, but protein-like fluorescence (which has been suggested as a proxy for dissolved organic matter biodegradation) was shown to be independent of DON biodegradation due to similar excitation-emission-maxima of recalcitrant compounds. Therefore, these factors might not always be suitable to predict DON biodegradation. The abiotic reaction of NO2- with DOC (as postulated by the last step of the Ferrous Wheel Hypothesis) was tested in a second incubation experiment in extracts with varying DOC concentrations and qualities and NO2- additions under oxic conditions. Concentrations of added NO2- never decreased within 60 min, indicating, that no DON formation from added NO2- took place. The results show, that the last step of the Ferrous Wheel Hypothesis (which has been suggested to be fast) is unlikely to occur in forest floors. Dissolved organic N and C fluxes were both highly dependent on precipitation at the cypress site, suggesting a strong link between these two classes of compounds. This assumption was supported by the first incubation experiment, where both DON and DOC biodegradation were not influenced by NO3- additions. Moreover, DOC dynamics closely resembled DON dynamics, which suggests that DON biodegradation could be driven by microbial C demand. Therefore, the often used separation of DON and DOC into functionally different compound classes is not always warranted. In conclusion, this study emphasized the need to include DON in biogeochemical N studies of both temperate and (sub)tropical ecosystems, and provided new and important insights regarding DON biodegradation, possible DON sources in forest floors and the link between DON and DOC dynamics in forest ecosystems.</description>
      <author>Bettina Schmidt</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/671</guid>
      <pubDate>Mon, 02 May 2011 10:51:19 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Charakterisierung thermophiler Cellulasen aus Sulfolobus solfataricus und Thermotoga maritima</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/670</link>
      <description>Die Cellulase SSO1949 aus dem hyperthermophilen Archaeon S. solfataricus P2 ist aufgrund ihrer extremen thermo- und acidophilen Eigenschaften interessant für industrielle Anwendungen. 2005 wurde das 37 kDa grosse Enzym biochemisch charakterisiert und weist ein pH- und Temperaturoptimum von ca. 1.8 und ca. 80°C auf. Auf ein N-terminales Signalpeptid folgt eine Ser/Thr-reiche Region, an welche die katalytische Domäne anschliesst, die Sequenzähnlichkeiten zu anderen Mitgliedern der Glykosidhydrolase-Familie 12 aufweist. Für biotechnologische Anwendungen muss SSO1949 möglichst kostengünstig in grossen Mengen produziert werden. In E. coli wird SSO1949 rekombinant in unlöslicher Form („Inclusion Bodies“) überexprimiert. Die Aggregation des Proteins konnte auch durch Koexpression mit Chaperonen, Verkürzung der Ser/Thr-reichen Region sowie des C-Terminus, Deletieren des hydrophoben Loops innerhalb der konservierten Region und Fusion mit verschiedenen Proteinen nicht verhindert werden. In dieser Arbeit wurde eine Strategie entwickelt, SSO1949 aus „Inclusion Bodies“ denaturierend zu reinigen und das inaktive Enzym anschliessend in seine aktive Form zu überführen. Das geschah durch schnelles Verdünnen des Proteins in Rückfaltungspuffer. Die anschliessende Aufkonzentrierung gestaltete sich schwierig, dennoch konnte SSO1949 in dieser Arbeit enzymatisch charakterisiert werden. Im katalytischen Zentrum von SSO1949 befinden sich zwei konservierte Glutamatreste (E213 und E310). Durch Modellstrukturanalysen konnten in der Umgebung der katalytischen Reste Aminosäuren identifiziert werden, die möglicherweise für die extreme Acidophilie von SSO1949 verantwortlich sind. Durch gezielten Austausch dieser Aminosäuren wurde untersucht, inwiefern das pH-Optimum des Enzyms verschoben werden kann. Den grössten Einfluss zeigte die Mutation der Aminosäure Threonin 137 zu Asparagin, bei der sich das pH-Optimum von SSO1949 von 1.8 auf 3.4 verschob. Dieser Effekt konnte bereits bei Mutation der homologen Aminosäuren in Xylanasen von in Aspergillus kawachii, Streptomyces sp. und Bacillus circulans beobachtet werden. Da sich E. coli nicht als geeignetes Expressionssystem für SSO1949 herausstellte, wurde in dieser Arbeit dazu übergegangen, das Enzym unter den Bedingungen zu exprimieren, unter denen es natürlicherweise exprimiert wird, nämlich in dem Crenarchaeot Sulfolobus. Seit 2007 steht für Sulfolobus acidocaldarius ein Shuttle-Vektor-System zur Verfügung, in welchem SSO1949 unter Kontrolle verschiedener induzierbarer und konstitutiver Promotoren exprimiert wurde. Darüberhinaus wurde SSO1949 zur stabileren Proteinexpression auch ins Genom von S. acidocaldarius integriert. Durch Verwendung von uracilauxotrophen pyrEF-defizienten Mutanten wurde eine effiziente Selektion erreicht. Als selektive Marker für die Uracil-Selektion dienten die funktionsfähigen pyrEF-Gene aus Sulfolobus solfataricus P2, welche für Enzyme des Uridinmonophosphat-Syntheseweges codieren. SSO1949 zeigt 85% Sequenzidentität zu einer weiteren Endoglukanase aus Sulfolobus solfataricus. Bei der Cellulase SSO1354 handelt es sich um eine extrazelluläre Cellulase, die nicht frei ins Medium sekretiert wird, sondern mit der Zelloberfläche assoziiert bleibt. Auch SSO1949 ist sowohl in der Membranfraktion als auch im Kulturüberstand zu finden und kann aus beiden Fraktionen aufgereinigt werden. Die Aufeinigung von SSO1949 gestaltete sich schwierig und seine Identität konnte nicht massenspektrometrisch bestätigt werden. Aufgrund von Sequenzähnlichkeiten zu SSO1949 wurden zwei weitere Cellulasen der Glykosidhydrolase-Familie 12 für Mutationsstudien im aktiven Zentrum ausgewählt. CelA aus Thermotoga maritima und EglA aus Pyrococcus furiosus wurden bereits in früheren Arbeiten charakterisiert und weisen ebenfalls extreme Hitzestabilität auf mit einem pH-Optimum im leicht sauren Bereich bei pH 6. Durch gezielten Austausch von Aminosäuren im katalytischen Zentrum der beiden Glukanasen gegen die homologen Aminosäuren in SSO1949 sollte ihr pH-Optimum weiter ins saure Milieu verschoben werden. Die Punktmutationen im aktiven Zentrum von CelA führten jedoch lediglich zu einer Verschiebung des pH-Optimums um eine pH-Stufe in den sauren Bereich. Bei allen Mutanten wurde die cellulolytische Aktivität in Mitleidenschaft gezogen. Abschließend wurde ein Hybridprotein aus den beiden Cellulasen SSO1949 aus Sulfolobus solfataricus und CelA aus Thermotoga maritima generiert, welches die Eigenschaften der besseren Löslichkeit und Acidophilie erfolgreich in einem Protein vereint. Das neu entstandene Fusionsprotein wird zwar noch immer unlöslich in E. coli exprimiert, kann jedoch im Gegensatz zu SSO1949 mit milderen Denaturierungsmitteln aus „Inclusion Bodies“ gelöst werden. Nach erfolgreicher Rückfaltung zeigte das funktionsfähige Hybridprotein ein Temperaturoptimum von ca. 85°C und ein pH-Optimum von ca. pH 3.</description>
      <author>Kristina Kufner</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/670</guid>
      <pubDate>Tue, 19 Apr 2011 11:21:25 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Untersuchungen zum Wissenserwerb, zur kognitiven Belastung und zu emotionalen Faktoren im experimentellen Unterricht über Grundlagen der Gentechnik im Lernort Labor unter besonderer Berücksichtigung von Schülervorstellungen (am Beispiel des Demonstrationslabors Bio-/Gentechnik der Universität Bayreuth mit Schülern der 10. Klasse Realschule)</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/669</link>
      <description>Gentechnik ist ein aktuelles Thema des Biologieunterrichtes der 10. Jahrgangsstufe des Lehrplans der sechsstufigen Realschule in Bayern. Um eine praktische Auseinandersetzung mit dieser Thematik zu ermöglichen, wurde das Demonstrationslabor Bio-/ Gentechnik des Lehrstuhls Didaktik der Biologie an der Universität Bayreuth seit 2007 erstmals auch für dieses Schülerklientel zugänglich gemacht. In einem mehrstündigen Praktikumsunterricht wurden 293 Schülerinnen und Schülern aus 13 nordbayerischen Realschulklassen Grundlagen der Gentechnik näher gebracht, indem Experimente zu den einzelnen Schritten eines Klonierungsversuchs (Restriktion und Ligation von DNA, Transformation von E. coli- Bakterien, Ausplattieren von Bakterien) durchgeführt wurden. Gleichzeitig zu den Praktika wurden drei Begleitstudien durchgeführt, deren Zweck die Evaluation des Unterrichtserfolgs war: Hierbei sollte überprüft werden, welche Auswirkungen der Praktikumsbesuch auf verschiedene kognitive Faktoren, wie den Wissenserwerb oder die geistige Anstrengung, aber auch auf affektive Faktoren, wie situationsbezogene Emotionen (z.B. Interesse und Wohlbefinden), hat. Weiterhin sollte der Frage nachgegangen werden, ob ein Konzeptwechsel in diesem Rahmen möglich ist. Ein Schwerpunkt lag dabei auf der Beobachtung der Auswirkungen einer Berücksichtigung von Schülervorstellungen im Unterricht. Zu diesem Zweck wurden die Schülerinnen und Schüler klassenweise auf zwei Interventionsgruppen (I-1, I-2) verteilt. Beide Gruppen erhielten im Demonstrationslabor denselben experimentellen Unterricht mit dem Unterschied, dass die Lernenden in I-2 zusätzlich mit Schülervorstellungen zur Gentechnik konfrontiert wurden. Dazu wurden in einer zuvor durchgeführten Studie die Vorstellungen von 144 Schülerinnen und Schülern zu acht Begriffen und Prozessen der Gentechnik erfasst und kategorisiert sowie anschließend in die Unterrichtskonzeption integriert. Die unterrichtliche Umsetzung orientierte sich dabei an einem konstruktivistischen Lehrmodell. Die Ergebnisse der drei Begleitstudien ergaben, dass sich die Behandlung von Schülervorstellungen im Unterricht in vielerlei Hinsicht positiv auf die Lernenden auswirkte: So zeigten sich die Schülerinnen und Schüler der Gruppe I-2 interessierter und fühlten sich wohler. Auch erzielten sie signifikant bessere Ergebnisse im Wissenstest, der im Anschluss an den Unterricht durchgeführt wurde, bei gleichzeitig verringerter geistiger Anstrengung. Es ist auch in dieser Gruppe gelungen, einen Konzeptwechsel zugunsten der fachwissenschaftlichen Vorstellungen zu erzielen. Hervorzuheben war die besondere Wirkung der Konfrontationsmethode auf die Schüler, die sich durch die Berücksichtigung ihrer Vorstellungen - im Gegensatz zu Schülerinnen - verstärkt angesprochen fühlten. Ausgehend von diesen positiven Ergebnissen empfiehlt es sich, die Erfassung von Schülervorstellungen auf weitere Themen auszudehnen, um es den Lehrern zu ermöglichen, in vielen Unterrichtssituationen auf diese zurückgreifen zu können.</description>
      <author>Gaitano Franke</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/669</guid>
      <pubDate>Mon, 18 Apr 2011 11:31:28 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>"Smart" Hydrogels based on Trishydrophilic Triblock Terpolymers</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/668</link>
      <description>The work presented in this thesis focuses on the synthesis of double stimuli-responsive, trishydrophilic triblock terpolymers and their utilization for the construction of “smart” hydrogel systems, responding to a variety of external stimuli. The central focus was put on ABC triblock terpolymers composed of a pH-sensitive A block, a water soluble B block and a thermo-sensitive or multi-responsive C block. This concept was used for the construction of hydrogels responding independently to pH, temperature, and UV light. It was further applied to the formation of polymer/nanoparticle hybrid micelles suitable for the formation of magneto-responsive hydrogels (ferrogels). At first, a new route for the synthesis of block copolymers, containing ethylene oxide and glycidol derivatives, was developed. The crucial aspect of this procedure, based on sequential anionic polymerization, was the utilization of the phosphazene base t-BuP4, enabling the anionic polymerization of epoxide monomers in the presence of lithium counterions. It was shown, that ethoxyethyl glycidyl ether polymerizes easily under the established polymerization conditions without unwanted termination. Hence, we were able to synthesize well-defined block copolymers containing vinyl and epoxide monomers in a one-pot reaction, without performing additional intermediate steps. This new synthetic route was then utilized to synthesize a series of poly(2-vinylpyridine)-block-poly(ethylene oxide)-block-poly(glycidyl methyl ether-co-ethyl glycidyl ether) (P2VP-b-PEO-b-P(GME-co-EGE)) triblock terpolymers suitable for pH and temperature dependent hydrogel formation. The reversible gelation for this particular system relies on two distinct mechanisms. Under conditions, where only one outer block is insoluble, core-shell-corona (CSC) micelles are formed, resulting in gelation via close cubic packing of the micelles. On the other hand, the micelles are also able to crosslink through their corona when both outer blocks are insoluble. As a direct consequence, a temperature triggered gel-sol-gel transition occurred at pH = 7, accompanied by a unique gel strengthening. Solubility and gelation studies were performed by DLS, rheology and SANS. The influence of polymer concentrations and block lengths on the gelation behavior and gel properties was studied. In order to derive information about the exact structure of the cubic lattice formed in the low temperature gel phase (simple cubic or body centered cubic), a 19 wt% aqueous solution of a particular P2VP-b-PEO-b-P(GME-co-EGE) triblock terpolymer at pH = 7 was further investigated using SANS under steady shear. By application of shear stress, the irregularly arranged polydomains of the sample oriented macroscopically along a preferred direction, which led to highly defined, strongly anisotropic 2D scattering patterns. The interpretation of these patterns confirmed the presence of a body centered cubic packing. The gel-sol transition upon temperature increase can be explained by a shrinkage of the shell of the CSC micelles. To increase the versatility of the established hydrogel concept, we further synthesized ABC triblock terpolymers with different responsive polymers as C blocks. This required an alternative synthetic route, combining anionic polymerization and ATRP via “click” chemistry. After optimization of each synthetic step, exemplary poly(2-vinylpyridine)-block-poly(ethylene oxide)-block-poly(oligo(ethylene glycol) methacrylate) (P2VP-b-PEO-b-POEGMA) and poly(2-vinylpyridine)-block-poly(ethylene oxide)-block-poly(dimethyl- aminoethyl methacrylate) (P2VP-b-PEO-b-PDMAEMA) triblock terpolymers were synthesized, respectively, and characterized regarding their solubility and gelation behavior. At pH &gt; 5, P2VP-b-PEO-b-PDMAEMA forms CSC micelles with a P2VP core, and a pH- as well as thermo-sensitive PDMAEMA corona. This particular structure represents a hydrogel, whose temperature dependent response can be easily changed from a gel-sol to a sol-gel transition by increasing the pH from 8 to 9. At pH = 7.5 on the other hand, gel formation is induced by the addition of hexacyanocobaltate(III) ions due to electrostatic interactions between the multivalent cobaltate ions and the charged DMAEMA units, causing a physical crosslinking of the CSC micelles. The gel can subsequently be disintegrated by an exposure to UV-light, based on a UV-catalyzed aquation of the trivalent hexacyanocobaltate(III) ions ions to divalent aquapentacyanocobaltate(III)-ions. In the last part, a new approach was developed to create a novel type of magnetic field-responsive hydrogels (ferrogels), in which the nanoparticles are tightly bound to the polymer matrix. The P2VP block of the previously synthesized P2VP-b-PEO-b-P(GME-co-EGE) triblock terpolymers was quaternized to a low extent and complexed with negatively charged, citrate stabilized maghemite (γ-Fe(III)-oxide) nanoparticles. Using different analytical methods it was shown that well-defined CSC hybrid micelles were obtained with cores formed by a complex of P2VP and 3-4 nanoparticles per core. Concentrated solutions of these micelles are able to form gels depending on temperature, as revealed by rheology measurements. Due to the presence of the maghemite particles, it is possible to induce gelation via remote heating using AC magnetic fields, which was demonstrated by high frequency magnetocalorimetry.</description>
      <author>Stefan Reinicke</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/668</guid>
      <pubDate>Fri, 15 Apr 2011 11:30:07 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Editorial zu Heft 1 von "ACT - Zeitschrift für Musik und Performance".</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/666</link>
      <description>Beim vorliegenden Text handelt es sich um das Editorial zur ersten Ausgabe der Zeitschrift "ACT - Zeitschrift für Musik und Performance".</description>
      <author>Anno Mungen; Knut Holtsträter</author>
      <category>article</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/666</guid>
      <pubDate>Mon, 04 Apr 2011 11:00:01 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Feste – Opern – Prozessionen, hrg. von Katharina Hottmann und Christine Siegert, Hildesheim: Olms 2008 (Jahrbuch Musik und Gender, hrg. vom Forschungsinstitut Musik und Gender und der Fachgruppe Frauen- und Genderstudien in der GfM, Bd. 1).</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/665</link>
      <description>Der vorliegende Text bespricht den Sammelband "Feste – Opern – Prozessionen", der im Rahmen des Jahrbuchs für Musik und Gender veröffentlicht wurde.</description>
      <author>Sarah Manthey</author>
      <category>article</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/665</guid>
      <pubDate>Mon, 04 Apr 2011 10:52:04 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>David Lynch – Dark Splendor. Raum Bilder Klang, hrg. von Werner Spies, Ostfildern 2009; See this Sound. Versprechungen von Bild und Ton, hrg. von Cosima Rainer, Stella Rollig, Dieter Daniels, Manuela Ammer und vom Kunstmuseum Linz, Köln 2009.</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/664</link>
      <description>Bei dem vorliegenden Text handelt es sich um die Vorstellung und Bewertung der Ausstellungkataloge "David Lynch - Dark Splendor. Raum Bilder Klang" sowie "See this Sound. Versprechungen von Bild und Ton".</description>
      <author>Sarah Mauksch</author>
      <category>article</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/664</guid>
      <pubDate>Mon, 04 Apr 2011 10:49:18 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Hafner – Haydn – Casti/Paisiello: Zum „Abschied“ von der Bühne.</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/663</link>
      <description>Ausgehend von einer Besprechung der Uraufführung von Giambattista Castis und Giovanni Paisiellos Il re Teodoro in Venezia (1784) in der Wiener Kronik historisch-politisch-philosophisch-litterärischen Inhalts, die die Oper in Beziehung setzt mit Philipp Hafners Komödie Der Furchtsame (1764) und Joseph Haydns „Abschiedssinfonie“ Hob. I:45 (1772) werden die drei Stücke insbesondere hinsichtlich ihrer ungewöhnlichen Schlussbildung verglichen. Dabei stellt sich die Frage, die allerdings offen bleiben muss, ob sich auch Haydn bei der Komposition seiner Sinfonie an Hafner orientiert haben könnte. In jedem Fall erscheint die performative Dimension von Haydns Sinfonie durch den möglichen theatralen Kontext in einem neuen Licht.</description>
      <author>Christine Siegert</author>
      <category>article</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/663</guid>
      <pubDate>Mon, 04 Apr 2011 10:46:13 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Strawinskys Transformation des Urbanen.</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/662</link>
      <description>Nach 1900 kommt es durch Technisierung und Urbanisierung des Lebens zu einem tief greifenden Wandel der Wahrnehmung: multi-perspektivische und fragmentarisierte Sinneseindrücke entziehen sich jeglicher Linearität; Raum und Zeit werden durch neue Verkehrsmittel und Medien wie den Film anders erfahrbar, Rhythmus und Klang der Maschinen avancieren zu Schrittmachern der Moderne. In den Bühnenwerken Igor Strawinskys erscheinen diese Erfahrungen in kompositorische und szenische Strukturen transformiert: Musik ist nicht mehr nur Klang, sondern immer auch motorische Aktion; Konstruktion und Montage lösen organische Gestaltungsprinzipien der Musik ab; Motive und Themen folgen nicht mehr aufeinander, sondern werden zu komplexen Klangbildern vernetzt. Der vorliegende Beitrag geht den Varianten dieser Transformation des Urbanen von Petruschka (1911) über Le Sacre du Printemps (1913) und Les Noces (1914-23) bis zu Histoire du Soldat (1918) nach und eröffnet damit einen neuen Blick auf scheinbar Bekanntes.</description>
      <author>Monika Woitas</author>
      <category>article</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/662</guid>
      <pubDate>Mon, 04 Apr 2011 10:40:47 +0200</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Chromosome dynamics during cell divisions in Drosophila melanogaster: The role of Rad21 in meiotic cohesion and dynamic analysis of the condensin subunit CapG in early embryonic mitotic divisions</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/798</link>
      <description>Faithful segregation of genetic material is an essential hallmark of cell division. In eukaryotic cells, the DNA is replicated during S phase into two identical copies, which reside intimately paired (cohesed) in the nucleus as dispersed and entangled interphase chromatin fibers. At the onset of mitosis, the chromatin fibers start to resolve and by the end of metaphase they are compacted and individualized into a pair of cylindrical structures called sister chromatids, which remain connected until anaphase onset by residual sister chromatid cohesion in their centromeric regions. The compaction process is known as chromosome condensation, which is a prerequisite for accurate segregation of sister chromatids in anaphase. Chromosome condensation and sister chromatid cohesion require multisubunit protein complexes, the condensin and the cohesin complexes, respectively. Both complexes are composed of two core SMC subunits and a set of non-SMC subunits, which are conserved among most eukaryotes. In the first part of my thesis, I have analyzed the localization and dynamic behavior of a functional, EGFP-fused variant of CapG, one of the non-SMC subunits of the condensin I complex in Drosophila melanogaster. In vivo fluorescence microscopy of early embryonic mitotic divisions revealed that CapG-EGFP is mainly nuclear during interphase and that it starts to enrich at centromeric proximal regions in late interphase. Thereafter, CapG-EGFP spreads onto the chromosome arms concomitantly with the initiation of chromosome condensation (ICC) and loading is complete already in prophase at the time of nuclear envelope breakdown. Furthermore, FRAP analyses revealed that a major proportion of CapG-EGFP is stably bound to chromatin during metaphase and only a minor fraction shows a dynamic association with chromatin. These results are similar, but not identical, to findings previously obtained for another non-SMC subunit, CapH/Barren, suggesting interactions of the individual non-SMC subunits with chromatin outside a bona fide condensin complex. Since a non-SMC cohesin subunit homologous to the typical meiotic Rec8 protein found in other eukaryotes appears to be missing in Drosophila, I have assessed in the second part of my thesis a possible cohesive role for the mitotic subunit Rad21 during female meiosis. Furthermore, a potential redundancy during oogenesis between Rad21 and another candidate cohesin subunit, C(2)M, was analyzed. Forced proteolysis of Rad21 during oogenesis resulted in delocalization of the canonical cohesin core subunit Smc1 from oocyte chromatin. Furthermore, immunofluorescence and fluorescence in situ hybridization analyses revealed a high proportion of premature homolog disjunction and premature sister chromatid separation in the developing mutant oocytes and also during the meiotic divisions. Moreover, it was established that Rad21 has a role in the maintenance of the synaptonemal complex (SC), as shown by delocalization of the transversal SC component C(3)G. Taken together, these results suggest that Rad21 is indeed involved in sister chromatid cohesion during female meiosis in D. melanogaster. Since in the absence of Rad21 and the concomitant presence of C(2)M meiotic sister chromatid cohesion is compromised, Rad21 appears to play the major role in meiotic sister chromatid cohesion in D. melanogaster and a functional redundancy between C(2)M and Rad21 is unlikely.</description>
      <author>Sonal Nagarkar</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/798</guid>
      <pubDate>Tue, 22 Mar 2011 16:44:00 +0100</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Donor-Acceptor Block Copolymers in Organic Electronics - Spectroscopy, Charge Transport, Morphology and Device Application </title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/650</link>
      <description>Organic electronic devices have attracted increasing attention over the last decade. The use of organic materials allows the creation of large area, flexible and low-cost lightemitting devices, transistors and photovoltaics. The development of new organic materials contributes to a successful commercialisation. The present work deals with the characterisation of novel donor-acceptor block copolymers and their constituent polymer blocks that are well-suited for organic photovoltaics. Block copolymers phase-separate and self-assemble into nanostructured morphologies due to the covalent linkage of the two blocks. The interplay between intermolecular interactions, mesoscopic crystalline structures and the block copolymer microphase separation determine the material properties and therefore the device characteristics. Thus, these block copolymers offer a unique platform to study the electronic and photophysical properties of confined donor-acceptor systems. This work is concerned with the fundamental characterisation of these properties as well as the application in organic field effect transistors and organic solar cells. The acceptor polymer block poly(perylene bisimide acrylate) (PPerAcr) consists of perylene bisimide (PBI) units that are linked to a polyacrylate backbone. We have investigated the homopolymer PPerAcr, a model block copolymer in conjunction with polystyrene (PS), as well as fully functionalised block copolymers with a donor block either made of poly(vinyl triphenylamine) (PvTPA) or poly(3-hexylthiophene) (P3HT). These polymers offer a set of electronically active materials with several hierarchical structures: The PBI moieties feature intermolecular pi-pi interactions that lead to crystalline side chains of PPerAcr that form a lattice of one-dimensional stacks of PBI. Further nanoscopic structures are induced by the combination of PPerAcr with another amorphous block or another semi-crystalline block such as P3HT due to phase separation. Since PPerAcr is used as an electron transporting material in all subsequent block copolymers, its structural, optical and electronic properties are investigated in detail. The intermolecular interactions of the PBI moieties favour not only charge transport, but also affect the optical properties, due to the electronic coupling of the transition dipole moments. Thus, optical spectroscopy such as absorption and fluorescence spectroscopy give access to information about the intermolecular packing, which is correlated with temperature dependent X-ray diffraction studies. The strong intermolecular packing of the PBI units can be overcome by solvent-vapour exposure. This is especially helpful to induce polymer chain mobility, enabling the completion of block copolymer phase separation for example. This method was studied in detail by means of in-situ spectroscopy and ellipsometry during controlled solvent-vapour exposure. Spincoated films of PvTPA-b-PPerAcr exhibit an incomplete phase separation and can be transformed into an ordered lamellar morphology by solvent-vapour annealing. In addition to PvTPA, we have characterised further poly(triarylamines) with different electron-rich substituents at the TPA units in OFETs. All these polymers are amorphous side-chain polymers. We found the charge carrier mobility to be independent of the molecular weight, though allowing an adjustment of their thermal properties for device fabrication. This is in contrast to P3HT, which is a semi-crystalline, conjugated main chain polymer. X-ray diffraction, steady state and time-resolved spectroscopy, as well as the transistor device characterisation were employed to establish a charge transport - morphology relation for the donor-acceptor block copolymers P3HT-b-PPerAcr containing two crystalline blocks. Controlling the crystallisation preferences of the two blocks leads to a new processing route for OFETs with tunable p-type, ambipolar, or n-type transport through a one-time thermal annealing step. The application of P3HT-b-PPerAcr in organic photovoltaic devices showed also very promising results with high external quantum efficiencies. Subsequently, the photophysics of P3HT-b-PPerAcr by means of absorption and fluorescence spectroscopy as well as time-resolved transient absorption spectroscopy were investigated. All block copolymers exhibited an ultra-fast charge-pair formation and a strongly reduced photoluminescence, suggesting domain sizes of only some nanometres. Although efficient charge separation could be accomplished, a good charge percolation was lacking due to small domain sizes. Furthermore the herein presented results emphasis the fundamental importance of morphology and interfacial properties such as crystallinity. These findings motivate the further use of block copolymers as compatibilising agents for polymer blends to improve their interface and morphology.</description>
      <author>Sven Hüttner</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/650</guid>
      <pubDate>Fri, 18 Mar 2011 10:23:43 +0100</pubDate>
    </item>
    <item>
      <title>Effektivität von interaktivem außerschulischem Unterricht vor dem Hintergrund der Cognitive Load-Theorie</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/642</link>
      <description>Anspruchsvolle Lernumgebungen zeichnen sich dadurch aus, dass Schüler über den reinen Wissenserwerb hinaus viele kognitive Ressourcen für die Anwendung von Schlüsselkompetenzen (Koordination, Zusammenarbeit, Planung, Orientierung, …) aufwenden müssen. Eine Förderung dieser Kompetenzen ist Bestandteil der Lehrpläne und der nationalen Bildungsstandards (KMK 2005), ihre Bedeutung für den Alltag und das spätere Berufsleben sind wohl unumstritten. In der vorliegenden Studie wurden die Schüler mit einer neuartigen, außerschulischen Umgebung konfrontiert, und sie mussten schülerzentriert in einer Gruppe mit Klassenkameraden praktische Tätigkeiten ausführen: Das Unterrichtsprojekt am Salzbergwerk Berchtesgaden umfasste fünf Versuche, die zentrale Eigenschaften von Kochsalz altersgerecht und anschaulich vermitteln . Sowohl außerschulischer Unterricht als auch interaktives Lernen (Gruppenarbeit, experimentelles Arbeiten) sind sehr anspruchsvoll. Sie verursachen zusätzliche (wirkungslose) kognitive Last, die unabhängig von der reinen Auseinandersetzung mit dem Thema (intrinsische kognitive Last) und den damit verbundenen Lernprozessen (wirksame kognitive Last) ist (z. B. Kirschner et al. 2006, Sweller et al. 1998, Hofstein und Lunetta 2004). Um eine Überlastung des Arbeitsgedächtnisses zu vermeiden und dennoch der Forderung nach Kompetenzförderung gerecht zu werden muss deshalb in anspruchsvollen Lernumgebungen besonders auf ein sorgfältiges Unterrichtsdesign geachtet werden. Die Theorie der kognitiven Last (Sweller et al. 1998, Sweller 2010) diente in der vorliegenden Arbeit als Richtlinie für das instruktionale Design. In Teilstudie A konnte gezeigt werden, dass der Lernort selbst nur bedingten Einfluss auf kognitive wie affektive Resultate hat: Eine Durchführung am Salzbergwerk und an einem neutralen Lernort ohne Bezug zum Thema ‚Salz führten zu keinen signifikanten Unterschieden im Lernerfolg und im motivationalen und emotionalen Feedback der Schüler. In den Teilstudien B und C wurde die Eignung der Theorie der kognitiven Last (Sweller et al. 1998, Sweller 2010) als Richtlinie für das instruktionale Design außerschulischer naturwissenschaftlicher Lerneinheiten überprüft. Dazu wurden Cluster entsprechend der individuellen Effektivität des Unterrichts gebildet. Etwa die Hälfte der Schüler zeigte sehr gute Ergebnisse, jeweils etwa ein Viertel hätte besser abschneiden können bzw. lieferte schlechte Resultate. Analysen auf kognitiver und motivationaler Ebene bestätigten die Eignung der Theorie der kognitiven Last als Grundlage für die Ausgestaltung anspruchsvoller naturwissenschaftlicher Lernumgebungen. Es konnte lediglich ein fehlendes Element identifiziert werden: Die Ergebnisse der Teilstudien B und C zeigten, dass mit intensiverer Anleitung, z. B. in Form gezielter Fragen und ermutigenden Feedbacks, die meisten Defizite vermutlich hätten ausgeglichen werden können. Angemessene Anleitung wird zwar im Rahmen der Theorie der kognitiven Last gefordert (van Merrienboer et al. 2006), es werden jedoch keine Spezifikationen gegeben, welchen Kriterien diese im naturwissenschaftlichen Unterricht genügen sollte. Anhaltspunkte für weitere Überlegungen sind vorhanden (van Merrienboer et al. 2006) und sollten als Grundlage für zukünftige Studien herangezogen werden. Die vorliegende Gesamtstudie zeigt, dass effektives und effizientes Lernen in anspruchsvollen Lernumgebungen möglich ist. Die Eignung der Theorie der kognitiven Last wurde bestätigt, wobei der Aspekt der adäquaten Anleitung im naturwissenschaftlichen Unterricht noch weiterer Forschung bedarf. Ein besonderes Anliegen war es, die Bedeutung adäquater Anleitung zu betonen, deren systematische Erforschung und Umsetzung in vielen Forschungsbereichen bislang eher zu kurz kam. Diese Arbeit trägt zu einer Verbesserung von Unterricht in anspruchsvollen Lernumgebungen bei, indem sie Faktoren aufzeigt, die Vermittlung von Wissen effektiv und effizient mit individueller Kompetenzförderung zu verknüpfen.</description>
      <author>Barbara Meissner</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/642</guid>
      <pubDate>Wed, 16 Mar 2011 10:30:04 +0100</pubDate>
    </item>
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