TY - RPRT A1 - Schmidt, Verena A1 - Koch, Pola A1 - Felber, Diana T1 - Barcelona Les Tres Xemeneies : Perspektiven für die Transformation eines ikonischen Kraftwerks T1 - Barcelona Les Tres Xemeneies : perspectives for the transformation of an iconic power plant N2 - Das Fachgebiet Städtebau und Entwerfen der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg widmet sich im Entwurfsstudio Barcelona – Les Tres Xemeneies den Zukunftsperspektiven für das ehemalige Kraftwerk Sant Adrià de Besòs. Das denkmalgeschützte Gebäude mit seinen ikonischen, 200 Meter hohen Schornsteinen wurde anlässlich der Manifesta 15 im Herbst 2024 für die Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Diese temporäre Aktivierung bildet den Ausgangspunkt für eine langfristige Transformation des Areals. Die studentischen Entwürfe präsentieren Konzepte für die städtebauliche Entwicklung des Gebiets: Einerseits werden Vorschläge für den Umbau und die Nachnutzung des ehemaligen Kraftwerks entwickelt, andererseits werden Lösungen für ein gemischt genutztes Quartier aufgezeigt, das aktuelle Herausforderungen wie die Wohnungsfrage, die Klimaanpassung und das Verhältnis zwischen Stadt und Meer adressiert. N2 - The Chair of Urban Design at Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg is exploring future perspectives for the former Sant Adrià de Besòs power plant in the design studio Barcelona – Les Tres Xemeneies. The listed building, with its iconic 200-meter-high three chimneys, was made accessible to the public during Manifesta 15 in the fall of 2024. This temporary activation serves as a starting point for a long-term transformation of the site. The student projects present concepts for the urban development of the area: on the one hand, proposals for the renovation and repurposing of the former power plant are being developed; on the other hand, solutions for a mixed-use neighbourhood are being proposed, addressing current challenges such as the housing issue, climate adaptation, and the relationship between city and sea. T3 - Transform - 04/2024 KW - Urbane Transformation KW - Barcelona KW - Stadtentwicklung KW - Wohnungsbau KW - Wohnungsgenossenschaft KW - Sozialer Wohnungsbau KW - Städtebaulicher Entwurf KW - Wohnungstypologien KW - Umbaukultur KW - Bauen am Wasser KW - Urban transformation KW - Urban design KW - Housing typologies KW - Culture of repair KW - Waterfront construction Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-69073 SN - 2941-7406 ER - TY - RPRT A1 - Schmidt, Verena A1 - Opel, Nicole A1 - Felber, Diana T1 - Learning from Barcelona : auf den Spuren sozialer Wohnformen im Kontext der Stadtentwicklung T1 - Learning from Barcelona : tracing social housing forms in the context of urban development N2 - Barcelona ist derzeit eine der spannendsten Referenzen für eine sozialverträgliche und nachhaltige Stadtentwicklungs- und Wohnungsbaupolitik. Diese erfährt international viel Aufmerksamkeit und gilt angesichts der brennenden Frage nach innerstädtischem, bezahlbarem Wohnraum in aktuellen Fachdiskursen als beispielhaft und auf viele andere Orte übertragbar. Dieses hochaktuelle Thema hat das Fachgebiet Städtebau und Entwerfen an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg anlässlich der Biennale Manifesta 15 Barcelona Metropolitana mit dem Seminar und der Exkursion Learning from Barcelona aufgegriffen. Masterstudierende der Fachrichtungen Stadt- und Regionalplanung sowie Architektur setzten sich mit vier wichtigen Phasen der Stadtentwicklung in Barcelona auseinander und erarbeiteten zeichnerische und textliche Analysen ausgewählter Wohnungsbauprojekte, die in diesen Zeiten entstanden sind. Ein Schwerpunkt lag dabei auf den Jahren seit 2010 und den aktuell fertiggestellten oder derzeit im Bau befindlichen genossenschaftlichen und sozialen Wohnprojekten. N2 - Barcelona is currently one of the most prominent examples of socially responsible and sustainable urban development and housing policies. It has gained international attention and is widely regarded as a model in current professional discourses, particularly in relation to the pressing issue of affordable inner-city housing. Its approach is seen as transferable to many other cities. This highly relevant topic has been addressed by the Chair of Urban Design at Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg in conjunction with the Manifesta 15 Barcelona Metropolitana Biennial through the seminar and excursion Learning from Barcelona. Master‘s students from the fields of urban and regional planning, as well as architecture, analyzed four key phases of urban development in the city. They produced both graphical and textual analyses of selected housing projects developed during these periods. Particular emphasis was placed on the years since 2010, focusing on cooperative and social housing projects that have been completed or are currently under construction. T3 - Transform - 03/2024 KW - Genossenschaftlicher Wohnungsbau KW - Barcelona KW - Stadtentwicklung KW - Wohnungsbau KW - Wohnungsgenossenschaft KW - Sozialer Wohnungsbau KW - Sozialer Wohnungsbau KW - Stadtentwicklung KW - Wohntypologien KW - Wohnungspolitik KW - Housing typologies KW - Social housing KW - Cooperative housing KW - Housing policy KW - Urban development Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-69065 SN - 2941-7406 ER - TY - CHAP ED - Schenk, Mario ED - Janik, Przemysław ED - Michalec, Łukasz ED - Lehmann, Dirk ED - Schwarz, Harald T1 - 23rd EEEIC International Conference on Environment and Electrical Engineering – Student Edition : Wrocław - Ostrava - Cottbus, June 2024 N2 - In a time of growing public awareness of environmental challenges, intensified international efforts to reduce greenhouse gas emissions, and the increasing demand for electrical energy to support industrial growth, this conference makes a significant contribution to advancing the goals of diversification and sustainable development. The primary aim of the student conference is to foster dialogue among scientists and students from Wroclaw University of Technology, the Technical University of Ostrava, and Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg. This conference serves as a unique educational opportunity, encouraging students to author scientific papers, deliver presentations, and engage in discussions about future developments. It is an integral part of the curriculum, offered as an elective module and complemented by a technical excursion. KW - Energiequalität KW - Energieressourcen KW - Energietechnik KW - Energiewende KW - Umweltmanagement KW - Energy ressources KW - Energy system transformation KW - Environmental management KW - Power quality KW - Elektrische Energie KW - Energietechnik KW - Energievorrat KW - Umweltbezogenes Management Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68952 ER - TY - THES A1 - Shikhani, Muhammed T1 - Forecasting water temperature of lakes and reservoirs over different time-scales and associated uncertainty and skill T1 - Vorhersage der Wassertemperatur von Seen und Talsperren über verschiedene Zeitskalen und Evaluierung der damit verbundenen Unsicherheiten und Vorhersagengüte N2 - Freshwater lakes are facing increasing stress due to climate change and the more frequent and intense extreme events. Therefore, we urgently need to develop workflows to forecast the long-term impacts of climate change under various emission scenarios and near-term forecasts to predict the response of the lake variables’ extreme events and inform decision-makers about mid and shortterm variabilities, enabling proactive and informed management. However, developing a forecasting workflow requires a proper understanding of the theoretical concepts and definitions of forecasts and projections, which are often not recognized correctly in the forecasting literature. Forecasts should not only make predictions but also quantify uncertainties or skills to provide reliable information. This thesis aims at developing a general workflow focusing on lake temperature, which can be applied at different forecasting horizons. The workflow employs ensemble techniques, skill scoring, and uncertainty analysis, using state-of-the-art open-source climate data and lake models to provide robust forecasts. The workflows were applied at two sites: Lake Sevan, a large natural alpine lake, and the Wupper Reservoir, a highly flushed temperate reservoir. The long-term end-of-the-century projections were conducted for Lake Sevan by employing a large multi-dimensional ensemble generated by forcing an ensemble of five hydrodynamic lake models with a multi-domain ensemble of CORDEX GCMs (General Circulation Models) and RCMs (Regional Climate Models) projections. The approach also included quantification of the contributions from the sources of uncertainty. The mid-term seasonal forecasts were conducted on the Wupper Reservoir by utilizing an integrated workflow of coupled Catchment-Lake and auxiliary inflow-temperature and outflow models, using the ECMWF SEAS-5 seasonal forecasts as forcing data. This project marked the first application of seasonal forecasts for lakes within a study that included multiple case studies and provided the corresponding forecast skills to address the probabilistic nature of the seasonal forecasts. The short-term forecasts employed a simplified version of the workflow used for seasonal forecasts but used the DWD ICON numerical weather predictions as first application of ICON for lakes. The probabilistic nature of the climate projections poses challenges to the application, as predictability in some regions can be limited. However, the findings of this thesis confirm that the general concept is valid to address the probabilistic nature of climate and weather predictions, deliver forecasts for the targeted horizons, and include skills and uncertainty quantification to ensure reliability. This thesis identify when, where, and how these predictions can be relied on. N2 - Süßwasserseen stehen durch den Klimawandel und zunehmende und intensivere Extremereignisse unter wachsendem Stress. Es besteht daher ein dringender Bedarf an Workflows zur Vorhersage der langfristigen Auswirkungen des Klimawandels unter verschiedenen Emissionsszenarien und an kurzfristigen Vorhersagen der Reaktion von Seevariablen auf extreme Ereignisse. So können Entscheidungsträger über mittel- und kurzfristige Schwankungen informiert werden und ein proaktives Management ermöglicht werden. Die Entwicklung eines Prognose-Workflows erfordert jedoch ein angemessenes Verständnis der theoretischen Konzepte und Definitionen von Vorhersagen, die in der Prognoseliteratur oft nicht richtig erkannt werden. Vorhersagen sollten nicht nur zukünftige Zustände abschätzen, sondern auch Unsicherheiten und die Vorhersagegüte quantifizieren, um zuverlässige Informationen zu liefern. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines allgemeinen Workflow für Seetemperaturen, der für verschiedene Zeithorizonte anwendbar ist. Der Ansatz nutzt Ensembles, (skill)Gütemaß-Bewertungen und Unsicherheitsanalysen unter Verwendung moderne open-source Klimadaten und Seenmodelle, um robuste Vorhersagen zu liefern. Es wurde an zwei Standorten angewendet: Am Sewansee, einem großen natürlichen Alpensee, und an der Wuppertalsperre, einem Stausee der gemäßigten Zone mit kurzer Aufenthaltsdauer. Für den Langzeithorizont wurden am Sevan-See Projektionen bis Ende des Jahrhunderts erstellt, indem fünf hydrodynamische Seenmodelle mit einem breiten Ensemble von CORDEX-GCM- und RCM-Klimaprojektionen angetrieben wurden. Dies erlaubte eine detaillierte Quantifizierung von Unsicherheitsquellen. Für die mittelfristigen saisonalen Vorhersagen in der Wuppertalsperre wurde ein integrierter Workflow aus gekoppelten Einzugsgebiets-See-Modellen und zusätzlichen Zufluss-Temperatur- und Abflussmodellen verwendet, die mit ECMWF SEAS-5 Daten gespeist wurden. Dies ist die erste Anwendung von saisonalen Vorhersagen für Seen in einer Studie mit mehreren Fallbeispielen und Vorhersagengüte, die den probabilistischen Charakter dieser Vorhersagen erfassen. Für die Kurzfristvorhersage wurde eine vereinfachte Version des saisonalen Workflows verwendet, diesmal mit der ICON-Wettervorhersage des DWD, der ersten ICON-Anwendung für Seen. Dieser Ansatz der detaillierten Modellierung spezifischer Fallstudien unterstützt die Entwicklung von Arbeitsabläufen, die darauf abzielen, Prozesse genau darzustellen und somit Werkzeuge für das Seenmanagement bereitzustellen. Der probabilistische Charakter der Klimaprojektionen stellt eine Herausforderung für die Anwendung dar, da die Vorhersagbarkeit in einigen Regionen begrenzt sein kann. Die Ergebnisse dieser Arbeit bestätigen jedoch, dass das allgemeine Konzept gültig ist, um den probabilistischen Charakter von Klima- und Wettervorhersagen zu berücksichtigen, Vorhersagen für die angestrebten Horizonte zu liefern und Gütemaß und Unsicherheitsquantifizierung einzubeziehen, um Zuverlässigkeit zu gewährleisten. In dieser Arbeit wird ermittelt, wann, wo und wie man sich auf diese Vorhersagen verlassen kann. KW - Forecasting KW - Lakes temperature KW - Forecasting skills KW - Lake modelling KW - Forecasts uncertainty KW - Vorhersagen KW - Seentemperatur KW - Seenmodellierung KW - Vorhersagengüte KW - Vorhersagen Unsicherheiten KW - Sewansee KW - Wupper-Talsperre KW - Hydrologische Vorhersage KW - Klimaänderung KW - See KW - Wassertemperatur Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-69052 ER - TY - THES A1 - Rabiu, Mubarik Kassim T1 - Consumer practices in a circular society : exploring the relevance of everyday practices in the transition to a circular economy T1 - Konsumentenpraktiken in einer zirkulären Gesellschaft : die Relevanz alltäglicher Praktiken im Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft N2 - In the face of increasing environmental challenges — from climate change to resource depletion and biodiversity loss — the role of consumers in shaping a sustainable future is becoming ever more critical. This is particularly true for far-reaching strategies of structural change, such as the transition from a linear to a circular economy. Current research on the role of consumers in the context of the circular economy highlights both opportunities and challenges in promoting circular consumption. However, moving away from linear take-use-waste practices and integrating circular forms of consumption – such as reduce, reuse and repair - into consumers' everyday social practices remains a challenge. This dissertation explores the intricate relationship between routine and change, between individual agency in adopting circular practices and the limits and opportunities of socio-material structures to support this process, focusing on single-use plastic consumption. It comprises three articles, each pursuing different but interrelated research objectives. Chapter 1 describes the background and motivation for researching everyday social practices in the transition to a circular economy, provides an overview of the relevant literature and sets out the research objectives and methods. Chapter 2 presents a systematic review of the existing literature and develops a conceptual framework for analysing the appropriation of circular consumer practices in the context of everyday life. This framework also enables an analysis of the potential trade-offs and rebound effects of appropriating circular practices. Chapter 3 demonstrates the relevance of the framework developed in Chapter 2 by applying it to reducing single-use plastic in everyday life. Based on living lab experiments, the empirical analysis shows that single-use plastic consumption is deeply ingrained in everyday routines and presents significant barriers to reduction, even among consumers committed to sustainability. The study presented in Chapter 3 identifies packaging-free supermarkets as a promising alternative to single-use plastic products. However, it also highlights the barriers to widespread adoption, such as limited accessibility and insufficient product variety. Building on these findings, Chapter 4 examines the key drivers influencing the integration of packaging-free supermarkets into everyday life. It outlines three future scenarios: technology-driven convenience, community-orientated sustainability and resource scarcity. These scenarios illustrate how technological advances, increased community engagement and the pressure of limited resources may influence the future of circular consumption, particularly in the context of packaging-free supermarkets. Chapter 5 summarises the overall contributions, highlights the strengths and limitations of the methods and recommendations and discusses the significance of the findings for advancing the transition to a circular economy. N2 - Angesichts zunehmender Umweltprobleme – von Klimawandel über Ressourcenverknappung bis hin zum Verlust der biologischen Vielfalt – wird die Rolle der Konsument:innen für eine nachhaltige Zukunft immer wichtiger. Dies gilt insbesondere für umfassende Strategien des strukturellen Wandels, wie den Übergang von einer linearen zu einer zirkulären Wirtschaft. Aktuelle Forschung zur Rolle der Konsument:innen im Kontext der Kreislaufwirtschaft hebt sowohl Chancen als auch Herausforderungen bei der Förderung zirkulären Konsums hervor. Dennoch bleibt es schwierig, von linearen „Nehmen-Nutzen-Wegwerfen“-Praktiken abzuweichen und zirkuläre Konsumformen – wie Reduzieren, Wiederverwenden und Reparieren – in den Alltag sozialer Praktiken zu integrieren. Diese Dissertation untersucht die komplexe Beziehung zwischen Routine und Wandel, zwischen individueller Handlungsfähigkeit bei der Übernahme zirkulärer Praktiken und den Grenzen sowie Chancen soziomaterieller Strukturen, diesen Prozess zu unterstützen. Der Fokus liegt dabei auf dem Konsum von Einwegplastik. Kapitel 1 beschreibt den Hintergrund und die Motivation, alltägliche soziale Praktiken im Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft zu erforschen, bietet einen Überblick über die relevante Literatur und stellt die Forschungsziele sowie Methoden vor. Kapitel 2 präsentiert einen systematischen Überblick über die bestehende Literatur und entwickelt ein konzeptionelles Rahmenwerk zur Analyse der Aneignung zirkulärer Konsumpraktiken im Kontext des Alltagslebens. Dieses Rahmenwerk ermöglicht zudem eine Untersuchung möglicher Zielkonflikte und Rebound-Effekte bei der Aneignung zirkulärer Praktiken. Kapitel 3 zeigt die Relevanz des in Kapitel 2 entwickelten Rahmenwerks, indem es auf die Reduktion von Einwegplastik im Alltag angewandt wird. Basierend auf Living-Lab-Experimenten zeigt die empirische Analyse, dass der Konsum von Einwegplastik tief in alltägliche Routinen eingebettet ist und erhebliche Barrieren für eine Reduzierung darstellt – selbst bei nachhaltig orientierten Konsument:innen. Die in Kapitel 3 präsentierte Studie identifiziert verpackungsfreie Supermärkte als vielversprechende Alternative zu Einwegplastikprodukten, hebt jedoch auch Barrieren wie begrenzte Zugänglichkeit und unzureichende Produktvielfalt hervor. Aufbauend auf diesen Ergebnissen untersucht Kapitel 4 die zentralen Treiber, die die Integration verpackungsfreier Supermärkte in den Alltag beeinflussen. Es skizziert drei Zukunftsszenarien: technologiegetriebene Bequemlichkeit, gemeinschaftsorientierte Nachhaltigkeit und Ressourcenknappheit. Diese Szenarien verdeutlichen, wie technologische Fortschritte, verstärkte Gemeinschaftsinteraktion und der Druck begrenzter Ressourcen die Zukunft des zirkulären Konsums, insbesondere im Kontext verpackungsfreier Supermärkte, prägen könnten. Kapitel 5 fasst die Gesamtbeiträge der Arbeit zusammen, beleuchtet die Stärken und Schwächen der Methoden und Empfehlungen und diskutiert die Bedeutung der Ergebnisse für den Fortschritt beim Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft. KW - Packaging-free supermarkets KW - Verpackungsfreie Supermärkte KW - Circular economy KW - Circular consumer practices KW - Everyday social practices KW - Kreislaufwirtschaft KW - Zirkuläre Konsumentenpraktiken KW - Alltägliche soziale Praktiken KW - Einwegplastik KW - Single-use plastic KW - Alltag KW - Soziales Handeln KW - Kreislaufwirtschaft KW - Kunststoffverpackung KW - Reallabor KW - Szenario Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-69017 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,40 (20.12.2024) N2 - Satzung der BTU Cottbus–Senftenberg zur Regelung der Zusammensetzung, der Zuständigkeiten und des Verfahrens des Organs nach § 6 Abs. 2, S. 3 GWHL (i.d.F. von Art. 7 S. 1 Nr. 3a des Gesetzes zur Weiterentwicklung des Brandenburgischen Hochschulsystems vom 09. April 2024) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H. 40 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68287 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,39 (20.12.2024) N2 - Dritte Änderungssatzung der Grundordnung für die Brandenburgische Technische Universität Cottbus–Senftenberg (GO BTU) vom 26. September 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H. 39 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68271 ER - TY - RPRT A1 - Schmidt, Verena A1 - Koch, Pola A1 - Felber, Diana T1 - Barcelona Les Tres Xemeneies : Perspektiven für die Transformation eines ikonischen Kraftwerks T1 - Barcelona Les Tres Xemeneies : perspectives for the transformation of an iconic power plant N2 - Das Fachgebiet Städtebau und Entwerfen der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg widmet sich im Entwurfsstudio Barcelona – Les Tres Xemeneies den Zukunftsperspektiven für das ehemalige Kraftwerk Sant Adrià de Besòs. Das denkmalgeschützte Gebäude mit seinen ikonischen, 200 Meter hohen Schornsteinen wurde anlässlich der Manifesta 15 im Herbst 2024 für die Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Diese temporäre Aktivierung bildet den Ausgangspunkt für eine langfristige Transformation des Areals. Die studentischen Entwürfe präsentieren Konzepte für die städtebauliche Entwicklung des Gebiets: Einerseits werden Vorschläge für den Umbau und die Nachnutzung des ehemaligen Kraftwerks entwickelt, andererseits werden Lösungen für ein gemischt genutztes Quartier aufgezeigt, das aktuelle Herausforderungen wie die Wohnungsfrage, die Klimaanpassung und das Verhältnis zwischen Stadt und Meer adressiert. N2 - The Chair of Urban Design at Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg is exploring future perspectives for the former Sant Adrià de Besòs power plant in the design studio Barcelona – Les Tres Xemeneies. The listed building, with its iconic 200-meter-high three chimneys, was made accessible to the public during Manifesta 15 in the fall of 2024. This temporary activation serves as a starting point for a long-term transformation of the site. The student projects present concepts for the urban development of the area: on the one hand, proposals for the renovation and repurposing of the former power plant are being developed; on the other hand, solutions for a mixed-use neighbourhood are being proposed, addressing current challenges such as the housing issue, climate adaptation, and the relationship between city and sea. T3 - Transform - 04/2024 KW - Urbane Transformation KW - Städtebaulicher Entwurf KW - Wohnungstypologien KW - Umbaukultur KW - Bauen am Wasser KW - Urban transformation KW - Urban design KW - Housing typologies KW - Culture of repair KW - Waterfront construction KW - Barcelona KW - Stadtentwicklung KW - Wohnungsbau KW - Wohnungsgenossenschaft KW - Sozialer Wohnungsbau Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68837 SN - 2941-7406 ER - TY - RPRT A1 - Schmidt, Verena A1 - Opel, Nicole A1 - Felber, Diana T1 - Learning from Barcelona : auf den Spuren sozialer Wohnformen im Kontext der Stadtentwicklung T1 - Learning from Barcelona : tracing social housing forms in the context of urban development N2 - Barcelona ist derzeit eine der spannendsten Referenzen für eine sozialverträgliche und nachhaltige Stadtentwicklungs- und Wohnungsbaupolitik. Diese erfährt international viel Aufmerksamkeit und gilt angesichts der brennenden Frage nach innerstädtischem, bezahlbarem Wohnraum in aktuellen Fachdiskursen als beispielhaft und auf viele andere Orte übertragbar. Dieses hochaktuelle Thema hat das Fachgebiet Städtebau und Entwerfen an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg anlässlich der Biennale Manifesta 15 Barcelona Metropolitana mit dem Seminar und der Exkursion Learning from Barcelona aufgegriffen. Masterstudierende der Fachrichtungen Stadt- und Regionalplanung sowie Architektur setzten sich mit vier wichtigen Phasen der Stadtentwicklung in Barcelona auseinander und erarbeiteten zeichnerische und textliche Analysen ausgewählter Wohnungsbauprojekte, die in diesen Zeiten entstanden sind. Ein Schwerpunkt lag dabei auf den Jahren seit 2010 und den aktuell fertiggestellten oder derzeit im Bau befindlichen genossenschaftlichen und sozialen Wohnprojekten. N2 - Barcelona is currently one of the most prominent examples of socially responsible and sustainable urban development and housing policies. It has gained international attention and is widely regarded as a model in current professional discourses, particularly in relation to the pressing issue of affordable inner-city housing. Its approach is seen as transferable to many other cities. This highly relevant topic has been addressed by the Chair of Urban Design at Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg in conjunction with the Manifesta 15 Barcelona Metropolitana Biennial through the seminar and excursion Learning from Barcelona. Master‘s students from the fields of urban and regional planning, as well as architecture, analyzed four key phases of urban development in the city. They produced both graphical and textual analyses of selected housing projects developed during these periods. Particular emphasis was placed on the years since 2010, focusing on cooperative and social housing projects that have been completed or are currently under construction. T3 - Transform - 03/2024 KW - Wohntypologien KW - Sozialer Wohnungsbau KW - Genossenschaftlicher Wohnungsbau KW - Wohnungspolitik KW - Stadtentwicklung KW - Housing typologies KW - Social housing KW - Cooperative housing KW - Housing policy KW - Urban development KW - Barcelona KW - Stadtentwicklung KW - Wohnungsbau KW - Wohnungsgenossenschaft KW - Sozialer Wohnungsbau Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68811 SN - 2941-7406 ER - TY - RPRT A1 - Schmidt, Verena A1 - Felber, Diana A1 - Geletey, Alice T1 - Dresden Robotron : Wohnimplantate als Alternative zum Abriss der Ostmoderne T1 - Dresden Robotron : housing implants as an alternative to the demolition of East German modernism N2 - Das Fachgebiet Städtebau und Entwerfen der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg beschäftigt sich im Entwurfsstudio Dresden – Robotron mit der Frage nach Alternativen zum Abriss der Ostmoderne. Dies wird am Beispiel des Robotrongeländes in Dresden untersucht. Das campusartige Areal war einst das Zentrum der Halbleiterproduktion in der DDR. Die Zukunft der verbliebenen Verwaltungs- und Produktionsgebäude ist ungewiss. Es drohen großflächige Abrisse. Studierende der Masterstudiengänge Stadt- und Regionalplanung sowie Architektur entwickeln Strategien für das An-, Um- und Weiterbauen auf dem Robotrongelände. Dabei wird der Fokus insbesondere auf die Graue Energie, den Erinnerungswert sowie das räumlich gestalterische Potenzial des Bestands gerichtet. Die Konzepte reichen von Wohnimplantaten in den flexiblen Skelettbauten bis hin zur Klimaanpassung ehemals versiegelter Freiflächen. N2 - The Chair of Urban Design at Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg is addressing the issue of alternatives to the demolition of East German modernist architecture in the Dresden – Robotron design studio, using the Robotron site in Dresden as a case study. The campus-like area was once the center of semiconductor production in the former GDR. The future of the remaining administrative and production buildings is uncertain, with large-scale demolitions looming. Students of the Master’s programs in Urban and Regional Planning as well as Architecture are developing strategies for the extension, adaptation, and transformation of the Robotron site. The focus is particularly on grey energy, the historical value, and the spatial and design potential of the existing buildings. The concepts range from residential implants in the flexible skeletal structures to climate adaptation of formerly sealed open spaces. T3 - Transform - 02/2024 KW - Urbane Transformation KW - Städtebaulicher Entwurf KW - Bauwende KW - Umbaukultur KW - Wohnungstypen KW - Dresden KW - Entwurf KW - Städtebau KW - Umbau KW - Projekt KW - Erinnerung KW - Klima KW - Anpassung KW - Urban transformation KW - Urban design KW - Sustainable construction shift KW - Culture of repair KW - Housing typologies Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68786 SN - 2941-7406 ER - TY - THES A1 - Preußer, Daniel T1 - Effects of the antibiotics ceftriaxone and levofloxacin on the growth of forensically relevant blow flies (Diptera, Fam. Calliphoridae) and effects on the determination of the post-mortem interval T1 - Auswirkungen der Antibiotika Ceftriaxon und Levofloxacin auf das Wachstum forensisch relevanter Schmeißfliegen (Diptera, Fam. Calliphoridae) und Auswirkungen auf die Bestimmung der Leichenliegezeit N2 - Forensic entomology is a subfield of entomology in which the time of death is determined based on the species composition and age of the maggots found. Entomotoxicology combines forensic entomology and toxicology by investigating the effects of toxic substances on forensic relevant species. Ceftriaxone is a cephalosporin and belongs to the β-lactam antibiotics and levofloxacin is a quinolone antibiotic. Because of endogenous bactericidal secretions, maggots are adapted to live on surfaces with a high density of potential bacterial pathogens such as corpses, carcasses, excrements, or other decaying materials. This property is utilised in medicine to treat bacterial infections and in forensic sciences to determine the time of death and raises the question of the extent to which an additional bactericidal source influences the development of maggots. To answer this question experiments were carried out for three different species in the family Calliphoridae (blow flies). The species Lucilia sericata, Calliphora vomitoria and Protophormia terraenovae were selected for the study to remain within one family of Diptera. For each test procedure, 8 samples were prepared. A control treatment without antibiotics, one treatment each with a ceftriaxone concentration of 28.57 μg/g, 14.3 μg/g and 7.14 μg/g, one treatment each with a levofloxacin concentration of 3.57 μg/g, 1.79 μg/g and 0.89 μg/g and a mixed treatment. Additional tests were conducted in the microbiology department of the Medizinische Universität Lausitz - Carl-Thiem to test the duration of the effects of antibiotics in the culture medium. Both antibiotics are significantly longer active in the nutritional basis without natural elimination. The antibacterial effects of levofloxacin were observed at all examined concentrations during all 10 days of the tests and antibacterial effects of ceftriaxone were observed for 6, 7 and 8 days respectively. The maggot development of Calliphora vomitoria was significantly delayed by 24 – 48 hours depending on the concentration of the antibiotics, which could result in an underestimation of the post-mortem interval. The maggot development of Lucilia sericata was not significantly altered by the used antibiotics, errors in the determination of the time of death are therefore unlikely. Depending on the concentration of the antibiotics, the development time of Protophormia terraenovae was significantly reduced by 24 – 48 hours. The reduced development time could result in an overestimation of the post-mortem interval. As Protophormia terraenovae is considered to be a medically utilised species, the improved growth conditions could be relevant for both forensic investigations and medical treatments. The significantly different effects of the tested antibiotics on the three species highlight that it is impossible to draw conclusions and generalise about effects on other untested species. N2 - Forensische Entomologie ist ein Teilgebiet der Entomologie, bei dem der Todeszeitpunkt anhand der Artenzusammensetzung und des Alters der gefundenen Maden bestimmt wird. Entomotoxikologie verbindet forensische Entomologie und Toxikologie, indem sie die Auswirkungen toxischer Substanzen auf forensisch relevante Arten untersucht. Ceftriaxon ist ein Cephalosporin und gehört zu den β-Laktam-Antibiotika und Levofloxacin ist ein Chinolon-Antibiotikum. Aufgrund endogener bakterizider Sekrete sind Maden daran angepasst, auf Oberflächen mit einer hohen Dichte potenzieller bakterieller Krankheitserreger zu leben, z. B. auf Leichen, Kadavern, Exkrementen oder anderen verrottenden Materialien. Diese Eigenschaft wird in der Medizin zur Behandlung bakterieller Infektionen und in der Forensik zur Bestimmung des Todeszeitpunkts genutzt und wirft die Frage auf, inwieweit eine zusätzliche bakterizide Quelle die Entwicklung der Maden beeinflusst. Zur Beantwortung dieser Frage wurden Versuche mit drei verschiedenen Arten der Familie Calliphoridae (Schmeißfliegen) durchgeführt. Die Arten Lucilia sericata, Calliphora vomitoria und Protophormia terraenovae wurden für die Studie ausgewählt, um innerhalb einer Familie der Dipteren zu bleiben. Für jedes Testverfahren wurden 8 Proben vorbereitet. Eine Kontrollprobe ohne Antibiotika, je eine Behandlung mit einer Ceftriaxon-Konzentration von 28,57 μg/g, 14,3 μg/g und 7,14 μg/g, je eine Behandlung mit einer Levofloxacin-Konzentration von 3,57 μg/g, 1,79 μg/g und 0,89 μg/g und eine Mischbehandlung. Die Dauer der Wirkung von Antibiotika im Nährmedium wurde in der mikrobiologischen Abteilung der Medizinischen Universität Lausitz - Carl-Thiem geprüft. Ohne natürliche Ausscheidung wirken beide Antibiotika signifikant länger im Nährmedium. Die antibakterielle Wirkung von Levofloxacin wurde bei allen untersuchten Konzentrationen während der gesamten 10 Testtage beobachtet und die antibakterielle Wirkung von Ceftriaxon wurde 6, 7 bzw. 8 Tage lang beobachtet. Die Madenentwicklung von Calliphora vomitoria war je nach Konzentration der Antibiotika um 24 bis 48 Stunden deutlich verzögert, was zu einer Unterschätzung der Leichenliegezeit führen könnte. Die Madenentwicklung von Lucilia sericata wurde durch die verwendeten Antibiotika nicht signifikant verändert, Fehler bei der Bestimmung des Leichenliegezeit sind daher unwahrscheinlich. Je nach Konzentration der Antibiotika war die Entwicklungszeit der Protophormia terraenovae Maden um 24 bis 48 Stunden signifikant verkürzt. Die verkürzte Entwicklungszeit könnte zu einer Überschätzung der Leichenliegezeit führen. Da Protophormia terraenovae für die medizinische Madentherapie in Erwägung gezogen wird, könnten die verbesserten Wachstumsbedingungen sowohl für forensische Untersuchungen als auch für medizinische Behandlungen von Bedeutung sein. Die signifikant unterschiedlichen Auswirkungen der getesteten Antibiotika auf die drei Arten machen deutlich, dass es unmöglich ist, Schlussfolgerungen zu ziehen und über die Auswirkungen auf andere, nicht getestete Arten zu verallgemeinern. KW - Entomotoxicology KW - Entomotoxikologie KW - Antibiotika KW - Schmeißfliegen KW - Entomologie KW - Leichenliegezeit KW - Antibiotics KW - Blowflies KW - Entomology KW - Post-mortem interval KW - Schmeißfliegen KW - medizinische Entomologie KW - Ceftriaxon KW - Levofloxacin KW - Todeszeitbestimmung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68936 ER - TY - THES A1 - Fotsing, Cedrique T1 - Point cloud processing : 3D indoor scans of buildings as essential tools in engineering, design and construction T1 - Punktwolkenverarbeitung : 3D-Innenraumscans von Gebäuden als zentrale Werkzeuge in Ingenieurwesen, Design und Bauwesen N2 - Recent advances in laser scanning systems have enabled the acquisition of 3D point cloud representations of scenes. This technological progress has significantly transformed and revitalized several sectors, including architecture, engineering, and construction (AEC) fields. The fundamental purpose of this thesis is to design and propose a set of methods for the automatic generation of 3D semantic models of multi-level buildings from indoor point clouds. The research encompasses a comprehensive workflow, starting with the acquisition of point cloud data, progressing through essential segmentation techniques for identifying distinct architectural elements, and culminating in the generation of the final model. The initial part of our work provides a comprehensive overview of diverse approaches to 3D scanning and technologies. Subsequently, we introduce an innovative point cloud registration technique, essential in obtaining both high-quality and comprehensive point cloud datasets. In the second part, we mainly focus on segmentation processes. A method for extracting planar structures is developed, followed by a specialized method for segmenting wall structures and identifying openings in wall blocks. The third part mainly focuses on the presentation of BIM technologies and their usefulness in the fields of AEC. Finally, the last part is devoted to the design of a complete pipeline for generating the 3D model from indoor point clouds. In the proposed pipeline, after segmenting the point clouds into potential building floors, a wall detection process is performed on each floor segment. Then, room, ground, and ceiling extractions are conducted using the 2D constellation obtained from the projection of the walls onto the ground plan. The identification of the openings in the walls is performed using a deep learning-based classifier that separates doors and windows from non-consistent holes. Based on the geometric and semantic information from previously detected elements, the final model is generated in IFC format. The effectiveness and reliability of the proposed methods and pipeline are demonstrated through extensive experiments at each step. The results reveal high precision and recall values, ensuring the fidelity of the generated models. The pipeline's efficiency and accuracy provide valuable contributions to future advancements in point cloud processing. N2 - Die jüngsten Fortschritte im Bereich der Laserscanning-Systeme haben die Erstellung von 3D-Punktwolken-Repräsentationen von Szenen ermöglicht. Dieser technologische Fortschritt hat mehrere Sektoren, darunter Architektur, Ingenieurwesen und Bauwesen (AEC), erheblich verändert und belebt. Das grundlegende Ziel dieser Dissertation ist es, eine Reihe von Methoden für die automatische Erzeugung von 3D-Semantikmodellen von mehrgeschossigen Gebäuden aus Indoor-Point-Clouds zu entwerfen und vorzuschlagen. Die Forschung umfasst einen umfassenden Workflow, beginnend mit der Erfassung von Point-Cloud-Daten, fortgeschritten durch wesentliche Segmentierungstechniken zur Identifizierung von unterschiedlichen architektonischen Elementen, und kulminierend in der Generierung des endgültigen Modells. Der erste Teil der Arbeit bietet einen umfassenden Überblick über verschiedene Ansätze zur 3D-Scanning und Technologien. Anschließend wurde eine innovative Point-Cloud-Registrierungstechnik eingeführt, die für die Erstellung hochwertiger und umfassender Point-Cloud-Datensätze unerlässlich ist. Der zweite Teil konzentriert sich hauptsächlich auf Segmentierungsprozesse. Es wird eine Methode zur Extraktion von Planarstrukturen entwickelt, gefolgt von einer speziellen Methode für die Segmentierung von Wandstrukturen und die Identifizierung von Öffnungen in Wandblöcken. Der dritte Teil konzentriert sich hauptsächlich auf die Präsentation von BIM-Technologien und deren Nützlichkeit in den Bereichen AEC. Schließlich widmet sich der letzte Teil dem Entwurf einer kompletten Pipeline zur Erzeugung des 3D-Modells aus Indoor-Point-Clouds. In der vorgeschlagenen Pipeline wird nach Segmentierung der Punktwolken in potenzielle Geschosse ein Wanderkennungsprozess auf jedem Etagenabschnitt durchgeführt. Anschließend werden Raum-, Boden- und Decken-Extraktionen mit der 2D-Konstellation durchgeführt, die aus der Projektion der Wände auf die Bodenebene gewonnen wird. Die Identifizierung der Öffnungen in den Wänden erfolgt mit einem Deep-Learning-Klassifikator, der Türen und Fenster von nicht konsistenten Löchern trennt. Basierend auf den geometrischen und semantischen Informationen aus zuvor erkannten Elementen wird das endgültige Modell im IFC-Format erzeugt. Die Wirksamkeit und Zuverlässigkeit der vorgeschlagenen Methoden und Pipelines werden durch umfangreiche Experimente in jedem Schritt nachgewiesen. Die Ergebnisse zeigen hohe Präzision und Trefferquoten, die die Glaubwürdigkeit der erzeugten Modelle gewährleisten. Die Effizienz und Genauigkeit der Pipeline leisten einen wertvollen Beitrag zu zukünftigen Fortschritten in der Point-Cloud-Verarbeitung. KW - Building Information Modeling KW - 3D scanning KW - Indoor point cloud KW - 3D-Scanning KW - Indoor-Punktwolke KW - Point cloud segmentation KW - 3D semantic models KW - Punktwolkensegmentierung KW - 3D-semantische Modelle KW - 3D-Scanner KW - Dreidimensionales Modell KW - Geschossbau KW - Punktwolke KW - Segmentierung KW - Building Information Modeling Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68947 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,38 (18.12.2024) N2 - Semesterticketsatzung der Studierendenschaft der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus–Senftenberg T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.38 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68269 ER - TY - BOOK ED - Ghariani, Zeineb ED - Kandoba, Anastasia ED - Prodan, Anca Claudia ED - Schwarz, Astrid T1 - Matter matters : selected essays in practice-based research T1 - Materie zählt : ausgewählte Aufsätze in problemorientiertem Lernen N2 - In den letzten drei Jahrzehnten hat sich ein lebendiger Markt von Theorien der materiellen Kultur entwickelt. Die sogenannte „materielle Wende“ zeigte sich insbesondere in Disziplinen wie der Anthropologie, Archäologie, Kulturgeographie oder Wissenschafts- und Technologiestudien (STS). Dementsprechend hat die Frage, was materielle Kultur eigentlich ist, Wissenschaftler in verschiedenen Forschungsbereichen beschäftigt und eine theoretische Perspektive hervorgebracht, die als „Neuer Materialismus“ bekannt ist. Er fördert ein neues Verständnis von Materie und lädt ein zu kritischen Fragen über die Beziehungen des Menschen zur Natur und Umwelt durch Technologie. Damit einher geht die Suche nach einer Ausdifferenzierung binärer Denkstrukturen etwa der Trennungen zwischen Geist und Materie oder Natur und Kultur. Der Kurs bietet eine Einführung in den „Neuen Materialismus“ und seine Grundthese, reflektiert kritisch dessen methodologische Implikationen und erforscht verschiedene Anwendungen durch eine Vielzahl von Praktiken. Einige Theorien des „Neuen Materialismus“ werden diskutiert durch die Objekte. Diese Objekte stammen alle aus dem Wendischen Museum in Cottbus, das die Veranstaltungen unterstützte für das dieser Band unserer Reihe studentische Forschung ein wichtiger Beitrag zur Kuratierung ist. N2 - In the last three decades, a lively traffic in theories of material culture has developed. A so-called "material turn" occurred, which crossed various disciplines such as anthropology, archaeology, cultural geography, or science and technology studies (STS). Accordingly, the question of what material culture actually is has occupied scholars in various fields of research and has given rise to a theoretical perspective known as ‘new materialism’. It promotes a new understanding of matter and invites critical questions about human relationships with nature and the environment through technology. This is accompanied by the search for a differentiation of binary thought structures, such as the divisions between mind and matter or nature and culture. The course offers an introduction to ‘New Materialism’ and its basic thesis, critically reflects on its methodological implications and explores different applications through a variety of practices. Some theories of ‘New Materialism’ are discussed through the objects discussed. These objects all come from the Wendish Museum in Cottbus, which supported the events for which this volume of our student research series is an important curatorial contribution. T3 - Serie - Lernen durch Forschen = Series - Learning through Research - 3 KW - Environmental anthropology KW - Philosophy of technology KW - Heritage studies KW - Material cultures studies KW - Object narratives KW - Umweltanthropologie KW - Kulturerbeforschung KW - Forschung zur materiellen Kultur KW - Objektnarrative KW - Technikphilosophie KW - Neuer Materialismus KW - Kulturerbe KW - Sachkultur KW - Forschung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-66750 SN - 2747-8262 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,37 (17.12.2024) N2 - Semesterticketsatzung der Studierendenschaft der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus–Senftenberg T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.37 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68253 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,36 (16.12.2024) N2 - Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Bau- und Kunstgeschichte (M. A.) vom 10. Dezember 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.36 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67807 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,35 (16.12.2024) N2 - Neufassung der fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Angewandte Naturwissenschaften vom 10. Dezember 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.35 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67791 ER - TY - RPRT A1 - Bereskin, Emily A1 - Gribat, Nina A1 - Weyrauch, Bernhard T1 - Dichter, grüner, urbaner? Wohnen im Berliner Speckgürtel : Dokumentation der Arbeiten aus dem Studienprojekt WiSe 2022/23 T1 - Denser, greener, more urban? Living in Berlin's suburban belt N2 - Das Studienprojekt „Dichter, grüner, urbaner? Wohnen im Berliner Speckgürtel“ im Masterstudiengang Stadtplanung an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU), betreut im Wintersemester 2022/23 von den Fachgebieten Stadtplanung sowie Bau- und Planungsrecht, hat sich Fragen gewidmet, die die typische Entwicklung und die Dominanz des Einfamilienhauses erklären helfen sollen. Das Projekt fand im Kontext des Forschungsprojektes „HochschulCampus KleinstadtForschung“ (HCKF) statt, der von 2020-2023 an der BTU durchgeführt wurde. Dieses Working Paper umfasst die Arbeiten der Studierenden, die an dem Studienprojekt teilnahmen. N2 - The study project “Denser, greener, more urban? Living in Berlin's suburban belt” in the master's degree course in urban planning at the Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg (BTU), supervised in the winter semester 2022/23 by the Urban Planning and Building and Planning Law departments, was dedicated to questions that help explain the typical development and dominance of single-family homes. The project took place in the context of the research project “HochschulCampus KleinstadtForschung” (HCKF), which was carried out at BTU from 2020-2023. This working paper comprises the work of the students who took part in the study project. T3 - Schriftenreihe des HochschulCampus KleinstadtForschung - 10 KW - Einfamilienhaus KW - Nachhaltige Stadtentwicklung KW - Kleinstadtforschung KW - Single family house KW - Sustainable urban development KW - Small town research KW - Kleinstadt KW - Stadtforschung KW - Stadtentwicklung KW - Nachhaltigkeit KW - Wohngebiet KW - Bebauungsplan Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68562 SN - 2940-6366 ER - TY - JOUR A1 - Murkute, Charuta A1 - Sayeed, Mostafa A1 - Pucha-Cofrep, Franz A1 - Carrillo-Rojas, Galo A1 - Homeier, Jürgen A1 - Limberger, Oliver A1 - Fries, Andreas A1 - Bendix, Jörg A1 - Trachte, Katja T1 - Turbulent energy and carbon fluxes in an Andean montane forest : energy balance and heat storage JF - Forests N2 - High mountain rainforests are vital in the global energy and carbon cycle. Understanding the exchange of energy and carbon plays an important role in reflecting responses to climate change. In this study, an eddy covariance (EC) measurement system installed in the high Andean Mountains of southern Ecuador was used. As EC measurements are affected by heterogeneous topography and the vegetation height, the main objective was to estimate the effect of the sloped terrain and the forest on the turbulent energy and carbon fluxes considering the energy balance closure (EBC) and the heat storage. The results showed that the performance of the EBC was generally good and estimated it to be 79.5%. This could be improved when the heat storage effect was considered. Based on the variability of the residuals in the diel, modifications in the imbalances were highlighted. Particularly, during daytime, the residuals were largest (56.9 W/m2 on average), with a clear overestimation. At nighttime, mean imbalances were rather weak (6.5 W/m2) and mostly positive while strongest underestimations developed in the transition period to morning hours (down to −100 W/m2). With respect to the Monin–Obukhov stability parameter ((z − d)/L) and the friction velocity (u*), it was revealed that the largest overestimations evolved in weak unstable and very stable conditions associated with large u* values. In contrast, underestimation was related to very unstable conditions. The estimated carbon fluxes were independently modelled with a non-linear regression using a light-response relationship and reached a good performance value (R2 = 0.51). All fluxes were additionally examined in the annual course to estimate whether both the energy and carbon fluxes resembled the microclimatological conditions of the study site. This unique study demonstrated that EC measurements provide valuable insights into land-surface–atmosphere interactions and contribute to our understanding of energy and carbon exchanges. Moreover, the flux data provide an important basis to validate coupled atmosphere ecosystem models. KW - Energy balance closure KW - Heat storage KW - Carbon fluxes KW - Eddy covariance KW - Andes Mountains Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3390/f15101828 SN - 1999-4907 VL - 15 IS - 10 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Grüger, Lennart A1 - Jensch, Felix A1 - Dittrich, Fabian A1 - Härtel, Sebastian T1 - On the creation of a material bond between L-PBF manufac-2tured AZ91 and Ti-6Al-4V components in the context of medi-3cal applications JF - Materials N2 - Within the scope of these investigations, the feasibility of a material bond between Ti-6Al-4V and the magnesium alloy AZ91 is analyzed. Ti-6Al-4V is frequently used for implants due to its biocompatibility, corrosion resistance, and specific strength. However, depending on the surface quality, the attachment behavior of the bone to the implant varies. Magnesium implants promote the regeneration of bone tissue and biodegrade as the bone tissue heals. Combining the properties of both materials in one implant enables a reduced implant volume and increased stability. For this reason, this study aims to demonstrate the feasibility of creating a material bond between the materials Ti-6Al-4V and AZ91. For this purpose, Ti-6Al-4V truncated cones and AZ91 sleeves were produced using the additive manufacturing process of laser powder bed fusion (L-PBF). The as-built sleeves were then pressed onto machined truncated cones. Since zinc serves as a lubricant and has good diffusion properties with the materials used as a result of heat treatment, a comparison was made between zinc-coated and the as-built Ti-6Al-4V samples. This showed that a bond was created after hot isostatic pressing and that the push-out force could be increased by more than 4.5 times. Consequently, a proof of feasibility was demonstrated, and a high potential for applications in medical technology was shown. KW - AZ91 KW - Ti-6Al-4V KW - Additive manufacturing KW - L-PBF KW - Implant technology Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3390/ma17184667 SN - 1996-1944 VL - 17 IS - 18 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Rakhi, A1 - Mauss, Fabian T1 - Numerical investigation of equilibrium and kinetic aspects for hydrogenation of CO₂ JF - Catalysts N2 - Even if huge efforts are made to push alternative mobility concepts, such as electric cars and fuel-cell-powered cars, the significance and use of liquid fuels is anticipated to stay high during the 2030s. Biomethane and synthetic natural gas (SNG) might play a major role in this context, as they are raw material for chemical industry that is easy to be stored and distribute via existing infrastructure, and are a versatile energy carrier for power generation and mobile applications. Since biomethane and synthetic natural gas are suitable for power generation and for mobile applications, they can therefore replace natural gas without any infrastructure changes, thus playing a major role. In this paper, we aim to comprehend the direct production of synthetic natural gas from CO₂ and H₂ in a Sabatier process based on a thermodynamic analysis as well as a multi-step kinetic approach. For this purpose, we thoroughly discuss CO₂ methanation to control emissions in order to maximize the methane formation along with minimizing the CO formation and to understand the complex methanation process. We consider an equilibrium and kinetic modeling study on the NiO-SiO₂catalyst for methanation focusing on CO₂-derived SNG. The thermodynamic analysis of CO₂ hydrogenation is preformed to define the optimal process parameters followed by the kinetic simulations for catalyst development. The investigation presented in this paper can also be used for developing machine learning algorithms for methanation processes. KW - Equilibrium calculations KW - Thermodynamic analysis KW - Kinetic modeling KW - CO₂ Methanation KW - Gibbs free energy minimization Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3390/catal14090562 SN - 2073-4344 VL - 14 IS - 9 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Gnegel, Fabian A1 - Schaudt, Stefan A1 - Clausen, Uwe A1 - Fügenschuh, Armin T1 - A graph-refinement algorithm to minimize squared delivery delays using parcel robots JF - Mathematics N2 - In recent years, parcel volumes have reached record highs, prompting the logistics industry to explore innovative solutions to meet growing demand. In densely populated areas, delivery robots offer a promising alternative to traditional truck-based delivery systems. These autonomous electric robots operate on sidewalks and deliver time-sensitive goods, such as express parcels, medicine and meals. However, their limited cargo capacity and battery life require a return to a depot after each delivery. This challenge can be modeled as an electric vehicle-routing problem with soft time windows and single-unit capacity constraints. The objective is to serve all customers while minimizing the quadratic sum of delivery delays and ensuring each vehicle operates within its battery limitations. To address this problem, we propose a mixed-integer quadratic programming model and introduce an enhanced formulation using a layered graph structure. For this layered graph, we present two solution approaches based on relaxations that reduce the number of nodes and arcs compared to the expanded formulation. The first approach, Iterative Refinement, solves the current relaxation to optimality and refines the graph when the solution is infeasible for the expanded formulation. This process continues until a proven optimal solution is obtained. The second approach, Branch and Refine, integrates graph refinement into a branch-and-bound framework, eliminating the need for restarts. Computational experiments on modified Solomon instances demonstrate the effectiveness of our solution approaches, with Branch and Refine consistently outperforming Iterative Refinement across all tested parameter configurations. KW - Integer programming KW - Layered graph refinement KW - Delivery robots KW - Electric vehicle-routing problem KW - Partial recharging Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3390/math12203201 SN - 2227-7390 VL - 12 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Menares, Esteban A1 - Saíz, Hugo A1 - Schenk, Noëlle A1 - Riva, Enrique G. de la A1 - Kraus, Jochen A1 - Birkhofer, Klaus T1 - Co-occrrence patterns do not predict mutualistic interactions between plant and butterfly species JF - Ecology and Evolution N2 - Biotic interactions are crucial for determining the structure and dynamics of communities; however, direct measurement of these interactions can be challenging in terms of time and resources, especially when numerous species are involved. Inferring species interactions from species co-occurrence patterns is increasingly being used; however, recent studies have highlighted some limitations. To our knowledge, no attempt has been made to test the accuracy of the existing methods for detecting mutualistic interactions in terrestrial ecosystems. In this study, we compiled two literature-based, long-term datasets of interactions between butterflies and herbaceous plant species in two regions of Germany and compared them with observational abundance and presence/absence data collected within a year in the same regions. We tested how well the species associations generated by three different co-occurrence analysis methods matched those of empirically measured mutualistic associations using sensitivity and specificity analyses and compared the strength of associations. We also checked whether flower abundance data (instead of plant abundance data) increased the accuracy of the co-occurrence models and validated our results using empirical flower visitation data. The results revealed that, although all methods exhibited low sensitivity, our implementation of the Relative Interaction Intensity index with pairwise null models performed the best, followed by the probabilistic method and Spearman's rank correlation method. However, empirical data showed a significant number of interactions that were not detected using co-occurrence methods. Incorporating flower abundance data did not improve sensitivity but enhanced specificity in one region. Further analysis demonstrated incongruence between the predicted co-occurrence associations and actual interaction strengths, with many pairs exhibiting high interaction strength but low co-occurrence or vice versa. These findings underscore the complexity of ecological dynamics and highlight the limitations of current co-occurrence methods for accurately capturing species interactions. KW - Biodiversity exploratories KW - Co-occurrence analysis KW - Flower visitations KW - Mutualistic interactions KW - Species associations Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1002/ece3.70498 SN - 2045-7758 VL - 14 IS - 11 PB - Wiley CY - London ER - TY - JOUR A1 - Barth, Maximilian A1 - Werner, Magdalena A1 - Otto, Pascal A1 - Richwien, Benjamin A1 - Bahramsari, Samira A1 - Krause, Maximilian A1 - Schwan, Benjamin A1 - Abendroth, Christian T1 - Microwave‑assisted organic acids and green hydrogen production during mixed culture fermentation JF - Biotechnology for Biofuels and Bioproducts N2 - Background The integration of anaerobic digestion into bio-based industries can create synergies that help render anaerobic digestion self-sustaining. Two-stage digesters with separate acidification stages allow for the production of green hydrogen and short-chain fatty acids, which are promising industrial products. Heat shocks can be used to foster the production of these products, the practical applicability of this treatment is often not addressed sufficiently, and the presented work therefore aims to close this gap. Batch experiments were conducted in 5 L double-walled tank reactors incubated at 37 °C. Short microwave heat shocks of 25 min duration and exposure times of 5–10 min at 80 °C were performed and compared to oven heat shocks. Pairwise experimental group differences for gas production and chemical parameters were determined using ANOVA and post–hoc tests. High-throughput 16S rRNA gene amplicon sequencing was performed to analyse taxonomic profiles. After heat–shocking the entire seed sludge, the highest hydrogen productivity was observed at a substrate load of 50 g/l with 1.09 mol H2/ mol hexose. With 1.01 mol H2/ mol hexose, microwave-assisted treatment was not significantly different from oven-based treatments. This study emphasised the better repeatability of heat shocks with microwave-assisted experiments, revealing low variation coefficients averaging 29%. The pre-treatment with microwaves results in a high predictability and a stronger microbial community shift to Clostridia compared to the treatment with the oven. The pre-treatment of heat shocks supported the formation of butyric acid up to 10.8 g/l on average, with a peak of 24.01 g/l at a butyric/acetic acid ratio of 2.0. The results support the suitability of using heat shock for the entire seed sludge rather than just a small inoculum, making the process more relevant for industrial applications. The performed microwave-based treatment has proven to be a promising alternative to oven-based treatments, which ultimately may facilitate their implementation into industrial systems. This approach becomes economically sustainable with high temperature heat pumps with a coefficient of performance (COP) of 4.3. KW - Acidification KW - Hydrogen production KW - Volatile fatty acids production KW - Microwave heat shocks KW - 16-S-rRNA sequencing Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1186/s13068-024-02573-7 SN - 2731-3654 VL - 17 PB - BMC CY - London ER - TY - JOUR A1 - Kansok-Dusche, Julia A1 - Wettstein, Alexander A1 - Fischer, Saskia A1 - Wachs, Sebastian A1 - Bilz, Ludwig T1 - Associations between teachers’ beliefs and their perception of hate speech in school : a study in Germany and Switzerland JF - Frontiers in Education N2 - Hate speech is a global issue that is also prevalent among adolescents and requires an educational response. Teachers handle hate speech as part of their professional role. To date, we know little about their beliefs in relation to the early stages of their interventional actions, specifically to their perception of hate speech in school. Thus, this study examined associations between teachers' social dominance orientation, their pluralist attitude, and their hate speech perception in school. A sample of 471 secondary school teachers from 38 schools (Germany: n = 251; Switzerland: n = 220) participated in a self-report survey from December 2020 to April 2021 (MAge = 42.8 years; 57.7% females; 21.0% with migration status). Data from a total of 3,560 students from grades 7 to 9 (Germany: n = 1,841; Switzerland: n = 1,719)were matched with teachers' data to control for students' hate speech perception in school.Fixed effects multilevel regressions were run, including covariates (teachers' age, gender, migration status, students' hate speech perception), teachers' social dominance orientation, pluralist attitude, and their hate speech perception in school. Teachers perceived a higher frequency of offline hate speech than online hate speech. Contrary to the hypotheses, social dominance orientation was positively associated with offline and online hate speech perception. As predicted, teachers' pluralist attitude was positively linked to their off-and online hate speech perception. Further research must now clarify how the investigated beliefs and attitudes and teachers' hate speech perception in school relate to other aspects of their professional competence. KW - Hate speech perception KW - Teachers KW - School KW - Beliefs KW - Social dominance orientation KW - Hassrede KW - Integrität KW - Lehrer KW - Lehrerin KW - Studie KW - Intervention KW - Überlegenheit Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3389/feduc.2024.1432013 SN - 2504-284X VL - 9 IS - Sec. Teacher Education PB - Frontiers CY - Lausanne ER - TY - JOUR A1 - Khan, Muhammad Moman A1 - Mushtaq, Muhammad Ahmed A1 - Abbas, Nayyar A1 - Fatima, Fariha A1 - Gibbon, Marjorie J. A1 - Schierack, Peter A1 - Mohsin, Mashkoor T1 - Occurrence, antimicrobial resistance and genomic features of Klebsiella pneumoniae from broiler chicken in Faisalabad, Pakistan JF - Frontiers in Veterinary Science N2 - The dissemination of antimicrobial resistance (AMR) in critical priority pathogens is a significant threat. Non-clinical reservoirs of AMR, such as agriculture and food production facilities, may contribute to the transmission of clinically relevant pathogens such as multidrug-resistant (MDR) Klebsiella pneumoniae. There is currently very limited knowledge regarding the population structure and genomic diversity of K. pneumoniae in poultry production in Pakistan. We explored healthy broilers in a commercial farm from Faisalabad, Pakistan, and identified six K. pneumoniae strains from 100 broiler birds. We characterized the strains, determining clonality, virulence and antimicrobial resistance genes using next generation sequencing. The evaluation of antimicrobial susceptibility revealed that all the strains were MDR. Genomic analysis showed that 3/6 strains belonged to ST152, harbouring acquired resistance aminoglycosides [aadA2, aph(4′)-Ia], β-lactams (blaSHV-187, blaLAP2), fosfomycin (fosA6), tetracycline (tetA), trimethoprim (dfrA12), quinolone (qnrS1), sulphonamides (sul2) and phenicol (floR). All the strains harboured the efflux pump genes oqxA, oqxB, emrR, kpnG, kpnH, kpnF, baeR, mtdB and mtdC. All six strains encoded identical virulence profiles possessing six genes, i.e., ureA, iutA, entB, allS, fimH and mrkD. Phylogenomic analysis of the dominant sequence type (ST152) present in our dataset with publicly available genomes showed that the isolates clustered to strains mainly from human sources and could pose a potential threat to food safety and public health. The combination of these findings with antimicrobial use data would allow a better understanding of the selective pressures that may be driving the spread of AMR. This is the first report of MDR K. pneumoniae isolated from broiler hens in Pakistan, and the finding suggests that routine surveillance of WHO critical priority pathogens in such settings would be beneficial to the development of effective control strategies to reduce AMR. KW - Antimicrobial resistance KW - Poultry KW - Genomics KW - K. pneumoniae KW - Sequence type Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1433124 SN - 2297-1769 VL - 11 PB - Frontiers CY - Lausanne ER - TY - THES A1 - Li, Sze Hei T1 - Distinguishability investigation on Longa's atomic patterns when used as a basis for implementing elliptic curve scalar multiplication algorithms T1 - Untersuchung der Unterscheidbarkeit von Longas Atomic Patterns als Basis für die Implementierung von Skalarmultiplikationsalgorithmen für elliptische Kurven N2 - In the evolving landscape of cryptographic security, the robustness of Elliptic Curve Cryptography (ECC) against side-channel analysis (SCA) attacks is of paramount importance due to the widespread use of ECC and the growing sophistication of SCAs. This thesis delves into the investigation of Longa's atomic patterns applied within Elliptic Curve scalar multiplication algorithms, assessing their resistance to horizontal SCAs. The research employs these atomic patterns in practical implementation on a microcontroller (Texas Instruments Launchpad F28379 board) using the open-source cryptographic library FLECC in C. In our analysis, we only focused on the distinguishability of the first atomic block in the Elliptic Curve point doubling and point addition patterns. Due to various technical limitations, we were unable to determine significant differences in the execution time and the shapes of the atomic blocks. Further investigations of the SCA-resistance can be performed based on this work. A significant contribution of this work is the identification and correction of several discrepancies in Longa's original atomic patterns. This thesis marks the first practical implementation of Longa’s patterns, extending the theoretical research into empirical analysis. N2 - In der sich entwickelnden Landschaft der kryptographischen Sicherheit ist die Robustheit der Elliptic Curve Cryptography (ECC) gegen Side-Channel-Analysis (SCA)-Angriffe aufgrund der weit verbreiteten Verwendung von ECC und der zunehmenden Raffinesse von SCAs von größter Bedeutung. Diese Arbeit befasst sich mit der Untersuchung der atomaren Muster von Longa, die in den Algorithmen zur Skalarmultiplikation mit elliptischen Kurven angewandt werden, und bewertet ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber horizontalen SCAs. Die Forschung verwendet diese atomaren Muster in der praktischen Umsetzung auf einem Mikrocontroller (Texas Instruments Launchpad F28379 Board) unter Verwendung der Open-Source-Kryptobibliothek FLECC in C. In unserer Analyse haben wir uns nur auf die Unterscheidbarkeit des ersten atomaren Blocks in den Elliptic Curve Punktverdopplungs- und Punktadditionsmustern konzentriert. Aufgrund verschiedener technischer Einschränkungen konnten wir keine signifikanten Unterschiede in der Ausführungszeit und den Formen der atomaren Blöcke feststellen. Weitere Untersuchungen zur SCA-Resistenz können auf der Grundlage dieser Arbeit durchgeführt werden. Ein wesentlicher Beitrag dieser Arbeit ist die Identifizierung und Korrektur mehrerer Unstimmigkeiten in Longas ursprünglichen atomaren Mustern. Diese Arbeit stellt die erste praktische Umsetzung von Longas Mustern dar und erweitert die theoretische Forschung um eine empirische Analyse. KW - Elliptic curve KW - Atomic patterns KW - Embedded devices KW - Scalar multiplication KW - Elliptische Kurve KW - Skalarmultiplikation elliptischer Kurven KW - Eingebettete Geräte KW - Atommodelle KW - Atommodell KW - Elliptische Kurve KW - Multiplikation KW - Seitenkanalattacke KW - Mikrocontroller Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68366 ER - TY - THES A1 - Sobhani, Mona T1 - Investigating the potential of a hybrid quantum-classical approach for prime factorization T1 - Untersuchung des Potentials eines hybriden Quantum-Klassischen Ansatzes für die Primfaktorzerlegung N2 - The RSA algorithm is a fundamental component of secure communication, relying on the computational complexity of factoring large integers into primes. However, Shor’s algorithm proposes that quantum computers could theoretically find these prime factors with exponential speedup, even for large integers. Despite this potential, current quantum computers are not yet capable of breaking RSA. Today’s Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) devices, which are accessible for experimentation through IBM’s cloud-based platform, enable researchers to test algorithms and investigate the potential quantum advantage given the existing capabilities of quantum computers. This thesis explores a hybrid quantum-classical approach that uses quantum computing for the computationally expensive parts of the problem and a classical optimizer. This study employed IBM’s quantum simulator and real quantum computer to evaluate the effectiveness of the approach. The quantum simulator successfully factorized the number 1048561, while the real quantum computer factorized the number 253. N2 - Der RSA-Algorithmus ist ein grundlegender Bestandteil der sicheren Kommunikation, da er sich auf die Komplexität der Faktorisierung großer ganzer Zahlen in Primzahlen stützt. Der Algorithmus von Shor schlägt jedoch vor, dass Quantencomputer diese Primfaktoren theoretisch mit exponentieller Beschleunigung finden könnten, selbst für große ganze Zahlen. Trotz dieses Potenzials sind aktuelle Quantencomputer noch nicht in der Lage, RSA zu knacken. Die heutigen Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ)-Geräte, die über die Cloud-basierte Plattform von IBM für Experimente zugänglich sind, ermöglichen es Forschern, Algorithmen zu testen und den potenziellen Quantenvorteil angesichts der vorhandenen Fähigkeiten von Quantencomputern zu untersuchen. In dieser Arbeit wird ein hybrider quantenklassischer Ansatz untersucht, der Quantencomputer für die rechenintensiven Teile des Problems und einen klassischen Optimierer verwendet. In dieser Studie wurden der Quantensimulator von IBM und ein echter Quantencomputer eingesetzt, um die Wirksamkeit des Ansatzes zu bewerten. Der Quantensimulator faktorisierte erfolgreich die Zahl 1048561, während der reale Quantencomputer die Zahl 253 faktorisierte. KW - Quantum computing KW - Hybrid quantum-classical approach KW - Prime factorization KW - RSA KW - Variational Quantum Eigensolver KW - Quantencomputing KW - Primenfaktorisierung KW - Hybrider quantum-klassischer Ansatz KW - RSA-Verschlüsselung KW - Primzahlzerlegung KW - Quantencomputer KW - Simulation Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68144 ER - TY - THES A1 - Rizzi, Tommaso T1 - Investigation of the different abstraction levels for the design of RRAM-based systems T1 - Untersuchung der verschiedenen Abstraktionsebenen für das Design von RRAM-basierten Systemen N2 - The great capabilities of modern electronics have brought in any aspect of our life innovations that were inconceivable before. This progress is enabled by a microelectronic market in continuous evolution, where novel solutions are introduced in order to fulfil the increasing requirements in terms of computing speed, energy efficiency, and area miniaturization. Among the various possibilities under the spotlight for thrusting the performance advancement in the next generation of computing systems, major chip manufacturers are carefully investigating emerging Non-Volatile Memory (eNVM) technologies, in particular Resistive Random Access Memory (RRAM). While it was originally studied as an alternative non-volatile memory medium, the research community has soon realized how this family of devices with their tunable resistance can lead to new efficient designs in a variety of applications. The protagonist of the renewed enthusiasm for this technology is the thriving Artificial Intelligence (AI) field, where RRAM can support the fabrication of analogue accelerators. More precisely, the dual nature of an RRAM array as memory block and computing unit has the potential to implement novel hardware solutions that take inspiration from the human brain to efficiently execute Artificial Neural Networks (ANNs). However, the establishment of RRAM devices in the customer market is delayed by the on-going research to optimize the fabrication process. The contrast between the unsettled underlying hardware and the great interest toward emerging RRAM-based designs resulted in a performance gap between the envisioned RRAM systems and the prototyped ones. In order to transition the RRAM technology from the academic research to real-world scenarios, more circuits need to be designed, implemented, and tested. At the same time, the complexity and cost of modern electronics production impose high reliability and performance standard on the fabricated chip that can only be met by a tight link between the circuit-level validation and any stage of the design development. Unfortunately, the available tools to support the designer at the application- and system-level do not generally offer this cross-layer interface. This work investigates how important the electrical validation can be to guide the designer by comparing the circuital reliability aspects of a traditional routing component and an alternative RRAM-based implementation. Moreover, two different approaches are proposed to bridge the gap between the electric domain and the higher abstraction layers. First, SystemC-AMS is analysed as a viable option to include analogue simulations in Electronic System Level (ESL) evaluation. Several optimization techniques are also proposed to improve the framework performance. Finally, a Pytorch/Spectre tool-chain is implemented to enable circuit-level co-simulation during the testing of ANN models. The tool-chain is validated by considering the end-to-end accuracy for two classification tasks, namely MNIST and CIFAR10 datasets. N2 - Die moderne Elektronik hat Innovationen ermöglicht, die zuvor unvorstellbar waren. Dieser Fortschritt wird durch den dynamischen Mikroelektronikmarkt angetrieben, der ständig neue Lösungen hervorbringt, um den Anforderungen an Rechengeschwindigkeit, Energieeffizienz und Miniaturisierung zu begegnen. Unter diesen Lösungen stehen Technologien für nichtflüchtige Speicher (eNVM) im Fokus, insbesondere resistive Direktzugriffsspeicher (RRAM). RRAM wurde ursprünglich als alternatives Speichermedium erforscht, doch hat man schnell erkannt, dass seine Eigenschaften zu effizienten Designs in vielen Anwendungen führen können. Vor allem in der Künstlichen Intelligenz (KI) weckt RRAM durch seine Eignung für analoge Beschleuniger großes Interesse, da es als Speicher- und Recheneinheit für Künstliche Neuronale Netzwerke (ANNs) dienen kann, was neuartige, vom menschlichen Gehirn inspirierte Hardwarelösungen ermöglicht. Die Kommerzialisierung von RRAM wird jedoch durch fortlaufende Optimierungen im Herstellungsprozess verzögert. Die Kluft zwischen den theoretisch geplanten und den prototypisch realisierten RRAM-Systemen zeigt die Notwendigkeit, mehr Schaltungen zu entwerfen, zu implementieren und zu testen, um die Technologie in die Praxis zu überführen. Die Produktion moderner Elektronik erfordert jedoch hohe Zuverlässigkeits- und Leistungsstandards, die nur durch eine enge Verzahnung von Schaltungsvalidierung und Designentwicklung erreicht werden können. Leider bieten die derzeit verfügbaren Werkzeuge selten eine Oberfläche, die über verschiedene Design-Ebenen hinweg funktioniert. Diese Arbeit untersucht die Bedeutung der elektrischen Validierung als Unterstützung für Entwickler durch den Vergleich der Zuverlässigkeit einer herkömmlichen Routing-Komponente mit einer alternativen RRAM-basierten Lösung. Zwei Ansätze werden vorgeschlagen, um die Lücke zwischen elektrischer und höherer Abstraktionsebene zu schließen: Erstens wird SystemC-AMS als Option für die Integration analoger Simulationen in die elektronische Systemebene (ESL) analysiert und durch Optimierungstechniken verbessert. Zweitens wird eine Pytorch/Spectre-Toolchain implementiert, die Co-Simulationen auf Schaltungsebene während des Testens von ANN-Modellen ermöglicht. Die Toolchain wird anhand der Genauigkeit bei Klassifizierungsaufgaben auf MNIST- und CIFAR10-Datensätzen validiert KW - RRAM KW - Multiplexer KW - SystemC KW - In-Memory Computing KW - Artificial Neural Network KW - Resistiver Direktzugriffsspeicher KW - Rechnen im Speicher KW - Künstliches Neuronales Netzwerk (KNN) KW - Resistive RAM KW - Routing KW - Neuronales Netz KW - Entwicklung KW - Simulation Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68677 ER - TY - THES A1 - Sütbaş, Batuhan T1 - 61 GHz ultra-low-power chipset in 130-nm SiGe BiCMOS technology for CW radar applications T1 - 61 GHz Extrem Leistungseffizienter Chipsatz in 130-nm SiGe BiCMOS Technologie für Dauerstrichradars N2 - Advances in the semiconductor technology and RF integrated circuits have been the main driver in broadening the diverse field of applications for CW radars. High performance millimeter-wave chipsets are proven essential and viable for realizing complex sensors. Nevertheless, the supply voltage and dc power consumption requirements remain a major impediment to achieve battery-powered operation and energy-efficient scalable MIMO solutions. This thesis presents the system- and circuit-level design considerations, implementation, and demonstration of a low-voltage and ultra-low-power chipset at 61 GHz to take the unprecedented step for enabling highly efficient radar sensors. A system-level study is conducted initially to link a medical radar application to circuit-level specifications. Novel building block circuits have been introduced to operate with the reduced supply voltage and current without compromising the target performance and functionality. The developed blocks are used to realize fully integrated VCO and TRX chips that are fabricated in IHP SG13G2 130-nm SiGe BiCMOS technology and verified individually on-wafer. The presented ultra-low-power chipset is employed in a radar demonstrator board and validated in laboratory environment for human vital signs detection. In addition, two methods are proposed to undertake the dc offset problem and are verified with measurements. The millimeter-wave chipset established by this work stands out with the reduced supply voltage and minimized dc power consumption compared to the state of the art. The scalable aspects of the proposed chipset support energy-efficient, battery-powered, and portable MIMO operation which are promising highlights for many future applications. N2 - Die Fortschritte in der Halbleitertechnologie und bei den integrierten RF-Schaltungen sind die Hauptantriebskraft für die stete Ausweitung der bereits vielfältigen Anwendungsbereiche von CW Radaren. Leistungsstarke Milli-meterwellen-Chipsätze haben sich als unverzichtbar für die Realisierung komplexer Sensoren erwiesen. Dennoch sind die Anforderungen an die Versorgungsspannung und Stromverbrauch eine große Hürde, um energieeffiziente, skalierbare MIMO-Lösungen mit Batteriebetrieb zu realisieren. In dieser Arbeit werden die Designüberlegungen auf System- und Schaltungsebene, die Implementierung und Demonstration eines Low-Voltage und Ultra-Low-Power Chipsatzes bei 61 GHz vorgestellt, was einen beispiellosen Schritt zur Ermöglichung hocheffizienter Radarsensoren darstellt. Zunächst wird eine Studie auf Systemebene durchgeführt, um einen medizinischen Anwendungsfall für Radare mit Spezifikationen auf Schaltungsebene zu verbinden. Neuartige Schaltungsbausteine werden eingeführt, die mit reduzierter Versorgungsspannung und geringem Arbeitsstrom arbeiten, ohne die angestrebte Leistung und Funktionalität zu beeinträchtigen. Die entwickelten Blöcke werden verwendet, um voll integrierte VCO- und TRX Chips in der 130-nm-SiGe-BiCMOS-Technologie SG13G2 des IHP zu realisieren, welche durch Messungen auf Wafer-Ebene verifiziert werden. Zusätzlich wird der vorgestellte Ultra-Low-Power-Chipsatz mit Hilfe einer Radar-Demonstrator-Platine in Laborumgebung für die Erkennung menschlicher Lebenszeichen validiert. Um das Problem des Gleichstrom-Offsets zu lösen, werden zwei Methoden vorgeschlagen und durch Messungen verifiziert. Der in dieser Arbeit entwickelte Millimeterwellen-Chipsatz zeichnet sich durch reduzierte Versorgungsspannung und minimierten Stromverbrauch im Vergleich zum Stand der Technik aus. Die Skalierbarkeit des vorgeschlagenen Chipsatzes ermöglicht einen energieeffizienten, batteriebetriebenen und portablen MIMO-Betrieb, was einen vielversprechenden Aspekt für viele zukünftige Anwendungen darstellt. KW - Continuous-wave radar KW - Low-power KW - Low-voltage KW - Millimeter-wave KW - Silicon-germanium KW - Dauerstrichradar KW - Leistungseffizient KW - Niedrige Spannung KW - Millimeterwellen KW - Silizium-Germanium KW - Dauerstrichradar KW - Radarsensor KW - Chip KW - Millimeterwelle KW - Effizienz KW - Versorgungsspannung KW - Elektrizitätsverbrauch KW - VCO KW - MIMO Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68715 ER - TY - THES A1 - Richter, Lukas T1 - Formulierung eines kontinuumsthermomechanischen Ansatzes zur FE-Modellierung von ratenabhängigen Materialverhalten unter Berücksichtigung von Schädigungseffekten T1 - A continuum thermomechanical approach for FE modelling of rate-dependent material behaviour under consideration of damage effects N2 - Additiv gefertigte Materialien ermöglichen im Bereich der Bauteilkonstruktion die Umsetzung von komplexen Geometrien. Mit den Prozessparametern kann zusätzlich die finale Mikrostruktur des Materials beeinflusst werden. Das Beispiel der Aluminiumlegierung AlSi10 Mg zeigt, dass anhand von optimierten Prozessparametern ein zu den konventionell hergestellten Materialien vergleichbares mechanisches Verhalten zu erreichen ist. Aufgrund des sensitiven Verhaltens der mechanischen Eigenschaften gegenüber Änderungen im Fertigungsprozess sind die späteren Bauteile vom Schädigungsverhalten des Materials betroffen. Die vorliegende Arbeit verwendet daher für die numerische Beschreibung des Materialverhaltens von AlSi10 Mg ein gekoppeltes Chaboche-Gurson-Tvergaard-Needleman Modell und implementiert es über eine User Material Subroutine in das FE-Programm Abaqus. Dieser numerische Ansatz ermöglicht die Beschreibung eines ratenabhängigen Materialverhaltens unter Berücksichtigung von Schädigungsmechanismen. Die vorliegende Dissertation entwickelt eine Methodik zur Parameteridentifizierung, die in eine Optimierungsaufgabe übergeht. Zur Verbesserung der Zielfunktion wird das gekoppelte Chaboche-Gurson-Tvergaard-Needleman Modell um thermomechanische Ansätze erweitert. Dadurch können aus thermomechanischen Experimenten neben der Spannungsantwort des Materials auch Temperaturänderungen infolge mechanischer Deformationen erfasst werden. Die Optimierung erfolgt im Mathematikprogramm Matlab, wobei das thermomechanische Modell als adiabatisches System formuliert ist. Für die Realisierung eines annähernd adiabaten Systemzustandes werden Versuche mit hohen Deformationsgeschwindigkeiten integriert. Weiterhin beschäftigt sich diese Arbeit mit der Erweiterung des Gurson-Tvergaard-Needleman Modells um einen Ansatz, der den Einfluss von Schubspannungen auf das Schädigungsverhalten des Materials berücksichtigt. Für die Parameteridentifikation und die Validierung werden Zugversuche, Versuche mit geringen Spannungstriaxialitäten und zyklische Versuche durchgeführt. Die Validierung der optimierten Parameter erfolgt durch FE-Berechnungen. Die Ergebnisse zeigen eine hohe Genauigkeit zur Darstellung des realen Materialverhaltens durch die Simulation. N2 - In the field of structural engineering, additive manufactured materials enable the realisation of complex geometries. In addition, the final microstructure of the material is influenced by the process parameters. The example of the aluminium alloy AlSi10 Mg shows that optimised process parameters can achieve a mechanical behaviour comparable to conventional materials. Based on the sensitive behaviour of the mechanical properties to changes in the manufacturing process, the finished components are affected by the damage behaviour of the material. The present work applies a coupled Chaboche-Gurson-Tvergaard-Needleman model for the numerical description of AlSi10 Mg material behaviour and implements it into the FE program Abaqus with a User Material Subroutine. This numerical approach allows the description of a rate-dependent material behaviour under consideration of damage mechanisms. This dissertation develops a methodology for parameter identification, which transitions into an optimisation task. To improve the objective function, the coupled Chaboche-Gurson-Tvergaard-Needleman model is extended with thermomechanical approaches. This allows capturing temperature changes due to mechanical deformations in addition to the material’s stress response from thermomechanical experiments. The optimisation is performed in the mathematics programme Matlab, with the thermomechanical model formulated as an adiabatic system. For realising a nearly adiabatic system state, experiments with high deformation rates are integrated. In addition, this work addresses the extension of the Gurson-Tvergaard-Needleman model to include an approach that considers the influence of shear stresses on the material’s damage behaviour. For parameter identification and validation, tensile tests, tests with low stress triaxialities, and cyclic tests are conducted. The validation of the optimised parameters is carried out through FE calculations. The results show high accuracy in representing the real material behaviour through the simulation. KW - Thermomechanik KW - Chaboche KW - GTN KW - Schädigung KW - Additive Fertigung KW - Thermomechanics KW - Chaboche KW - GTN KW - Damage KW - Additive Manufacturing KW - Rapid Prototyping KW - Chaboche-Modell KW - Thermomechanik KW - Werkstoff KW - Schädigung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68680 ER - TY - THES A1 - Besong Besong, Lemopi Isidore T1 - Development of novel hole-flanging processes T1 - Entwicklung neuartiger Verfahren zum Kragenziehen N2 - Flanges are essential elements in sheet metal parts, where they perform important functions such as increasing structural stiffness, serve as bearing seats and positioning aids. Currently, flanges are mainly formed by the conventional hole-flanging process, which uses dedicated dies and punches. The limitations of conventional hole-flanging include the high cost involved in die design and manufacture, poor accessibility to form flanges in some complicated dies, and low formability. High-speed tool rotation is introduced in hole-flanging processes to increase the process temperature and forming limit of hard-to-form materials. This is done using paddle-shaped tools and spherical punches in existing production lines. In addition, strategies are explored to enhance the geometrical accuracy in robot-based hole-flanging by single-point incremental forming (SPIF). This thesis investigates new hole-flanging process variants by using experiments and finite element (FE) analysis. Empirical material models are used to study the effects of the process parameters on flange shape, forming limits, process temperature, and forming mechanics. The process formability is highest in hole-flanging with punch rotation and reduces for paddle forming and hole-flanging by SPIF. The least formability is observed in conventional hole-flanging. High-speed tool rotation and tool feeds form flanges with high formability. Surface strain measurements of the flanges show that low-speed tool rotation combined with high tool feeds favor crack formation. Tensile tests revealed that the material's formability increases with temperature and strain rate. From FE analyses of the process variants, the deformation in hole-flanging was determined to be mainly because of membrane stretching and bending. Some shear was present in paddle forming and SPIF. Based on FE analyses and experiments, the temperature and strain rate are determined to be the main parameters that account for the difference in process formability. Hole-flanging by SPIF is conducted on a robot manipulator to enhance geometrical accuracy. New tool paths are explored to prevent flange conicity. A parametric study is conducted to determine the process's feasibility. The stiffness of a robot is compensated to achieve the target flange geometry. N2 - Flansche sind Funktionselemente in Blechbauteilen, die unter anderem zur Erhöhung der strukturellen Steifigkeit, als Lagersitz oder als Positionierungshilfe eingesetzt werden. Derzeit werden Flansche hauptsächlich durch das herkömmliche Lochbördelverfahren mit funktionsangepassten Matrizen und Stempeln geformt. Hohe Kosten für die Konstruktion und Herstellung der Matrizen, schlechte Zugänglichkeit in komplexen Matrizen und die geringe Umformbarkeit sind Einschränkungen des konventionellen Bördelverfahrens. Um die Prozesstemperatur und die Umformgrenze schwer umformbarer Werkstoffe zu erhöhen, werden beim Lochbördeln in herkömmlichen Produktionslinien schnell rotierende schaufelförmige Werkzeuge (Paddle-Forming) oder kugelförmige Stempel eingesetzt. Darüber hinaus ist die Untersuchung von Strategien zur Verbesserung der geometrischen Genauigkeit beim robotergestützten Lochflanschen durch inkrementelle Blechumformung (IBU) ein aktuelles Forschungsfeld. In dieser Arbeit werden neue Verfahren zum Bohrungsbördeln anhand von Experimenten und Finite-Elemente-Simulationen (FE) untersucht. Empirische Materialmodelle werden verwendet, um den Einfluss der Prozessparameter auf die Flanschform, die Umformgrenzen, die Prozesstemperatur und die Umformmechanik zu untersuchen. Die Umformbarkeit ist beim Lochflanschen mit Stempelrotation am höchsten und sinkt beim Paddelflanschen und Lochflanschen mit IBU. Die geringste Umformbarkeit wird beim konventionellen Lochbördeln beobachtet. Bei hoher Werkzeugrotation und hohen Werkzeugvorschüben werden Flansche mit hoher Umformbarkeit geformt. Messungen der Oberflächendehnung an den Flanschen zeigen, dass eine langsame Werkzeugrotation in Verbindung mit hohen Werkzeugvorschüben die Rissbildung begünstigt. Zugversuche ergeben, dass die Umformbarkeit des Werkstoffs mit der Temperatur und der Dehnungsrate zunimmt. Anhand von FE-Analysen der Prozessvarianten wird festgestellt, dass die Verformung beim Lochflanschen hauptsächlich auf die Dehnung und Biegung der Membran zurückzuführen ist. Sowohl beim Paddle-Forming, als auch bei IBU wird eine geringe Scherung festgestellt. Auf der Grundlage von FE-Analysen und Experimenten wird festgestellt, dass die Temperatur und die Dehnungsrate den größten Einfluss auf die Umformbarkeit des Verfahrens haben. Zur Verbesserung der geometrischen Genauigkeit wird das Flanschen von Löchern mit IBU auf einem Robotermanipulator durchgeführt. Es werden neue Werkzeugpfade zur Verhinderung der Konizität der Flansche untersucht. Eine parametrische Studie wird durchgeführt, um die Machbarkeit des Verfahrens zu bestimmen. Die Steifigkeit eines Roboters wird kompensiert, um die gewünschte Flanschgeometrie zu erreichen. KW - Bohrungsflanschen KW - Hole-flanging KW - Paddle forming KW - Robot incremental forming KW - Process development KW - Deformation analysis KW - Schaufelumformung KW - Inkrementelle Roboterumformung KW - Verformungsanalyse KW - Prozessentwicklung KW - Kragenziehen KW - Flansch KW - Prozessentwicklung KW - Deformation KW - Blechumformen KW - Finite-Elemente-Methode Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68597 ER - TY - THES A1 - Jaramillo Cajica, Ismael T1 - A switched systems approach for voltage regulation in smart grids T1 - Ein Ansatz mit geschalteten Systemen zur Spannungsregelung in intelligenten Stromnetzen N2 - Smart grids provide state-of-the-art communication and information technologies that facilitate the integration of distributed generation units (DGUs) as well as the design of novel and flexible control strategies. In particular, the design of control strategies for DGUs in medium- and low-voltage (MV/LV) distribution microgrids, as well as for load tap changer transformers (LTCs) in extra high- and high-voltage (EHV/HV) transmission grids, is considered in this work. On the one hand, the DGUs are enabled to provide voltage control support by adopting a grid-aware operation paradigm, which allows them to autonomously switch between grid-forming and grid-feeding schemes whenever necessary. On the other hand, LTCs are equipped with a control strategy that imposes a coordinated sequence of discrete tap changes to ensure voltage regulation and prevent undesired transient phenomena. From a control systems perspective, ensuring stability in the presence of discontinuous phenomena, e.g., grid-aware switches and LTC taps, demands the explicit consideration of such features. Hence, the contributions of the present work are derived within the framework of switched systems theory and are characterized by the following aspects: (i) A passivity-based grid-feeding DGU controller is designed by taking inspiration from a similar grid-forming controller proposed in the literature. By taking this approach, stabilization results can be extended to microgrids with an arbitrary topology. (ii) A grid-aware DGU control strategy for autonomously switching between controllers is designed as a state- and time-dependent switching logic, which ensures that the closed-loop switched microgrid dynamics possesses a unique equilibrium point. (iii) Stability guarantees of the equilibrium point are provided by deriving sufficient tuning conditions for the control parameters via dwell-time methods within a multiple Lyapunov functions framework. The points (i)-(iii) are addressed separately for DC and AC microgrids. (iv) The discontinuous features of a class of LTC-controlled AC transmission grids are captured by a switched dynamic model. Based on this, a coordinated control strategy for LTCs is proposed, together with sufficient tuning conditions for its control parameters that ensure convergence of the regulated voltage and prevent undesired voltage oscillations known as voltage hunting. The viability of the abovementioned results is validated via illustrative simulation examples. N2 - Intelligente Stromnetze (Smart Grids) bieten modernste Kommunikations- und Informationstechnologien, die sowohl die Integration von dezentralen Energieerzeugungseinheiten (DGUs) als auch die Entwicklung neuartiger und flexibler Regelungsstrategien erleichtern. Insbesondere werden in dieser Arbeit die Entwicklung von Regelungsstrategien für DGUs in Mittel- und Niederspannungs- (MV/LV) Verteilungsmikronetzen sowie für Laststufenschalter-Transformatoren (LTCs) in Höchst- und Hochspannungs- (EHV/HV) Übertragungsnetzen betrachtet. Einerseits werden DGUs in die Lage versetzt, Spannungsregelungsaufgaben zu übernehmen, indem sie ein netzbewusstes (grid-aware) Betriebsparadigma anwenden, das ihnen bei Bedarf ein autonomes Umschalten zwischen netzbildenden und netzfolgenden Regelungsschemata ermöglicht. Andererseits werden LTCs mit einer Regelungsstrategie ausgestattet, die eine koordinierte Abfolge diskreter Stufenänderungen vorschreibt, um die Spannungsregelung zu gewährleisten und unerwünschte transiente Phänomene zu vermeiden. Aus der Perspektive der Regelungstechnik erfordert die Sicherstellung der Stabilität bei diskontinuierlichen Phänomenen, wie z. B. grid-aware Schaltvorgänge und LTC-Stufen, die explizite Berücksichtigung solcher Merkmale. Daher werden die Beiträge dieser Arbeit im Rahmen der Theorie geschalteter Systeme abgeleitet und durch die folgenden Aspekte charakterisiert: (i) Ein passivitätsbasierter netzfolgender DGU-Regler wird entwickelt, inspiriert von einem ähnlichen netzbildenden Regler, der in der Literatur vorgeschlagen wurde. Mit diesem Ansatz können Stabilisierungsergebnisse auf Mikronetze beliebiger Topologien erweitert werden. (ii) Eine grid-aware DGU-Regelungsstrategie für das autonome Umschalten zwischen Reglern wird als zustands- und zeitabhängige Schaltlogik entworfen, die sicherstellt, dass die geschaltete Mikronetzdynamik im geschlossenen Regelkreis einen eindeutigen Gleichgewichtspunkt besitzt. (iii) Stabilitätsgarantien für den Gleichgewichtspunkt werden durch die Ableitung ausreichender Abstimmungsbedingungen für die Regelungsparameter mithilfe von Verweilzeit-Methoden im Rahmen eines Multiple-Lyapunov-Funktions-Ansatzes bereitgestellt. Die Punkte (i)- (iii) werden separat für Gleichstrom- und Wechselstrom-Mikronetze behandelt. (iv) Die diskontinuierlichen Eigenschaften einer Klasse von LTC-gesteuerten Wechselstrom-Übertragungsnetzen werden durch ein geschaltetes dynamisches Modell erfasst. Basierend darauf wird eine koordinierte Regelungsstrategie für LTCs vorgeschlagen, zusammen mit ausreichenden Abstimmungsbedingungen für deren Regelungsparameter, die sowohl die Konvergenz der geregelten Spannung als auch die Vermeidung unerwünschter Spannungsoszillationen, bekannt als „Voltage Hunting“, gewährleisten. Die Machbarkeit der oben genannten Ergebnisse wird durch illustrative Simulationsbeispiele validiert. KW - Grid-aware control KW - Switched systems KW - Voltage hunting KW - Netzbewusste Regelung KW - Geschaltete Systeme KW - Intelligentes Stromnetz KW - Spannungsregelung KW - Schaltvorgang KW - Regelungssystem Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68734 ER - TY - THES A1 - Wolf, Adrian T1 - Thermochemische Untersuchungen des Systems [C₄mim]Cl/AlCl₃ und ausgewählter Modellreaktionen T1 - Thermochemical investigations of the system [C₄mim]Cl/AlCl₃ and selected model reactions N2 - 1-Butyl-3-methylimidazoliumchlorid in Kombination mit Aluminiumchlorid fand bereits bei vielen unterschiedlichen Synthesen Anwendung. Dennoch gibt es bisher wenig thermodynamische Daten zu diesem binären System. Daher wurde mittels dynamischer Differenzkalorimetrie dieses System charakterisiert und das Phasendiagramm modelliert. Weiterhin wurden in der Literatur beschriebenen Synthesen in diesem Stoffsystem mit Hilfe der Mikroreaktionskalorimetrie analysiert. Diese kam hier erstmals zur Untersuchung ionischer Flüssigkeiten zum Einsatz. Dabei sollte überprüft werden, ob sich verschiedene Teilvorgänge, wie Phasenbildung oder Ausfällen des Produkts, messtechnisch erfassen und quantifizieren lassen. Zur Ergänzung beider thermochemischer Schwerpunkte wurden spektroskopische Methoden, dabei hauptsächlich die Ramanspektroskopie, eingesetzt. Es sollten die in der ionischen Flüssigkeit vorliegenden Spezies identifiziert werden, um Rückschlüsse auf die ablaufenden Reaktionen ziehen zu können. N2 - 1-Butyl-3-methylimidazolium chloride in combination with aluminum chloride has already been used in many different syntheses. However, there is still little thermodynamic data on this binary system. Therefore, this system was characterized using dynamic differential calorimetry and the phase diagram was modeled. In addition, syntheses in this material system described in the literature were analyzed using microreaction calorimetry. This was used here for the first time to investigate ionic liquids. The aim was to check whether various partial processes, such as phase formation or precipitation of the product, can be measured and quantified. Spectroscopic methods, mainly Raman spectroscopy, were used to complement both thermochemical focuses. The aim was to identify the species present in the ionic liquid in order to be able to draw conclusions about the reactions taking place. KW - Ionische Flüssigkeiten KW - Ionic liquids KW - Thermochemische Modellierung KW - Thermochemical modeling KW - Kalorimetrie KW - Calorimetry KW - 1-Butyl-3-methylimidazoliumchlorid KW - 1-butyl-3-methylimidazolium chloride KW - Phasendiagramm KW - Phase diagram KW - Thermochemie KW - Ionische Flüssigkeit KW - Mikrokalorimetrie KW - Differential scanning calorimetry KW - Phasendiagramm KW - Raman-Spektroskopie Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68571 ER - TY - RPRT A1 - Zell, Sascha A1 - Schneidereit, Toni A1 - Fügenschuh, Armin A1 - Breuß, Michael T1 - Advanced search and rescue operations for drowning swimmers using autonomous unmanned aircraft systems : location optimization, flight trajectory planning and image-based localization T1 - Fortgeschrittene Such- und Rettungseinsätze für ertrinkende Schwimmer mit autonomen unbemannten Flugsystemen : Standortoptimierung, Flugtrajektorienplanung und bildgestützte Lokalisierung N2 - Drowning is among the most prevalent causes of death from unintentional injuries worldwide. Because of the time-sensitive nature of swimming accidents and the shortage of lifeguard staff resulting in unsupervised swimming areas, interest in supportive rescue methods increases. In this paper, we propose an autonomous Unmanned Aircraft System (UAS) usable by Emergency Medical Service (EMS) providers in swimmer rescue scenarios additionally to Standard Rescue Operation (SRO) equipment. The UAS consists of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) and purpose-built hangars located near the swimming area to store the UAVs. When receiving an alert, the UAVs autonomously navigate to the emergency site to conduct a Search and Rescue (S&R) operation for the drowning person. We introduce a Mixed-Integer Linear Programming (MILP) model to address the Facility Location Problem (FLP), assisting with identification of accessibility-optimal UAV hangar placements near the swimming area. Additionally, we present a MILP model to optimize the UAV flight trajectories in advance of the operation, allowing for efficient coordination of a heterogeneous UAV fleet. We apply the presented MILP models to a real-world scenario in the Lusatian Lake District using the state-of-the-art commercial solver CPLEX to solve the instances. Furthermore, we present a method for automated image-based swimmer localization using the state-of-the-art neural network You Only Look Once (YOLO). Finally, we use a Discrete-Event Simulation (DES) approach to quantify how much time is saved by using additional resources. N2 - Ertrinken ist weltweit eine der häufigsten Todesursachen durch unbeabsichtigte Verletzungen. Aufgrund der zeitkritischen Natur von Badeunfällen und des Personalmangels an Rettungsschwimmern, der in vielen unbewachten Badegebieten resultiert, steigt das Interesse an unterstützenden innovativen Rettungsmethoden. In diesem Beitrag stellen wir ein autonomes unbemanntes Luftfahrzeugsystem (Unmanned Aircraft System - UAS) vor, das von Rettungsdiensten bei der Rettung von Schwimmern zusätzlich zu Standard-Rettungsmitteln eingesetzt werden kann. Das UAS besteht aus unbemannten Luftfahrzeugen (Unmanned Aerial Vehicles - UAVs) und speziell angefertigten Hangars, die in der Nähe des Schwimmbereichs aufgestellt werden, um darin die UAVs zu lagern. Sobald ein Alarm eingeht, navigieren die UAVs autonom zum Unfallort, um eine Such- und Rettungsaktion (Search and Rescue - S&R) für die ertrinkende Person durchzuführen. Wir stellen ein gemischt-ganzzahliges lineares Programm (Mixed-Integer Linear Program - MILP) vor, um das Standortproblem (Facility Location Problem - FLP) zu lösen, welches die Identifizierung zeitoptimaler UAV-Hangarstandorte in der Nähe des Schwimmbereichs ermöglicht. Außerdem stellen wir ein MILP zur Optimierung von Flugtrajektorien der UAVs im Vorfeld der Mission vor, was eine effiziente Koordination einer heterogenen UAV-Flotte ermöglicht. Wir wenden die vorgestellten MILP-Modelle auf ein reales Szenario im Lausitzer Seenland an und verwenden den modernen kommerziellen Löser CPLEX, um Optimallösungen der Instanzen zufinden. Darüber hinaus stellen wir eine Methode zur automatischen bildbasierten Lokalisierung von Schwimmern vor, die das moderne neuronale Netzwerk You Only Look Once (YOLO) verwendet. Schließlich verwenden wir ereignisorientierte Simulation (Discrete-Event Simulation - DES), um zu quantifizieren, wie viel Zeit durch die Verwendung zusätzlicher Ressourcen eingespart wird. T3 - Cottbus Mathematical Preprints - 31, 2024 KW - Unmanned Aerial Vehicle KW - Unmanned Aircraft System KW - Water Rescue KW - Mixed-Integer Linear Programming KW - You Only Look Once KW - Drohne KW - Drohnenhangar KW - Wasserrettung KW - Gemischt-ganzzahlige Programmierung KW - Standortoptimierung KW - Drohne KW - Wasserrettung KW - Lineare Optimierung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68669 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024, 34 (13.11.2024) N2 - Beitragsordnung der Studierendenschaft der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus–Senftenberg vom 15. Oktober 2024 für das Sommersemester 2025 und Wintersemester 2025/2026 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.34 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67780 ER - TY - THES A1 - Sporleder, Maximilian T1 - Design optimization of decarbonized district heating systems T1 - Auslegungsoptimierung von dekarbonisierten Fernwärmesystemen N2 - Reducing CO₂ emissions is crucial to combat global warming, especially as district heating sector emissions have increased by 25 % since 2010. This dissertation addresses the need for decarbonizing district heating systems through a Python package designed for optimizing sustainable heat solutions. It explores three main research questions: integrating renewable heat sources, modeling pit thermal energy storage systems, and comparing central supply networks with those incorporating booster heat pumps. The research includes a systematic literature review focused on optimizing district heating, identifying gaps in integrating renewable energy and storage capacities. A modeling approach to assess storage capacity within optimization problems is developed, along with a mixed-integer linear programming model for designing supply systems. The model considers network topology, demand, weather, and component data, optimizing mass flows and minimizing costs. Key findings indicate that integrating large-scale heat pumps and waste heat can compete economically with traditional systems. Pit thermal energy storage systems, particularly in high-temperature networks (>70 °C), can be designed effectively using mixed-integer linear programming combined with simulations. Charging strategies, such as solar thermal energy for low-density areas or Power-to-Heat technologies for urban settings, enhance economic performance. The study suggests that a combination of central and decentralized units, like booster heat pumps, can optimize performance and reduce investment costs. Overall, the research emphasizes the importance of integrating waste heat and thermal storage in creating decarbonized district heating systems that can supply heat for 15 ct/kWh by 2030. N2 - Die Reduzierung von CO₂-Emissionen zur Bekämpfung der globalen Erwärmung ist eine zentrale Herausforderung. Der Wärmesektor hat seit 2010 weltweit seine CO₂-Emissionen um 25 % erhöht, was eine Dekarbonisierung der Fernwärmesysteme erfordert. Diese Dissertation entwickelt ein Python-Paket zur Auslegungsoptimierung dekarbonisierter Fernwärmesysteme und untersucht drei Forschungsfragen: die Integration erneuerbarer Wärmequellen, die Modellierung von Erdbeckenspeichern und den Vergleich zentraler und dezentraler Versorgung. Eine systematische Literaturrecherche zu Optimierungsmethoden in Fernwärmesystemen deckt Forschungslücken bei der Integration erneuerbarer Energie auf. Ein Ansatz zur Modellierung der Speicherkapazität wird entwickelt, um die Auswirkungen auf die Systemauslegung zu testen. Zudem wird ein Modell zur Auslegung von Erdbeckenspeichern hinsichtlich Geometrie und Volumen erstellt. Die Methode gliedert sich in mehrere Stufen: Berechnung der Massenströme, Auslegung des Versorgungssystems durch gemischt-ganzzahlige lineare Programmierung und Simulation zur Berechnung von Temperaturen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Integration von Großwärmepumpen und Abwärme wirtschaftlich sinnvoll ist und mit traditionellen Systemen konkurrieren kann. Erdbeckenspeicher sind besonders für hoch temperierte Netze geeignet (> 70 °C) und können durch Solarthermie oder Power-to-Heat-Technologien geladen werden. Fallstudien belegen, dass beide Ladeoptionen unempfindlich gegenüber steigenden Strompreisen sind und Gesamtsystemkosten von unter 15 ct/kWh realisierbar sind. Die Untersuchung zentraler und dezentraler Systeme zeigt, dass Booster-Wärmepumpen an Hochtemperatur-Verbrauchern die Effizienz erhöhen und Investitionskosten senken können. Die Dissertation unterstreicht die Bedeutung der Integration von Abwärme und Erdbeckenspeichern in der Transformation der Fernwärmesysteme, um bis 2030 nachhaltige Wärmeversorgung zu gewährleisten. KW - Design optimization KW - District heating KW - Mixed-integer linear programming KW - Auslegungsoptimierung KW - Gemischt-ganzzahlige lineare Optimierung KW - Fernwärmesysteme KW - Fernwärmeversorgung KW - Abwärme KW - Großwärmepumpe KW - Wärmespeicher KW - Ganzzahlige lineare Optimierung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68526 ER - TY - JOUR A1 - Huber, Andreas A1 - Heinrichs, Harald A1 - Jaeger-Erben, Melanie T1 - Promoting neighbourhood sharing : infrastructures of convenience and community JF - Buildings & Cities N2 - Against the background of high levels of energy and resource demand in the residential sector, this paper investigates one potential way of making housing more sufficient: sharing at the neighbourhood level. Evidence from French and German case studies of ‘collaborative housing’ and ‘developer-driven neighbourhood sharing’ is used to identify two types of popular sharing practices: community-oriented and convenience-oriented. The first group of sharing practices is underpinned by creating, maintaining and experiencing social ties with neighbours. The second group of practices is guided by getting day-today tasks done smoothly and efficiently. To support the establishment of such sharing practices, some social and organisational measures are suggested. Thus, convenience-oriented sharing practices may be promoted by infrastructures and associated services that optimise the availability of sharing facilities and minimise temporal stretches and consumption work involved in practice performances. Community-oriented sharing practices may benefit from infrastructural arrangements that enable chance encounters, privilege community spaces over private areas and create welcoming spatial atmospheres. KW - Housing KW - Sustainability KW - Neighbourhood KW - Sharing KW - Sufficiency KW - Wohnen KW - Nachbarschaft KW - Suffizienz KW - Nachhaltigkeit Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.5334/bc.442 SN - 2632-6655 VL - 5 IS - 1 SP - 349 EP - 367 PB - Ubiquity Press CY - London ER - TY - JOUR A1 - Riedel, Ramona A1 - Meißner, Karsten A1 - Kaschubowski, Arne A1 - Benndorf, Dirk A1 - Martienssen, Marion A1 - Braun, Burga T1 - Laundry isolate Delftia sp. UBM14 capable of biodegrading industrially relevant aminophosphonates JF - Microorganisms N2 - Phosphonates such as ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) (EDTMP) and aminotris (methylenephosphonic acid) (ATMP) are used every day in water treatment processes or in household products. Their consumption is still increasing, regardless of the debates on their environmental impact. Here, the microbial characterisation and determination of the biodegradation potential of selected industrially relevant phosphonates for the isolate Delftia sp. UMB14 is reported. The opportunistic strain was isolated from a biofilm that was derived from a conventional washing machine using conventional detergents containing phosphonates. In antimicrobial susceptibility testing, the strain was only susceptible to sulfonamide, tetracycline, and chloramphenicol. Physiological and biochemical characteristics were determined using the BIOLOG EcoPlate assay. Most importantly, the strain was shown to convert D-malic acid and D-mannitol, as confirmed for strains of Delftia lacustris, and thus the new isolate could be closely related. Biodegradation tests with different phosphonates showed that the strain preferentially degrades ATMP and EDTMP but does not degrade glyphosate (GS) and amino (methylphosphonic acid) (AMPA). A specific gene amplification confirmed the presence of phnX (phosphonoacetaldehyde hydrolase) and the absence of PhnJ (the gene for the core component of C–P lyase). The presence of PhnCDE is strongly suggested for the strain, as it is common in Delftia lacustris species. KW - Phosphonates KW - Biodegradation KW - PhnX KW - PhnJ KW - PhnCDE KW - Phosphonate KW - Biologischer Abbau KW - Mikrobieller Abbau KW - Waschmittel Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3390/microorganisms12081664 SN - 2076-2607 VL - 12 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - THES A1 - Tomaz de Carvalho, Antonio T1 - A novel system for characterization of GaN-based low-noise amplifiers T1 - Ein neuartiges System zur Charakterisierung von rauscharmen GaN-Verstärkern N2 - Although low-noise amplifiers (LNA) are designed to amplify low RF power levels, there are possibilities that they receive high RF powers as front-end radios and electronic warfare receiver systems. Commonly, this high power levels are not desired. Due to such applications and demands, robust LNA are required. The GaN-based HEMT low-noise amplifiers are being considered an established technology used on different applications for telecommunications systems and radars. The GaN-based LNAs can handle high RF input powers, and they still keep functional. These GaN-based robust LNAs have several advantages, as no limiters are required to protect them against high RF input powers. As a result, these robust LNAs have a simplified RF receiver architecture and are cheaper to manufacture. However, the GaN HEMTs LNAs are known to show significant memory effects, which also play a negative role when a high RF input power level is received by the LNA and drives it into compression. After degradation of the LNA performance, it needs time to recover to its normal small-signal operation mode. This time is called recovery time. This is an important measurement parameter, once some applications require receivers to work immediately after a high RF input power was received, especially for pulse-radar applications. The main focus of this thesis is on the implementation of a novel measurement setup suitable to characterize the GaN-based robust LNAs and their recovery time. First, the system concept was implemented step by step using different instruments. The whole system setup has been programmed to work remotely, to perform the measurement and to save the results automatically. A software based on Matlab script language was developed and integrated to the system setup in order to control the test equipment. The setup allows for simultaneous measurements and data acquisitions. The setup can perform recovery time measurements in time domain, can measure the reflected power and also monitor the drain current of the LNA. A pulse signal is used as overdrive signal to stress the LNA with high-power levels, which can be variously defined in width and period according to the target application. This overdrive signal can also be monitored and measured during the recovery time characterization. The core of the measurement system is an PNA-X vector network analyzer, which allows the characterization of small-signal gain recovery time. The reflected power is measured using a power sensor, while the drain current is monitored using an oscilloscope. In order to validate the system setup, three different GaN LNAs were used. Finally, the system was extended to work also for 5 GHz frequency band. The results shown in this thesis enables for innovative future research activities on robust LNAs. N2 - Obwohl rauscharme Verstärker (LNA) für die Verstärkung niedriger HF-Leistungspegel ausgelegt sind, kann es vorkommen, dass sie als Empfänger für Front-End-Systeme und elektronische militärische Anlagen hohe HF-Leistungen empfangen. Diese hohen Leistungspegel sind in der Regel nicht erwünscht. Die rauscharmen HEMT-Verstärker auf GaN-Basis gelten als etablierte Technologie, die in verschiedenen Anwendungen für Telekommunikationssysteme und Radargeräte eingesetzt werden. Die GaN-basierten LNAs können hohe HF-Eingangsleistungen aushalten und bleiben dennoch funktionsfähig. Diese robusten LNAs auf GaN-Basis weisen einige Vorteile auf, da keine Limiter für den Schutz vor hohen HF-Eingangsleistungen benötigt werden. Es ist jedoch bekannt, dass GaN-HEMTs-LNAs signifikante Memory-Effekte aufweisen, die auch eine negative Rolle spielen, wenn der LNA einen hohen HF-Eingangsleistungspegel empfängt und ihn in die Kompression bringt. Nach der Beeinträchtigung der LNA's Funktion, benötigt dieser eine gewisse Zeit, um zu seinem normalen Kleinsignalbetrieb zurückzukehren. Diese Zeit wird als Erholungszeit bezeichnet. Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Implementierung eines neuartigen Messaufbaus, der geeignet ist, die GaN-basierten robusten LNAs und ihre Erholungszeit zu charakterisieren. Der gesamte Aufbau wurde so programmiert, dass er ferngesteuert arbeitet, die Messung durchführt und die Ergebnisse automatisch speichert. Eine auf Matlab-Skriptsprache basierende Software wurde entwickelt und in den Systemaufbau integriert, um die Messgeräte zu steuern. Der Messaufbau ermöglicht gleichzeitige Messungen und Datenerfassungen. Der Aufbau kann Erholungszeitmessungen im Zeitbereich durchführen, die reflektierte Leistung messen und auch den Drainstrom des LNA erfassen. Ein Pulssignal wird als Übersteuerungssignal verwendet, um den LNA mit hohen Leistungspegeln zu belasten, die je nach Anforderung, in Breite und Periode unterschiedlich definiert werden können. Dieses Übersteuerungssignal kann auch während der Charakterisierung der Erholungszeit erfasst und gemessen werden. Um den Messaufbau zu verifizieren, wurden drei verschiedene GaN-LNAs verwendet. Zunächst wurden zwei GaN-LNAs getestet, die für das X-Band entwickelt wurden. Ein LNA wurde mit einer traditionellen zweistufigen Topologie hergestellt. Der zweite wurde als robuster LNA auf der Grundlage der Stacked-Technologie entwickelt. Diese LNAs wurden mit der GaN-Prozesslinie der Ferdinand-Braun-Institut gGmbH (FBH) hergestellt. Schließlich wurde das Messsystem weiterentwickelt, dass es auch im 5-GHz-Frequenzband funktioniert. Die in dieser Arbeit gezeigten Ergebnisse ermöglichen innovative zukünftige Forschungsaktivitäten an robusten LNAs. KW - Amplifier KW - LNA KW - Robust KW - GaN KW - Microwave KW - Rauscharmer Verstärker KW - Robustheit KW - Überlastfall KW - MMIC KW - RF und Mikrowellentechnik KW - MMIC KW - Rauscharmer Verstärker KW - Galliumnitrid KW - HEMT KW - Überlast Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68446 ER - TY - BOOK A1 - Höfler, Frank A1 - Jentsch, Juliane A1 - Köllner, Gitta A1 - Kramer, Thomas A1 - Leßmann, Dieter A1 - Richter, Gerd A1 - Stopp, Horst A1 - Schellnhuber, Hans-Joachim ED - Stopp, Horst ED - Strangfeld, Peter T1 - Floating Architecture : construction on and near water T1 - Schwimmende Architektur : Bauen am und auf dem Wasser N2 - Floating architecture is not only an issue for luxurious tourism but with the climatic change the building of floating structures becomes relevant for many areas in the world. In regions with rising sea levels, frequent flooding, or thawing permafrost, floating structures can be a solution to adapt existing settlement areas to these new conditions. The self-sufficient energy and supply systems required for floating settlements can also be used in rural areas with a lot of migration. The collection presents papers of conference series “International Conference on Amphibious and Floating Architecture, Design and Engineering (ICAADE)” organized by the Institute for Floating Buildings (IfSB e.V.) and the Faculty of Architecture, Civil Engineering and Urban Planning at Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg (BTU). N2 - Schwimmende Bauten sind nicht nur ein Thema für den Luxustourismus, sondern mit dem Klimawandel wird der Bau von schwimmenden Strukturen für viele Gebiete der Welt relevant. In Regionen mit steigendem Meeresspiegel, häufigen Überschwemmungen oder auftauendem Permafrost können schwimmende Strukturen eine Lösung sein, um bestehende Siedlungsgebiete an diese neuen Bedingungen anzupassen. Die für schwimmende Siedlungen erforderlichen autarken Energie- und Versorgungssysteme können auch in ländlichen Gebieten mit hohem Migrationsanteil eingesetzt werden. Der Sammelband präsentiert Beiträge der Tagungsreihe „International Conference on Amphibious and Floating Architecture, Design and Engineering (ICAADE)“, die vom Institut für Schwimmende Bauten (IfSB e.V.) und der Fakultät für Architektur, Bauingenieurwesen und Stadtplanung der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) organisiert wird. KW - Schwimmendes Bauwerk KW - Gebäudewert KW - Bauphysik KW - Building physics KW - Building value KW - Floating building KW - Schwimmendes Bauwerk KW - Gebäudewert KW - Bauphysik Y1 - 2023 SN - 978-3-643-91435-4 U6 - https://doi.org/10.52038/9783643914354 PB - LIT Verlag CY - Berlin ER - TY - THES A1 - Schmidt, Johannes T1 - The mission and flight planning problem : a physics-based MILP routing approach for an inhomogeneous fleet of unmanned aerial vehicles with collision-free trajectories T1 - Das Missions- und Flugplanungsproblem : Ein physik-basierter, gemischt-ganzzahlig linearer Routenplanungsansatz für eine inhomogene Flotte unbemannter Luftfahrzeuge mit kollisionsfreien Trajektorien N2 - Today, drones are a helpful addition or even an efficient alternative in many areas due to their simple control and low operating costs compared to manned aircraft. Often, it is preferred that the UAV performs its mission autonomously. Thus, next to the operative control, the strategic planning of such missions plays an important role for their efficiency. Furthermore, it is also of interest for air traffic management to integrate UAVs into the airspace of manned aviation. At a strategic level, many use cases can be represented by a set of waypoints. Maybe not all of them can be visited within a given time horizon or only by drones with special hardware. Thus, before the start of a mission, each involved UAV must be assigned the waypoints to be processed and its flight trajectory must be planned to guarantee a safe and efficient process. These two sub-problems of the planning process influence each other and cannot be treated separately. In this paper, we address this problem by introducing the Mission and Flight Planning Problem (MFPP). Therein, the assignment of the UAVs to the given waypoints is combined with the computation of exact flight trajectories in a mixed-integer linear optimization problem (MILP). It is based on a team orienteering problem with time windows, in which the positions of all UAVs are calculated using discretized Newton's laws of motion. Concerning the flight dynamics, design-related parameters and mass, speed, and altitude dependencies of the performance data of each drone are included in the model. Each drone is controlled by radio and must not leave the range of its control station. There may be obstacles within the mission area. The UAVs must also maintain safety distances from each other to avoid collisions. In addition to the model, we discuss different types of valid inequalities. We present a new inter-sample avoidance approach based on decomposing the mission area into several sub-areas and their identification with binary vectors. The construction of an integer polyhedron containing these binary vectors is given and we investigate its structure. In addition, different possibilities for implementing the new constraints are discussed. For two special types of MFPP instances, we present adapted solution methods that exploit their respective structure, i.e., a sequential solution method and a column generation approach. The performance of the presented model is investigated in detailed computational studies and we discuss its essential properties in several examples. N2 - Heute sind Drohnen, aufgrund ihrer einfachen Steuerung und geringen Einsatzkosten im Vergleich zu bemannten Luftfahrzeugen, eine hilfreiche Ergänzung oder sogar eine effiziente Alternative in vielen Bereichen. Oft soll der Einsatz der Drohne dabei autonom erfolgen. Deshalb spielt neben dem operativen Betrieb auch die strategische Planung solcher Missionen für ihre effiziente Ausführung eine wesentliche Rolle. Weiterhin ist sie auch für die Flugsicherung von großem Interesse, um UAVs sicher in den Luftraum der bemannten Luftfahrt zu integrieren. Auf einer strategischen Ebene lassen sich viele Anwendungsfälle mit Hilfe einer Menge von Wegpunkten darstellen. Von diesen können eventuell nicht alle innerhalb eines gegebenen Zeithorizonts oder nur von Drohnen mit spezieller Ausrüstung besucht werden. Somit müssen vor dem Start einer Mission jeder beteiligten Drohne die von ihr zu bearbeitenden Wegpunkte zugewiesen und ihre Flugtrajektorie geplant werden, um einen sicheren und effizienten Ablauf zu garantieren. Diese beiden Teilprobleme des Planungsprozesses beeinflussen sich gegenseitig und können nicht losgelöst voneinander behandelt werden. In dieser Arbeit begegnen wir diesem Problem, indem wir das Missions- und Flugplanungsproblem (MFPP) einführen. Darin wird die Zuordnung der UAVs zu den gegebenen Wegpunkten mit der Berechnung exakter Flugtrajektorien in einem linearen, gemischt-ganzzahligen Optimierungsproblem kombiniert. Die Grundlage dafür ist ein "Team Orienteering"- Problem mit Zeitfenstern, in welchem die Positionen aller UAVs mit Hilfe der diskretisierten Newton'schen Bewegungsgesetze berechnet werden. Bezüglich der Flugdynamik werden bauartbedingte Parameter und Masse-, Geschwindigkeits-, sowie Höhenabhängigkeiten der Leistungskennzahlen jeder Drohne in das Modell einbezogen. Jede Drohne wird per Funk gesteuert und kann sich nicht außerhalb der Reichweite ihrer Kontrollstation bewegen. Innerhalb des Missionsgebietes können sich Hindernisse befinden. Außerdem müssen die UAVs untereinander Sicherheitsabstände zur Kollisionsvermeidung einhalten. Zusätzlich zum Modell diskutieren wir auch verschiedene Arten von gültigen Ungleichungen. Wir präsentieren einen neuen Modellierungsansatz zur Kollisionsvermeidung zwischen Zeitschritten, basierend auf der Zerlegung des Missionsgebietes in mehrere Teilgebiete und deren Identifikation mit Binärvektoren. Die Konstruktion eines ganzzahligen Polyeders, welches diese Binärvektoren enthält, wird angegeben und wir untersuchen seine Struktur. Zudem werden verschiedene Möglichkeiten zur Implementierung der neuen Nebenbedingungen diskutiert. Für zwei spezielle Typen von MFPP-Instanzen präsentieren wir angepasste Lösungsmethoden, die sich deren Struktur zu Nutze machen, einen sequenziellen Lösungsansatz und Spaltengenerierung. Die Performanz des vorgestellten Modells wird in ausführlichen Berechnungsstudien untersucht und wir diskutieren an verschiedenen Beispielen seine wesentlichen Eigenschaften. T3 - Cottbus Mathematical Preprints - 30, 2024 KW - Mixed-integer linear programming KW - Trajectory optimization KW - Inter-sample avoidance KW - Unmanned aerial vehicles KW - Gemischt-ganzzahlige lineare Programmierung KW - Trajektorienoptimierung KW - Kollisionsvermeidung zwischen Zeitschritten KW - Unbemannte Luftfahrzeuge KW - Flugkörper KW - Optimierungsproblem KW - Strategische Planung KW - Kollisionsschutz KW - Trajektorie Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68415 ER - TY - THES A1 - Völker, Eduard T1 - Bauen auf dem Wasser und das Potenzial der bautechnischen Weiterentwicklung schwimmender Bauten mit dem Schwerpunkt der energetischen Versorgung T1 - Building on water and the potential for the technological advancement of floating structures with a focus on energy supply N2 - Der Klimawandel und seine Folgen zwingen uns, neue Wege zu gehen, um die Städte resilient gegenüber den Ereignissen zu gestalten. Das Bauen auf dem Wasser bietet hierzu einen innovativen Lösungsansatz. Es könnte zumindest als ein Baustein für die Erweiterung der dicht besiedelten Städte, die an Gewässer grenzen, als Ausbau der Infrastruktur und Entlastung der noch verfügbaren Landfläche sowie zur Nutzung der brachliegenden Retentionsflächen dienen. Rechtlich gesehen ist das Bebauen der Gewässer möglich, auch wenn die Zuständigkeiten der Behörden nicht immer eindeutig geregelt sind. Das Potenzial des Bauens auf dem Wasser hängt meiner Meinung nach nicht nur vom Bedarf ab, sondern erschließt sich erst durch die technologische Realisierbarkeit. Neben der Frage nach dem "Warum" muss auch die Frage nach dem "Wie" des Bauens auf dem Wasser beantwortet werden. Die Infrastruktur und die Sicherheit auch in Bezug auf die Versorgung spielen dabei eine wichtige Rolle. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den technologischen Anforderungen und Entwicklungen, die nicht nur das Bauen, sondern vorausschauend auch das Leben auf dem Wasser voranzubringen. Das Ziel der Dissertation besteht darin, die vorhandenen Technologien weiterzuentwickeln und somit die Grundlage für das Siedeln auf dem Wasser zu schaffen. N2 - Climate change and its consequences are forcing us to find new ways to make cities more resilient to events. Building on water offers a solution that can be rethought. At the very least, it could serve as a building block for the expansion of densely populated cities bordering on water, as an extension of infrastructure, to relieve the pressure on available land and to utilize dormant retention areas. Legally, building on water is possible, although the responsibilities of the authorities are not always clearly defined. In my opinion, the potential of building on the water depends not only on the mere idea of something new or extraordinary but also on the technological feasibility. In addition to the question of "why", the question of "how" to build on water must also be answered. Infrastructure and safety, including in terms of supply, play an important role here. The present work deals with the technological requirements and developments to advance not only construction but also life on the water with foresight. To this end, extensive information and experience have been gathered on the subject, research has been carried out to gain a deeper understanding and new developments have been proposed to make an innovative contribution in this area. KW - Thermal system sea KW - Schwimmende Architektur KW - Schwimmende Bauten KW - Bauen auf dem Wasser KW - SchwimmSpeicher KW - Floating architecture KW - Floating buildings KW - Floating PV KW - Schwimmendes Bauwerk KW - Infrastruktur KW - Energieversorgung KW - Wärmeversorgung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68451 ER - TY - THES A1 - Sauerwein, Jens T1 - Extreme künstliche Rauheit von Rohrleitungen T1 - Extreme roughnesses in pipelines N2 - Durch die in dieser Arbeit durchgeführte Klassifizierung der Rauheiten, geometrischen Faktoren und ihre systematische Darstellung und Auswertung konnte eine Abbildungsvorschrift erstellt werden, welche die entstehenden hydraulischen Verluste abbildet. Dazu ist eine Bereichseinteilung für die Rauheitsdichte cK‘ erforderlich. Innerhalb der einzelnen Teilbereiche sind durch die Darstellung unterschiedlicher Quellen mit gleichen k/D-Verhältnissen polynomische Ausgleichsfunktionen 5. Grades (max) (Sandrauheit/Rauheitshöhe als Funktion der Rauheitsdichte) erstellt worden. Mittels der darauf basierenden Parameterfunktion (Polynom a0 bis a5) kann eine allgemein gültige Verlustberechnung erfolgen. N2 - In the course of work for this thesis, the roughnesses and geometric parameters were at first classified. After presenting them in a systematic manner and performing an evaluation, it was possible to draw up a formula which allows the resulting hydraulic losses to be determined. For this purpose, a range classification for the roughness density cK‘ was required. Within these individual sub-ranges, the data obtained from the various sources and bearing the same k/D ratio were used to develop a polynomial balancing function of the 5th degree (max) (sand roughness/roughness height and roughness density). By means of the parameter function (polynomial a0 to a5) based on this quintic function, a generally valid loss calculation can be performed. KW - Rauheit KW - Periodizität KW - Störelemente KW - Fließwiderstand KW - Berechnungsvorschrift KW - Extreme roughnesses KW - Pipelines KW - Generally calculation KW - Fluid dynamics KW - Rauigkeit KW - Rohrströmung KW - Strömungswiderstand KW - Periodizität Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68223 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024, 33 (02.10.2024) N2 - Weiterbildungssatzung vom 24. September 2024 (Satzung gemäß Artikel II Abs. 6 des Beschlusses über die Errichtung des Zentrums für wissenschaftliche Weiterbildung (ZWW) als Zentrale wissenschaftliche Einrichtung der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus–Senftenberg (BTU) vom 18. Dezember 2018; AMbl. 10/2019 vom 15. Juli 2019) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.33 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67769 ER - TY - THES A1 - Orduña Moncada, Andres Felipe T1 - Assessing the influence of communication in an agglomeration bonus model as a strategy for land conservation T1 - Bewertung des Einflusses der Kommunikation in einem Agglomerationsbonusmodell als Strategie für die Landkonservierung N2 - One of the major challenges for humanity is related to biodiversity conservation. This can be reflected by the fact that there exist institutionally induced instruments that most nations have adopted for this purpose such as "pay to conserve" programs, in which a compensation is provided to landowners for engaging in conservation and/or biodiversity-friendly activities on their lands. These payments are proportional to the conserved areas. Another associated strategy would be the agglomeration bonus, which involves extra payment on top of the initial base for the conservation of areas next to those that have already been conserved, so as to promote continuity and agglomeration for improving biodiversity. Over the past two decades, these conservation strategies have received significative attention from researchers, which have used ecological and economic models to analyze the performance of such strategies. On this background, this master's thesis particularly focuses on the evaluation of communication among landowners in coordination of their future decisions, in the context of the afore mentioned conservation strategies. More precisely, this is explored as a feature within one of the previously proposed models to evaluate its potential correlation and/or causality with the performance of the conservation scheme. Simulations were run using an agent-based model, whereby a large dataset was generated. Statistical and interpretable machine learning methods were then applied on the dataset to investigate correlations and possible causations between state variables of the model and chosen predictors including the feature on communication. Relevant results have been obtained so far to indicate that indeed, communication does affect most of the state variables of the conservation model. Although the strength may not be equal to other predictors, communication features structured as the number of chat rounds among landowners were shown to be statistically significant in most cases. It was also found that having at least three chat rounds among landowners could give results similar to those obtained when the model reaches a stable state in terms of time, which it found to be with eleven or more timesteps. Other significative observations viewed in respect to the predictors were that the slope value of the curve utilized within the sigmoid function for the model comes out to exert a considerable influence and needs further research to redefine its real values. N2 - Eine der großen Herausforderungen für die Menschheit steht im Zusammenhang mit dem Schutz der Biodiversität. Dies zeigt sich darin, dass es institutionell induzierte Instrumente gibt, die die meisten Nationen zu diesem Zweck übernommen haben, wie z.B. "Bezahlen für den Schutz"-Programme, bei denen den Landbesitzern eine Entschädigung für die Beteiligung an Naturschutz- und/oder biodiversitätsfreundlichen Aktivitäten auf ihren Ländereien gewährt wird. Diese Zahlungen sind proportional zu den geschützten Flächen. Eine weitere damit verbundene Strategie wäre der Agglomerationsbonus, der zusätzliche Zahlungen über den ursprünglichen Basisbetrag hinaus für den Schutz von Gebieten vorsieht, die neben bereits geschützten Gebieten liegen, um die Kontinuität und Agglomeration zur Verbesserung der Biodiversität zu fördern. In den letzten zwei Jahrzehnten haben diese Naturschutzstrategien erhebliche Aufmerksamkeit von Forschern erhalten, die ökologische und ökonomische Modelle verwendet haben, um die Leistung solcher Strategien zu analysieren. Vor diesem Hintergrund konzentriert sich diese Masterarbeit insbesondere auf die Bewertung der Kommunikation zwischen Landbesitzern zur Koordinierung ihrer zukünftigen Entscheidungen im Kontext der zuvor genannten Naturschutzstrategien. Genauer gesagt wird dies als Merkmal innerhalb eines zuvor vorgeschlagenen Modells untersucht, um seine potenzielle Korrelation und/oder Kausalität mit der Leistung des Schutzschemas zu bewerten. Simulationen wurden mit einem agentenbasierten Modell durchgeführt, wobei ein großes Datenset generiert wurde. Statistische und interpretierbare Methoden des maschinellen Lernens wurden dann auf dem Datenset angewendet, um Korrelationen und mögliche Kausalitäten zwischen den Zustandsvariablen des Modells und den gewählten Prädiktoren einschließlich des Kommunikationsmerkmals zu untersuchen. Bisher wurden relevante Ergebnisse erzielt, die darauf hinweisen, dass die Kommunikation tatsächlich die meisten der Zustandsvariablen des Schutzmodells beeinflusst. Obwohl die Stärke nicht mit anderen Prädiktoren gleich sein mag, wurden Kommunikationsmerkmale, die als Anzahl der Chat-Runden zwischen Landbesitzern strukturiert waren, in den meisten Fällen als statistisch signifikant nachgewiesen. Es wurde auch festgestellt, dass mindestens drei Chat-Runden zwischen Landbesitzern ähnliche Ergebnisse liefern könnten wie bei Erreichen eines stabilen Zustands des Modells in Bezug auf die Zeit, was bei elf oder mehr Zeitschritten der Fall war. Andere signifikante Beobachtungen in Bezug auf die Prädiktoren waren, dass der Steigungswert der Kurve, die in der Sigmoidfunktion für das Modell verwendet wird, einen erheblichen Einfluss ausübt und weitere Forschung benötigt, um seine realen Werte neu zu definieren. KW - Agglomeration bonus KW - Agent-based model KW - Biodiversity conservation KW - Pay per conserve KW - Ecologic-economic models KW - Agglomerationsbonus KW - Bezahlung pro Konservierung KW - Ökologisch-ökonomische Modelle KW - Biodiversitätserhaltung KW - Agentenbasierte Modelle KW - Biodiversität KW - Naturschutzplanung KW - Flächenschutz KW - Umweltbewertung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68055 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024, 32 (13.09.2024) N2 - Bekanntmachung über die Aufhebung von Studiengängen − Maschinenbau (M.Eng.) − Wirtschaftsingenieurwesen (B.Eng.) − Informations- und Medientechnik (M.Sc.) − Kultur und Technik (M.A.) − Materialchemie (B.Sc.) − Materialchemie (M.Sc.) − Cognitive and Dependable Systems (Ph.D.) − Urban Design – Revitalization of Historic City Districts (M.Sc.) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.32 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67759 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,31 (09.09.2024) N2 - Satzung zur Sicherung guter wissenschaftlicher Praxis und zum Umgang mit Verdachtsfällen wissenschaftlichen Fehlverhaltens an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus–Senftenberg vom 20. Juli 2023 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.31 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67748 ER - TY - JOUR A1 - Radushev, Veselina A1 - Karkossa, Isabel A1 - Berg, Janina A1 - Bergen, Martin von A1 - Engelmann, Beatrice A1 - Rolle-Kampczyk, Ulrike A1 - Blüher, Matthias A1 - Wagner, Ulf A1 - Schubert, Kristin A1 - Rossol, Manuela T1 - Dysregulated cytokine and oxidative response in hyperglycolytic monocytes in obesity JF - Frontiers in Immunology N2 - Obesity is associated with a plethora of health complications, including increased susceptibility to infections or decreased vaccine efficacy, partly due to dysregulated immune responses. Monocytes play a crucial role in innate immunity, yet their functional alterations in obesity remain poorly understood. Here, we employed proteomic and metabolomic analyses to investigate monocyte characteristics in individuals with overweight, obesity, impaired glucose tolerance (IGT), and type 2 diabetes (T2D), compared to lean donors. Our results revealed distinct molecular signatures in monocytes from individuals with obesity, with significant alterations in pathways related to metabolism, cellular migration, and phagocytosis. Moreover, LPS-induced activation of monocytes unveiled heightened metabolic reprogramming towards glycolysis in subjects with obesity accompanied by dysregulated cytokine responses and elevated oxidative stress. Additionally, monocytes from donors with obesity exhibited increased lipid droplet accumulation. These findings shed light on the immunometabolic dysregulation underlying obesity-associated immune dysfunction, highlighting potential targets for therapeutic intervention. KW - Monocytes KW - Fettsucht KW - Glykolyse KW - Monazyt KW - Stoffwechsel KW - Immunsystem KW - Immunometabolism KW - Respiratory burst KW - Obesity KW - IL-8 Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1416543 SN - 1664-3224 VL - 15 PB - Frontiers CY - Lausanne ER - TY - JOUR A1 - Azam, Hafiz Muhammad Husnain A1 - Rößling, Rosa Lise A1 - Geithe, Christiane A1 - Khan, Muhammad Moman A1 - Dinter, Franziska A1 - Hanack, Katja A1 - Prüß, Harald A1 - Husse, Britta A1 - Roggenbruck, Dirk A1 - Schierack, Peter A1 - Rödiger, Stefan T1 - MicroRNA biomarkers as next-generation diagnostic tools for neurodegenerative diseases : a comprehensive review JF - Frontiers in Molecular Neuroscience N2 - Neurodegenerative diseases (NDs) are characterized by abnormalities within neurons of the brain or spinal cord that gradually lose function, eventually leading to cell death. Upon examination of affected tissue, pathological changes reveal a loss of synapses, misfolded proteins, and activation of immune cells all indicative of disease progression before severe clinical symptoms become apparent. Early detection of NDs is crucial for potentially administering targeted medications that may delay disease advancement. Given their complex pathophysiological features and diverse clinical symptoms, there is a pressing need for sensitive and effective diagnostic methods for NDs. Biomarkers such as microRNAs (miRNAs) have been identified as potential tools for detecting these diseases. We explore the pivotal role of miRNAs in the context of NDs, focusing on Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, multiple sclerosis, Huntington’s disease, and Amyotrophic Lateral Sclerosis. The review delves into the intricate relationship between aging and NDs, highlighting structural and functional alterations in the aging brain and their implications for disease development. It elucidates how miRNAs and RNA-binding proteins are implicated in the pathogenesis of NDs and underscores the importance of investigating their expression and function in aging. Significantly, miRNAs exert substantial influence on post-translational modifications (PTMs), impacting not just the nervous system but a wide array of tissues and cell types as well. Specific miRNAs have been found to target proteins involved in ubiquitination or deubiquitination processes, which play a significant role in regulating protein function and stability. We discuss the link between miRNA, PTM, and NDs. Additionally, the review discusses the significance of miRNAs as biomarkers for early disease detection, offering insights into diagnostic strategies. KW - Neurodegenerative diseases KW - MicroRNA KW - Diagnostic tools KW - Therapeutic tools KW - Protein post-translational modifications KW - Nervendegeneration KW - Biomarker KW - miRNS KW - Diagnose KW - Posttranslationale Änderung Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3389/fnmol.2024.1386735 SN - 1662-5099 VL - 17 PB - Frontiers CY - Lausanne ER - TY - JOUR A1 - Ahmed, Rezwan A1 - Zafor, Md. Abu A1 - Trachte, Katja T1 - Land-use and land-cover changes in Cottbus city and Spree-Neisse district, Germany, in the last two decades : a study using remote sensing data and Google Earth Engine JF - Remote Sensing N2 - Regular detection of land-use and land-cover (LULC) changes with high accuracy is necessary for natural resources management and sustainable urban planning. The produced LULC maps from Google Earth Engine (GEE) also illustrate the transformation of the LULC for the respective landscape over time. The selected study area, Cottbus City and the Spree-Neisse district in northeastern Germany, has undergone significant development over the past decades due to various factors, including urbanization and industrialization; also, the landscape has been converted in some areas for post-mining activities. Detection of LULC changes that have taken place over the last few decades thus plays a vital role in quantifying the impact of these factors while improving the knowledge of these developments and supporting the city planners or urban management officials before implementing further long-term development initiatives for the future. Therefore, the study aims to (i) detect LULC changes for the time slices 2002 and 2022, testing machine learning (ML) algorithms in supervised and unsupervised classification for Landsat satellite imageries, and (ii) validate the newly produced LULC maps with the available regional database (RDB) from the federal and state statistical offices, Germany, and the DynamicWorld (DW) near real-time 10 m global LULC data set powered by artificial intelligence (AI). The results of the Random Forest (RF) and the Smilecart classifiers of supervised classification using Landsat 9 OLI-2/TIRS-2 in 2022 demonstrated a validation accuracy of 88% for both, with Kappa Index (KI) of 83% and 84%, respectively. Moreover, the Training Overall Accuracy (TOA) was 100% for both years. The wekaKMeans cluster of the unsupervised classification also illustrated a similar transformation pattern in the LULC maps. Overall, the produced LULC maps offered an improved representation of the selected region’s various land-cover classes (i.e., vegetation, waterbodies, built areas, and bare ground) in the last two decades (2022 to 2022). KW - LULC KW - Machine learning KW - Landsat KW - Google Earth Engine KW - Landnutzung KW - Bodenbedeckung KW - Landsat KW - Google Earth KW - Maschinelles Lernen Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3390/rs16152773 SN - 2072-4292 VL - 16 IS - 15 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Otto, Pascal A1 - Puchol‑Royo, Roser A1 - Ortega‑Legarreta, Asier A1 - Tanner, Kristie A1 - Tideman, Jeroen A1 - Vries, Sjoerd‑Jan de A1 - Pascual, Javier A1 - Porcar, Manuel A1 - Latorre‑Pérez, Adriel A1 - Abendroth, Christian T1 - Multivariate comparison of taxonomic, chemical and operational data from 80 different full‑scale anaerobic digester‑related systems JF - Biotechnology for Biofuels and Bioproducts N2 - The holistic characterization of different microbiomes in anaerobic digestion (AD) systems can contribute to a better understanding of these systems and provide starting points for bioengineering. The present study investigates the microbiome of 80 European full-scale AD systems. Operational, chemical and taxonomic data were thoroughly collected, analysed and correlated to identify the main drivers of AD processes. The present study describes chemical and operational parameters for a broad spectrum of different AD systems. With this data, Spearman correlation and differential abundance analyses were applied to narrow down the role of the individual microorganisms detected. The authors succeeded in further limiting the number of microorganisms in the core microbiome for a broad range of AD systems. Based on 16S rRNA gene amplicon sequencing, MBA03, Proteiniphilum, a member of the family Dethiobacteraceae, the genus Caldicoprobacter and the methanogen Methanosarcina were the most prevalent and abundant organisms identified in all digesters analysed. High ratios for Methanoculleus are often described for agricultural co-digesters. Therefore, it is remarkable that Methanosarcina was surprisingly high in several digesters reaching ratios up to 47.2%. The various statistical analyses revealed that the microorganisms grouped according to different patterns. A purely taxonomic correlation enabled a distinction between an acetoclastic cluster and a hydrogenotrophic one. However, in the multivariate analysis with chemical parameters, the mainclusters corresponded to hydrolytic and acidogenic microorganisms, with SAOB bacteria being particularly important in the second group. Including operational parameters resulted in digester-type specific grouping of microbes. Those with separate acidification stood out among the many reactor types due to their unexpected behaviour. Despite maximizing the organic loading rate in the hydrolytic pretreatments, these stages turned into extremely robust methane production units. From 80 different AD systems, one of the most holistic data sets is provided. A very distinct formation of microbial clusters was discovered, depending on whether taxonomic, chemical or operational parameters were combined. The microorganisms in the individual clusters were strongly dependent on the respective reference parameters. KW - Anaerobic digestion KW - 16S rRNA sequencing KW - Core microbiome KW - Multivariate analysis KW - Parameter dependency KW - Gärung KW - Mikrobiom KW - Multivariate Analyse KW - Laborparameter Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1186/s13068-024-02525-1 SN - 2731-3654 VL - 17 PB - BMC CY - London ER - TY - JOUR A1 - Helmer, Michelle A1 - Helmer, Desiree A1 - Yohannes, Elizabeth A1 - Newton, Jason A1 - Dietrich, Daniel R. A1 - Martin-Creuzburg, Dominik T1 - Dissolved nitrogen uptake versus nitrogen fixation : mode of nitrogen acquisition affects stable isotope signatures of a diazotrophic cyanobacterium and its grazer JF - PLOS ONE N2 - Field studies suggest that changes in the stable isotope ratios of phytoplankton communities can be used to track changes in the utilization of different nitrogen sources, i.e., to detect shifts from dissolved inorganic nitrogen (DIN) uptake to atmospheric nitrogen (N₂) fixation by diazotrophic cyanobacteria as an indication of nitrogen limitation. We explored changes in the stable isotope signature of the diazotrophic cyanobacterium Trichormus variabilis in response to increasing nitrate (NO₃⁻) concentrations (0 to 170 mg L⁻¹) under controlled laboratory conditions. In addition, we explored the influence of nitrogen utilization at the primary producer level on trophic fractionation by studying potential changes in isotope ratios in the freshwater model Daphnia magna feeding on the differently grown cyanobacteria. We show that δ ¹⁵N values of the cyanobacterium increase asymptotically with DIN availability, from -0.7 ‰ in the absence of DIN (suggesting N₂ fixation) to 2.9 ‰ at the highest DIN concentration (exclusive DIN uptake). In contrast, δ ¹³C values of the cyanobacterium did not show a clear relationship with DIN availability. The stable isotope ratios of the consumer reflected those of the differently grown cyanobacteria but also revealed significant trophic fractionation in response to nitrogen utilization at the primary producer level. Nitrogen isotope turnoverrates of Daphnia were highest in the absence of DIN as a consequence of N₂ fixation and resulting depletion in ¹⁵N at the primary producer level. Our results highlight the potential of stable isotopes to assess nitrogen limitation and to explore diazotrophy in aquatic food webs. KW - Isotope ratios KW - Nitrogen KW - Cyanobacterium KW - Phytoplankton KW - Cyanobakterien KW - Isotopenhäufigkeit KW - Stickstoffbedarf Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1371/journal.pone.0306173 SN - 1932-6203 VL - 19 IS - 8 PB - PLOS CY - San Francisco ER - TY - THES A1 - Feng, Lanya T1 - Beetle Communities in Disturbed Landscapes T1 - Käfergemeinschaften in gestörten Landschaften N2 - Disturbances can be any discrete events that significantly affect ecosystem components, they can be natural events such as wildfires and floods, or anthropogenic events like farming, mining, and deforestation. Disturbances are the most important source of temporal and spatial heterogeneity and shape the composition and dynamics of natural communities. However, after many years of research, it is still difficult to predict the response patterns of natural communities to disturbances accurately. This dissertation aimed to investigate the taxonomic, functional, and trophic response of beetle communities to three types of disturbances in field studies. Chapter 3 is based on an experiment in an unmanaged heathland area that was affected by a severe wildfire (natural disturbance). Emergence tents and wild boar carcasses were used to analyse the impact of wildfires on re-colonization and emergence of carrion-associated scavenging beetle species from local soils. Chapter 4 focused on effects of fallows at the local scale and proportions of permanent agricultural grasslands at the landscape scale on the taxonomic and functional diversity of the emerging ground beetles in intensively managed cereal fields (anthropogenic disturbance). Chapter 5 addressed the trophic links between the prey (dipterans emerging from lakes or terrestrial collembolans) and predators (ground beetles) at a post-mining lakeshore (anthropogenic disturbance) and compared the patterns of their isotopic niches (δ13C and δ15N) with data from a natural lakeshore. Overall, species composition, trait diversity and trophic interactions were more sensitive to indicate the disturbance conditions than traditional diversity indices, independent on the nature of disturbance (natural or anthropogenic). When the intensity and frequency of disturbance is moderate, the habitat complexity can be maintained, and the taxonomic and functional diversity of beetle communities could even be promoted by the disturbance, rare species with specialized preferences could be conserved. Disturbances, however, do not just affect consumers at higher trophic levels (e.g. predators or scavengers), but may have even greater impact on communities at basal trophic levels (e.g. aquatic dipterans, Collembola, herbivorous beetles) and could further affect the feeding preferences of predatory beetles that utilize such organisms as prey. The findings not only provided unique data and novel insights to effects of land-use and management on the conservation of beetle communities in disturbed landscapes, but also highlighted the need to better understand the impacts of disturbances on integrated aspects of the ecological communities. N2 - Störungen können alle diskreten Ereignisse sein, die signifikante Auswirkungen auf die Komponenten eines Ökosystems haben. Dabei kann es sich um natürliche Ereignisse wie Waldbrände und Überschwemmungen oder um anthropogene Ereignisse wie Landwirtschaft, Bergbau und Abholzung handeln. Störungen sind die Hauptursache für zeitliche und räumliche Heterogenität und beeinflussen die Zusammensetzung und Dynamik natürlicher Lebensgemeinschaften. Doch auch nach vielen Jahren der Forschung ist es immer noch schwierig, die Reaktionsmuster natürlicher Gemeinschaften auf Störungen genau vorherzusagen. Ziel dieser Arbeit war es, die taxonomischen, funktionellen und trophischen Reaktionen von Käfergemeinschaften auf drei Arten von Störungen in Feldstudien zu untersuchen. Kapitel 3 basiert auf einem Experiment in einem nicht bewirtschafteten Heidegebiet, das von einem schweren Waldbrand (natürliche Störung) betroffen war. Die Auswirkungen von Waldbränden auf die Wiederbesiedlung und das Auftreten aasfressender Aaskäferarten in lokalen Böden wurden mit Hilfe von Emergenzzelten und Wildschweinkadavern untersucht. In Kapitel 4 wurden die Auswirkungen von Brachen auf lokaler Ebene und des Dauergrünlandanteils auf Landschaftsebene auf die taxonomische und funktionelle Diversität von Laufkäfern in intensiv bewirtschafteten Getreidefeldern (anthropogene Störung) untersucht. Kapitel 5 befasste sich mit den trophischen Beziehungen zwischen Beutetieren (aus Seen aufsteigende Dipteren oder terrestrische Collembolen) und Räubern (Laufkäfer) an einem Seeufer nach dem Bergbau (anthropogene Störung) und verglich die Muster ihrer Isotopennischen (δ13C und δ15N) mit Daten von einem natürlichen Seeufer. Insgesamt reagierten die Artenzusammensetzung, die Merkmalsvielfalt und die trophischen Interaktionen empfindlicher auf Störungsbedingungen als herkömmliche Diversitätsindizes, unabhängig von der Art der Störung (natürlich oder anthropogen). Bei mäßiger Intensität und Häufigkeit von Störungen kann die Komplexität von Lebensräumen erhalten bleiben, und die taxonomische und funktionelle Vielfalt von Käfergemeinschaften kann durch Störungen sogar gefördert werden; seltene Arten mit speziellen Präferenzen können erhalten bleiben. Störungen wirken sich jedoch nicht nur auf Konsumenten höherer trophischer Ebenen aus (z.B. Räuber oder Aasfresser), sondern können sogar noch größere Auswirkungen auf Gemeinschaften der basalen trophischen Ebenen haben (z.B. aquatische Dipteren, Collembolen oder herbivore Käfer) und könnten darüber hinaus die Nahrungspräferenzen räuberischer Käfer beeinflussen, die solche Organismen als Beute nutzen. Diese Ergebnisse liefern nicht nur einzigartige Daten und neue Erkenntnisse über den Einfluss von Landnutzung und Management auf die Erhaltung von Käfergemeinschaften in gestörten Landschaften, sondern unterstreichen auch die Notwendigkeit, die Auswirkungen von Störungen auf integrierte Aspekte ökologischer Gemeinschaften besser zu verstehen. KW - Trophic interaction KW - Beetles KW - Disturbances KW - Taxonomic diversity KW - Functional diversity KW - Käfer KW - Störungen KW - Taxonomische Vielfalt KW - Funktionelle Vielfalt KW - Trophische Interaktion Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68135 ER - TY - THES A1 - Schlipf, Jón Benedikt T1 - Enhancement of group-IV optoelectronic sensing devices through materials engineering and nanostructuring T1 - Verbesserung von optoelektronischen Sensoren der Gruppe IV durch Werkstofftechnik und Nanostrukturierung N2 - Driven by the continuous research progress in integrated electronics towards increasing complexity and miniaturization, semiconductor technology has not only yielded very powerful electronic devices, but also provided the necessary tools for miniaturization of mechanical, optical and other functions into micro- and nanoscale devices. While transistor scaling approaches the physical limits mainly governed by heat dissipation, further advances are predicted to stem from the integration of additional functionality into integrated circuits instead. For the case of photonics and optoelectronics, which have plenty of applications in computing, communications and sensing, silicon devices have been applied commercially for several years. While being compatible with mainstream electronics, silicon does not offer the optimum properties for mediation between optics and electronics compared to, for example, III-V materials. To alleviate this, properties can be improved both through wavelength-scale structuring and exploitation of resonances, and through alloying with other group-IV materials like germanium and tin. Both of these avenues are studied within this work. On one hand, nanophotonic structures, most notably metasurfaces, and corresponding simulation and optimization algorithms, are developed for selective filtering and enhancement of light-matter interactions. On the other hand, group-IV materials are studied, most notably their non-destructive characterization with optical methods. N2 - Auf dem Weg zu kontinuierlicher Steigerung von Komplexität und Miniaturisierung in der Elektronik hat die Halbleiterindustrie nicht nur sehr effektive elektronische Bauelemente hervorgebracht, sondern auch die Werkzeuge für die Miniaturisierung mechanischer, optischer und weiterer Funktionen in den Mikro- und Nanometerbereich geliefert. Während die Skalierung von Transistoren langsam durch die Energieverluste und resultierende Erwärmung beschränkt wird, werden weitergehende Fortschritte eher in der Integration zusätzlicher Funktionalitäten in integrierte Schaltkreise erwartet. Im Bereich der Photonik und Optoelektronik mit zahlreichen Anwendungen in Rechentechnik, Nachrichtentechnik und Sensorik werden Silizium-basierte Bauelemente seit einigen Jahren kommerziell eingesetzt. Während diese kompatibel zu einem Großteil der Elektronik sind, bietet Silizium im Vergleich zu beispielsweise III-V-Materialien für die Verbindung von Optik und Elektronik suboptimale Eigenschaften. Abhilfe bietet die Verbesserung von Bauelementeigenschaften sowohl durch Strukturierung auf der Größenskala der Wellenlänge als auch durch die Legierung mit anderen Gruppe-IV-Materialien wie Germanium und Zinn. Diese Arbeit beschreibt Forschung in beiden Richtungen. Auf der einen Seite wurden nanophotonische Strukturen, vor allem sogenannte Metaoberflächen, zur Verstärkung und selektiven Filterung der Interaktion von Licht und Materie und die dazu nötigen entsprechenden Simulations- und Optimierungsverfahren entwickelt. Auf der anderen Seite beschäftigt sich die Arbeit mit der Weiterentwicklung von siliziumkompatiblen Materialien der vierten Hauptgruppe, vor allem mit der nicht destruktiven Charakterisierung solcher Materialien mit optischen Verfahren. KW - Metasurface KW - Group-IV KW - Plasmonics KW - Photodetector KW - Nanophotonik KW - Plasmonik KW - Gruppe-IV-Materialien KW - Integrierte Schaltung KW - Nanophotonik KW - Plasmonik KW - Silicium KW - Germanium Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67979 ER - TY - THES A1 - Osou, Rokan T1 - Inspiring heritage in contemporary architekture : a case study of Aga Khan Award for Architecture T1 - Erbe als Inspiration für zeitgenössische Architektur : der Aga Khan Preis für Architektur als Fallstudie N2 - The Arab countries have notably rich and valuable architectural history; however, the buildings of the last 80 years are predominantly featureless or only use superficially decorative traditional architectural elements. This debate has been discussed by historians, architects, and urban planners for more than five decades. The Aga Khan Award for Architecture, one of the most momentous pioneering awards in Islamic countries concerning architectural identity and the improvement of built environments, has significantly contributed to this discussion. In the 1950s and 1960s, the Western International Style was imported into Arab countries without considering its compatibility with the local climate and culture; Arab architects, holders of European graduate degrees, and Western planners and architects were invited by the newly liberated countries' national governments to lead the architecture modernization process. As a response to the International Style and the resulting global mono-architecture that emerged after the 1960s, new trends such as New Vernacular (the contemporary reinterpretation of Vernacular techniques and traditions in architecture), Contextualism, and Critical Regionalism arose to show that architecture should reference the physical and cultural contexts. In addition, the current climate crisis has raised awareness of a rethinking. This study uses crucial research and architectural examples to show a way toward contextual architecture in Arab countries. In particular, it draws on Paul Ricoeur's work in History and Truth to ask the following questions: “How can traditional architecture be part of the modernization process and at the same time retain its distinct entity?” “Can approaches based on tradition solve the identity crisis in Arabic architecture? ”and "Can lessons be learned for future projects? " The most worthwhile contemporary buildings in the Arab countries inspired by the architectural heritage and/or awarded the Aga Khan Award for Architecture have been researched. The author comes to the conclusion that the study of traditional architecture can contribute to improving the ecological balance of future architecture, while preserving the architectural and cultural identity of the Arab countries. A combination of understanding the environmental performance of Vernacular Architecture with sustainable features and the current knowledge of building science and technology may help in finding effective contextual strategies both culturally and climatically. These strategies may be used today to provide sustainable heritage for future generations. N2 - Die arabischen Länder besitzen eine besonders reiche und wertvolle Baugeschichte; die Bauten der letzten 80 Jahre sind dagegen überwiegend gesichtslos oder verwenden nur oberflächlich dekorative traditionelle Architekturelemente. Dieser Gegensatz wird von Historikern, Architekten und Stadtplanern seit über fünf Jahrzehnten diskutiert. Der Aga-Khan-Preis für Architektur, eine der bedeutendsten wegweisenden Auszeichnungen in den islamischen Ländern zur architektonischen Identität und Verbesserung der bebauten Umwelt, hat zu dieser Diskussion in hohem Maße beigetragen. In den 1950er und 1960er Jahren wurde der internationale westliche Stil in die arabischen Länder importiert, ohne dessen Vereinbarkeit mit dem örtlichen Klima und der Kultur zu berücksichtigen. Arabische Architekten mit europäischen Hochschulabschlüssen sowie westliche Planer und Architekten wurden von den nationalen Regierungen der nunmehr autonomen Staaten eingeladen, den Modernisierungsprozess auch in der Architektur voranzubringen. Als Antwort auf den internationalen Stil und die daraus hervorgegangene globale Monoarchitektur entstanden nach den 1960er Jahren neue Richtungen wie New Vernacular (die zeitgenössische Neuinterpretation volkstümlicher Techniken und Traditionen in der Architektur), Kontextualismus und kritischer Regionalismus, um zu zeigen, dass sich Architektur auf den physischen und kulturellen Kontext beziehen sollte. Die aktuelle Klimakrise hat das Bewusstsein für ein Umdenken befördert. In der vorliegenden Arbeit werden die entscheidenden Forschungen und Architekturbeispiele herangezogen, um einen Weg zu einer kontextuellen Architektur in den arabischen Ländern aufzuzeigen. Insbesondere stützt sie sich auf Paul Ricoeurs Werk History and Truth, um folgende Fragen zu stellen: „Wie kann die traditionelle Baukunst Teil des Modernisierungsprozesses sein und gleichzeitig ihre Eigenständigkeit bewahren?“, „Können Ansätze, die auf Tradition basieren, eine Lösung für die Identitätskrise in der arabischen Architektur sein?“ und „Kann daraus für zukünftige Projekte gelernt werden?“ Recherchiert werden dazu die bemerkenswertesten zeitgenössischen Bauten in den arabischen Ländern, die vom architektonischen Erbe inspiriert und/oder mit dem Aga-Khan-Preis für Architektur ausgezeichnet wurden. Die Autorin kommt zum Schluss, dass das Studium der traditionellen Baukunst zur Verbesserung der ökologischen Bilanz der zukünftigen Architektur beitragen und gleichzeitig die architektonische und kulturelle Identität der arabischen Länder gewahrt bleiben kann. Eine Kombination aus dem Verständnis der ökologischen Bilanz der traditionellen volkstümlichen Architektur mit nachhaltigen Eigenschaften und dem aktuellen Wissen über Bauwissenschaft und Technologie kann helfen, effektive kontextbezogene Strategien sowohl kulturell als auch klimatisch zu entwickeln. Diese Strategien können heute angewandt werden, um ein nachhaltiges Erbe für künftige Generationen zu schaffen. KW - New vernacular KW - Nachhaltige Architektur KW - Critical regionalism KW - Aga Khan Award for Architecture KW - Arab Architecture KW - Sustainability KW - Aga-Khan-Preis für Architektur KW - Traditionen in der Architektur KW - Kritischer Regionalismus KW - Arabische Architektur KW - Arabien KW - Aga Khan award for architecture KW - Architektur KW - Architekturkritik KW - Regionalismus KW - Volksarchitektur KW - Nachhaltigkeit KW - Bauökologie KW - Geschichte Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67984 ER - TY - THES A1 - de Tomás Marín, Sergio T1 - Analysis of the functional structure of plant communities from the sub-Mediterranean ecotone T1 - Analyse der funktionellen Struktur von Pflanzengemeinschaften aus dem submediterranen Ökoton N2 - Ecotones are transitional regions between two areas with contrasting ecological features, where elements from the adjacent systems as well as unique species coexist. They are ideal systems to study community assembly mechanisms along environmental gradients. The Iberian Peninsula is one of the largest ecotones in Europe, with Mediterranean climate in the south and Temperate in the north, area known as the sub-Mediterranean region. The broad aim of this thesis is to understand the mechanisms driving plant community assembly in the Iberian sub-Mediterranean ecotone from a functional trait-based approach. In chapter 3 we focused on the two main tree species in a sub-Mediterranean forest of central Spain known as Hayedo de Montejo (UNESCO World Heritage Site): Fagus sylvatica L., a typical Eurosiberian species, and Quercus pyrenaica Willd., a typical Mediterranean species. We quantified functional niche partitioning by estimating the hypervolume of nine traits related to resource acquisition plus relative growth rate as an additional trait. We also estimated environmental niche similarity between both species. While both species shared the environmental niche, they showed notably different functional resource-use strategies, promoting a high complementarity between them. In chapter 4 we studied the mechanisms driving the assembly of 19 woody species in six communities of the Hayedo de Montejo forest. We analysed functional structure variations among communities by estimating the community-weighted mean (CWM), skewness (CWS) and kurtosis (CWK) at whole-plant level. Additionally, we estimated the relative contribution of species turnover and intraspecific trait variability (ITV) to variation in CWM. We detected three axes of variation: Leaf and Root Economics Spectrum, and plant hydraulic architecture, respectively. CWM strongly differed among communities according to their biogeographic origin (Eurosiberian vs Mediterranean). Differences in CWS and CWK indicated different trends in the functional structure among communities and the coexistence of different functional strategies, respectively. Variation in CMW among communities was mainly due to ITV. In chapter 5 we analyzed the taxonomic, phylogenetic and functional diversity of four sub-Mediterranean grasslands of contrasting biogeographic origin (Eurosiberian vs Mediterranean). Further, we decoupled phylogeny and traits to uncover potentially hidden patterns. Communities segregated by their biogeographic origin (Eurosiberian vs Mediterranean) along a soil recourse gradient in line with the Economics Spectrum; however, some traits varied independently from this axis. Assembly patterns showed a general phylogenetic over-dispersion together with functional clustering when decoupling phylogeny and traits. Our results support the idea that the sub-Mediterranean ecotone is a highly diverse and fragile habitat, where even minor environmental changes can lead to strong changes in the functional structure of the ecosystem. N2 - Ökotone sind Übergangsregionen zwischen zwei Gebieten mit kontrastierenden ökologischen Merkmalen, in denen Elemente aus den benachbarten Systemen sowie einzigartige Arten koexistieren. Sie sind ideale Systeme zur Untersuchung der Mechanismen der Gemeinschaftsbildung entlang von Umweltgradienten. Die Iberische Halbinsel ist einer der größten Ökotone in Europa, mit mediterranem Klima im Süden und gemäßigtem Klima im Norden, einem Gebiet, das als submediterrane Region bekannt ist. Das allgemeine Ziel dieser Arbeit ist es, die Mechanismen zu verstehen, die den Aufbau von Pflanzengemeinschaften im submediterranen Ökoton der Iberischen Halbinsel vorantreiben, und zwar auf der Grundlage funktioneller Merkmale. In Kapitel 3 konzentrierten wir uns auf die beiden wichtigsten Baumarten in einem submediterranen Wald in Zentralspanien, dem Hayedo de Montejo (UNESCO-Welterbe): Fagus sylvatica L., eine typische eurosibirische Baumart, und Quercus pyrenaica Willd., eine typische mediterrane Baumart. Wir quantifizierten die funktionale Nischenaufteilung, indem wir das Hypervolumen von neun Merkmalen schätzten, die mit dem Ressourcenerwerb zusammenhängen, sowie die relative Wachstumsrate als zusätzliches Merkmal. Außerdem schätzten wir die Ähnlichkeit der ökologischen Nische zwischen beiden Arten. Obwohl sich beide Arten die Umweltnische teilten, wiesen sie deutlich unterschiedliche funktionale Strategien zur Ressourcennutzung auf, was zu einer hohen Komplementarität zwischen ihnen führte. In Kapitel 4 untersuchten wir die Mechanismen, die die Ansammlung von 19 holzigen Arten in sechs Gemeinschaften des Hayedo de Montejo-Waldes antreiben. Wir analysierten die Unterschiede in der funktionalen Struktur zwischen den Gemeinschaften, indem wir den gemeinschaftsgewichteten Mittelwert (CWM), die Schiefe (CWS) und die Wölbung (CWK) auf der Ebene der gesamten Pflanze schätzten. Zusätzlich schätzten wir den relativen Beitrag des Artenumsatzes und der intraspezifischen Merkmalsvariabilität (ITV) zur Variation des CWM. Wir entdeckten drei Achsen der Variation: Das ökonomische Spektrum der Blätter und Wurzeln bzw. die hydraulische Architektur der Pflanzen. Die CWM unterschieden sich stark zwischen den Gemeinschaften je nach ihrem biogeografischen Ursprung (Eurosibirisch vs Mediterran). Unterschiede in CWS und CWK wiesen auf unterschiedliche Trends in der funktionellen Struktur der Gemeinschaften bzw. auf die Koexistenz verschiedener funktioneller Strategien hin. Die Unterschiede in der CMW zwischen den Gemeinschaften waren hauptsächlich auf ITV zurückzuführen. In Kapitel 5 analysierten wir die taxonomische, phylogenetische und funktionelle Vielfalt von vier submediterranen Graslandschaften unterschiedlicher biogeographischer Herkunft (Eurosibirisch vs Mediterran). Außerdem haben wir Phylogenie und Merkmale entkoppelt, um potenziell verborgene Muster aufzudecken. Die Gemeinschaften trennten sich nach ihrer biogeografischen Herkunft (Eurosibirisch vs Mediterran) entlang eines Bodenregressionsgradienten in Übereinstimmung mit dem ökonomischen Spektrum; einige Merkmale variierten jedoch unabhängig von dieser Achse. Die Versammlungsmuster zeigten eine allgemeine phylogenetische Überdispersion zusammen mit einer funktionellen Clusterung, wenn man Phylogenie und Merkmale entkoppelt. Unsere Ergebnisse unterstützen die Idee, dass das submediterrane Ökoton ein sehr vielfältiger und empfindlicher Lebensraum ist, in dem selbst geringe Umweltveränderungen zu starken Veränderungen in der funktionellen Struktur führen können. KW - Functional Ecology KW - Sub-Mediterranean Ecotone KW - Community Aseembly KW - Plant Ecology KW - Umweltnische KW - Sub-Mediterrane Ökotone KW - Funktionelle Struktur KW - Intraspezifische Variabilität KW - Gemeinschaftliche Versammlung KW - Iberische Halbinsel KW - Ökoton KW - Waldgesellschaft KW - Gründlandgesellschaft KW - Ökologische Nische Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68044 ER - TY - THES A1 - Le, Quang Huy T1 - Empirical large-signal modeling of 22-nm FDSOI CMOS transistors in RF/mm-Wave range T1 - Empirische Großsignal-Modellierung von 22-nm-FDSOI-CMOS-Transistoren im RF/mm-Wellenbereich N2 - In recent years, the deployment of the 5th generation (5G) telecommunications network has fuelled growing interest in low-power and low-cost wireless transceivers in the radio frequency integrated circuits (RFIC) market. With silicon-based complementary- metal-oxide-semiconductor (CMOS) technologies, the digital circuitries and the RF front-end can be implemented monolithically as a single system-on-chip (SoC). In such scenario, advanced fully depleted silicon-on-insulator (FDSOI) technology has emerged as a potential candidate to meet the market demand. In particular, the industry’s 22-nm FDSOI technology has been continuously matured in accordance with the development roadmap for 5G mm-wave applications. Research in transistor device modeling is of high importance to support the technology development process. Moreover, a large-signal model that accurately captures and reflects the transistor’s nonlinear behaviour is essential for circuit design and reliability analysis. Hence, this thesis deals with measurement-based approach, i.e., empirical modeling, to develop a suitable large-signal model for the mm-wave transistors in 22-nm FDSOI technology platform. A versatile and efficient large-signal model based on the Angelov (Chalmers) model is proposed in this work. Besides, artificial neural network (ANN) is utilized to model the gate charge of the transistors. Moreover, the systematic modeling procedure addresses many important issues to ensure good model-to-hardware correlation. The proposed model is well validated for small-signal operation up to 110 GHz. Furthermore, by means of non- 50-Ω large-signal measurements, the excellent model validity to predict the nonlinear distortions of the FDSOI transistors is also comprehensively demonstrated. Finally, to evaluate the model applicability in RF circuit design, the proposed model is implemented in a commercial circuit simulator for the design of a wideband 22-nm FDSOI power amplifier. N2 - In den letzten Jahren hat die Einführung des Telekommunikationsnetzes der 5. Generation (5G) das Interesse an stromsparenden und kostengünstigen drahtlosen Transceivern auf dem Markt für integrierte Hochfrequenzschaltungen (RFIC) geschürt. Mit siliziumbasierten Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS)-Technologien können die digitalen Schaltkreise und das HF-Front-End monolithisch als ein einziges System-on-Chip (SoC) implementiert werden. In einem solchen Szenario hat sich die fortschrittliche Fully-Depleted-Silicon-On-Insulator (FDSOI) als potenzieller Kandidat herausgestellt, um die Marktnachfrage zu erfüllen. Insbesondere die 22-nm-FDSOI-Technologie der Industrie wurde gemäß der Entwicklungs-Roadmap für 5G-mm-Wellen-Anwendungen kontinuierlich weiterentwickelt. Forschung im Bereich der Transistor-Bauelementemodellierung ist von großer Bedeutung, um den Technologieentwicklungsprozess zu unterstützen. Darüber hinaus ist ein Großsignalmodell, welches das nichtlineare Verhalten des Transistors genau erfasst und widerspiegelt, für das Schaltungsdesign und die Zuverlässigkeitsanalyse unerlässlich. Daher befasst sich diese Arbeit mit einem messbasierten Ansatz, d. h. empirischer Modellierung, um ein geeignetes Großsignalmodell für die mm-Wellen-Transistoren in der 22-nm-FDSOI-Technologieplattform zu entwickeln. In dieser Arbeit wird ein vielseitiges und effizientes Großsignalmodell auf der Grundlage des Angelov (Chalmers)-Modells vorgeschlagen. Außerdem wird ein künstliches neuronales Netzwerk (KNN) verwendet, um die Gate-Ladung der Transistoren zu modellieren. Darüber hinaus spricht das systematische Modellierungsverfahren viele wichtige Punkte an, um eine gute Korrelation zwischen Modell und Hardware sicherzustellen. Das vorgeschlagene Modell ist für den Kleinsignalbetrieb bis 110 GHz gut validiert. Darüber hinaus wird anhand von Nicht-50-Ω-Großsignalmessungen die hervorragende Modellvalidität zur Vorhersage der nichtlinearen Verzerrungen der FDSOI-Transistoren umfassend demonstriert. Um schließlich die Anwendbarkeit des Modells im HF-Schaltungsdesign zu bewerten, wird das vorgeschlagene Modell in einem kommerziellen Schaltungssimulator für den Entwurf eines Breitband-22-nm-FDSOI-Leistungsverstärkers implementiert. KW - mm-wave KW - 22-nm KW - FDSOI KW - CMOS KW - ANN KW - Large-signal model KW - KNN KW - Großsignalmodell KW - mm-Wellen KW - Modellierung KW - Großsignalverhalten KW - Transistor KW - SOI-Technik KW - CMOS-Schaltung KW - Milimeterwelle KW - 5G Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68077 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,30 (29.08.2024) N2 - Fünfte Änderungssatzung zur Allgemeinen Prüfungs- und Studienordnung für Master-Studiengänge (RahmenO-MA) Lesefassung: Allgemeine Prüfungs- und Studienordnung für Master-Studiengänge an der BTU Cottbus–Senftenberg (RahmenO-BA) vom 12. September 2016 i. d. F. der Fünften Änderungssatzung zur Allgemeine Prüfungs- und Studienordnung für Master-Studiengänge an der BTU Cottbus–Senftenberg (RahmenO-BA) vom 27. August 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.30 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67731 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,29 (29.08.2024) N2 - Fünfte Änderungssatzung zur Allgemeinen Prüfungs- und Studienordnung für Bachelor-Studiengänge (RahmenO-BA) Lesefassung: Allgemeine Prüfungs- und Studienordnung für Bachelor-Studiengänge an der BTU Cottbus–Senftenberg (RahmenO-BA) vom 12. September 2016 i. d. F. der Fünften Änderungssatzung zur Allgemeine Prüfungs- und Studienordnung für Bachelor-Studiengänge an der BTU Cottbus–Senftenberg (RahmenO-BA) vom 27. August 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.29 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67724 ER - TY - THES A1 - Bytyqi, Afrim T1 - Beneath the surface : unmasking the hidden risks and disadvantages of outsourcing in early drug development T1 - Unter der Oberfläche : Aufdeckung der versteckten Risiken und Nachteile des Outsourcings in der frühen Arzneimittelentwicklung N2 - This research examines the impact of outsourcing on knowledge and technology development in clinical research, with a particular focus on early drug development. It explores how outsourcing, while offering short-term advantages such as cost reduction and access to specialized expertise, can lead to long-term disadvantages such as loss of knowledge, reduced scientific integrity and altered power dynamics between sponsors and vendors. The study highlights the ethical and philosophical implications of transferring responsibilities to vendors, including the potential for reduced autonomy and expertise among sponsor personnel and the risks associated with reliance on vendor-generated data. To address these challenges, an alternative operating model is proposed that emphasizes shared responsibility and greater involvement of sponsor staff in research activities to maintain knowledge integrity, ensure research quality and promote professional development. N2 - Dieses Forschungsprojekt untersucht die Auswirkungen von Outsourcing auf die Entwicklung von Wissen und Technologie in der klinischen Forschung, mit besonderem Schwerpunkt auf den frühen Phasen der Arzneimittelentwicklung. Es wird untersucht, wie Outsourcing kurzfristige Vorteile wie Kostenreduktion und Zugang zu spezialisierter Expertise bietet, aber auch langfristige Nachteile wie Wissensverlust, Beeinträchtigung der wissenschaftlichen Integrität und veränderte Machtverhältnisse zwischen Sponsoren und Vendoren mit sich bringen kann. Die Studie beleuchtet die ethischen und philosophischen Implikationen der Übertragung von Verantwortung an Vendoren, einschließlich des potenziellen Verlustes an Autonomie und Expertise für Sponsoren, sowie die Risiken, die mit der Abhängigkeit von den durch Vendoren generierten Daten verbunden sind. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wird ein alternatives Betriebsmodell vorgeschlagen, das den Schwerpunkt auf geteilte Verantwortlichkeiten und eine stärkere Einbeziehung des Sponsorpersonals in die Forschungsaktivitäten legt, um die Integrität des Wissens zu wahren, die Qualität der Forschung zu sichern und die berufliche Entwicklung zu fördern. KW - Wissensentwicklung KW - Hidden risks KW - Disadvantages of outsourcing KW - Early drug development KW - Responsibility KW - Knowledge development KW - Versteckte Risiken KW - Nachteile des Outsourcings KW - Frühe Arzneimittelentwicklung KW - Verantwortung KW - Arzneimittelentwicklung KW - Outsourcing KW - Risikoanalyse Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-68027 ER - TY - THES A1 - Rohde-Abuba, Caterina T1 - Un/doing Migration : understanding the performativity of migrant identities in care work T1 - Un/Doing Migration : die Performativität von Migrationsidentitäten in Care Work N2 - This Rahmenpapier discusses the performativity approaches of Bourdieu and Butler as reflexive research perspectives on the social construction of migrant and refugee identities. Focusing on the performativity of speech acts and emotionalized enactments, I employ empirical data examples about commodified and familial care work that reveals how migration and refugeeness are constituted in micro-level face-to-face interactions. Introducing the concepts of doing, undoing and not doing migration/refugeeness, I show different care performances that reproduce, transform or subvert social identities in the interplay of individual agency with the social regulation by institutional, organizational and discursive structures of the national migration, asylum and integration regimes. Throughout the paper, I argue that the social order of migration/refugeeness is biopolitical and postcolonial: drawing on historical images of orientalism, social positions of internal others are constituted and simultaneously subordinated to the majority society. Regulated by biopolitical means of administration and disciplining, social processes of doing of migration/refugeeness generate affective values in the images of internal and external others, who supposedly depend on the care and control of the hegemonic nation. When 'migrant/refugee workers' are used as an effective and economical solution to the increasing labor demand of the nation and when 'refugee families' become a commodity on the national market of public and private social services, the social order of migration/refugeeness materializes in productive values that benefit the nation state. N2 - Dieses Rahmenpapier behandelt die Performativitätsansätze von Bourdieu und Butler als reflexive Forschungsperspektiven auf die soziale Konstruktion von Migrations- und Fluchtidentitäten. Datenbeispiele zu kommerzialisierter und familiärer care work zeigen, dass Migration und Flucht auf der Mikro-Ebene in emotionalisierten Sprechakten und Interaktionen konstituiert werden. Mithilfe von Konzepten des doing, not doing und undoing migration/refugeeness wird untersucht, wie care Praktiken soziale Identitäten im Zusammenspiel von individuellen Handlungen mit der Regulierung durch nationale Migrations-, Asyl- und Integrationsregime produzieren, transformieren oder subvertieren. Ich argumentiere, dass die soziale Ordnung von Migration/Flucht biopolitisch und postkolonial ist: Unter Rückgriff auf historische Bilder des Orientalismus werden soziale Positionen interner Anderer konstituiert und gleichzeitig der Mehrheitsgesellschaft untergeordnet. Reguliert durch biopolitische Mittel der Administration und Disziplinierung erzeugen soziale Prozesse des doing migration/refugeeness affektive Werte in den Imaginationen interner und externer Anderer bezüglich ihrer mutmaßlichen Abhängigkeit von Fürsorge und Kontrolle durch die hegemoniale Mehrheitsgesellschaft. Indem „Migranten/Flüchtlinge“ als effektive und wirtschaftliche Lösung für den steigenden Arbeitskräftebedarf der kommerzialisierten care work genutzt werden und „Flüchtlingsfamilien“ als Objekte von Sozialdienstleistungen der öffentlichen care work herangezogen werden, materialisiert sich die soziale Ordnung von Migration/Flucht in produktiven Werten, die dem Nationalstaat zugutekommen. KW - Refugeenes KW - Migration KW - Reflexivity KW - Performativity KW - Identities KW - Flucht KW - Performativität KW - Identität KW - Biopolitik KW - Biopolitik KW - Flüchtlingslager KW - Identität KW - Performativität Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67947 ER - TY - THES A1 - Perez-Bosch Quesada, Emilio T1 - In-depth electrical characterization of HfO₂-based memristive devices for their integration in CMOS-compatible neuromorphic systems T1 - Elektrische Charakterisierung von HfO₂-basierten memristiven Bauelementen zur Integration in CMOS-kompatible neuromorphe Systeme N2 - The rapid development of information and communication technologies is reaching critical limits that might compromise the global digitalization progress, one of the main economy pillars nowadays. Among others, limits like the end of Moore’s law, derived from miniaturization issues in nano-scale devices; the need for massive data processing parallelization due to the ever-increasing amount of data generated in every single aspect of our daily routine; and the acute increase of the annual electricity consumption in data center due to energy inefficiency in their computational architectures. Therefore, the need for partial or complete migration of current computing paradigms towards more sustainable ones is of paramount importance to bypass these limits. Neuromorphic computing systems inspired by the neural and synaptic activity of the human brain irrupted as an innovative alternative to merge memory and computing units, traditionally separated following the von Neumann architecture. Emerging non-volatile memory technologies, specifically the Resistive Random Access Memory (RRAM) technology, are playing important roles in the development of new computing paradigms due to their outstanding properties, namely, fast switching, high scalability, long state retention and their multilevel-cell capabilities, among others. The later stands out as a key feature to increase memory densities at lower area cost and it lately gathered special interest concerning neuromorphic applications. Due to the uncertainty surrounding the stochastic processes governing the resistive switching of the RRAM technology, here is still scarce number of real RRAM-based hardware implementations. In this work, motivated by the impact of the inherent stochasticity of the RRAM technology on neuromorphic systems’ performance, a thorough wafer-scale electrical characterization is carried out over HfO2-based RRAM devices to study their quasistatic response. Their non-idealities are identified, in a way that they could be modelled and potentially mitigated to enhance the memristive devices stability and thus, their performance carrying out multiply-accumulate (MAC) tasks, fundamental operations for the implementation of artificial intelligence (AI) applications. This characterization supports the adaptation of three physics-based compact models and an empirical study of vector-matrix multiplication (VMM) operations performed using real RRAM devices for neuromorphic applications. The impact of the devices’ non-idealities on the final operation results is assessed along consecutive VMMs. This work sets the baseline of the quasistatic characterization of IHP’s RRAM devices and opens the way towards real ardware neuromorphic systems with such technology. N2 - Durch die immer schnelle voranschreitende Entwicklung von Informations- und Kommunikationstechnologien werden kritische Grenzen erreicht, die dem globalen Digitalisierungsprozess im Wege stehen. Eine dieser Grenzen ist das Mooresche Gesetz, welches den Skalierungsprozess von integrierten Schaltkreisen beschreibt. Außerdem steigt der Bedarf der Informationsverarbeitung von digitalen Daten und damit dem globalen Energieverbrauch stetig an. Deshalb müssen herkömmliche Rechnerstrukturen durch neue nachhaltigere Konzepte, welche energiesparender arbeiten sollen, ersetzt werden. In klassischen von-Neumann Computern sind das Speicher- und Rechenwerk voneinander getrennt. Eine Möglichkeit, die angesprochenen Grenzen zu überwinden, sind neuromorphe Rechner, welche von neuronalen Strukturen inspiriert sind, in denen speichernde Bauelemente gleichzeitig einen Teil der Rechnung Übernehmen (In-Memory Computing). Eine dafür geeignete Technologie ist RRAM (Resistive Random Access Memory), dank deren Eigenschaften wie: Nichtflüchtigkeit, gute Skalierbarkeit, schnelles Schaltverhalten, lange Rentention-Zeiten und der Speichermöglichkeit mehrerer Bits pro Zelle. Gerade die zuletzt genannte Eigenschaft ist wichtig, um kompakte In-Memory Computing Einheiten für neuromorphe Anwendungen zu entwickeln. Des Weiteren können RRAM-Speicherzellen zusammen mit Transistoren in integrierten Schaltkreisen gefertigt werden. Auf Grund verschiedener Nicht-Idealitäten der RRAM-Bauelemente gibt es bis zum heutigen Zeitpunkt nur wenige neuromorphe RRAM-Systeme. In dieser Arbeit wird eine umfängliche On-Wafer Untersuchung zum statischen Verhalten von integrierten HfO2-basierten RRAM-Bauelementen durchgeführt. Die angesprochenen Nicht-Idealitäten werden auf Grundlage der Messwerte quantisiert und Empfehlungen, wie dieses stochastische Verhalten für Anwendungen der künstlichen Intelligenz genutzt werden können gegeben. Diese Charakterisierung hilft bei der Adapation von drei physikalischen RRAM-Modellen. Ausgehend von den Messungen wird der Einsatz von RRAMs für die Berechnung von Vektor-Matrix Multipliationen (VMMs) überprüft. Diese mathematische Operation ist in neuromorphen Anwendungen allgegenwärtig. Es wird weiterhin untersucht, wie die Nicht-Idealitäten der RRAMs sich auf das Rechenergebnis auswirkt. Diese Arbeit legt durch die Charakterisierung von IHP‘s RRAM-Technologie den Grundstein für energieeffiziente neuromorphe Hardware-Beschleuniger mit eben dieser Technologie. KW - Vector-matrix multiplications, KW - Neuromorphic computing KW - RRAM KW - Non-volatile KW - Vektor-Matrix-Multiplikationen KW - RRAM KW - Neuromorphes Rechnen KW - Neuromorphing KW - Neuronales Netz KW - Resistive RAM Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67815 ER - TY - RPRT A1 - Zink, Benita A1 - Fritsch, Manuel T1 - Braunkohleausstieg in der Lausitz : Volks- und betriebswirtschaftliche Konsequenzen T1 - Brown coal phase-out in Lusatia : economic and business consequences N2 - Der geplante Braunkohleausstieg bis 2038 stellt die Lausitz vor große wirtschaftliche Herausforderungen, da die Region stark von der Braunkohleindustrie abhängig ist. Im Jahr 2021 waren in der Lausitz etwa 6.370 Personen direkt in der Braunkohleindustrie beschäftigt, wobei fast 940 Millionen Euro Wertschöpfung generiert wurden. Indirekt hängen weitere 5.195 Arbeitsplätze und zusätzliche Wertschöpfung von der Industrie ab, was insgesamt 11.565 Arbeitsplätze und 1,5 Milliarden Euro Wertschöpfung ausmacht – das entspricht 2,2 Prozent der regionalen Arbeitsplätze und 4,6 Prozent der Bruttowertschöpfung. Der Produktionswert der Braunkohleindustrie beläuft sich auf 4,5 Milliarden Euro oder 6,6 Prozent der regionalen Produktion. Die Umstrukturierung der Wirtschaft ist notwendig, um den Wegfall dieser Wertschöpfung zu kompensieren. Besonders betroffen werden die direkt in der Braunkohleindustrie Beschäftigten sein, aber auch die vorgelagerten Zulieferer sind erheblich gefährdet. Die Analyse zeigt, dass 18 Prozent der 4.273 Arbeitsplätze in der Vorleistungsgüterherstellung für die Braunkohleindustrie als gering gefährdet gelten, da sie alternative Absatzmärkte finden könnten. 56 Prozent der Arbeitsplätze sind mittelmäßig gefährdet, darunter wertschöpfungsintensive Branchen wie Teile des Verarbeitenden Gewerbes und bestimmte Dienstleistungen. Hochgefährdet sind 26 Prozent der Arbeitsplätze, insbesondere in der Logistik und im Transport. Sollten die gefährdeten Vorleistungsarbeitsplätze verloren gehen, entspräche dies einem Rückgang von 1,3 Prozent der gesamten Wertschöpfung in der Lausitz. Auch der durch den Konsum der braunkohleabhängigen Beschäftigten generierte wirtschaftliche Impuls ist durch den Braunkohleausstieg bedroht. Der Einkommenseffekt wird den Konsum erheblich mindern, insbesondere wenn viele Arbeitsplätze in der Braunkohleindustrie und ihren Zulieferunternehmen wegfallen. Um die negativen Effekte abzufedern und eine Abwanderung zu vermeiden, ist es entscheidend, den von Arbeitslosigkeit betroffenen Personen Perspektiven in der Region zu bieten. Zusammengefasst zeigt die Studie, dass der Braunkohleausstieg erhebliche wirtschaftliche Risiken für die Lausitz birgt, sowohl direkt in der Braunkohleindustrie als auch in den vorgelagerten Branchen. Ein frühzeitiges Erschließen alternativer Absatzmärkte und Investitionsimpulse sind entscheidend, um die negativen Auswirkungen zu minimieren und die regionale Wirtschaft nachhaltig umzustrukturieren. N2 - The planned phase-out of lignite by 2038 poses major economic challenges for Lusatia, as the region is heavily dependent on the lignite industry. In 2021, around 6,370 people in Lusatia were directly employed in the lignite industry, generating almost 940 million euros in added value. A further 5,195 jobs and additional added value depend indirectly on the industry, making a total of 11,565 jobs and 1.5 billion euros in added value - this corresponds to 2.2 percent of regional jobs and 4.6 percent of gross value added. The production value of the lignite industry amounts to 4.5 billion euros or 6.6 percent of regional production. The restructuring of the economy is necessary to compensate for the loss of this added value. Those directly employed in the lignite industry will be particularly affected, but upstream suppliers are also at considerable risk. The analysis shows that 18 percent of the 4,273 jobs in intermediate goods manufacturing for the lignite industry are considered to be at low risk because they could find alternative sales markets. 56 percent of the jobs are at medium risk, including value-added-intensive sectors such as parts of the manufacturing industry and certain services. 26 percent of the jobs are at high risk, particularly in logistics and transport. If the intermediate goods jobs at risk were to be lost, this would correspond to a decline of 1.3 percent of the total value added in Lusatia. The economic stimulus generated by the consumption of lignite-dependent employees is also threatened by the lignite phase-out. The income effect will significantly reduce consumption, especially if many jobs in the lignite industry and its suppliers are lost. In order to cushion the negative effects and prevent migration, it is crucial to offer prospects in the region to those affected by unemployment. In summary, the study shows that the phasing out of lignite poses significant economic risks for Lusatia, both directly in the lignite industry and in the upstream sectors. Early development of alternative sales markets and investment incentives are crucial to minimising the negative effects and restructuring the regional economy in a sustainable manner. KW - Braunkohleausstieg KW - Lausitz KW - Konsequenzen KW - Lausitz KW - Strukturwandel KW - Braunkohlentagebau KW - Auswirkung KW - Braunkohlenindustrie KW - Wertschöpfungskette KW - Privater Verbrauch KW - Brown coal phase-out KW - Lusatia KW - Consequences Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67874 ER - TY - JOUR A1 - Klug, Marius A1 - Berg, Timo A1 - Gramann, Klaus T1 - Optimizing EEG ICA decomposition with data cleaning in stationary and mobile experiments JF - Scientific Reports N2 - Electroencephalography (EEG) studies increasingly utilize more mobile experimental protocols, leading to more and stronger artifacts in the recorded data. Independent Component Analysis (ICA) is commonly used to remove these artifacts. It is standard practice to remove artifactual samples before ICA to improve the decomposition, for example using automatic tools such as the sample rejection option of the AMICA algorithm. However, the effects of movement intensity and the strength of automatic sample rejection on ICA decomposition have not been systematically evaluated. We conducted AMICA decompositions on eight open-access datasets with varying degrees of motion intensity using varying sample rejection criteria. We evaluated decomposition quality using mutual information of the components, the proportion of brain, muscle, and 'other' components, residual variance, and an exemplary signal-to-noise ratio. Within individual studies, increased movement significantly decreased decomposition quality, though this effect was not found across different studies. Cleaning strength significantly improved the decomposition, but the effect was smaller than expected. Our results suggest that the AMICA algorithm is robust even with limited data cleaning. Moderate cleaning, such as 5 to 10 iterations of the AMICA sample rejection, is likely to improve the decomposition of most datasets, regardless of motion intensity. KW - Electroencephalography KW - Independent component analysis KW - Signal-to-Noise Ratio KW - Elektroencephalographie KW - Signal-Rausch Abstand KW - Unabhängige Komponentenanalyse Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1038/s41598-024-64919-3 SN - 2045-2322 VL - 14 PB - Springer CY - Heidelberg ER - TY - JOUR A1 - Khan, Muhammad Moman A1 - Sidorczuk, Katarzyna A1 - Becker, Juliane A1 - Aleksandrowicz, Adrianna A1 - Baraniewicz, Karolina A1 - Ludwig, Christina A1 - Ali, Aamir A1 - Kingsley, Robert A. A1 - Schierack, Peter A1 - Kolenda, Rafał T1 - Characterization of clumpy adhesion of Escherichia coli to human cells and associated factors influencing antibiotic sensitivity JF - Microbiology Spectrum N2 - Escherichia coli intestinal infection pathotypes are characterized by distinct adhesion patterns, including the recently described clumpy adhesion phenotype. Here, we identify and characterize the genetic factors contributing to the clumpy adhesion of E. coli strain 4972. In this strain, the transcriptome and proteome of adhered bacteria were found to be distinct from planktonic bacteria in the supernatant. A total of 622 genes in the transcriptome were differentially expressed in bacteria present in clumps relative to the planktonic bacteria. Seven genes targeted for disruption had variable distribution in different pathotypes and non-pathogenic E. coli, with the pilV and spnT genes being the least frequent or absent from most groups. Deletion (Δ) of five differentially expressed genes, flgH, ffp, pilV, spnT, and yggT, affected motility, adhesion, or antibiotic stress. ΔflgH exhibited 80% decrease and ΔyggT depicted 184% increase in adhesion, and upon complementation, adhesion was significantly reduced to 13%. ΔflgH lost motility and was regenerated when complemented, whereas Δffp had significantly increased motility, and reintroduction of the same gene reduced it to the wild-type level. The clumps produced by Δffp and ΔspnT were more resistant and protected the bacteria, with ΔspnT showing the best clump formation in terms of ampicillin stress protection. ΔyggT had the lowest tolerance to gentamicin, where the antibiotic stress completely eliminated the bacteria. Overall, we were able to investigate the influence of clump formation on cell surface adhesion and antimicrobial tolerance, with the contribution of several factors crucial to clump formation on susceptibility to the selected antibiotics. KW - Escherichia coli KW - Clumpy adhesion KW - Motility KW - Antibiotic tolerance KW - Stress KW - Escherichia coli KW - Zelladhäsion KW - Phänotyp KW - Genanalyse Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1128/spectrum.02606-23 SN - 2165-0497 VL - 12 IS - 5 PB - American Society for Microbiology (ASM) CY - Washington, DC ER - TY - JOUR A1 - Hasanuzzaman, Gazi A1 - Buchwald, Tom A1 - Schunk, Christoph A1 - Schröder, Andreas A1 - Egbers, Christoph A1 - Hampel, Uwe T1 - DATIV - Remote enhancement of smart aerosol measurement system using Raspberry Pi based distributed sensors JF - Sensors N2 - Enclosed public spaces are the hotspots for airborne disease transmission. To measure and maintain indoor air quality in terms of airborne transmission, an open source, low cost and distributed array of Particulate Matter Sensors has been developed and named as Dynamic Aerosol Transport for Indoor Ventilation or DATIV system. This system can use multiple Particulate Matter Sensors (PMS) simultaneously and can be remotely controlled using a Raspberry Pie based operating system. The data acquisition system can be easily operated using the GUI within any common browser installed on a remote device such as a PC or Smartphone with corresponding IP address. The software architecture and validation measurements are presented together with possible future developments. KW - Particulate matter KW - Aerosol KW - Low cost measurement system KW - Distributed sensors KW - Indoor ventilation Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3390/s24134314 SN - 1424-8220 VL - 24 IS - 13 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - THES A1 - Jirasek, Robert T1 - The linear parameter-varying framework for active vibration control of elastic kinetic structures T1 - Linear parameter-veränderliche Methoden zur aktiven Schwingungskontrolle von elastisch-kinetischen Strukturen N2 - Lightweight design is essential for preserving resources, and in addition, transformability can be beneficial for specific applications where multi-functionality is required. Multi-functionality contributes to saving resources by allowing multiple purposes to be served effectively and by allowing adaptation to changing needs. Elastic kinetics are a recent approach to design transformable lightweight structures with a stable transformation process, realized by elastic bending of structural members. Their lightweight and flexible design comes at the cost of increased sensitivity to static and dynamic disturbances. However, most of the current research concentrates on transformation principles instead of on disturbance mitigation. This research focuses on dynamic disturbance mitigation for transformable lightweight structures based on elastic kinetics using active control. The dynamic behavior of such structures is transformation state dependent due to geometric nonlinearities, which is not easily captured by linear time-invariant methods. For this reason, modeling and control design are performed in the linear parameter-varying (LPV) framework. Thereby, two distinct LPV modeling methodologies are investigated, one based on finite element models and another utilizing experimental system identification techniques. Furthermore, LPV control strategies are introduced, which allow to adapt to the varying structural dynamics encountered in elastic kinetics. To validate the efficacy of the modeling and control approaches, a physical demonstrator resembling a segment of an elastic kinetic roof structure is realized within a laboratory environment. This demonstrator structure is used for experimental studies to assess the accuracy and performance of the introduced methods. Utilizing experimental data from the demonstrator structure, a proposed LPV system identification methodology can be applied to derive separate LPV models for the bending and the torsional dynamics of the demonstrator structure. Based on the derived LPV models, a decoupled active vibration control for bending and torsional dynamics by means of an LPV output-feedback is designed. The designed control is implemented on a real-time environment, and its effectiveness is demonstrated experimentally for fixed and for varying operating conditions on the realized demonstrator structure. N2 - Leichtbaukonzepte sind entscheidend für das Einsparen von Ressourcen. Darüber hinaus können transformierbare Strukturen einen wichtigen Beitrag für spezifische Anwendungen leisten, bei denen Multifunktionalität gefragt ist. Multifunktionalität erlaubt die Anpassung an veränderliche Anforderungen sowie die Erfüllung vielfältiger Einsatzzwecke und trägt damit zur Einsparung von Ressourcen bei. Ein neuer Ansatz zur Gestaltung transformierbarer Leichtbaustrukturen mit einem stabilen Transformationsprozess basiert auf der elastischen Biegung der Elemente der Tragstruktur (engl. elastic kinetics). Diese Bauweise, leicht und nachgiebig, geht jedoch auf Kosten einer erhöhten Sensibilität gegenüber statischen und dynamischen Lasten. Die aktuelle Forschung bezüglich solcher elastisch transformierbaren Leichtbaustrukturen konzentriert sich jedoch primär auf die Prinzipien der Transformation und vernachlässigt dabei zumeist die Sensibilität gegenüber externen Lasten. Diese Arbeit konzentriert sich im Gegensatz dazu auf die dynamische Adaption für elastisch transformierbare Leichtbaustrukturen unter Verwendung aktiver Regelungsalgorithmen. Das dynamische Verhalten solcher Strukturen ist aufgrund geometrischer Nichtlinearitäten abhängig vom aktuellen Transformationszustand. Ein solches Verhalten lässt sich nicht ohne weiteres mit den klassischen linearen zeitinvarianten Modellen beschreiben. Stattdessen werden in dieser Arbeit zur Modellierung und zum Reglerentwurf Methoden der linearen parameter-veränderlichen (LPV) Systeme verwendet. Dabei werden zwei unterschiedliche LPV Modellierungsansätze untersucht, ein erster Ansatz basierend auf Finite-Elemente-Modellen und ein zweiter Ansatz auf Basis experimenteller Systemidentifikation. Darüber hinaus werden in dieser Arbeit LPV Regelungsansätze vorgestellt, die in der Lage sind, gezielt auf die sich ändernde Dynamik elastisch transformierbarer Strukturen zu reagieren. Zur Bewertung der Wirksamkeit der vorgeschlagenen Modellierungs- und Regelungsansätze wird ein Demonstrator einer wandelbaren Dachstruktur in einer Laborumgebung realisiert. Auf Basis experimenteller Daten des Demonstrators kann eine vorgeschlagene Methode zur Systemidentifikation von LPV Modellen angewendet und getestet werden. Basierend auf den so abgeleiteten LPV Modellen wird eine entkoppelte aktive Schwingungskontrolle für die Biege- und Torsionseigenformen mittels einer LPV Ausgangsrückführung entworfen. Die entworfenen LPV Regler werden auf einem Echtzeitsystem implementiert, und die Wirksamkeit dieser wird für feste und veränderliche Transformationszustände am Demonstrator experimentell nachgewiesen. T3 - Schriftenreihe Hybride Konstruktionen - Massivbau - 18 KW - Linear parameter-varying systems KW - Experimental system identification KW - Active vibration control KW - Active structures KW - Adaptive structures KW - Lineare Parameter-veränderliche Systeme KW - Experimentelle Systemidentifikation KW - Aktive Schwingungskontrolle KW - Aktive Tragwerke KW - Adaptivität KW - Leichtbau KW - Multifunktionalität KW - Tragwerk KW - Flexibilität KW - Schwingungsbelastung KW - Dynamisches Verhalten KW - Finite-Elemente-Methode KW - Systemidentifikation Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67698 SN - 2569-2798 ER - TY - THES A1 - Sarachuk, Kirill T1 - Broadband and firm-entries : a deeper look to Germany, Palestine and Lithuania ; different ways of infrastructure development and their effect on start-up formation T1 - Breitbandversorgung und Unternehmensgründungen : ein vertiefter Blick auf Deutschland, Palästina und Litauen ; Verschiedene Arten der Infrastrukturentwicklung und ihre Auswirkungen auf die Unternehmensgründung N2 - Recent changes in information and communication technologies (ICT) have considerably changed the lives of millions of people and the economy around the world. On the one hand, a better broadband infrastructure improved the life quality of households and simplified their everyday routines. On the other hand, companies have benefited from increased employees’ productivity and the emergence of new business models that do not depend any more to a large extent on the location of the company. The latter circumstance was expected to be an additional motivating factor for small and medium-sized firms, as with the development of high-speed Internet, they could possibly successfully compete with market leaders; such goals, for example, were voiced in the Digital Agenda 2010 for Europe (European Commission, 2010). Nevertheless, the academic literature lacks evidence linking the improvements of ICTs with entrepreneurship (firm entries) and mostly reveals the state of the art for the developed countries, predominantly for the United States. This dissertation attempts, on the one hand, to cover the existing research gap for Germany as previous studies are based on outdated data from the DSL era, or refer to the firm productivity or economic performance. On the other hand, we try to investigate the experience of less developed countries and hence include two specific cases: one is Palestine (where the recent introduction of 3G connectivity boosted the business activity) and the second is Lithuania (an underperforming EU member with a complex historical background). The main conclusion from this dissertation is that broadband, as a rule, has a statistically positive relation to the number of firm entries, which stays in line with recent studies. Whether the effect of high-speed connections is amplified thanks to other externalities, such as the presence of a highly qualified workforce (skill complementarity) or entrepreneurial training, remains beyond the scope of this work due to statistical data imperfections and is expected to be researched by the author in the future. N2 - Die Veränderungen der letzten Jahrzehnte in der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) haben das Leben von Millionen von Menschen und die Ökonomie auf der ganzen Welt erheblich verändert. Einerseits hat eine bessere Breitbandinfrastruktur die Lebensqualität der Haushalte verbessert und die Alltagsroutinen vereinfacht. Andererseits profitierten die Unternehmen durch eine höhere Produktivität ihrer Mitarbeiter sowie durch das Entstehen neuer Geschäftsmodelle, die nicht mehr so stark vom Standort des Unternehmens abhängen. Der letztgenannte Aspekt sollte ein zusätzlicher Motivationsfaktor für kleine und mittlere Unternehmen sein, da sie mit der Entwicklung des Hochgeschwindigkeitsinternets möglicherweise erfolgreich mit den Marktführern konkurrieren können – solche Ziele wurden beispielsweise in der Digitalen Agenda für Europa im Jahre 2010 formuliert (European Commission, 2010). Dennoch fehlen in der wissenschaftlichen Literatur Studien zum Zusammenhang zwischen den Verbesserungen der IKT und dem Unternehmertum und Firmengründungen. Die meisten von ihnen beziehen sich auf den Forschungsstand in den entwickelten Ländern, vor allem in den Vereinigten Staaten. Diese Dissertation versucht einerseits, die bestehende Forschungslücke für Deutschland zu schließen, da bisherige Studien auf veralteten Daten aus der DSL-Ära basieren oder sich auf die Firmenproduktivität bzw. Wirtschaftsleistung beziehen. Andererseits versucht die vorliegende Arbeit die Situation in weniger entwickelten Ländern zu untersuchen, und berücksichtigt daher zwei spezifische Fälle: Palästina (dort hat die Einführung der 3G-Konnektivit¨at die Wirtschaftstätigkeit angekurbelt) und Litauen (ein unterdurchschnittliches EU-Mitglied mit einem komplexen historischen Hintergrund). Die wichtigste Schlussfolgerung, die diese Dissertation zieht, ist, dass Breitbandverbindungen in der Regel einen statistisch positiven Zusammenhang mit der Zahl der Unternehmensgründungen haben, was im Einklang mit anderen aktuellen Studien steht. Ob die Wirkung von Hochgeschwindigkeitsanschlüssen durch andere externe Effekte wie das Vorhandensein hochqualifizierter Arbeitskräfte (Komplementarität der Fähigkeiten) oder unternehmerische Ausbildung verstärkt wird, liegt aufgrund der Unzulänglichkeiten der statistischen Daten außerhalb des Rahmens dieser Arbeit und soll vom Autor in Zukunft untersucht werden. KW - Broadband KW - Breitband KW - Entrepreneurship KW - Germany KW - Deutschland KW - Unternehmertum KW - Deutschland KW - Palästina KW - Litauen KW - Breitbandkommunikation KW - Unternehmensgründung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67911 ER - TY - GEN A1 - Welsh, Colin T1 - Metal-plants and plant-metals phytoextraction by metallophytes : a review T1 - Metallpflanzen und Pflanzenmetalle Phytoextraktion durch Metallophyten : ein Review N2 - Carbon emission output is one major global problem. Technologies considered environmentally friendly often come with massive drawbacks since current technologies rely on the use of (heavy) metals and rare earth elements (REEs) which have toxic effects when released into the environment. Phytoextraction may depict an innovative supply of metals, while removing contamination of agricultural land at the same time. Metallophytes are not only capable of surviving the toxicity of released metals, they are also able to extract metals from soil making the land usable for agricultural purposes. After doing so the biomass of these plants can be harvested and used to produce bio-ores with 99-100% purity. Being deemed a scientific curiosity for long, research about these plants and their potential use has awakened from its 20 years long slumber and is growing at an accelerating pace. Usage of those phytes to recycle bottom ashes from municipal solid waste incineration, treat waste water and remediate closed mining sites and much more is germinating. Accumulating plants were put from field to the lab and more recently are being put back from the laboratories on the fields. The current gaps in available data are about to be filled and will show if these plants are able to deal with greater challenges than surviving under the conditions they do, which in itself is astonishing already. N2 - Der Ausstoß von Kohlenstoff Emissionen ist ein wesentliches globales Problem. Technologien die als umweltfreundlich angesehen werden kommen oft mit großen Nachteilen, da sie abhänging von (schwer) Metallen und seltenen Erdmetallen sind, welche toxische Effekte auf die Umwelt haben sobald sie freigesetzt werden. Phytoextraktion könnte eine innovative Versorgung von Metallen gewährleisten, während es zeitgleich Metallverunreinigung auf landwirtschaftlichen Flächen beseitigt. Metallophyten sind nicht nur in der Lage den toxischen Auswirkungen von freigesetzten Metallen zu widerstehen, sondern auch fähig Metalle aus dem Boden zu extrahieren und somit den Boden wieder für landwirtschaftliche Zwecke nutzbar zu machen. Anschließend können diese Pflanzen geerntet und zur Produktion von Bio-Erzen mit einer Reinheit von 99-100% verwendet werden. Lange galten sie als wissenschaftliche Merkwürdigkeit, doch die Forschung über diese Pflanzen und ihre potenziellen Anwendungen wächst, nach 20-jährigem Schlummer, zunehmend. Die Nutzung dieser Pflanzen für das Recycling der Aschen aus Müllverbrennungsanlagen, der Behandlung von Schmutzwasser, der Sanierung von Bergbaufolgelandschaften und vielem mehr, ist bereits am Keimen. Diese akkumulierenden Pflanzen wurden von den Feldern in die Labore und in jüngerer Zeit zurück von den Laboren auf die Felder verpflanzt. Viele derzeitige Lücken im Wissensstand werden in absehbarer Zeit geschlossen und zeigen, ob diese Pflanzen in der Lage sind größere Herausforderungen zu meistern als den Bedingungen zu trotzen, denen sie in ihrem natürlichen Lebensraum ausgesetzt sind, was an sich schon erstaunlich ist. KW - Bergbaufolgelandschaften KW - Bio-Erz KW - Phytoremediation KW - Bodensanierung KW - Chalkophyten KW - Bodensanierung KW - Hyperakkumulatoren KW - Agromining KW - Metallophytes KW - Phytoextraction KW - Phytomining KW - Metallophyten Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67953 ER - TY - JOUR A1 - Manhique, Henrique A1 - Wätzold, Frank T1 - Effects of institutional distrust on value estimates of stated preference surveys in developing countries : a choice experiment on conserving biodiversity within agricultural landscapes in a biodiversity hotspot T1 - Auswirkungen von institutionellem Misstrauen auf Werteinschätzungen bei Erhebungen zur erklärten Präferenz in Entwicklungsländern : ein Auswahlexperiment zur Erhaltung der biologischen Vielfalt in Agrarlandschaften in einem Hotspot der biologischen Vielfalt JF - Q Open N2 - The use of stated preference surveys for the valuation of environmental goods in developing countries has to take into account that there is substantial public distrust towards institutions providing environmental goods under valuation. Thus, high protest responses and low-value estimates may indicate rejection/protest against the institutional setting of the survey, rather than the dislike or low welfare effects of these goods. In this context, we investigate the effects of institutional trust on value estimates by examining the performance of three different institutions government, conservation NGO, and farmers in a case study aimed at eliciting preferences for conserving different types of biodiver- sity within orchards in the Cape Floristic Region a biodiversity hotspot in South Africa threatened by the expansion and intensification of agriculture. We find that institutional trust has an effect on preferences and willingness to pay, with farmers leading to the highest level of trust and value estimates, followed rather closely by a conservation NGO, and, with some distance, by the government with the lowest trust level and value estimates. In terms of preferences for biodiversity conservation, our results show that respondents prefer measures to conserve endangered and endemic species over measures primarily aimed at providing ecosystem services. For future studies in developing countries, we recommend selecting an institutional setting based on the study’s purpose: institutions with high levels of trust should be prioritised for studies aiming to value a good per se, while existing institutions should be prioritised for studies valuing a policy to provide a good within an existing institutional framework. N2 - Bei der Verwendung von Erhebungen über die angegebene Präferenz für die Bewertung von Umweltgütern in Entwicklungsländern muss berücksichtigt werden, dass ein erhebliches öffentliches Misstrauen gegenüber den Institutionen besteht, die die zu bewertenden Umweltgüter bereitstellen. So können hohe Protestantworten und niedrige Wertschätzungen eher auf Ablehnung/Protest gegen die institutionellen Rahmenbedingungen der Umfrage hinweisen als auf die Abneigung oder die geringen Wohlfahrtseffekte dieser Güter. In diesem Zusammenhang untersuchen wir die Auswirkungen von institutionellem Vertrauen auf Wertschätzungen, indem wir die Leistung von drei verschiedenen Institutionen Regierung, Naturschutz-NGOs und Landwirten in einer Fallstudie untersuchen, die darauf abzielt, Präferenzen für den Erhalt verschiedener Arten von Biodiversität in Obstplantagen in der floristischen Kapregion zu ermitteln. Einem Hotspot der Biodiversität in Südafrika, der durch die Expansion und Intensivierung der Landwirtschaft bedroht ist. Wir stellen fest, dass sich institutionelles Vertrauen auf die Präferenzen und die Zahlungsbereitschaft auswirkt, wobei Landwirte das höchste Vertrauensniveau und die höchsten Werteinschätzungen aufweisen, dicht gefolgt von einer Naturschutz-NGO und mit einigem Abstand von der Regierung mit dem niedrigsten Vertrauensniveau und den niedrigsten Werteinschätzungen. Was die Präferenzen für die Erhaltung der biologischen Vielfalt angeht, so zeigen unsere Ergebnisse, dass die Befragten Maßnahmen zur Erhaltung gefährdeter und endemischer Arten gegenüber Maßnahmen bevorzugen, die in erster Linie auf die Bereitstellung von Ökosystemleistungen abzielen. Für künftige Studien in Entwicklungsländern empfehlen wir die Auswahl eines institutionellen Rahmens, der sich nach dem Zweck der Studie richtet: Institutionen mit einem hohen Vertrauensniveau sollten bei Studien, die auf die Bewertung eines Gutes an sich abzielen, bevorzugt werden, während bestehende Institutionen bei Studien, die eine Politik zur Bereitstellung eines Gutes innerhalb eines bestehenden institutionellen Rahmens bewerten, bevorzugt werden sollten. KW - Drivers of institutional distrust KW - Economics KW - Ecosystem services KW - Endangered species KW - Payment vehicle KW - Faktoren für institutionelles Misstrauen KW - Wirtschaft KW - Ökosystemdienstleistungen KW - Bedrohte Arten KW - Zahlungsmittel KW - Südafrika KW - Bekundete Präferenz KW - Umweltschutz KW - Regierung KW - Nichtstaatliche Organisation KW - Landwirt KW - Misstrauen Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1093/qopen/qoae014 SN - 2633-9048 VL - 4 IS - 1 PB - Oxford University Press CY - Oxford ER - TY - JOUR A1 - Bembnista, Kamil A1 - Gailing, Ludger T1 - The socio-spatiality of energy borderlands : multidimensional discursive practices regarding the Turów coal mine conflict T1 - Die Sozialräumlichkeit von Energie-Grenzgebieten: mehrdimensionale diskursive Praktiken im Zusammenhang mit dem Konflikt um das Kohlebergwerk in Turów JF - Journal of Borderlands Studies N2 - An important component regarding the climate and energy crisis and its implications is the upheaval in energy production and supply as a fundamental transition in favor of low-carbon energy. The regions of the German-Polish border area studied in this paper encounter different development paths of coal and renewable energy sources. One emblematic recent case in this context is the legal dispute over the closure of the Turów coal mine. The authors investigate to what extent these energy spaces develop between European frameworks, nation-state policies as well as regional and local implementations. The analysis is based on regional discourses of German and Polish newspapers with the highest circulation in the border area. The combination of a discourse analysis and a multidimensional, space-theoretical approach overcomes a simplification of socio-spatial strategies enables a differentiation of the borderlands. Additionally, the examination of the discursive practices provides insights on scaling and network activities as well as on strategies of placeprotection in socio-material energy spaces in the German-Polish borderland. N2 - Eine wichtige Komponente im Hinblick auf die Klima- und Energiekrise und ihre Folgen ist der Umbruch in der Energieerzeugung und -versorgung als grundlegender Übergang zu kohlenstoffarmer Energie. Die in diesem Beitrag untersuchten Regionen im deutsch-polnischen Grenzgebiet treffen auf unterschiedliche Entwicklungspfade von Kohle und erneuerbaren Energiequellen. Ein emblematischer aktueller Fall in diesem Zusammenhang ist der Rechtsstreit um die Schließung des Kohlebergwerks Turów. Die Autoren untersuchen, inwieweit sich diese Energieräume zwischen europäischen Rahmenbedingungen, nationalstaatlicher Politik sowie regionalen und lokalen Umsetzungen entwickeln. Die Analyse basiert auf den regionalen Diskursen der auflagenstärksten deutschen und polnischen Zeitungen im Grenzgebiet. Die Kombination von Diskursanalyse und einem mehrdimensionalen, raumtheoretischen Ansatz überwindet eine Vereinfachung sozialräumlicher Strategien und ermöglicht eine Differenzierung der Grenzräume. Darüber hinaus liefert die Untersuchung der diskursiven Praktiken Erkenntnisse über Skalierungs- und Netzwerkaktivitäten sowie über Strategien der Placeprotection in sozio-materiellen Energieräumen im deutsch-polnischen Grenzgebiet. KW - Energy borderlands KW - Transition in coal regions KW - Multidimensional spatial analysis KW - Polish-German border KW - Energie-Grenzgebiete KW - Übergang in Kohleregionen KW - Multidimensionale Raumanalyse KW - Polnisch-Deutsche Grenze KW - Deutschland KW - Polen, Turow (Wroclaw) KW - Grenzgebiet KW - Energieerzeugung KW - Erneuerbare Energie KW - Kohlenbergbau KW - Regionalanalyse KW - Energiepolitik Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1080/08865655.2024.2330058 SN - 2159-1229 VL - 39 IS - 3 PB - Taylor & Francis CY - London ER - TY - GEN A1 - Welsh, Colin T1 - Metal-plants and plant-metals phytoextraction by metallophytes : a review T1 - Metallpflanzen und Pflanzenmetalle Phytoextraktion durch Metallophyten : ein Review N2 - Carbon emission output is one major global problem. Technologies considered environmentally friendly often come with massive drawbacks since current technologies rely on the use of (heavy) metals and rare earth elements (REEs) which have toxic effects when released into the environment. Phytoextraction may depict an innovative supply of metals, while removing contamination of agricultural land at the same time. Metallophytes are not only capable of surviving the toxicity of released metals, they are also able to extract metals from soil making the land usable for agricultural purposes. After doing so the biomass of these plants can be harvested and used to produce bio-ores with 99-100% purity. Being deemed a scientific curiosity for long, research about these plants and their potential use has awakened from its 20 years long slumber and is growing at an accelerating pace. Usage of those phytes to recycle bottom ashes from municipal solid waste incineration, treat waste water and remediate closed mining sites and much more is germinating. Accumulating plants were put from field to the lab and more recently are being put back from the laboratories on the fields. The current gaps in available data are about to be filled and will show if these plants are able to deal with greater challenges than surviving under the conditions they do, which in itself is astonishing already. N2 - Der Ausstoß von Kohlenstoff Emissionen ist ein wesentliches globales Problem. Technologien die als umweltfreundlich angesehen werden kommen oft mit großen Nachteilen, da sie abhänging von (schwer) Metallen und seltenen Erdmetallen sind, welche toxische Effekte auf die Umwelt haben sobald sie freigesetzt werden. Phytoextraktion könnte eine innovative Versorgung von Metallen gewährleisten, während es zeitgleich Metallverunreinigung auf landwirtschaftlichen Flächen beseitigt. Metallophyten sind nicht nur in der Lage den toxischen Auswirkungen von freigesetzten Metallen zu widerstehen, sondern auch fähig Metalle aus dem Boden zu extrahieren und somit den Boden wieder für landwirtschaftliche Zwecke nutzbar zu machen. Anschließend können diese Pflanzen geerntet und zur Produktion von Bio-Erzen mit einer Reinheit von 99-100% verwendet werden. Lange galten sie als wissenschaftliche Merkwürdigkeit, doch die Forschung über diese Pflanzen und ihre potenziellen Anwendungen wächst, nach 20-jährigem Schlummer, zunehmend. Die Nutzung dieser Pflanzen für das Recycling der Aschen aus Müllverbrennungsanlagen, der Behandlung von Schmutzwasser, der Sanierung von Bergbaufolgelandschaften und vielem mehr, ist bereits am Keimen. Diese akkumulierenden Pflanzen wurden von den Feldern in die Labore und in jüngerer Zeit zurück von den Laboren auf die Felder verpflanzt. Viele derzeitige Lücken im Wissensstand werden in absehbarer Zeit geschlossen und zeigen, ob diese Pflanzen in der Lage sind größere Herausforderungen zu meistern als den Bedingungen zu trotzen, denen sie in ihrem natürlichen Lebensraum ausgesetzt sind, was an sich schon erstaunlich ist. KW - Phytomining KW - Phytoextraction KW - Metallophytes KW - Bodensanierung KW - Bio-Erz KW - Metallophyten KW - Hyperakkumulatoren KW - Agromining KW - Bergbaufolgelandschaften KW - Phytoremediation KW - Bodensanierung KW - Chalkophyten Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-66696 ER - TY - JOUR A1 - Liedtke, Victoria A1 - Weiss, Romano A1 - Skifov, Anastasia A1 - Rödiger, Stefan A1 - Schenk, Lysann T1 - Fully automated viability and toxicity screening : a reliable all-in-one attempt T1 - Vollautomatisches Vitalitäts- und Toxizitätsscreening : ein zuverlässiger all-in-one Ansatz JF - Cancer Medicine N2 - The CRISPR/Cas9 technology is nowadays a common tool for genome editing to achieve new insights into, e.g., diagnostics and therapeutics in cancer and genetic disorders. Cell proliferation and anti-cancer drug response studies are widely used to evaluate the impact of editing. However, these assays are often time-consuming, expensive and reproducibility is an issue. To overcome this, we developed a fast and cheap assay that combines a fully automated multispectral fluorescence microscopy platform with a nuclei staining and open source software analysis. Here, we generated different LEDGF/p75 model cell lines to validate the effect on proliferation and chemosensitivity. Therefore, a fast protocol for an optimized all-in-one attempt for cytotoxicity screenings and proliferation analysis of adherent cells in a 96-well plate format was established using differential staining with two fluorescent dyes (Hoechst 33342 and propidium iodide) for live/dead cell discrimination. Subsequently, an automated cell nuclei count and analysis was performed using bioimage informatics. With the new established assay technology, up to 50000 cells/well can be detected and analyzed in a 96-well plate, resulting in a fast and accurate verification of viability and proliferation with consistency of 98 % compared to manual counting. Our screening revealed that LEDGF depletion using CRISPR/Cas9 showed a diminished proliferation and chemosensitivity independent of cell line origin. Moreover, LEDGF depletion caused a significant increase in 𝛾H2AX foci, indicating a substantial increase in DNA double strand breaks. LEDGF/p75 overexpression enhanced proliferation and chemoresistance underlining the role of LEDGF in DNA damage response. Independent of cancer cell type, LEDGF/p75 is a central player in DNA damage repair and is implicated in chemoresistance. Moreover, our automated fluorescence biosensor technology allowed fast and reliable data acquisition without any fixation or additional washing steps. Additionally, data analysis was implemented using modular open source software that can be adapted as needed. N2 - Die CRISPR/Cas9-Technologie ist heute ein gängiges Werkzeug für die Genom-Editierung, um neue Erkenntnisse für z. B. die Diagnostik und Therapie von Krebserkrankungen und genetischen Störungen zu gewinnen Studien zur Zellproliferation und zum Ansprechen auf Krebsmedikamente werden häufig eingesetzt, um die Auswirkungen des Editierens zu bewerten. Diese Tests sind jedoch oft zeitaufwändig, teuer und in der Reproduzierbarkeit ungenau. Um dies zu überwinden, haben wir einen schnellen und kostengünstigen Test entwickelt, der eine vollautomatische multispektrale Fluoreszenzmikroskopie-Plattform mit einer Kernfärbung und einer Open-Source-Software-Analyse kombiniert.Wir haben verschiedene LEDGF/p75-Modellzelllinien generiert, um die Auswirkungen auf die Proliferation und Chemosensitivität zu validieren. Daher wurde ein schnelles Protokoll für einen optimierten All-in-One-Ansatz für Zytotoxizitäts-Screenings und Proliferationsanalysen von adhärenten Zellen in einem 96-Well-Plattenformat erstellt, bei dem eine differenzierte Färbung mit zwei Fluoreszenzfarbstoffen (Hoechst 33342 und Propidiumjodid) zur Unterscheidung von lebenden und toten Zellen verwendet wurde. Anschließend wurde eine automatische Zählung und Analyse der Zellkerne mit Hilfe der Bioimage-Informatik durchgeführt. Mit der neuen etablierten Assay-Technologie können bis zu 50.000 Zellen pro Well in einer 96-Well-Platte nachgewiesen und analysiert werden, was eine schnelle und genaue Überprüfung der Lebensfähigkeit und Proliferation mit einer Übereinstimmung von 98 % im Vergleich zur manuellen Zählung ermöglicht. Unser Screening ergab, dass die Deletion von LEDGF mit CRISPR/Cas9 eine verringerte Proliferation und Chemosensitivität, unabhängig von der Herkunft der Zelllinie, zur Folge hatte. Darüber hinaus führte die Deletion von LEDGF zu einer signifikanten Zunahme von 𝛾H2AX-Foci, was auf eine erhebliche Zunahme von DNA-Doppelstrangbrüchen hinweist. Die Überexpression von LEDGF/p75 erhöhte die Proliferation und Chemoresistenz, was die Rolle von LEDGF bei der DNA-Schadensreaktion unterstreicht. Unabhängig vom Krebszelltyp ist LEDGF/p75 ein zentraler Akteur bei der DNA-Schadensreparatur und ist an der Chemoresistenz beteiligt. Darüber hinaus ermöglichte unsere automatisierte Fluoreszenz-Biosensor-Technologie eine schnelle und zuverlässige Datenerfassung ohne Fixierung oder zusätzliche Waschschritte. Darüber hinaus wurde die Datenanalyse mit einer modularen Open-Source-Software durchgeführt, die je nach Bedarf angepasst werden kann. KW - Automated system KW - CRISPR/Cas9 KW - Bioimage informatics KW - Viability KW - Cytotoxicity KW - Automatisiertes System KW - Vitalität KW - Bioimage-Informatik KW - Zytotoxizität KW - Multiparameteranalyse KW - Fluoreszenzmikroskopie KW - Cytotoxizität KW - Proliferation KW - Vitalität Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1002/cam4.7392 SN - 2045-7634 VL - 13 IS - 12 PB - Wiley CY - Weinheim ER - TY - RPRT A1 - Weidner, Prof. Dr.-Ing. Silke A1 - Krüger, Dr. Arvid T1 - Kleinstadtbahnhöfe : Anbindung, Umfeld, Funktion T1 - Small towns and their railway stations N2 - Unter dem Dach des HochschulCampus Kleinstadtforschung (HCKF) haben auch verschiedene Lehrprojekte stattgefunden. Dieses Heft zeigt die Ergebnisse von zwei unterschiedlichen Veranstaltungen an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg und an der Universität Kassel. In beiden Projekten setzen sich die Studierenden mittels unterschiedlicher Methoden und Fallstudien mit den Bahnhöfen, dem Bahnhofsumfeld von Kleinstädten auseinander. Sie analysierten den Zustand, eruierten die frühere und heutige sowie mögliche zukünftige Bedeutung dieser für die Stadt und entwickelten Ideen für eine Planung mittels Zwischenschritten von Szenarien, Leitbildern, Entwürfen, Betreibermodellen, Nutzungsstudien etc. So entsteht ein reich bebildertes Heft mit zahlreichen Denkanstössen für brandenburgische und thüringische Kleinstädte und deren Umgang mit dem Bahnhof. N2 - Various teaching projects have also taken place under the umbrella of the HochschulCampus Kleinstadtforschung (HCKF). This booklet presents the results of two different courses at the Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg and the University of Kassel. In both projects, students use different methods and case studies to examine railway stations (function, condition, embedding) and the station environment (connections, environment, urban design, etc.) of small towns. They analyzed the condition, determined the past, present and possible future significance of these for the town and developed ideas for planning by means of intermediate steps of scenarios, mission statements, designs, operator models, utilization studies etc. The result is a richly illustrated booklet with numerous thought-provoking ideas for small towns in Brandenburg and Thuringia and their approach to their railway station as part of the city in times of transport transition. T3 - Schriftenreihe des HochschulCampus KleinstadtForschung - 9 KW - Kleinstädte KW - Bahnhöfe KW - Fallstudien KW - Transformation KW - Small towns KW - Railway stations KW - Case studies KW - Transitioncase studies KW - Kleinstadt KW - Bahnhofsviertel KW - Stadtentwicklung Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-66925 ER - TY - THES A1 - Wall, Franziska T1 - Nichtlineare, quasi-statische Modellierungsansätze für elektrostatische Aktoren T1 - Nonlinear quasi-static modeling approaches for electrostatic actuators N2 - Diese Arbeit fokussiert sich auf die quasi-statische Modellierung für den Grenzfall niedriger Frequenzen. Die mathematische Modellstruktur des differentiell elektrostatisch angetriebenen Nano-e-Drive-Aktors wird beleuchtet und eine Methode der Parameterschätzung auf Basis der harmonischen Verzerrungen vorgestellt. Dies erlaubt die Modellierung der gesamten Statik des Aktors. Die Pull-in Spannung, für welche die Elektroden in Kontakt kommen und das Bauteil kurzgeschlossen wird, kann zerstörungsfrei bestimmt werden. Beispielhaft wird die Anwendung als Mikrolautsprecher diskutiert. Diese Anwendung ist durch ein stark gedämpftes System, das ein breitbandiges Signal wiedergeben soll, geprägt. Zielgrößen sind der Schalldruckpegel, der zur Auslenkung der Aktoren verknüpft ist und harmonische Verzerrungen, welche ein Maß für die Wiedergabequalität sind. Weiterhin werden Strategien zur effizienten Verknüpfung des ordnungsreduzierten Modells mit FEM-Simulationen zur Einschätzung von Fertigungstoleranzen aufgezeigt und neue Design-Richtungen zur Verbesserung des Aktors vorgeschlagen. Am Beispiel des Cantilevers wird demonstriert, dass die zerstörungsfreie Schätzung des Pull-ins auf andere MEMS-Systeme übertragbar ist. Abschließend wird eine effektive Methode zur Modellkonstruktion aus FEM Simulationen im Fall eines differentiellen Antriebs für Systeme, die auf ein ordnungsreduziertes Modell mit einem Freiheitsgrad projiziert werden können, vorgestellt. N2 - This work focuses on the quasi-static modeling for the low-frequency limit. The mathematical model structure of a differential, electrostatically driven Nano-e-Drive actuator is analysed and a method of parameter estimation based on the harmonic distortions is presented. This enables the modeling of the entire statics of the actuator. The pull-in voltage, for which the electrodes come into contact and the device has a shortcut, can be predicted non-destructively. Exemplary, the application of the actuators within a microloudspeaker is discussed. This application is characterized by a high damping and is intended to reproduce a broadband signal. Key parameters are the sound pressure level related to the actuators' deflection as well as the harmonic distortions, an important measure for rating the fidelity. Furthermore, strategies for efficiently linking the reduced-order model with FEM simulations to estimate fabrication tolerances are presented, and new design directions for improving the actuator are proposed. It is shown that nondestructive pull-in estimation can be applied to other MEMS systems by the example of a cantilever structure. Finally, an effective method for the model construction from FEM simulations is presented in the case of a differential drive for systems that can be projected onto a reduced-order model with one degree of freedom. KW - Elektrostatische Aktoren KW - Electrostatic actuators KW - Pull-in KW - Harmonische Verzerrungen KW - MEMS KW - Harmonic distortions KW - Aktor KW - Verzerrung KW - MEMS Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67626 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,28 (25.07.2024) N2 - Zweite Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Instrumental- und Gesangspädagogik vom 19. Juli 2024 Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Instrumental- und Gesangspädagogik vom 18. September 2019 i. d. F. der Zweiten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Instrumental- und Gesangspädagogik vom 19. Juli 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.28 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67719 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,27 (25.07.2024) N2 - Erste Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Energietechnik und Energiewirtschaft (M. Sc.) vom 19. Juli 2024 Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Energietechnik und Energiewirtschaft vom 23. August 2021 i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Energietechnik und Energiewirtschaft (M. Sc.) vom 19. Juli 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.27 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67704 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,26 (25.07.2024) N2 - Erste Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Energietechnik und Energiewirtschaft (B. Sc.) vom 19. Juli 2024 Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Energietechnik und Energiewirtschaft vom 04. Juni 2021 i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Energietechnik und Energiewirtschaft (B. Sc.) vom 19. Juli 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.26 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67546 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,25 (25.07.2024) N2 - Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Lehramt Primarstufe vom 19. Juli 2024 Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Lehramt Primarstufe vom 28. September 2023 (AMbl. 22/2023) i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Lehramt Primarstufe (B. Sc.) vom 19. Juli 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.25 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67535 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,24 (25.07.2024) N2 - Neufassung der fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Betriebswirtschaftslehre vom 19. Juli 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.24 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67528 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,23 (25.07.2024) N2 - Errichtungsbeschluss: Center for Hybrid Electric Systems Cottbus Zentrale wissenschaftliche Einrichtung (chesco ZWE) vom 31. August 2022 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.23 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67516 ER - TY - THES A1 - Rudolf, Jan T1 - Entwicklung eines Horizontal-Laminar-Fluss-Reaktors zur Untersuchung der lipasekatalysierten Hydrolyse von Triglyceriden T1 - Development of a horizontal laminar flow reactor to investigate the lipase-catalysed hydrolysis of triglycerides N2 - Um die technische Nutzung und die Vergleichbarkeit der grenzflächenaktivierten Lipase aus dem Mikroorganismus Thermomyces lanuginosus zu verbessern, sollten die kinetischen Parameter unter Berücksichtigung der Größe der reaktiven Grenzfläche und der Stofftransportvorgänge in Grenzflächennähe ermittelt werden. Da bisher keine Versuchsanordnung die Möglichkeit zur parallelen Reaktionsuntersuchung und zur Strömungsuntersuchung von Flüssig-Flüssigphasenreaktionen bot, wurde der Horizontal-Laminar-Fluss-Reaktor (HLFR) entwickelt und wesentliche Aspekte der Entwicklung eingehend beschrieben. Die Innovation des Reaktors bestand darin, dass eine kontinuierliche parallele Strömung zweier nicht mischbarer fluider Phasen ermöglicht wurde. An einer gemeinsamen Phasengrenzfläche mit einer konstanten Grenzflächengröße konnte die enzymatische Umsetzung stattfinden. Um den HLFR für eine kinetische Untersuchung anzuwenden, wurde das Mischungsverhalten mithilfe von Verweilzeitverteilungskurven aufgenommen und die Versuchsanordnung als Reaktorschaltung modelliert. Hierbei zeigte sich, dass unter Anwendung einer vergleichbaren Reaktionskinetik der Gesamtreaktor als kontinuierlich gerührter Satzreaktor modelliert werden kann. Zur Untersuchung der Stofftransporteinflüsse auf die Reaktion sollte neben der Konzentrationsuntersuchung die Strömungsvorgänge innerhalb der Phasen messtechnisch zugänglich gemacht werden. Aufgrund der begrenzten geometrischen Abmessungen wurde auf die Particle-Imaging-Velocimetry zurückgegriffen. Notwendige Anpassungen an der Versuchsanordnung zur Integration der Messmethode und eine Validierung der Strömungsmessung wurden detailliert beschrieben. Anschließend an die Entwicklung der Versuchsanordnung wurde am Beispiel der Lipase aus dem Mikroorganismus Thermomyces lanoginosus die Bestimmung der kinetischen Parameter für die Hydrolyse von nativen Rapsöl mithilfe eines Michaelis-Menten-Ansatzes mit kompetitiver Produkthemmung durchgeführt. Die Ermittlung des Reaktionsfortschritts erfolgte durch Messung der Konzentration der freien Fettsäuren in der Ölphase durch nicht wässrige Titration. Zur Berechnung der kinetischen Parameter wurde sowohl die Differentialmethode als auch die Integralmethode angewendet. Parallel wurden die gewonnenen Daten mit den beobachteten Strömungsprofilen der PIV-Messung kombiniert und ein möglicher Einfluss der Schubspannung in Grenzflächennähe als maßgeblicher Faktor für die effektive Reaktionsgeschwindigkeit diskutiert. Des Weiteren konnte eine bereits durch die Literatur beschriebene Abhängigkeit zwischen dem Strömungszustand im Reaktionssystem und der Reaktionsgeschwindigkeit bestätigt werden. Als Ergebnis der Untersuchung wurde für die untersuchte Lipase unter Anwendung von nativen Rapsöl als Substrat eine maximale Reaktionsgeschwindigkeit von 2,1 mmol/m^2min und eine Inhibierungskonstante für das Produkt von 6,88 mol/m^3 ermittelt. N2 - In order to improve the technical utilisation and comparability of the interface-activated lipase from the microorganism Thermomyces lanuginosus, the kinetic parameters were to be determined taking into account the size of the reactive interface and the mass transport processes in the vicinity of the interface. Since no experimental set-up had previously been available for the parallel investigation of reactions and the flow investigation of liquid-liquid phase reactions, the horizontal laminar flow reactor (HLFR) was developed and key aspects of its development were described in detail. The innovation of the reactor was that a continuous parallel flow of two immiscible fluid phases was made possible. The enzymatic conversion could take place at a common phase interface with a constant interface size. In order to use the HLFR for a kinetic investigation, the mixing behaviour was recorded using residence time distribution curves and the experimental set-up was modelled as a reactor circuit. This showed that, using comparable reaction kinetics, the entire reactor can be modelled as a continuously stirred batch reactor. In order to investigate the mass transport influences on the reaction, the flow processes within the phases were to be made accessible in addition to the concentration analysis. Due to the limited geometric dimensions, particle imaging velocimetry was used. Necessary adjustments to the experimental set-up to integrate the measurement method and validate the flow measurement were described in detail. Following the development of the experimental setup, the kinetic parameters for the hydrolysis of native rapeseed oil were determined using the example of lipase from the microorganism Thermomyces lanoginosus using a Michaelis-Menten approach with competitive product inhibition. The reaction progress was determined by measuring the concentration of free fatty acids in the oil phase by non-aqueous titration. Both the differential method and the integral method were used to calculate the kinetic parameters. In parallel, the data obtained were combined with the observed flow profiles of the PIV measurement and a possible influence of the shear stress near the interface as a decisive factor for the effective reaction rate was discussed. Furthermore, a dependence between the flow state in the reaction system and the reaction rate already described in the literature was confirmed. As a result of the investigation, a maximum reaction rate of 2.1 mmol/m^2min and an inhibition constant Ki for the product of 6.88 mol/m^3 were determined for the investigated lipase using native rapeseed oil as a substrate. KW - Thermomyces lanoginosus KW - PIV KW - Zweiphasenströmung KW - Two-phase-flow KW - Lipase KW - Lipase KW - Zweiphasenströmung KW - Rohrreaktor KW - Hydrolyse KW - Reaktionskinetik Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67894 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,22 (15.07.2024) N2 - Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Transformation Studies vom 11. Juli 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.22 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67508 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,21 (11.07.2024) N2 - Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Wirtschaftsinformatik vom 05. Juli 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.21 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67492 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,20 (11.07.2024) N2 - Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Urban Design and Sustainable Revitalization vom 05. Juli 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.20 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67483 ER - TY - THES A1 - Tschierse, Sören T1 - Spektraltheorie von unbeschränkten Jacobi-Operatoren im Hilbertschen Folgenraum und Sturm-Liouville-Problemen vom Atkinson-Typ T1 - Spectral theory of unbounded Jacobi operators in the Hilbert sequence space and Sturm-Liouville problems of Atkinson type N2 - Zur aktuellen Forschung regulärer Sturm-Liouville-Probleme (SLP) gehört eine durch F. Atkinson definierte Klasse von Differentialgleichungen, deren Spektraltheorie unabhängig von der Operatorentheorie entwickelt wurde. In der vorliegenden Arbeit wählen wir einen neuen Zugang über die Theorie der unbeschränkten Hermiteschen Operatoren: Zu den SLP vom Atkinson-Typ werden äquivalente Matrix-Eigenwertprobleme AY = λY konstruiert, deren unendlich-dimensionale Matrizen A eine tridiagonale Gestalt besitzen. Die Matrizen A können aufgefasst werden als unbeschränkte Hermitesche Jacobi-Operatoren H des Hilbertschen Folgenraumes – jene Operatoren H sind mittels der Cayley-Transformation fortsetzbar zu (nicht eindeutigen) selbstadjungierten Operatoren S ⊃ H. Dabei werden die jeweiligen S durch die separierten Randbedingungen des zugrundeliegenden SLP charakterisiert. Hinsichtlich der Spektralanalyse wird der abstrakte Spektralsatz mit einbezogen, gemäß welchem eine Stieltjes-Integraldarstellung zur Resolventen des Operators S existiert. Die Sprungstellen der Belegungsfunktion ϱ(λ) entsprechen den Eigenwerten von S; zugleich stimmen sie überein mit den Eigenwerten des SLP vom Atkinson-Typ. Jene Sprungstellen sind lokalisierbar mittels der Theorie orthogonaler Polynome. Hierbei werden spezielle Polynome des Askey-Schemas betrachtet, für welche ϱ(λ) eine orthogonalisierende Belegungsfunktion darstellt. Wesentlich sind die Polynome für die Konstruktion holomorpher Funktionen, deren Nullstellen den Eigenwerten des SLP entsprechen. N2 - Current research on regular Sturm-Liouville problems (SLP) includes a class of differential equations defined by F. Atkinson, whose spectral theory has been developed independently of operator theory. In this thesis, we introduce a novel approach through the theory of unbounded Hermitian operators: for SLP of Atkinson type, equivalent matrix eigenvalue problems AY = λY are constructed, where the infinite-dimensional matrices A have a tridiagonal form. The matrices A can be viewed as unbounded Hermitian Jacobi operators H of the Hilbert sequence space – these operators H can be extended to (non-unique) self-adjoint operators S ⊃ H via the Cayley transformation. The respective S are characterized by the separated boundary conditions of the underlying SLP. Regarding the spectral analysis, the abstract spectral theorem is incorporated, according to which there exists a Stieltjes integral representation for the resolvent of the operator S. The jump discontinuities of the weight function ϱ(λ) correspond to the eigenvalues of S; at the same time, they coincide with the eigenvalues of the SLP of Atkinson type. Those jump discontinuities can be localized using the theory of orthogonal polynomials. Here we consider special polynomials of the Askey scheme which are orthogonal with respect to the weight function ϱ(λ). Using the polynomials, holomorphic functions are constructed whose zeros correspond to the eigenvalues of the SLP. KW - Sturm-Liouville-Theorie KW - Unbeschränkte Jacobi-Operatoren KW - Spektralsatz KW - Selbstadjungierte Fortsetzungen KW - Q-Laguerre Polynome KW - Sturm-Liouville theory KW - Unbounded Jacobi operators KW - Spectral theorem KW - Self-adjoint extensions KW - Q-Laguerre polynomials KW - Sturm-Liouville-Problem KW - Spektraltheorie KW - Hilbert-Raum KW - Selbstadjungierter Operator KW - Jacobi-Operator Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67421 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,19 (08.07.2024) N2 - Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Hybrid Electric Propulsion Technology vom 05. Juli 2024 T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.19 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67477 ER - TY - JOUR A1 - Obrosov, Aleksei A1 - Fallah, Mamoun A1 - Hezil, Naouel A1 - Bouras, Dikra A1 - Bouchareb, Nabila A1 - Perez Larios, Alejandro A1 - El-Hiti, Gamal A. A1 - Weiß, Sabine T1 - Investigating the effect of Zr content on electrochemical and tribological properties of newly developed near β-type Ti-alloys (Ti–25Nb-xZr) for biomedical applications T1 - Untersuchung der Auswirkung des Zr-Gehalts auf die elektrochemischen und tribologischen Eigenschaften neu entwickelter β-naher Ti-Legierungen (Ti-25Nb-xZr) für biomedizinische Anwendungen JF - Journal of Science: Advanced Materials and Devices N2 - In order to create alloys with exceptional properties for orthopedic uses, this study focuses on the impact of zirconium (Zr) content on the structural, electrochemical, and tribological qualities of nanostructured Ti–25NbxZr [x = 5, 10, 15, 20, 25, and 30 atomic (at.) %] alloys. The structural evolution was investigated using XRD and SEM techniques. The mechanical characteristics of the produced alloys, including Vickers hardness and Young’s modulus, were measured. In addition, the corrosion tests were performed using the OCP, EIS, and PD methods in Ringer’s solution within the independent pH range at 37°C. A ball-on-disc tribometer was used to investigate the tribological behavior of the alloys under various loads and wet conditions using the Ringer solution. It has been verified that Zr content (at. %) in the alloys had an impact on their morphologies, structural evolution, and mechanical characteristics. According to the morphological analysis, the particle and crystallite size decreases with increasing Zr content. Young’s modulus and Vickers hardness show the same tendency. The EIS data demonstrated that a single passive film formed on the alloy surfaces, and the addition of Zr enhanced the corrosion resistance of the passive films. The polarization curves demonstrate that the alloys had low corrosion current densities and large passive areas without the passive films disintegrating. Likewise, the inclusion of Zr resulted in a reduction in the corrosion and passive current density values. All of these results suggested that the titanium alloys exhibit a more noble electrochemical activity caused by Zr. From the tribological perspective, it was found that the friction coefficient of the alloys reduced with increasing Zr content. N2 - Um Legierungen mit außergewöhnlichen Eigenschaften für orthopädische Anwendungen zu schaffen, konzentriert sich diese Studie auf die Auswirkungen des Zirkonium (Zr)-Gehalts auf die strukturellen, elektrochemischen und tribologischen Eigenschaften von nanostrukturierten Ti-25NbxZr [x = 5, 10, 15, 20, 25 und 30 Atom-(at.) %] Legierungen. Die strukturelle Entwicklung wurde mit XRD- und SEM-Techniken untersucht. Die mechanischen Eigenschaften der hergestellten Legierungen, einschließlich der Vickershärte und des Elastizitätsmoduls, wurden gemessen. Darüber hinaus wurden die Korrosionstests mit den Methoden OCP, EIS und PD in Ringerlösung im unabhängigen pH-Bereich bei 37°C durchgeführt. Mit einem Kugel-Scheiben-Tribometer wurde das tribologische Verhalten der Legierungen unter verschiedenen Belastungen und nassen Bedingungen in Ringerlösung untersucht. Es wurde nachgewiesen, dass der Zr-Gehalt (in %) in den Legierungen einen Einfluss auf ihre Morphologie, strukturelle Entwicklung und mechanischen Eigenschaften hat. Die morphologische Analyse ergab, dass die Partikel- und Kristallitgröße mit zunehmendem Zr-Gehalt abnimmt. Elastizitätsmodul und Vickershärte zeigen die gleiche Tendenz. Die EIS-Daten zeigten, dass sich auf den Legierungsoberflächen ein einziger Passivfilm bildete, und der Zusatz von Zr erhöhte die Korrosionsbeständigkeit der Passivfilme. Die Polarisationskurven zeigen, dass die Legierungen niedrige Korrosionsstromdichten und große passive Flächen aufwiesen, ohne dass sich die Passivfilme auflösten. Ebenso führte der Zusatz von Zr zu einer Verringerung der Korrosions- und Passivstromdichtewerte. Alle diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Titanlegierungen eine edlere elektrochemische Aktivität aufweisen, die durch Zr verursacht wird. Aus tribologischer Sicht wurde festgestellt, dass der Reibungskoeffizient der Legierungen mit zunehmendem Zr-Gehalt abnahm. KW - Ti-Nb-Zr alloys KW - Nanobiomaterials KW - Tribological behavior KW - Ringer's solution KW - Biomedical applications KW - Ti-Nb-Zr-Legierungen KW - Nanowerkstoffe KW - Tribologisches Verhalten KW - Ringerlösung KW - Biomedizinische Anwendungen KW - Biomedizin KW - Nanostrukturiertes Material KW - Titanlegierung KW - Zirconium Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jsamd.2024.100695 SN - 2468-2179 VL - 9 IS - 2 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Buchwald, Tom A1 - Hasanuzzman, Gazi A1 - Merbold, Sebastian A1 - Schanz, Daniel A1 - Egbers, Christoph A1 - Schröder, Andreas T1 - Large-scale flow field and aerosol particle transport investigations in a classroom using 2D-Shake-The-Box Lagrangian Particle Tracking T1 - Großräumige Strömungsfeld- und Aerosolpartikeltransportuntersuchungen in einem Klassenzimmer mit 2D-Shake-The-Box Lagrangian Particle Tracking JF - Heliyon N2 - Infections with COVID-19 in enclosed public spaces, where virus-laden aerosol particles can accumulate over time, have significantly contributed to the rapid spread of the virus. It is therefore of great importance to understand the transport and dispersion process of aerosol particles in such spaces, especially against the background of future pandemics. In this work, we present a Lagrangian-Particle-Tracking experiment to assess the mixed convective flow in a classroom with different ventilation strategies. For this purpose, thermal plumes were created by heated dummies, and a collimated LED light-sheet with ~0.4 m thickness was used for illumination of helium filled soap bubbles (HFSB) acting as passive tracer particles. In this way, the Lagrangian trajectories of the particles were recorded at two approximately 4.2 m × 2.8 m large fields using the novel 2D-Shake-The-Box-Method. As a result, time-resolved trajectories of over 300,000 simultaneously tracked HFSB have been reconstructed, so that both small-scale and large-scale properties of the flow are visualized quantitatively across the entire cross-section of the room. The trajectories show that the thermal plumes create lengthwise circulating vortices, which cannot be destroyed across the entire cross-section of the room by opening or tilting a window. Furthermore, the mixing in the room through the operation of an air purifier is higher compared to opening a window, which suggests that this strategy in combination with its air filtering capability is the most effective strategy to prevent infections. N2 - Infektionen mit COVID-19 in geschlossenen öffentlichen Räumen, in denen sich virushaltige Aerosolpartikel mit der Zeit ansammeln können, haben erheblich zur raschen Ausbreitung des Virus beigetragen. Es ist daher von großer Bedeutung, den Transport- und Ausbreitungsprozess von Aerosolpartikeln in solchen Räumen zu verstehen, insbesondere vor dem Hintergrund künftiger Pandemien. In dieser Arbeit stellen wir ein Lagrangian-Particle-Tracking-Experiment vor, um die gemischt-konvektive Strömung in einem Klassenzimmer mit verschiedenen Lüftungsstrategien zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden Wärmefahnen durch beheizte Dummys erzeugt und eine kollimierte LED-Lichtplatte mit einer Dicke von ~0,4 m beleuchtete mit Helium gefüllte Seifenblasen (HFSB), die als passive Tracerpartikel fungierten. Auf diese Weise konnten die Lagrange'schen Trajektorien der Partikel in zwei etwa 4,2 m × 2,8 m großen Feldern mit der neuartigen 2D-Shake-The-Box-Methode aufgezeichnet werden. Als Ergebnis wurden zeitaufgelöste Trajektorien von über 300.000 gleichzeitig verfolgten HFSB rekonstruiert, so dass sowohl kleinräumige als auch großskalige Eigenschaften der Strömung über den gesamten Querschnitt des Raumes quantitativ visualisiert werden. Die Trajektorien zeigen, dass die Wärmefahnen in Längsrichtung zirkulierende Wirbel erzeugen, die auch durch Öffnen oder Kippen eines Fensters nicht über den gesamten Raumquerschnitt zerstört werden können. Außerdem ist die Durchmischung im Raum durch den Betrieb eines Luftreinigers höher im Vergleich zum Öffnen eines Fensters, was darauf hindeutet, dass diese Strategie in Kombination mit ihrer Luftfilterung die wirksamste Strategie zur Vermeidung von Infektionen ist. KW - Shake-the-box KW - Lagrangian-particle-tracking KW - Aerosol particle spreading KW - Room ventilation KW - Covid-19 KW - Lagrangesche Partikelverfolgung KW - Ausbreitung von Aerosolpartikeln KW - Raumbelüftung KW - Aerosol KW - Lagrange-Darstellung KW - Belüftung KW - Klassenzimmer Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e22826 SN - 2405-8440 VL - 9 IS - 12 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Rossel, Olivier ED - Schwarz, Astrid T1 - Images as vexing zones : contextualising SARS CoV-2 in visual methodologies and the arts T1 - Bilder als unruhige Zonen : Kontextualisierung von SARS CoV-2 in visuellen Methodologien und der Kunst N2 - This publication has been written in response to the 8th Sino-German Conference held from June 15 to 17, 2023 at the Brandenburg University of Technology in Cottbus, Germany. Contextualising "SARS-CoV-2 in technology and environment in science, engineering and art", the conference sought to exchange on researching current evolving technoscientific lifeworlds, on pandemic socio-technical environments, and on relations of transcultural political economies. Drawn on the various concerns running through the conference's lively variety of topics, the essay addresses problematic ways of scientific knowledge productions through visual materials. Mostly used decoratively, rarely adequately referenced, these materials reveal risky imprints. Consequently, it is well worth taking a closer look at where, how, and for which reasons visual materials are mobilized in academia. N2 - Die Publikation wurde als Reaktion auf die 8. Deutsch-Chinesische Konferenz verfasst, die vom 15. bis 17. Juni 2023 an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus stattfand. Unter dem Titel "SARS-CoV-2 in technology and environment in science, engineering and art" suchte die Konferenz den Austausch über die Erforschung sich aktuell entwickelnder technowissenschaftlicher Lebenswelten, über pandemische soziotechnische Umgebungen und über Beziehungen transkultureller politischer Ökonomien. Ausgehend von den verschiedenen Anliegen, die sich durch die lebendige Themenvielfalt der Konferenz zogen, befasst sich der Essay mit problematischen Formen wissenschaftlicher Wissensproduktion durch visuelle Materialien. Meist lediglich dekorativ eingesetzt, selten adäquat referenziert, offenbaren diese Materialien riskante Spuren. Es lohnt sich folglich, einen genaueren Blick darauf zu werfen, wo, wie und aus welchen Gründen Bildmaterialien in der Wissenschaft mobilisiert werden. T3 - Research Series CultEnviroTech - Epistemic Cultures of Technology and Environment (Wissenskulturen Technik und Umwelt) - 4 KW - Visual essay KW - Visual methodologies KW - Zoonotic assemblages KW - Technoscience KW - Artistic research KW - Visueller Essay KW - Visuelle Methodologien KW - Zoonotische Assemblagen KW - Technikwissenschaft KW - Künstlerische Forschung KW - Künstlerische Forschung / Ingenieurwissenschaften Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67446 SN - 2749-151X ER - TY - THES A1 - Odigie, Godwin Osamudiamen T1 - Investigation of the accumulation effects of heavy metals in oil palm plantation soils fertilized with anaerobically treated palm oil mill effluent in southern Nigeria T1 - Untersuchung der Akkumulationseffekte von Schwermetallen in Böden von Ölpalmenplantagen, die mit anaerob behandelten Abwässern aus Palmölmühlen im Süden Nigerias gedüngt wurden N2 - The accumulation of heavy metal in oil palm plantation soils is a growing concern due to its potential environmental and health implications. This study aimed to investigate the accumulation of heavy metal on oil palm plantation soil fertilized with palm oil mill effluent POME. The research appraised the extent of contamination in oil palm plantation soil in Ikpoba Okha local government area of Edo state Nigeria. Soil sample were collected from different soil depth ranges 0-15cm, 15-30cm, 30-45cm, 45-60cm and 60-70cm of POME treated soil at five locations (2-6) and the control location 1 within oil palm plantations. The concentrations of the heavy metals (Cu, Mn, Zn, Ni, Pb, Cd, Cr, As, Hg) were analyzed using the atomic absorption spectrometry (AAS). The results show that the application of POME as fertilizer led to increased concentration of heavy metals. Significant difference at (p < 0.05) level in concentration was obtained across the different depths of the treated locations for the metals compared to the background location. However, As and Hg were not significantly different between the POME treated soil and control location. The impacts of POME treatment have greater effects on the concentration of the essential metal (Cu, Mn, Zn, Ni) compare to the non-essential metal (Pb, Cr, Cd, As, Hg). The concentration of the metals was below the permissible limits of regulatory standards. The increase concentration of the essential metal could have potential implications of soil contamination due to accumulation over time. The soil had contamination factor and pollution load index of low to moderate contamination and pollution. The control location 1 had the closest similarity with the location 6. The study proposed recommendation for POME usage as organic fertilizer in agricultural soil but with close monitory. N2 - Die Anreicherung von Schwermetallen in den Böden von Ölpalmenplantagen gibt aufgrund ihrer potenziellen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit zunehmend Anlass zur Sorge. Ziel dieser Studie war es, die Anreicherung von Schwermetallen in Ölpalmenplantagenböden zu untersuchen, die mit Palmölmühlenabwässern (POME) gedüngt wurden. Im Rahmen der Studie wurde das Ausmaß der Kontamination von Ölpalmenplantagenböden in Ikpoba Okha im Bundesstaat Edo in Nigeria untersucht. An fünf Standorten (2-6) wurden Bodenproben aus verschiedenen Tiefenbereichen (0-15 cm, 15-30 cm, 30-45 cm, 45-60 cm und 60-70 cm) von mit POME behandeltem Boden und dem Kontrollstandort 1 innerhalb der Ölpalmenplantagen entnommen. Die Konzentrationen der Schwermetalle (Cu, Mn, Zn, Ni, Pb, Cd, Cr, As, Hg) wurden mit Hilfe der Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anwendung von POME als Düngemittel zu einer erhöhten Konzentration von Schwermetallen führte. In den verschiedenen Tiefen der behandelten Standorte wurde ein signifikanter Unterschied (p < 0,05) in der Konzentration der Metalle im Vergleich zu den Hintergrundstandorten festgestellt. Bei As und Hg gab es jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen dem mit POME behandelten Boden und dem Kontrollstandort. Die Auswirkungen der POME-Behandlung haben größere Auswirkungen auf die Konzentration der essentiellen Metalle (Cu, Mn, Zn, Ni) im Vergleich zu den nicht-essentiellen Metallen (Pb, Cr, Cd, As, Hg). Die Konzentration der Metalle lag unter den zulässigen Grenzwerten der gesetzlichen Normen. Der Anstieg der Konzentration des essentiellen Metalls könnte aufgrund der Akkumulation im Laufe der Zeit potenzielle Auswirkungen auf die Bodenverschmutzung haben. Der Boden wies einen Kontaminationsfaktor und einen Schadstoffbelastungsindex von geringer bis mäßiger Kontamination und Verschmutzung auf. Der Kontrollstandort 1 wies die größte Ähnlichkeit mit dem Standort 6 auf. In der Studie werden Empfehlungen für die Verwendung von POME als organischer Dünger in landwirtschaftlich genutzten Böden ausgesprochen, allerdings unter strenger Überwachung. KW - POME KW - Schwermetallen KW - Heavy-metal KW - Contamination KW - Accumulation KW - Palmölmühlenabwässer KW - Kontamination KW - Akkumulation KW - Boden KW - Benin City KW - Ölpalmenanbau KW - Organisches Düngemittel KW - Schwermetallbelastung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67564 ER - TY - BOOK A1 - Viderman, Tihomir A1 - Knierbein, Sabine A1 - Kränzle, Elina A1 - Frank, Sybille A1 - Roskamm, Nikolai A1 - Wall, Ed T1 - Unsettled urban space : routines, temporalities and contestations T1 - Unruhiger städtischer Raum : Routinen, Zeitabläufe und Anfechtungen N2 - While urban life can be characterized by endeavors to settle stable and safe environments, for many people, urban space is rarely stable or safe; it is uncertain, troubled, imbued with challenges and perpetually under pressure. As the concept of unsettled appears to define the contemporary urban experience, this multidisciplinary book investigates the conflicts and possibilities of settling and unsettling through open and speculative analysis. The analytical prism of unsettled renders urban space an indeterminate ground unfolding through routines, temporalities and contestations in constant tension between settling and unsettling. Such contrasting experiences are contingent on how urban societies confront, undergo and overcome turbulence and difficulties in time and space. Contributions drawing on theoretical reflections and empirical accounts—from Argentina, Austria, Germany, Greece, Italy, the Netherlands, the UAE, the UK, the USA and Vietnam—give insights into plural occurrences of the unsettled, which might tie down or unleash transformative, liberatory and emancipatory potentials. This book is for students, professionals and researchers interested in the uncertainties, foundations, disturbances, inconsistencies, residuals and blind fields, which constitute the urban both as lived space and as social, cultural and political ideal. N2 - Während das urbane Leben durch das Bestreben charakterisiert werden kann, stabile und sichere Umgebungen zu besiedeln, ist der urbane Raum für viele Menschen selten stabil oder sicher; er ist unsicher, unruhig, mit Herausforderungen durchsetzt und ständig unter Druck. Da das Konzept der Unbeständigkeit die zeitgenössische Stadterfahrung zu definieren scheint, untersucht dieses multidisziplinäre Buch die Konflikte und Möglichkeiten von Besiedlung und Unbeständigkeit durch eine offene und spekulative Analyse. Das analytische Prisma der Unbeständigkeit macht den städtischen Raum zu einem unbestimmten Grund, der sich durch Routinen, Zeitlichkeiten und Auseinandersetzungen in ständiger Spannung zwischen Sesshaftigkeit und Unbeständigkeit entfaltet. Diese gegensätzlichen Erfahrungen hängen davon ab, wie urbane Gesellschaften mit Turbulenzen und Schwierigkeiten in Zeit und Raum konfrontiert sind, sie durchlaufen und überwinden. Beiträge mit theoretischen Überlegungen und empirischen Berichten aus Argentinien, Österreich, Deutschland, Griechenland, Italien, den Niederlanden, den Vereinigten Arabischen Emiraten, dem Vereinigten Königreich, den USA und Vietnam geben Einblicke in die vielfältigen Erscheinungsformen des Unbeständigen, die transformative, befreiende und emanzipatorische Potenziale binden oder freisetzen können. Dieses Buch richtet sich an Studierende, Fachleute und Forscher, die sich für die Unsicherheiten, Grundlagen, Störungen, Widersprüche, Residuen und blinden Felder interessieren, die das Städtische sowohl als gelebten Raum als auch als soziales, kulturelles und politisches Ideal ausmachen. KW - Städtischer Raum KW - Störungen KW - Unsicherheit KW - Siedlung KW - Unruhig KW - Urban space KW - Disturbances KW - Urban insecurity KW - Settlement KW - Unsettled KW - Siedlung KW - Stadtleben KW - Sesshaftigkeit KW - Unsicherheit KW - Konflikt Y1 - 2022 SN - 978-0-429-29023-7 U6 - https://doi.org/10.4324/9780429290237 PB - Routledge CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Kayatz, Benjamin A1 - Baroni, Gabriele A1 - Hillier, Jon A1 - Wattenbach, Martin T1 - Supporting decision-making in agricultural water management under data scarcity using global datasets : chances, limits and potential improvements T1 - Unterstützung der Entscheidungsfindung in der landwirtschaftlichen Wasserbewirtschaftung bei Datenknappheit unter Verwendung globaler Datensätze : Chancen, Grenzen und mögliche Verbesserungen JF - Agricultural Water Management N2 - Assessing alternative agricultural water management strategies requires long-term field trials or vast data collection for model calibration and simulation. This work aims to assess whether an uncalibrated agro-hydrological model using global input datasets for climate, soil and crop information can serve as a decision support tool for crop water management under data scarcity. This study employs the Cool Farm Tool Water (CFTW) at eight eddy covariance sites of the FLUXNET2015 dataset. CFTW is tested using global (CFTWglobal) and local (CFTWlocal) input datasets under current and alternative management scenarios. Results show that the use of global datasets for estimating daily evapotranspiration had little effect on the median Root Mean Square Error (RMSE) (CFTWglobal: 1.70 mm, CFTWlocal: 1.79 mm), while, however, the median model bias is much greater (CFTWglobal: - 18.6%, CFTWlocal: - 4.3%). Furthermore, the periods of water stress were little affected by the use of local or global data (median accuracy: 0.84), whereas the use of global data inputs led to a significant overestimation of irrigation water requirements (median difference: 110 mm). The model performance improves predominantly through the use of more representative local precipitation data, followed by local reference evapotranspiration and soil for some European growing seasons. We identify model outputs that can support decision-making when relying on global data, such as periods of water stress and the daily dynamics of water use. However, our findings also emphasize the difficulty of overcoming data scarcity in decision-making in agricultural water management. Furthermore, we provide recommendations for enhancing model performance and thus may increase the accessibility of reliable decision support tools in the future. N2 - Die Bewertung alternativer Wasserbewirtschaftungsstrategien in der Landwirtschaft erfordert langfristige Feldversuche oder umfangreiche Datenerhebungen Datenerhebung für die Modellkalibrierung und Simulation. Ziel dieser Arbeit ist es, zu beurteilen, ob ein unkalibriertes agrarhydrologisches Modell, das globale Eingabedatensätze für Klima-, Boden- und Kulturpflanzeninformationen als Entscheidungshilfe für das in der Landwirtschaft bei Datenknappheit Knappheit dienen kann. Die Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung globaler Datensätze für die Schätzung der täglichen Evapotranspiration kaum Auswirkungen auf den mittleren quadratischen Fehler (RMSE) hat (CFTWglobal: 1,70 mm, CFTWlocal: 1,79 mm), während jedoch die die mediane Modellverzerrung jedoch viel größer ist (CFTWglobal: - 18,6 %, CFTWlocal: - 4,3 %). Außerdem wurden die Perioden des Außerdem wurden die Perioden des Wasserstresses durch die Verwendung lokaler oder globaler Daten nur wenig beeinflusst (mediane Genauigkeit: 0,84), während die Verwendung globaler globalen Dateneingaben zu einer signifikanten Überschätzung des Bewässerungswasserbedarfs führte (medianer Unterschied: 110 mm). Die Leistung des Modells verbessert sich in erster Linie durch die Verwendung repräsentativerer lokaler Niederschlagsdaten Daten, gefolgt von lokalen Referenzwerten für Evapotranspiration und Boden für einige europäische Wachstumsperioden. Wir ermitteln Modelloutputs, die die Entscheidungsfindung unterstützen können, wenn man sich auf globale Daten stützt, z. B. Perioden von Wasserstress und die tägliche Dynamik der Wassernutzung. Unsere Ergebnisse verdeutlichen jedoch auch die Schwierigkeit, die Datenknappheit bei der Entscheidungsfindung in der landwirtschaftlichen Wasserwirtschaft. Darüber hinaus geben wir Empfehlungen Empfehlungen zur Verbesserung der Modellleistung und können so die Verfügbarkeit von zuverlässigen Entscheidungshilfen in der Zukunft verbessern. KW - Crop water use KW - Crop water requirement KW - Evapotranspiration KW - Irrigation KW - Cool farm tool KW - Wasserverbrauch der Kulturpflanzen KW - Wasserbedarf der Kulturpflanzen KW - Evapotranspiration KW - Bewässerung KW - FAO56 KW - Bewässerungswirtschaft KW - Mathematisches Modell KW - Bewässerung KW - Evapotranspiration KW - Wasserbedarf KW - Kulturpflanzen Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1016/j.agwat.2024.108803 SN - 0378-3774 VL - 296 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,18 (01.07.2024) N2 - Berichtigung: Vierte Änderungssatzung zur Allgemeinen Prüfungs- und Studienordnung für Master-Studiengänge (RahmenO-MA) Vierte Änderungssatzung zur Allgemeinen Prüfungs- und Studienordnung für Master-Studiengänge (RahmenO-MA) (Lesefassung nach Berichtigung) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.18 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67467 ER - TY - JOUR T1 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,17 (01.07.2024) N2 - Berichtigung: Vierte Änderungssatzung zur Allgemeinen Prüfungs- und Studienordnung für Bachelor-Studiengänge (RahmenO-BA) Vierte Änderungssatzung zur Allgemeinen Prüfungs- und Studienordnung für Bachelor-Studiengänge (RahmenO-BA) (Lesefassung nach Berichtigung) T3 - Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg - 2024, H.17 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67452 ER - TY - JOUR A1 - Seidel, Anna A1 - Bölke, Andrea A1 - Scheder-Bieschin, Carlotta A1 - Weidle, Franziska T1 - Lösungen zu Magazin 1 – Dreiecke : alles zu den Themen rechtwinkliges und allgemeines Dreieck T1 - Solutions to Magazine 1 - Triangles : everything about right-angled and general triangles N2 - Beim Magazin „Lösungen zu Magazin 1“ zum Serious Game re:construction handelt es sich um das Lösungsheft zum Thema Dreiecke. Neben spannend verpackter Theorie zu den Themen rechtwinkliges und allgemeines Dreieck befinden sich in diesem Heft auch die Lösungen zu Übungsaufgaben, Rätseln und Experimenten zum Nachmachen. Ebenso gibt es wissenswerte Fakten, Witze sowie Verweise (via Link und QR-Code) zu Lernvideos und anderen interessanten Quellen, um sich das Thema der Dreiecke zu erschließen. Das Magazin 1 ohne Lösungen finden Sie im „Magazin 1“. Zu den Lernzielen gehören: Eigenschaften des rechtwinkligen Dreiecks erkennen; Seiten im rechtwinkligen Dreieck benennen; Sinus, Cosinus, Tangens im rechtwinkligen Dreieck anwenden; Satz des Pythagoras anwenden; Eigenschaften des allgemeinen Dreiecks kennen; Cosinussatz im allgemeinen Dreieck anwenden; Sinussatz im allgemeinen Dreieck anwenden. N2 - The magazine "Solutions to Magazine 1" for the serious game re:construction is the solution booklet on the topic of triangles. In addition to excitingly packaged theory on the topics of right-angled and general triangles, this booklet also contains the solutions to exercises, puzzles and experiments to copy. There are also interesting facts, jokes and links (via link and QR code) to educational videos and other interesting sources to help you familiarise yourself with the topic of triangles. Magazine 1 without solutions can be found in "Magazine 1". The learning objectives include: Recognise properties of the right-angled triangle; name sides in the right-angled triangle; apply sine, cosine, tangent in the right-angled triangle; apply Pythagoras' theorem; know properties of the general triangle; apply cosine theorem in the general triangle; apply sine theorem in the general triangle. T3 - TechMech Wissen – Technische Mechanik leicht gemacht – Lösungen zu den Lehr-/Lernmaterialien zum Serious Game re:construction - [1] KW - Satz des Pythagoras KW - Winkelfunktionen KW - Sinussatz KW - Cosinussatz KW - Dreiecke KW - Pythagorean theorem KW - Trigonometric functions KW - Sine theorem KW - Cosine theorem KW - Triangles KW - Dreieck KW - Pythagoreischer Lehrsatz KW - Trigonometrische Funktion KW - Aufgabensammlung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61030 ER - TY - JOUR A1 - Seidel, Anna A1 - Bölke, Andrea A1 - Scheder-Bieschin, Carlotta A1 - Weidle, Franziska T1 - Magazin 3 – Kraft zerlegen : alles zum Thema Kraft zerlegen T1 - Magazine 3 - Decomposing force : everything about decomposing force N2 - Im Magazin 3 zum Serious Game re:construction geht es um das Thema Kraft zerlegen: grafische und analytische Kräftezerlegung. Neben spannend verpackter Theorie zu beiden Themen befinden sich in diesem Heft auch Witze, Übungsaufgaben, Rätsel und Experimente zum Nachmachen. Ebenso gibt es Verweise (via Link und QR-Code) zu Lernvideos und anderen interessanten Quellen, um sich das Thema der Kräftezerlegung zu erschließen. In diesem Magazin sind keine Lösungen enthalten. Diese sind im Magazin „Lösungen zu Magazin 3“ enthalten. Zu den Lernzielen gehören: Definition der Kraftzerlegung kennen; Grund für die Zerlegung von Kräften kennen; Kraftzerlegung mit Koordinatensystem, Maßstab & Kraftvektor durchführen; Kraftzerlegung mit Winkelfunktionen Sinus & Cosinus durchführen; Kraftzerlegung mit analytische Methode durchführen; Zusammenhang zwischen rechtwinkligem Dreieck & Kraftkomponenten erkennen. N2 - Magazine 3 for the serious game re:construction deals with the topic of force decomposition: graphical and analytical force decomposition. In addition to excitingly packaged theory on both topics, this magazine also contains jokes, exercises, puzzles and experiments to copy. There are also references (via links and QR codes) to educational videos and other interesting sources to help you familiarise yourself with the topic of force decomposition. This magazine does not contain any solutions. These are contained in the magazine "Solutions to Magazine 3". The learning objectives include: Know the definition of force decomposition; Know the reason for decomposing forces; Perform force decomposition using coordinate system, scale & force vector; Perform force decomposition using trigonomatric functions sine & cosine; Perform force decomposition using analytical method; Recognise relationship between right-angeld & force components. T3 - TechMech Wissen – Technische Mechanik leicht gemacht – Lehr-/Lernmaterialien zum Serious Game re:construction - [3] KW - Kraftkomponenten KW - Kraft analytisch zerlegen KW - Kraft grafisch zerlegen KW - Grundlagen Statik KW - Winkelfunktionen KW - Force components KW - Decompose force analytically KW - Decompose force graphically KW - Fundamentals of statics KW - Trigonometric functions KW - Trigonometrische Funktion KW - Kräfteparallelogramm KW - Statik KW - Aufgabensammlung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61026 ER - TY - JOUR A1 - Seidel, Anna A1 - Bölke, Andrea A1 - Scheder-Bieschin, Carlotta A1 - Weidle, Franziska T1 - Magazin 2 - Axiome : alles zu den Themen Gleichgewichts-, Wechselwirkungsaxiom und das Axiom der Linienflüchtigkeit T1 - Magazine 2 - Axioms : all about the axioms of equilibrium, interaction and the axiom of coplanar parallel forces N2 - Im Magazin 2 zum Serious Game re:construction geht es um die Axiome: Gleichgewichts-, Wechselwirkungsaxiom und das Axiom der Linienflüchtigkeit. Neben spannend verpackter Theorie zu allen drei Themen befinden sich in diesem Heft auch wissenswerte Fakten, Übungsaufgaben, Rätsel und Experimente zum Nachmachen. Ebenso gibt es Verweise (via Link und QR-Code) zu Lernvideos und anderen interessanten Quellen, um sich das Thema der Axiome zu erschließen. In diesem Magazin sind keine Lösungen enthalten. Diese sind im Magazin „Lösungen zu Magazin 2“ enthalten. Zu den Lernzielen gehören: Kräftegleichgewicht beschreiben und darstellen; Kräftegleichgewicht realisieren; Wechselwirkung von Kräften beschreiben und darstellen (Actio = Reactio); Unterschied zwischen Gleichgewicht und Wechselwirkung erkennen; Linienflüchtigkeit von Kräften beschreiben und darstellen; die Verbindung zwischen Vektoren und Kräften benennen und beschreiben; Kräfte als Vektoren zeichnen/darstellen. N2 - Magazine 2 of the serious game re:construction deals with the axioms: The axiom of equilibrium, the axiom of interactions and the axiom of line volatility. In addition to excitingly packaged theory on all three topics, this magazine also contains interesting facts, exercises, puzzles and experiments to try out. There are also references (via link and QR code) to educational videos and other interesting sources to familiarise yourself with the topic of axioms. This magazine does not contain any solutions. These are contained in the magazine "Solutions to Magazine 2". The learning objectives include: Describe and represent equilibrium of forces; realise equilibrium of forces; describe and represent the interaction of forces (actio = reactio); recognise the difference between equilibrium and interaction; describe and represent the coplanar prallelism of forces; name and describe the connection between vectors and forces; draw/represent forces as vectors. T3 - TechMech Wissen – Technische Mechanik leicht gemacht – Lehr-/Lernmaterialien zum Serious Game re:construction - [2] KW - Actio und Reactio KW - Schwerpunkt KW - Kräfteparallelogramm KW - Grundlagen Statik KW - Axiome KW - Actio and reactio KW - Centre of mass KW - Parallelogram of forces KW - Fundamentals of statics KW - Axioms KW - Kräfteparallelogramm KW - Statik KW - Aufgabensammlung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61017 ER - TY - JOUR A1 - Seidel, Anna A1 - Bölke, Andrea A1 - Scheder-Bieschin, Carlotta A1 - Weidle, Franziska T1 - Lösungen zu Magazin 3 – Kraft zerlegen : alles zum Thema Kraft zerlegen T1 - Solutions for Magazine 3 - Decomposing force : everything about decomposing force N2 - Beim Magazin „Lösungen zu Magazin 3“ zum Serious Game re:construction handelt es sich um das Lösungsheft zum Thema Kraft zerlegen. Neben spannend verpackter Theorie zu den Themen grafische und analytische Kräftezerlegung befinden sich in diesem Heft auch die Lösungen zu Übungsaufgaben, Rätseln und Experimenten zum Nachmachen. Ebenso gibt es Witze sowie Verweise (via Link und QR-Code) zu Lernvideos und anderen interessanten Quellen, um sich das Thema der Kräftezerlegung zu erschließen. Das Magazin 3 ohne Lösungen finden Sie im „Magazin 3“. Zu den Lernzielen gehören: Definition der Kraftzerlegung kennen; Grund für die Zerlegung von Kräften kennen; Kraftzerlegung mit Koordinatensystem, Maßstab & Kraftvektor durchführen; Kraftzerlegung mit Winkelfunktionen Sinus & Cosinus durchführen; Kraftzerlegung mit analytische Methode durchführen; Zusammenhang zwischen rechtwinkligem Dreieck & Kraftkomponenten erkennen. N2 - The magazine "Solutions to Magazine 3" for the serious game re:construction is the solution booklet on the topic of force decomposition. In addition to excitingly packaged theory on the topics of graphical and analytical force decomposition, this booklet also contains the solutions to exercises, puzzles and experiments to copy. There are also jokes and references (via link and QR code) to educational videos and other interesting sources to help you familiarise yourself with the topic of force decomposition. Magazine 3 without solutions can be found in "Magazine 3". The learning objectives include: know the definition of force decomposition; know the reason for decomposing forces; perform force decomposition using coordinate system, scale & force vector; perform force decomposition using trigonometrics functions sine & cosine; perform force decomposition using analytical method; recognise relationship between right-angled triangle & force components. T3 - TechMech Wissen – Technische Mechanik leicht gemacht – Lösungen zu den Lehr-/Lernmaterialien zum Serious Game re:construction - [3] KW - Kraftkomponenten KW - Kraft analytisch zerlegen KW - Kraft grafisch zerlegen KW - Grundlagen Statik KW - Winkelfunktionen KW - Force components KW - Decompose force analytically KW - Decompose force graphically KW - Fundamentals of statics KW - Trigonometric functions KW - Trigonometrische Funktion KW - Kräfteparallelogramm KW - Statik KW - Aufgabensammlung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61055 ER -