TY - THES A1 - Bähr, Martin T1 - Efficient time integration methods for linear parabolic partial differential equations with applications T1 - Effiziente Zeitintegrationsverfahren für lineare parabolische partielle Differentialgleichungen mit Anwendungen N2 - In this thesis we study efficient time integration methods for linear parabolic PDEs to solve practical problems that arise in a variety of real-world applications. The classical construction of numerical methods for solving PDEs is based on the method of lines, which leads to a large sparse semi-discretised system of ODEs to which any numerical method for initial value ODE problems can be applied. When dealing with parabolic-type problems, the underlying ODE systems are known to be stiff. Therefore, in the context of linear model problems, the use of implicit schemes is usually considered to be the best choice in practice. However, this statement is not correct for some relevant real-world applications. In particular, implicit schemes can cause high computational costs that are equipped with certain model conditions. The model problems considered here are coupled with various settings, ranging from many different initial conditions over long-term simulation with relatively frequent model updates, to dealing with very large-scale problems for which the matrix size can exceed several millions. For this reason, we are interested in sophisticated and computationally efficient numerical methods that bring the aspects of approximation accuracy as well as computational and storage complexity into balance. Even nowadays it is still a challenging task to devise a numerical method that combines high accuracy, robustness and computational efficiency for the model problem to be solved. Therefore, the main objective is to find an easy and efficient ODE integration scheme for each individual model problem. On this basis, we first give a comprehensive introduction to the state-of-the-art methods that are often used for practical purposes. In this framework, we will investigate very detailed the theoretical and numerical foundations of two popular techniques, namely the fast explicit methods and the model order reduction techniques. This is primarily important in order to fully understand the numerical methods, and also absolutely essential in finding the best numerical method that is specifically suitable for the intended purpose. Our second goal is then to efficiently solve the practical problems that arise in connection with shape correspondence, geothermal energy storage and image osmosis filtering. For each application we specify a complete setup, and in order to provide an efficient and accurate numerical approximation, we give a thorough discussion of the various numerical solvers along with many technical details and own adaptations. We validate our numerical findings through many experiments using synthetic and real-world data. In addition, the thesis provides a complete and detailed description of the powerful methods that can be very useful for tackling similar problems that are the subject of interest in many applications. N2 - In dieser Arbeit untersuchen wir effiziente Zeitintegrationsmethoden für lineare parabolische PDEs, um praktische Probleme zu lösen, die in einer Vielzahl von realen Anwendungen auftreten. Die klassische Konstruktion von numerischen Methoden zur Lösung von PDEs basiert auf der Linienmethode, die zu einem großen, dünnbesetzten und halbdiskretisierten System ODEs führt, auf das anschließend jede numerische Methode für die Lösung eines Anfangswertproblems angewendet werden kann. Bei parabolischen Problemen ist bekannt, dass die zugrunde liegenden ODE-Systeme steif sind. Daher wird im Zusammenhang mit linearen Modellproblemen die Verwendung impliziter Methoden in der Praxis normalerweise als die beste Wahl angesehen. Diese Aussage ist jedoch für einige relevante Anwendungen nicht richtig. Insbesondere können implizite Methoden hohe Rechenkosten verursachen, die mit bestimmten Modellbeschränkungen verbunden sind. Die hier betrachteten Modellprobleme sind mit verschiedenen Einstellungen verbunden, die von vielen unterschiedlichen Anfangsbedingungen über die Langzeitsimulation mit relativ häufigen Modellupdates bis hin zur Behandlung sehr großer Probleme reichen, bei denen die Matrixgröße mehrere Millionen überschreiten kann. Deswegen sind wir an ausgefeilten und rechnerisch effizienten numerischen Methoden interessiert, die die Aspekte der Approximationsgenauigkeit sowie der Rechen- und Speicherkomplexität in Einklang bringen. Es ist auch heute noch eine herausfordernde Aufgabe, eine numerische Methode zu konzipieren, die hohe Genauigkeit, Robustheit und Recheneffizienz kombiniert. Das Hauptziel besteht darin, ein simples und effizientes ODE-Integrationsschema für jedes Modellproblem zu finden. Zunächst geben wir eine umfassende Einführung in die modernsten Methoden, die oft für praktische Zwecke eingesetzt werden. In diesem Rahmen werden wir die theoretischen und numerischen Grundlagen zweier populärer Techniken sehr detailliert untersuchen, nämlich die schnellen expliziten Methoden und die Modellordnungsreduktionstechniken. Das ist wichtig, um die Verfahren vollständig zu verstehen und die beste numerische Methode zu finden, die speziell für den beabsichtigten Zweck geeignet ist. Das zweite Ziel ist dann, die praktischen Probleme im Zusammenhang mit Formkorrespondenz, geothermischer Energiespeicherung und osmosebasierte Bildverarbeitung effizient zu lösen. Für jede Anwendung geben wir einen vollständigen Aufbau an. Um eine effiziente genaue numerische Approximation bereitzustellen, werden die numerischen Löser zusammen mit vielen technischen Details und eigenen Anpassungen ausführlich erläutert. Wir validieren unsere numerischen Resultate durch Experimente mittels synthetischer und realer Daten. Außerdem bietet die Arbeit eine vollständige und detaillierte Beschreibung der leistungsstarken Methoden, die sehr nützlich sein können, um ähnliche Probleme anzugehen, die in vielen Anwendungen von Interesse sind. KW - Parabolic equations KW - Time integration methods KW - Fast explicit methods KW - Model order reduction KW - Visual computing KW - Parabolische Gleichungen KW - Zeitintegrationsverfahren KW - Schnelle explizite Verfahren KW - Modellordnungsreduktion KW - Lineare parabolische Differentialgleichung KW - Modellordnungsreduktion KW - Zeitintegrationsverfahren Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-57532 ER - TY - RPRT A1 - Bähr, Martin A1 - Buhl, Johannes A1 - Radow, Georg A1 - Schmidt, Johannes A1 - Bambach, Markus A1 - Breuß, Michael A1 - Fügenschuh, Armin ED - Fügenschuh, Armin T1 - Stable honeycomb structures and temperature based trajectory optimization for wire-arc additive manufacturing N2 - We consider two mathematical problems that are connected and occur in the layer-wise production process of a workpiece using Wire-Arc Additive Manufacturing. As the first task, we consider the automatic construction of a honeycomb structure, given the boundary of a shape of interest. In doing this we employ Lloyd’s algorithm in two different realizations. For computing the incorporated Voronoi tesselation we consider the use of a Delaunay triangulation or alternatively, the eikonal equation. We compare and modify these approaches with the aim of combining their respective advantages. Then in the second task, to find an optimal tool path guaranteeing minimal production time and high quality of the workpiece, a mixed-integer linear programming problem is derived. The model takes thermal conduction and radiation during the process into account and aims to minimize temperature gradients inside the material. Its solvability for standard mixed-integer solvers is demonstrated on several test-instances. The results are compared with manufactured workpieces. N2 - Wir betrachten zwei verbundene mathematische Probleme, welche bei der schichtweisen Herstellung eines Werkstücks mittels des Lichtbogendraht-Auftragschweißen, einem additiven Fertigungsverfahren, auftreten. Als erste Aufgabe betrachten wir die automatische Konstruktion einer Wabenstruktur unter Berücksichtigung des Randes einer gewünschten Form. Dabei setzen wir Lloyds Algorithmus in zwei verschiedenen Varianten ein. Zur Berechnung der einbezogenen Voronoi-Parkettierung betrachten wir die Verwendung einer Delaunay-Triangulation und alternativ dazu der Eikonal-Gleichung. Wir vergleichen und modifizieren diese Ansätze mit dem Ziel, ihre jeweiligen Vorteile zu kombinieren. In der zweiten Aufgabe wird dann, um einen optimalen Weg für das Werkzeug zu finden, der eine minimale Produktionszeit zusammen mit einer hohen Qualität des Werkstücks garantiert, ein gemischt-ganzzahliges lineares Programm (MILP) hergeleitet. Das Modell berücksichtigt Wärmeleitung und Strahlung während des Prozesses und zielt darauf ab, Temperaturgradienten innerhalb des Materials zu minimieren. Die Lösbarkeit für Standard-MILP-Löser wird in mehreren Testfällen demonstriert. Die Ergebnisse werden mit real gefertigten Werkstücken verglichen. T3 - Cottbus Mathematical Preprints - 10, 2019 KW - Eikonal equation KW - Centroidal Voronoi tessellation KW - Additive manufacturing KW - Heat transmission KW - Mixed-integer linear programming KW - Geometric optimization KW - Additive Fertigung KW - Gemischt-ganzzahlige Programmierung KW - Geometrische Optimierung KW - Eikonal-Gleichung KW - Zentrierte Voronoi-Parkettierung KW - Wärmeleitung KW - Rapid Prototyping KW - Eikonal KW - Ganzzahlige Optimierung KW - Geometrische Optimierung KW - Wärmeleitung Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-50796 SN - 2627-6100 ER - TY - THES A1 - Bähr, Susanne T1 - Experimentelle Untersuchungen zu Grundprozessen der Pelletierungsflockung T1 - Experimental studies of fundamental processes of pelleting flocculation N2 - Die Pelletierungsflockung stellt ein spezielles Verfahren der Schlammkonditionierung dar. Sie ist eine Verfahrenskombination von Aggregatbildung mit gezielter Struktur und Wasserabgabe in der Aggregatbildungsphase. In dieser experimentellen Arbeit wurde der ein- und mehrschichtige Aufbau von Einzelaggregaten simuliert und hinsichtlich Wachstum und Struktur untersucht. Des weiteren wurde die Pelletierungsflockung in einem kontinuierlichen Drehrohrreaktor umgesetzt und hinsichtlich Prozeßführung und Betriebsparameter untersucht. Als anwendungsrelevante Eigenschaft wurde das Entwässerungsverhalten von Pelletflocken dargestellt. Die erhaltenen Pelletflocken zeichnen sich durch eine konstante Wachstumsgeschwindigkeit, eine Sphärizität von 0,95 bis 0,98 und eine Dichte im Bereich von 1100 bis 1250 kg/m³ aus. Sie lassen sich gezielt durch eine Hintereinanderschaltung von Schwerkraft- und Druckentwässerung behandeln, wobei im ersten Schritt ein Feststoffgehalt von ca. 30% und im zweiten Schritt ein Feststoffgehakt von ca. 50% erreicht wird. N2 - Pelleting flocculation constitutes a special sludge conditioning process. The process combines the formation of aggregates with a specific structure as well as the release of water during the aggregate development phase. During this experimental work, individual aggregates with a one- and multi-layered structure were simulated and subsequently investigated with respect to growth and structure. Over and above this, pelleting flocculation was implemented in a continuous rotary tubular reactor and investigated with regard to process control and operating parameters. The dewatering behaviour of pellet flocs was described as an application-relevant property. The resultant pellet flocs are characterised by a constant growth rate, a sphericity of between 0.95 and 0.98 and a density of between 1100 and 1250 kg/m³. They can be dewatered in a targeted manner by the series connection of gravity and pressure dewatering units, whereby a solids content of approx. 30% is achieved in the first step and approx. 50% in the second step. KW - Schlammentwässerung KW - Pellet KW - Ausflockung KW - Pelletierungsflockung KW - Schlammkonditionierung KW - Entwässerung KW - Aggregatstruktur KW - Aggregatwachstum KW - Pelleting flocculation KW - Sludge conditioning KW - Dewatering KW - Aggregate structure KW - Aggregate growth Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-345 ER - TY - THES A1 - Böhm, Sebastian T1 - Split-Protocol-Stack network simulation and emulation of wireless embedded systems with Radio-in-the-Loop : towards accurate wireless network evaluation T1 - Split-Protocol-Stack Netzwerksimulation und Emulation hoch-integrierter drahtloser Funkübertragungssysteme mit Radio-in-the-Loop : Schritte hin zu einer genauen Evaluierung drahtloser Kommunikationsnetze N2 - Recent challenges and novel approaches of wireless communication networks are characterized by high performance requirements on the radio channel and by concepts of self-organization, in-network processing, or resource optimization which ultimately lead to distributed network applications, communication architectures, and radio transceivers. Associated evaluation is driven by a multitude of ever-increasing requirements that call for multidisciplinary expertise. Depending on the discipline, simulation is one of the most widely used technologies, whereby often abstract assumptions and models do not allow for sufficiently accurate, comparable results. In contrast, real-world measurements and field-tests can only be performed on actual systems, commonly under non-reproducible conditions. This thesis establishes with the Split-Protocol-Stack a new type of evaluation method that intends to help closing the gap between purely simulative analyzes and real-world tests. With the inclusion of real radio hardware and radio channels in the event-based simulation, this central hybrid approach in connection with the Radio-in-the-Loop methodology creates synergies in interdisciplinary fields. The approach contains analytical discussions, methodological strategies, and practical contributions that are summarized as key elements in the subsequent central considerations and challenges. With Real-Time-Shift, a pseudo-real-time synchronization approach for parallel simulation and radio channel emulation of communication flows is introduced. Based on the underlying time compensation scheme, the discrete event simulation is decoupled from real-time constraints when exchanging event messages with real-world wireless hardware. A physical layer emulation methodology and radio channel interface concept, called Radio-in-the-Loop, is introduced along with two practical realization approaches. Furthermore, strategic details on radio network planning with an approach to automatic hardware resource allocation are presented for radio channel emulation-capable network testbeds. The contributions of this work are evaluated using real-world reference measurements, practical application scenarios, and experiments that provide proof of concepts. By means of an exemplary selected cross-layer optimization scenario, the benefits are practically demonstrated and discussed. Finally, based on IEEE 802.15.4 as the reference protocol standard for low-power wireless networks, this thesis provides feasibility studies and analysis results using the representative prototype SEmulate for the Split-Protocol-Stack approach. N2 - Aktuelle Herausforderungen und neuartige Ansätze drahtloser Kommunikationsnetze sind geprägt durch hohe Leistungsanforderungen auf dem Funkkanal sowie Konzepte der Selbstorganisation, netzinternen Verarbeitung oder Ressourcen-Optimierung und münden letztendlich in verteilten Netzwerkanwendungen, Kommunikationsarchitekturen und Funk-Transceivern. Die Evaluation ist dabei stark von fachspezifischen, simulativen Analysen unter abstrahierten Annahmen und Modellen geprägt, so dass die Ergebnisse oft keine hinreichend genauen, vergleichbaren Schlussfolgerungen auf die Leistungsfähigkeit im Gesamtsystem zulassen. Praxistests hingegen, können nur für konkrete Systeme am Ende des Entwicklungszyklus unter zum Teil nicht reproduzierbaren Bedingungen durchgeführt werden. Diese Arbeit begründet mit dem Split-Protocol-Stack eine neuartige Evaluationsmethodik die dazu beitragen soll, die Lücke zwischen rein simulativen Analysen und realen Tests zu schließen. Unter Einbeziehung realer Funkhardware und physikalisch realitätsnah nachgebildeter Funkkanäle in die ereignisbasierte Simulation schafft dieser zentrale hybride Ansatz in Verbindung mit der Methodik des Radio-in-the-Loop Synergien in interdisziplinären Fachgebieten. Der Ansatz enthält analytische Diskussionen, methodische Strategien und praktische Beiträge, die als Kernelemente in den nachfolgenden zentralen Betrachtungen und Herausforderungen zusammengefasst werden. Unter der Bezeichnung Real-Time-Shift wird ein Synchronisationsansatz für die parallele Simulation und Funkkanalemulation von Kommunikationsabläufen eingeführt. Basierend auf der zugrundeliegenden Zeitkompensation wird die Simulation von Beschränkungen der Echtzeitfähigkeit beim Nachrichtenaustausch von Ereignissen mit reale Funk-Transceiver-Hardware entkoppelt. Darüberhinaus wird mit Radio-in-the-Loop eine Methode zur Emulation der physikalischen Schicht sowie Schnittstelle zum Funkkanal definiert und praktisch realisiert. Weiterhin werden strategische Details zur Funknetzplanung vorgestellt und mit einem Ansatz zur automatischen Hardware-Ressourcenzuweisung für die Funkkanalemulation analysiert und praktisch erprobt. Bewertet werden die Beiträge dieser Arbeit durch Referenzmessungen, praktische Anwendungsszenarien und experimentelle Analysen, die den Nachweis der vorgestellten Konzepte erbringen sowie deren Nutzen evaluieren. Anhand eines exemplarisch ausgewählten Anwendungsszenarios der Protokollschicht-übergreifenden Optimierung, wird der Zugewinn praktisch demonstriert und diskutiert. Schließlich werden auf Basis von IEEE 802.15.4 als Referenz-Protokollstandard für drahtlose Niedrigenergie-Netze durch diese Arbeit Durchführbarkeitsstudien und Analyseergebnisse zusammen mit dem repräsentativen Prototypen SEmulate für den Ansatz des Split-Protocol-Stack bereitgestellt. KW - Internet of things KW - Network simulation KW - Hardware-in-the-Loop KW - Modeling KW - IEEE 802.15.4 KW - Internet der Dinge KW - Netzwerksimulation KW - Emulation KW - Modellierung KW - Emulation KW - Internet der Dinge KW - Netzwerksimulation KW - Hardware-in-the-loop KW - IEEE 802., 15, 4 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61443 ER - TY - THES A1 - Böllmann, Jörg T1 - Untersuchungen zu Wechselwirkungen zwischen Folsomia candida (Collembola) und verschiedenen bodenbewohnenden Pilzen T1 - Studies on the interactions between Folsomia candida (Collembola) and different soil inhabiting fungi N2 - Im Lebensraum Boden stellen Pilze einen bedeutenden Anteil der lebenden Biomasse dar und werden von einer Vielzahl von Organismen als Nahrungsressource genutzt. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Interaktionen zwischen der pilzfressenden Bodenarthropode Folsomia candida und verschiedenen Bodenpilzen. Einerseits wurde der Einfluss zahlreicher unterschiedlicher Eigenschaften von Pilzmyzelen, insbesonderer der Gehalt an giftigen Inhaltsstoffen und die Ausbildung von kristallinen Strukturen auf der Hyphenoberfläche und deren Funktion als Fraßschutz auf das Verhalten der Collembolen betrachtet. Andererseits wurde die Auswirkung des Fraßdrucks auf das Myzelwachstum und die intraspezifische Konkurrenz zwischen den Pilzen untersucht. In Laborexperimenten wurde das Fraßverhalten von F. candida gegenüber insgesamt 32 Pilzstämmen getestet, die entweder kristalline Oberflächenstrukturen oder giftige Inhaltsstoffe ausbilden oder als Referenzarten dienten. Zusätzlich wurden komplexe Gewächshausexperimente mit Quercus rubra durchgeführt, um u.a. den Einfluss der Collembolen auf die Mykorrhizierung unter natürlicheren Bedingungen zu untersuchen. F. candida unterschied deutlich zwischen einzelnen Pilzstämmen und fraß signifikant weniger an Myzelen mit Hyphenauflagerungen als an Referenzarten. Damit konnte erstmals den Hyphenauflagerungen eine ökofunktionelle Bedeutung als Fraßschutz zugeordnet werden. Dieser geht mit der besonders starken Ausbildung von Auflagerungen auf wichtigen Myzelstrukturen, wie Rhizomorphen mancher Pilzarten, einher. Noch stärker fraßhemmend wirkten giftige oder bitter bzw. scharf schmeckende Inhaltsstoffe, da insbesondere Pilze mit nachgewiesenem Gehalt an Muscarin, Amanitin und Fasciculol von den Collembolen am wenigsten gefressen wurden. Damit konnte die vermutete fraßhemmende Wirkung von Sekundärmetaboliten auf Bodenarthropoden bestätigt und erstmals mit konkreten Messungen des Giftgehaltes in Verbindung gebracht werden. Das Vorkommen von solchen Inhaltsstoffen und deren fraßhemmende Wirkung konnte so von den Fruchtkörpern auf die Myzele ausgeweitet werden. Eine ausgeprägte Fraßpräferenz für dunkel pigmentierten Pilzstämmen unabhängig ihrer taxonomischen Zugehörigkeit konnte ebenfalls bestätigt werden. Als weiterer Parameter wurde der Nährwert der Pilze durch die Analyse des Kohlenstoff-, Stickstoff- und Schwefelgehalts und durch die Anzahl der abgelegten Eier als Maß für die Fitness der Collembolen abgeschätzt und mit dem Fraßverhalten in Beziehung gebracht. Die untersuchten Elementgehalte korrelierten nicht mit der Fraßpräferenz. Die Ergebnisse der absoluten Gelegezahlen deuten auf einen Zusammenhang zwischen Nährwert und Fraßpräferenz hin, wobei die Hyphenauflagerungen und Giftgehalte wahrscheinlich von ausschlaggebender Bedeutung sind. Des Weiteren wurde erstmals nach Unterschieden in der Fraßpräferenz zwischen zahlreichen Ektomykorrhizapilzen und Nicht-Mykorrhizapilzen unter Berücksichtigung zahlreicher anderer Faktoren gesucht. Hier bestand im Gegensatz zu Endomykorrhizapilzen, deren geringe Attraktivität und Nahrungsqualität für Arthropoden als gesichert gilt, großer Forschungsbedarf. Es konnte kein Unterschied zwischen beiden Pilzgruppen in Bezug auf die Fraßpräferenz und Fertilität von F. candida festgestellt werden. Allerdings blieb der Einfluss von Symbiosepartnern oder unterschiedlichen Substraten unberücksichtigt. Collembolen haben einen meist negativen Einfluss auf das Myzelwachstum, der aber stark zwischen einzelnen Pilzarten variiert. Die Vermutung, dass Pilze durch die Ausbildung fraßhemmender Mechanismen einen Konkurrenzvorteil unter Fraßdruck erlangen, konnte nicht bestätigt werden. Vor allem schnell wachsende Pilzstämme wurden durch den Fraß gehemmt, was zur Angleichung der Wachstumsgeschwindigkeiten führte. Collembolen können daher die Konkurrenzverhältnisse zwischen einzelnen Pilzarten beeinflussen. Dies konnte auch in den Gewächshausexperimenten bestätigt werden. Nach Zugabe von Collembolen verringerte sich die Abundanz von Mykorrhizen eines bevorzugt gefressenen Pilzes zu Gunsten einer weniger bevorzugten Art. Die Collembolen hatten einen negativen Einfluss auf die Mykorrhizierung, die ihrerseits unter den Versuchsbedingungen einen insgesamt positiven Einfluss auf das Pflanzenwachstum hatte. Ein vermuteter indirekter Einfluss der Collembolen auf das Pflanzenwachstum und andere Bodenparameter muss in weiteren Experimenten unter komplexen Bedingungen untersucht werden. Die Arbeit zeigte, dass bei der Auswahl von Pilzarten für Experimente zahlreiche Eigenschaften der Pilze zu berücksichtigen sind, um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen. N2 - Fungi represent a mayor part of the living biomass in the upper soil horizon and therefore serve as an important food source for many soil organisms. The main objective of the presented investigation was to analyse the interactions between the fungivores soil arthropods Folsomia candida (Collembola) and a variety of soil fungi. On one side the influence of certain characteristics of fungal mycelia on the feeding behaviour of the Collembola, especially the content of poisonous metabolites or the formation of crystalline structures at the hyphal surface and their function as feeding protection, were of mayor interest. On the other side the growth response of the mycelia as well as changes of their intraspecific competitiveness under the influence of feeding pressure were examined. In different in vitro food choice experiments the feeding preference of F. candida on 32 soil fungi was tested, which either contained poisonous metabolites or formed crystalline structures or served as reference strains. Additionally, complex pot experiments in a greenhouse with Quercus rubra were conducted to investigate the effects of feeding especially on the mycorrhizal symbioses in a more natural system. F. candida strongly differentiated between different fungal isolates and fed significantly less on mycelia with crystalline structures compared to the reference group. For the first time such structures has been associated with an ecological function as feeding protection. This function corresponds with high amounts of crystals at crucial mycelial parts like rhizomorphes of several species. Poisonous or bitter tasting metabolites served even better as feeding protection. Some toxic substances like Amanitin, Muscarine or Fasciculol has been detected in certain mycelia, which strongly correlated with the low feeding preference of the Collembola. This study confirmed previous assumptions of the protective function of secondary metabolites in combination with the detection of responsible substances. Their importance could be extended from protecting the fruit bodies to the mycelium as well. Because the wide variety of tested fungi includes several dark pigmented fungi, previous observations of a strong feeding preference for this fungal group independent of a taxonomic classification could be confirmed. In addition, the nutritional value of the fungi were estimated by analyzing the content of carbon, nitrogen and sulphur and by the amount of eggs laid by the Collembola as an indication of their fitness. The element content did not correspond with the feeding behaviour. The number of eggs indicates a correlation between feeding preference and palatability. However, crystalline structures and the content of poisonous metabolites were most likely more important for the food choice. As another aspect a wide variety of ectomycorrhiza fungi and saprotrophic fungi were for the first time compared considering their attractiveness as food source under consideration of several other parameters. With regard to endomycorrhiza fungi, which low attractiveness and palatability are generally accepted, there is very little knowledge on this aspect. No differences between both fungal groups regarding the collembolan behaviour could be found. However, the effect of different substrates and the influence of a plant symbiont could not be analysed in this study. In most cases the grazing activity of Collembola has a negative impact on the mycelial growth. However fungi respond differently to the feeding pressure. The assumption, that fungi with feeding protection gain advantage under intraspecific competition and feeding pressure could not be confirmed. Especially fast growing fungi were most inhibited so the growth rates of the fungi became more equal and therefore Collembola can influence the competitiveness of certain fungi. In the greenhouse experiments a shift within the fungal community under the influence of Collembola could be observed. A high number of Collembola reduced the abundance of root tips mycorrhized by a preferred grazed dark pigmented fungus compared to a less preferred fungus. Over all, Collembola reduced the amount of mycorrhized rood tips. Mycorrhization had a positive influence on plant growth. An assumed indirect influence of Collembola on plant growth and other parameters of the soil ecosystem need to be studied in further experiments under complex conditions. The experiments demonstrated that several parameters and characteristics of the fungi need to be considered to find appropriate species for further experiments. T3 - Cottbuser Schriften zu Bodenschutz und Rekultivierung - 40 KW - Springschwänze KW - Bodenpilze KW - Biodiversität KW - Fraßpräferenz KW - Kristalle KW - Sekundäre Metabolite KW - Nahrungsqualität KW - Mykorrhizapilze KW - Feeding preference KW - Crystals KW - Secondary metabolites KW - Palatability KW - Mycorrhiza fungi Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-15416 SN - 978-3-937728-08-7 SN - 1436-0918 ER - TY - JOUR A1 - Böllmann, Jörg A1 - Martienssen, Marion T1 - Seasonal variability of cultivable nitrate-reducing and denitrifying bacteria and functional gene copy number in fresh water lake T1 - Saisonale Variabilität der kultivierbaren nitratreduzierenden und denitrifizierenden Bakterien und der Anzahl der funktionellen Genkopien in einem Süßwassersee JF - microorganisms N2 - This study describes the seasonal course of denitrifying and nitrate-reducing bacteria in a dimictic mesotrophic lake (Lake Scharmützelsee, Brandenburg, Germany) within a three-year period from 2011 to 2013. The bacterial cell numbers were quantified by the fluorescence microscopy, most probable number (MPN) and PCR-dependent quantification of the chromosomal 16S rDNA and of the nirS and nirK gene copy number. The highest seasonal differences (up to three orders of magnitudes) have been measured usingMPNin the epilimnion. This variation was not reflected by PCR-dependent approaches or direct microscopical enumeration. At adverse conditions (low temperature and/or low nitrate concentrations), the differences between MPN and gene copy numbers increased by up to five orders of magnitudes and decreased to one magnitude at favourable environmental conditions. These results can be explained best by an increasing ratio of viable but not cultivable (VBNC) cells or dead cells at impairing conditions. In the hypolimnion, the courses of MPN and nir gene copy numbers were similar. This can be explained by a higher feeding pressure and therefore smaller amounts of dormant cells. In the pelagial in general, the total cell numbers enumerated by either microscopical or molecular approaches were similar. In the sediment, more than 99% of the DNA was obviously not related to viable bacteria but was rather DNA in dead cells or adsorbed to particle surfaces. N2 - Diese Studie beschreibt den jahreszeitlichen Verlauf von denitrifizierenden und nitratreduzierenden Bakterien in einem dimiktischen mesotrophen See (Scharmützelsee, Brandenburg, Deutschland) innerhalb eines dreijährigen Zeitraums von 2011 bis 2013. Die Bakterienzellzahlen wurden mit Hilfe der Fluoreszenzmikroskopie, der höchstwahrscheinlichen Anzahl (MPN) und der PCR-abhängigen Quantifizierung der chromosomalen 16S rDNA und der nirS- und nirK-Gen-Kopienzahl bestimmt. Die größten saisonalen Unterschiede (bis zu drei Größenordnungen) wurden mit der MPN im Epilimnion gemessen. Diese Unterschiede wurden nicht durch PCR-abhängige Ansätze oder direkte mikroskopische Auszählung nicht wider. Unter ungünstigen Bedingungen (niedrige Temperatur und/oder niedrige Nitratkonzentration) stiegen die Unterschiede zwischen der MPN und der Genkopienzahl um bis zu fünf Größenordnungen, während sie unter günstigen Umweltbedingungen auf eine Größenordnung abnahmen. Diese Ergebnisse lassen sich am besten durch einen zunehmenden Anteil lebensfähiger, aber nicht kultivierbarer Zellen (VBNC) oder toter Zellen bei ungünstigen Bedingungen erklären. Im Hypolimnion waren die Verläufe der MPN- und nir-Genkopienzahlen ähnlich. Dies lässt sich durch einen höheren Fütterungsdruck und daher geringere Mengen an ruhenden Zellen erklären. Im Pelagial waren die Gesamtzahl der Zellen, die entweder durch mikroskopische oder molekulare Methoden ermittelt wurden, im Allgemeinen ähnlich. Im Sediment gehörten mehr als 99 % der DNA offensichtlich nicht zu den lebensfähigen Bakterien, sondern waren vielmehr DNA in toten Zellen oder an Partikeloberflächen adsorbiert. KW - Denitrification KW - Nitrite reductase KW - Microscopical cell number KW - Hypolimnion KW - Dimictic lake KW - Denitrifikation KW - Nitrit-Reduktase KW - Mikroskopische Zellzahl KW - Dimiktischer See Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.3390/microorganisms12030511 SN - 2076-2607 VL - 12 IS - 3 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - THES A1 - Bölte, Jens-Henning Ingo Holger T1 - Einfluss von Schwefelmodifikationen auf katalytische Eigenschaften amorpher poröser Kohlenstoffmaterialien T1 - Influence of sulfur modifications on catalytic properties of amorphous porous carbon materials N2 - Der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit lag in der Synthese und Charakterisierung S-dotierter poröser Kohlenstoffmaterialien mit vergleichbaren texturellen und strukturellen Eigenschaften. Zu diesem Zweck wurden Serien von S-dotierten porösen Kohlenstoffmaterialien aus den S-haltigen Precursoren Dimethylsulfoxid, p-Toluolsulfonsäure und Thiophen zusammen mit verschiedenen Anteilen von β-d-Saccharose als zusätzlichem Kohlenstofflieferant im Rahmen einer templatgestützten Synthese auf Basis von mesoporösen Silicagel-Kugeln hergestellt. Zusätzlich wurden Serien S+N-, B+S- und B+N-co-dotierter poröser Kohlenstoffmaterialien mit vergleichbaren texturellen und strukturellen Eigenschaften nach derselben templatgestützten Synthese hergestellt. Zur co-Dotierung mit den Elementen S, N und B wurden jeweils die heteroatomhaltigen Precursoren p-Toluolsulfonsäure, Harnstoff und Borsäure in verschiedenen Anteilen verwendet und verschiedene Anteile von β-d-Saccharose als zusätzlichem Kohlenstofflieferant hinzugefügt. Die katalytischen Eigenschaften sämtlicher hergestellten poröser Kohlenstoffe wurden auf deren Fähigkeit zur Aktivierung von molekularem O₂ untersucht. In diesem Zusammenhang wurden die Materialien als Katalysatoren in der oxidation schwefliger Säure zu Schwefelsäure (OSA), der elektrochemischen Sauerstoffreduktionsreaktion (ORR) und der oxidativen Dehydrierung von Ethylbenzol (ODH) getestet. Mit Hilfe dieser drei Testreaktionen, welche in mindestens einem Teilschritt des jeweiligen Katalysezyklus die Aktivierung von molekularem O₂ voraussetzen, sollten insbesondere Rückschlüsse auf mögliche Einflüsse des Heteroatoms S auf die Aktivitäten, Umsätze und Selektivitäten gezogen werden. Die rein S-dotierten Proben lieferten Hinweise darauf, dass die S-Funktionalitäten einen ähnlichen Beitrag zu den genannten Reaktionen leisten wie vergleichbare O-Funktionalitäten S-freier Proben. In der OSA zeigten S-dotierte Proben keine Veränderung bezogen auf die Aktivität, in der OSA einen negativen Einfluss auf die Aktivitäten und das Onset-Potential. Der deutlichste Einfluss der S-Gruppen konnte in der ODH gezeigt werden, in welcher S-haltige Proben sowohl den Initialumsatz bezogen auf Ethylbenzol als auch die Langzeitstabilität der Katalysatoren positiv veränderten im Vergleich zu S-freien Proben. Bei den B+N- und N+S-co-dotierten Proben lieferten insbesondere N-Funktionalitäten einen positiven Beitrag zur Aktivität in allen Reaktionen. Eine mögliche Begründung lieferte hierbei die Annahme, dass bestimmte N-Gruppen die Elektronendichte im Kohlenstoffgerüst erhöhen und somit zur Aktivierung von auf den Basalebenen des Kohlenstoffs adsorbierten molekularen O₂ beitragen. Während eine co-Dotierung mit B das Verhalten der Katalysatoren wenig beeinflusste, zeigte sich, dass die co-Dotierung mit S zu einer Addition der Einflüsse in allen betrachteten Reaktionen führte im Vergleich zu jeweils einzeln S- und N-dotierten Serien. N2 - The focus of the present work was the synthesis and characterization of S-doped porous carbon materials with comparable textural and structural properties. For this purpose, series of S-doped porous carbon materials were prepared from the S-containing precursors dimethyl sulfoxide, p-toluenesulfonic acid, and thiophene together with various proportions of β-d-sucrose as an additional carbon source in a template-assisted synthesis based on mesoporous silica gel spheres. In addition, series of S+N-, B+S-, and B+N-co-doped porous carbon materials with comparable textural and structural properties were prepared by the same template-assisted synthesis. The heteroatom-containing precursors p-toluenesulfonic acid, urea, and boric acid were used in various proportions for co-doping with elements S, N, and B, respectively, and various proportions of β-d-sucrose were added as an additional carbon source. The catalytic properties of all the porous carbons prepared were investigated for their ability to activate molecular O₂. In this context, the materials were tested as carbon catalysts in the oxidation of sulfurous acid to sulfuric acid (OSA), the electrochemical oxygen reduction reaction (ORR), and the oxidative dehydrogenation of ethylbenzene (ODH). With the aid of these three test reactions, which require the activation of molecular O₂ in at least one substep of the respective catalytic cycle, conclusions were to be drawn about possible influences of the heteroatom S on the activities, conversions and selectivities. The purely S-doped samples provided evidence that the S-functionalities make a similar contribution to the above reactions as comparable O-functionalities of S-free samples. In the OSA, S-doped samples showed no change related to the activity, and in the OSA, a negative influence on the activities and onset. The clearest influence of the S groups was shown in ODH, in which S-containing samples positively changed both the initial conversion related to ethylbenzene and the long-term stability of the catalysts compared to S-free samples. In the case of the B+N- and N+S-co-doped samples, N-functionalities contained made a positive contribution to the activity in all reactions. A possible reason was provided by the assumption that certain N groups increase the electron density in the carbon skeleton and thus contribute to the activation of molecular O₂ adsorbed on the basal planes of carbon. While co-doping with B had little effect on the behavior of the catalysts, co-doping with S was found to lead to an addition of influences in all reactions considered compared to individually S- and N-doped series, respectively. KW - Poröse Kohlenstoffe KW - Kohlenstoffkatalysatoren KW - Redoxreaktionen KW - Heteroatomdotierte Kohlenstoffe KW - Aktivierung von molekularem Sauerstoff KW - Porous carbon KW - Carbon catalysts KW - Redox reactions KW - Heteroatomdoped carbon KW - Activation of molecular oxygen KW - Kohlenstoffwerkstoff KW - Nanoporöser Stoff KW - Heteroatom-substituierte Verbindungen KW - Dotierung KW - Katalytische Oxidation KW - Katalytische Dehydrierung KW - Elektrokatalyse Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-57860 ER - TY - THES A1 - Büchner, Steffen T1 - Applying the stream-processing paradigm to ultra high-speed communication systems T1 - Anwendung des Strom-Verarbeitungs-Paradigmas auf Ultra-Hoch-Geschwindigkeits-Kommunikationssysteme N2 - In the last 30 years, communication became one of the most important pillars of our civilization. Every day terabytes of information are moved wired and wireless between computers. In order to transport this amount of data, researchers and industry increase the data rates of the underlying communication networks with impressive speed. However, such ultra-high data rates are unavailable at the communication endpoints. One reason why ultra-high data rates are still not available for the communication endpoints is their inability to handle the protocol processing at this data rate. In order to enable communication endpoints to process high-volume data streams, the protocol processing has to be parallelized and optimized on all processing levels. However, parallelization and optimization are cumbersome tasks, which are further complicated as the protocol processing is traditionally carried out by the operating system. This thesis aims at circumventing these problems by moving the protocol processing into external processing hardware and interpreting communication protocols as stream processing problems. In order to achieve ultra-high data rates at the communication endpoints, a protocol stream processing design approach was developed and evaluated. The design process is separated into implementation, soft real-time analysis, parallelization, and mapping steps, which allow a scalable protocol implementation without paradigm changes. Furthermore, a data link protocol for 100 Gbit/s wireless was developed and implemented with the new stream processing design concept, in order to show its feasibility. The data link protocol is configurable for different communication conditions and easy to parallelize by providing different granularities of packets. The proposed design-process has shown to be suitable for uncovering bottlenecks and helping with debugging the individual stages of the protocol. N2 - In den letzten 30 Jahren wurde die ständig verfügbare elektronische Kommunikation zu einer der wichtigsten Säulen unserer Zivilisation. Jeden Tag werden Terabyte an Informationen drahtgebunden und drahtlos zwischen Computern übertragen. Um diese Datenmenge zu transportieren, erhöhen Forscher und Industrie die Datenraten der zugrunde liegenden Kommunikationsnetze mit beeindruckender Geschwindigkeit. Solche ultrahohen Datenraten sind jedoch an den Kommunikationsendpunkten nicht verfügbar. Ein Grund, warum für die Kommunikationsendpunkte immer noch keine extrem hohen Datenraten zur Verfügung stehen, ist die Unfähigkeit, die Protokollverarbeitung mit dieser Datenrate durchzuführen. Damit Kommunikationsendpunkte hochvolumige Datenströme verarbeiten können, muss die Protokollverarbeitung auf allen Verarbeitungsebenen parallelisiert und optimiert werden. Parallelisierung und Optimierung sind jedoch komplizierte und fehleranfällige Aufgaben. Diese Herausforderung wird weiter verstärkt, da die Protokollverarbeitung traditionell im Betriebssystemkern durchgeführt wird. In dieser Arbeit werden diese Herausforderungen gelöst, indem die Protokollverarbeitung in externe Verarbeitungshardware ausgelagert wird und indem Kommunikationsprotokolle als Stream Processing Probleme interpretiert werden. Um ultrahohe Datenraten an den Kommunikationsendpunkten zu erreichen, wurde ein Designansatz für die Verarbeitung von Protokolldatenströmen entwickelt und bewertet. Der Designprozess ist in Implementierungs-, Weiche-Echtzeitanalyse-, Parallelisierungs- und Mapping-Schritte unterteilt, mit welchen eine skalierbare Protokollimplementierung ohne Paradigmenwechsel ermöglicht wird. Darüber hinaus wurde ein Datenverbindungsprotokoll für drahtlose 100 Gbit/s Kommunikation entwickelt und mit dem neuen Stream Processing Designkonzept implementiert, um dessen Leistungsfähigkeit zu demonstrieren. Das Datenverbindungsprotokoll ist für verschiedene Kommunikationsbedingungen konfigurierbar und lässt sich durch unterschiedliche Granularitäten der Pakete leicht parallelisieren. Der vorgeschlagene Entwurfsprozess hat sich als geeignet erwiesen, Verarbeitungsengpässe aufzudecken und bei der Fehlersuche in den einzelnen Phasen der Entwicklung zu helfen. KW - Stream processing KW - Ultra high speed communication systems KW - Communication protocols KW - Wireless communication KW - End2End100 KW - Stromverarbeitung KW - Ultra-Hoch-Geschwindigkeits-Kommunikationssysteme KW - Kommunikationsprotokolle KW - Drahtlose Kommunikation KW - Kommunikationsprotokoll KW - Protokollverarbeitung KW - Hochgeschwindigkeitskommunikation KW - End2End100 Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-52462 ER - TY - CHAP A1 - Büchner, Steffen A1 - Nolte, Jörg A1 - Hasani, Alireza A1 - Kraemer, Rolf A1 - Lopacinsiki, Lukasz T1 - End2End100 : communication protocol processing for ultra high data rates T1 - End2End100 : Kommunikations-Protokoll–Prozessierung für ultrahohe Datenraten T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - End2End100 KW - Communication protocol processing KW - Kommunikations-Protokoll–Prozessierung KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5916 SP - 359 EP - 396 ER - TY - THES A1 - Calvet, Wolfram T1 - Präparation und in-situ Charakterisierung MBE-gewachsener Kupferindiumdisulfid-Schichten T1 - Preparation and in-situ characterisation of MBE-grown Copperindiumdisulfid-layers N2 - Die vorliegende Arbeit behandelt CuInS2-Filme, die mittels Molekularstrahlepitaxie auf einkristallinen Si- und GaAs-Substraten unterschiedlicher Orientierung abgeschieden wurden. In-situ kamen dabei photoelektronenspektroskopische Analysemethoden und die Beugung niederenergetischer Elektronen zum Einsatz. Ex-situ wurden die Filme mittels Röntgenstrukturanalyse, Ionenrückstreuung und Photolumineszenz untersucht. Zunächst wurde die Bandanpassung des Si(111)/CuInS2(112)-Heteroübergangs bestimmt, wobei die Grenzfläche durch das Auftreten von Fremdphasen und durch Interdiffusion nicht ideal und stark gestört erscheint. Es wurde ein Grenzflächendipol von etwa 1 eV ermittelt. Der Vergleich der chemischen Zusammensetzung an der Filmoberfläche und im Filmvolumen deutet auf einen Konzentrationsgradienten in der Schicht hin. Unabhängig vom Cu/In-Verhältnis wurde eine schwefelarme Oberfläche gefunden. Zudem zeigen Cu-reiche CuInS2-Filme unabhängig von der Substratorientierung ein [112]-orientiertes Wachstum, wogegen im In-reichen Präparationsregime die Kristallorientierung des Substrates übernommen wird. N2 - The presented work is dealing with CuInS2-films prepared on single crystaline Si and GaAs substrates of different orientation using molecular beam epitaxy. For in-situ analysis, photoelectron spectroscopy and low energy electron diffraction were used. Ex-situ, the films were investigated with x-ray diffraction, Rutherford backscattering and photoluminescence. First of all, the band alignment of the Si(111)/CuInS2(112) heterocontact was determined. The interface seems not ideal and is strongly disturbed due to the occurence of additional phases and interdiffusion. An interface dipole of about 1 eV was measured. The comparision of the surface and the volume composition indicates a gradient in concentration within the CuInS2-layer. In both, the In-rich and the Cu-rich regime of preparation, a sulfur poor surface was found. On the other side, Cu-rich CuInS2-films were [112] orientated independently of the substrate orientation, whereas in the In-rich regime the crystal orientation of the substrate was adepted. KW - Kupferindiumsulfid KW - Dünne Schicht KW - Molekularstrahlepitaxie Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000242 ER - TY - THES A1 - Camargo da Silva, Thayná T1 - Extracting knowledge graphs from user stories using LangChain T1 - Extrahieren von Wissensgraphen aus User Storys mit LangChain N2 - Requirements engineering is a fundamental component in software engineering since it defines the software from the user’s perspective. In this context, user stories play a crucial role since they are simple, natural language descriptions of software requirements, and they are widely utilized in the industry, along with the agile development methodology. User stories, while valuable for capturing individual functionalities, offer a limited perspective of the overall system, hindering maintainability and comprehension. To address these challenges, extracting structured information and modeling user stories is crucial. Knowledge graphs offer a promising approach by providing a visual and structured representation of user stories, facilitating data storage and analysis, and reducing manual effort retrieval, leading to a more coherent and manageable system. Several methodologies to model stories employ Natural Language Processing (NLP) techniques, presenting limited precision, complex implementation, and difficulties to interpret a sentence [47]. Recent research has explored using large language models, such as ChatGPT-3.5 [1], to extract knowledge graph components (nodes and relationships) from user stories. However, the solution relies on specific models and lacks comprehensive data processing pipelines for constructing knowledge graphs. LangChain, a model-agnostic framework, is a promising tool that empowers the development of applications centered around large language models. Its adaptability extends to knowledge graph construction, facilitating the extraction of structured information from textual data and seamless integration with graph databases. This thesis introduces a novel methodology for the automated generation of knowledge graphs from user stories by leveraging the advanced capabilities of Large Language Models (LLMs). Utilizing the LangChain framework as a basis, the UserStoryGraph- Transformer (USGT) module was developed to extract nodes and relationships from user stories using an LLM to construct accurate knowledge graphs. This innovative technique was implemented in a script to fully automate the knowledge graph extraction process. Additionally, the evaluation was automated through a dedicated evaluation script, utilizing an annotated dataset for assessment. By enhancing the visualization and understanding of user requirements and domain concepts, this method fosters better alignment between software functionalities and user expectations, ultimately contributing to more effective and user-centric software development processes. N2 - Die Anforderungsanalyse ist ein grundlegender Bestandteil der Softwareentwicklung, da sie die Software aus der Sicht des Benutzers definiert. In diesem Zusammenhang spielen User Storys eine entscheidende Rolle, da sie einfache, natürlichsprachliche Beschreibungen von Softwareanforderungen sind und in der Industrie zusammen mit der agilen Entwicklungsmethodik weit verbreitet sind. User Storys sind zwar wertvoll für die Erfassung einzelner Funktionalitäten, bieten aber nur eine begrenzte Sichtweise auf das Gesamtsystem, was die Wartbarkeit und das Verständnis erschwert. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, ist die Extraktion von strukturierten Informationen und die Modellierung von User Storys von entscheidender Bedeutung. Wissensgraphen bieten einen vielversprechenden Ansatz, da sie eine visuelle und strukturierte Darstellung von User Storys bieten, die Datenspeicherung und -analyse erleichtern und den manuellen Aufwand beim Abrufen reduzieren, was zu einem kohärenten und besser handhabbaren System führt. Mehrere Methoden zur Modellierung von Geschichten verwenden Techniken der natürlichen Sprachverarbeitung (NLP), die sich durch begrenzte Präzision, komplexe Implementierung und Schwierigkeiten bei der Interpretation eines Satzes auszeichnen. Jüngste Forschungsarbeiten haben sich mit der Verwendung großer Sprachmodelle wie ChatGPT-3.5 befasst, um Komponenten des Wissensgraphen (Knoten und Beziehungen) aus User Storys zu extrahieren. Die Lösung beruht jedoch auf spezifischen Modellen und es fehlt an umfassenden Datenverarbeitungspipelines für die Konstruktion von Wissensgraphen. LangChain, ein modellunabhängiges Framework, ist ein vielversprechendes Werkzeug, das die Entwicklung von Anwendungen ermöglicht, die auf großen Sprachmodellen basieren. Seine Anpassungsfähigkeit erstreckt sich auch auf die Konstruktion von Wissensgraphen und erleichtert die Extraktion strukturierter Informationen aus Textdaten und die nahtlose Integration mit Graphdatenbanken. In dieser Arbeit wird eine neuartige Methodik für die automatische Generierung von Wissensgraphen aus User Storys vorgestellt, indem die fortgeschrittenen Fähigkeiten von Large Language Models (LLMs) genutzt werden. Auf der Grundlage des LangChain-Frameworks wurde das Modul UserStoryGraphTransformer (USGT) entwickelt, um Knoten und Beziehungen aus User Storys mit Hilfe eines LLMs zu extrahieren und genaue Wissensgraphen zu erstellen. Zusätzlich wurde die Auswertung durch ein spezielles Auswertungsskript automatisiert, das einen kommentierten Datensatz zur Bewertung verwendet. Durch die Verbesserung der Visualisierung und des Verständnisses von Benutzeranforderungen und Domänenkonzepten fördert diese Methode eine bessere Abstimmung zwischen Softwarefunktionalitäten und Benutzererwartungen und trägt letztendlich zu effektiveren und benutzerzentrierten Softwareentwicklungsprozessen bei. KW - Knowledge graph KW - Requirements engineering KW - Langchain KW - User story KW - Large language models KW - Neo4j KW - Wissensgraphen KW - Anforderungsanalyse KW - Anwendererzählung KW - Requirements engineering KW - Großes Sprachmodell KW - Wissensgraph Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-70382 ER - TY - CHAP A1 - Carlowitz, Christian A1 - Vossiek, Martin A1 - Girg, T. A1 - Dietz, M. A1 - Schrotz, A.-M. A1 - Maiwald, T. A1 - Hagelauer, A. A1 - Weigel, R. A1 - Ghaleb, Hatem A1 - Carta, Corrado A1 - Ellinger, Frank A1 - Du, Xuan-Quang A1 - Grözing, Markus A1 - Berroth, Manfred T1 - SPARS : simultaneous phase and amplitude regenerative sampling T1 - SPARS : simultanes Phasen- und Amplituden-regenerativ-Sampling T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - Simultaneous phase sampling KW - Amplitude regenerative sampling KW - Amplituden-regenerativ-Sampling KW - Simultanes Phasen-Sampling KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5908 SP - 37 EP - 74 ER - TY - THES A1 - Castillo Alejandre, Susana T1 - Digital humanity: the temporal and semantic structure of dynamic conversational facial expressions T1 - Digitale Menschlichkeit: Die zeitliche und semantische Struktur dynamischer Gesichtsausdrücke im Gespräch N2 - This thesis focuses on establishing a - theoretically founded and empirically derived - novel methodological pipeline to provide Embodied Conversational Agents (ECAs) with natural facial expressions and desired personality traits. After giving an overview on the content of this thesis, we dedicate its second part to derive the Semantic Space (SSp) for facial expressions, finding that the same space is used for expression words, expression videos, and motion-capture-based point-cloud animations. The process involved the creation of a new facial expression database using Motion Capture (MoCap) technology. Our technique can be used to empirically map specific motion trajectories (including their frequency-decomposition) onto specific perceptual attributes, allowing the targeted creation of novel animations with the desired perceptual traits, as exemplified in the third part of this thesis. Before addressing our final conclusions and, on the grounds that the systematic differences between individuals while performing the same facial expressions are related to their personality, we devote the fourth part of this thesis to the study of the mapping between personality and expressive facial motions. N2 - Diese Arbeit konzentriert sich darauf eine - theoretisch fundierte und empirisch belegte - neue methodologische Pipeline bereitzustellen, um Embodied Conversational Agents (ECAs) mit natürlichen Gesichtsausdrücken und gewünschten Persönlichkeitseigenschaften auszustatten. Nachdem ein Überblick über den Inhalt der Arbeit gegeben wurde, wird sich der zweite Teil der Dissertation mit der Herleitung des Semantic Space (SSp) für Gesichtsausdrücke beschäftigen und dem Belegen das selbiger SSp sowohl für die Wörter, die zum Beschreiben der gegebenen Gesichtsausdrücke genutzt werden, als auch für Kameravideos und für Motion-Capture basierte Punktwolken-Animationen genutzt werden kann. Dafür musste eine neue Ausdrucksdatenbank mit Hilfe der Motion Capture (MoCap) Technologie angefertigt werden. Unsere Technik erlaubt es bestimmte Bewegungskurven (inklusive deren Frequenz) auf spezifische wahrgenommene Attribute abzubilden und damit gezielt neue Animation mit gewünschten Persönlichkeitseigenschaften zu erschaffen, dies wird im dritten Teil der Dissertation veranschaulicht. Bevor wir abschließende Schlussfolgerungen ziehen, widmet sich der vierte Teil der Dissertation, basierend auf der Grundlage, dass unterschiedliche Individuen gleiche Gesichtsausdrücke auf Basis ihrer Persönlichkeit anders darstellen, einer Studie, welche eine Abbildung von Persönlichkeit und ausdrucksvollen Gesichtsbewegungen vorsieht. KW - Facial Animation KW - Cognitive-based behavioural modelling KW - Motion capture KW - Personality KW - Gesichtsanimation KW - Kognitiv-basierte Verhaltensmodellierung KW - Persönlichkeit KW - Merkmalsextraktion KW - Motion Capturing KW - Mimik KW - Computeranimation Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-51562 ER - TY - THES A1 - Catalan Asenjo, Helena T1 - Entwicklung eines Cr6+-freien Titanaktivierungsverfahrens zur elektrochemischen Beschichtung T1 - Development of a Cr6+-free titanium activation process as a pre-treatment for plating N2 - In der vorliegenden Arbeit wird über die Entwicklung und Optimierung eines neuen, Cr6+-freien Titanaktivierungsverfahrens für die Vorbehandlung von Titanbauteilen bei der elektrochemischen Beschichtung berichtet. Dabei werden die in den einzelnen Schritten des Verfahrens auftretenden chemischen und elektrochemischen Reaktionen sowie ihre Auswirkungen auf die Struktur und chemische Zusammensetzung der Metalloberfläche analysiert. Abschließend werden die einzelnen Schritte durch Korrelationen zwischen den erreichten Oberflächenzuständen und den Haftfestigkeiten der Beschichtung optimiert. Das entwickelte Cr6+-freie Titanaktivierungsverfahren besteht aus drei chemischen Behandlungsschritten. Beim ersten Schritt, dem Vorätzen, wird die Metalloberfläche so geätzt, dass eine gleichmäßige Mikrostruktur mit einer bestimmten Rauigkeit erzeugt wird. Dies verbessert, durch die Ermöglichung eines optimalen Ablaufes der nachfolgenden Schritte, die Haftfestigkeit der Beschichtung. Im nächsten Schritt, dem Aktivbeizen, wird eine große Oberflächenrauigkeit erzeugt. Dies erfolgt durch den parallelen Verlauf des Metallabtrages und der Bildung einer Kristallschicht auf der Metalloberfläche. Eine große Rauigkeit führt, dank einer mechanischen Verankerung, zu einer hohen Haftfestigkeit der Beschichtung. Im letzten Schritt des Aktivierungsverfahrens, der Aktivierung, wird die Kristallschicht in einer Säure aufgelöst. Die Haftfestigkeit der Beschichtung wird verbessert, wenn dabei der Aktivierungszustand der Metalloberfläche aufrechterhalten wird. N2 - This work refers to the development and optimization of a Cr6+-free activation process used to prepare titanium components for plating. The chemical and electrochemical reactions occurring during each process step as well as their effects on the structure and chemical composition of the metal surface are analyzed. Finally, each process step is optimized on the basis of correlations between the surface condition achieved and the adhesive strength of the plating. The Cr6+-free titanium activation process developed consists of three chemical conditioning steps. In the first step (“Vorätzen”, preliminary etching) the metal surface is etched to produce a uniform microstructure with a pre-determined roughness. This enhances the adhesive strength of the coating, since it allows the subsequent steps to proceed optimally. In the second step (“Aktivbeizen”, active pickling) a high surface roughness is generated. This is effected by two concurrent processes: the removal of metal and the formation of a crystal layer on the metal surface. A high roughness results in a high adhesive strength of the plating thanks to good mechanical anchoring. In the last step of the activation process, the crystal layer is dissolved in an acid. The adhesive strength of the plating is improved if the activated condition of the metal surface is maintained during this last step. KW - Titan KW - Metallischer Werkstoff KW - Beschichtung KW - Titan KW - Aktivierung KW - Elektrochemische Beschichtung KW - Galvaniesieren KW - Titanium KW - Activation KW - Plating Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-4295 ER - TY - THES A1 - Caumanns, Jörg T1 - Automatisierte Komposition von wissensvermittelnden Dokumenten für das Word Wide Web T1 - Automated composition of knowledge procuring documents for the World Wide Web N2 - In dieser Arbeit werden Entwurf und Implementierung eines Systems zur automatisierten Erstellung wissensvermittelnder Dokumente für das World Wide Web beschrieben. Grundidee des zugrundeliegenden Ansatzes ist die dynamische Generierung von Dokumenten auf Basis existierender Fragmente wie z.B. Texten, Grafiken, Videosequenzen, etc. Diese Basisbausteine werden als Medienobjekte bezeichnet. Medienobjekte werden in einem ersten Schritt über einen sog. Abhängigkeitsgraphen zueinander in Beziehung gesetzt. Anschließend werden die bezüglich gegebener Nutzervorgaben (Lernziele, Vorwissen, Dokumentstruktur, etc.) bestgeeigneten Medienobjekte ausgewählt und strukturiert. Durch Zusammenfassung benachbarter Objekte entstehen Seiten und Kapitel, die dem Nutzer als Hierarchie von HTML-Dateien zugänglich gemacht werden können. Die einzigen beiden vom Autor des Dokuments manuell durchzuführenden Aufgaben sind die Beschreibung von Medienobjekten durch Meta-Informationen und die abstrakte Spezifikation des zu erzeugenden Dokuments über vordefinierte Nutzungsszenarien. Dieses im Rahmen der vorliegenden Dissertation entwickelte Verfahren wird als Bottom-Up Generierung bezeichnet, da ausgehend von existierenden Medienobjekten zuerst eine Medienobjektstruktur, anschließend eine Seitenstruktur und erst zum Schluß die logische Kapitelstruktur berechnet wird. Die im Gegensatz hierzu stehenden, weit verbreiteten Top-Down Verfahren gehen genau umgekehrt vor: Hier wird anhand einer festen Struktur (z.B. einem konzeptuellen oder einem semantischen Netz) zuerst eine Kapitelstruktur festgelegt, zu der erst danach die passenden Medienobjekte gesucht und zusammengefaßt werden. Der Bottom-Up Ansatz bietet eine Reihe von Vorteilen: * Die erstellten Dokumente sind sehr einfach wart- und erweiterbar, da keine statischen Abhängigkeitsstrukturen gepflegt werden müssen. * Adaptierbarkeit und Adaptivität werden implizit unterstützt. * Die Kosten der Erstellung von Lehr- und Informationssystemen können stark reduziert werden, da auf bereits existierende Medien zurückgegriffen werden kann. Der größte Vorteil des in dieser Arbeit beschriebenen Bottom-Up Ansatzes ist jedoch, daß es sich um ein ausbaufähiges Modell handelt, mit dem der manuelle Aufwand des Autors durch den Einsatz von aktuellen und zukünftigen Verfahren aus dem Information Retrieval, der künstlichen Intelligenz, dem Data Mining und der Informationsintegration sukzessive reduziert werden kann. Das Fernziel dabei ist, eines Tages zu einer vollautomatischen Dokumentenerzeugung zu gelangen, die in der Lage ist, Anfragen eines Nutzers mit strukturierten, adaptierten und vor allem hochaktuellen Dokumenten zu beantworten. N2 - In this dissertation, the draft and implementation of a system for the automated generation of documents procuring knowledge for the world wide web is described. The basic idea of this approach is the dynamic generation of documents based on already existing fragments, such as texts, graphics, video sequences and so on. These basic modules are called media objects. First, as a preliminary step, media objects are linked with each other by a so-called dependency-graph. Second, the most suitable media objects are singled out and structured according to available user preferences (learning targets, previous knowledge, document structure, etc.). With adjacent objects summed up, pages and chapters are produced which can be made available to the user as a hierarchy of HTML- documents. The only two tasks to be carried out manually by the author of the document are the description of media objects with meta-information and the abstract specification of the document which must be generated by pre-defined user matrixes. The method developed in the context of this dissertation is called bottom-up generation. That’s because- based on existing media objects - first a media-object-structure, followed by a page structure with the logical chapter structure at the end are calculated. The opposite to this, the frequently used and widespread top-down procedures use to proceed the other way round: here a fixed structure (e.g. a conceptual or semantic net) is the basis for a pre-defined chapter structure. After defining this structure, the suitable media objects can be searched and summed up. The bottom-up method offers a lot of advantages: * the created documents can easily be maintained and upgraded because no static dependency structures must be maintained. * adaptability and flexibility are implicitly supported * the costs of designing teaching- and information systems can be considerably lowered because there is constant access to already existing media objects But the most decisive advantage of the bottom-up method described in this dissertation is the fact that it is basically a model which can be expanded. Moreover, the author’s manual effort can gradually be reduced by using current and future methods from the Information Retrieval, artificial intelligence, the Data Mining and the integration of information. The long-range goal is the fully-automatic generation of documents being capable of answering user requests with structured, adaptive and, most of all, highly up-to-date documents. KW - World Wide Web KW - Informationssystem KW - Elektronische Publikation KW - Generierung KW - Autorensystem Y1 - 2000 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000087 ER - TY - BOOK A1 - Ceritoglu, Erdogan Onur T1 - Salvaging Buildings : reclaiming a livelihood from the excesses of Istanbul's mass urbanization T1 - Rettung von Gebäuden: Rückgewinnung einer Lebensgrundlage vor den Auswüchsen der Istanbuler Massenurbanisierung N2 - Turkey’s demolition waste management is, to a great extent, dependent on çıkmacıs (reclaimers) who salvage condemned buildings for raw materials and architectural elements. Its urbanization history is full of key moments marked by building demolitions, which became a necessary material resource for informal urbanization. As early as the 1970s, the çıkmacıs helped the gecekondus [squatter houses] by supplying second-hand building materials and construction loans. They managed to turn a lack of infrastructure into an advantage and remain very adaptable to the ever-changing conditions of neo-liberalized urbanization. They depend on solidarity networks and other informal resources. Assemblage thinking helps to redefine the concept of informality, understand the relational dynamics between various actors, and focus on the agency of materials. The empirical data gained from ‘follow the thing’ ethnographic research in Turkey and Georgia reveals the double lives of çıkmacıs who move between village and city. Additionally, by following the example of a reclaimed window frame’s journey from Istanbul to Tbilisi, we can more clearly see the second-hand trade network in the context of urbanization and incremental architecture. In the context of waste’s materiality, the empirical part of the research shows the symbiotic relationship between çıkmacıs and the discarded demolition materials. N2 - Die Bewirtschaftung von Abbruchabfällen in der Türkei hängt in hohem Maße von çıkmacıs (Verwertern) ab, die abbruchreife Gebäude zur Gewinnung von Rohstoffen und architektonischen Elementen bergen. Die Geschichte der Urbanisierung ist voll von Schlüsselmomenten, die durch den Abriss von Gebäuden gekennzeichnet sind, die zu einer notwendigen materiellen Ressource für die informelle Urbanisierung wurden. Bereits in den 1970er Jahren halfen die çıkmacıs den Gecekondus [Hausbesetzern] mit gebrauchten Baumaterialien und Baukrediten. Es ist ihnen gelungen, den Mangel an Infrastruktur in einen Vorteil zu verwandeln, und sie bleiben sehr anpassungsfähig an die sich ständig ändernden Bedingungen der neoliberalisierten Urbanisierung. Sie sind auf Solidaritätsnetzwerke und andere informelle Ressourcen angewiesen. Der Assemblage-Ansatz hilft dabei, den Begriff der Informalität neu zu definieren, die Beziehungsdynamik zwischen verschiedenen Akteuren zu verstehen und den Schwerpunkt auf die Handlungsfähigkeit von Materialien zu legen. Die empirischen Daten, die aus der ethnografischen Forschung in der Türkei und Georgien gewonnen wurden, zeigen das Doppelleben der çıkmacıs, die sich zwischen Dorf und Stadt bewegen. Am Beispiel des Weges eines wiederverwendeten Fensterrahmens von Istanbul nach Tiflis lässt sich das Netzwerk des Gebrauchthandels im Kontext von Urbanisierung und schrittweiser Architektur noch deutlicher erkennen. Im Zusammenhang mit der Materialität des Abfalls zeigt der empirische Teil der Untersuchung die symbiotische Beziehung zwischen çıkmacıs und den ausrangierten Abbruchmaterialien. KW - Architecture KW - Urbanisation KW - Building salvage KW - Informality KW - Turkey KW - Architektur KW - Urbanisierung KW - Bergung von Gebäuden KW - Informalität KW - Türkei KW - Istanbul KW - Verstädterung KW - Stadtentwicklung KW - Gebäude KW - Abbruch KW - Bauabfall KW - Recycling Y1 - 2023 SN - 978-3-8394-6924-8 U6 - https://doi.org/10.14361/9783839469248 PB - transcript CY - Bielefeld ER - TY - THES A1 - Challagondla, Naresh Kumar T1 - Behaviour of water drop on the insulator surface and study of electric field distribution on parallel insulators under DC T1 - Verhalten von Wassertropfen auf der Isolator-Oberfläche und Untersuchung der elektrischen Feldverteilung auf parallelen Isolatoren unter DC N2 - With the recent developments in electrical transmission system, HVDC transmission for long distances has become feasible. With this development, many insulators are being used in HVDC system. Different kinds of insulators are situated at different places (example: desert, near to sea, agriculture area, etc.) so they will get expose to different types of pollution. Pollution affects the behavior of insulation in terms of breakdown and withstand capability. The application experience of insulators under HVDC conditions is limited. There is a necessity to understand the flashover performance and to recognize key parameters in the design and dimensioning of insulators used under HVDC conditions. This dissertation presents the difference between the analysis of partial breakdowns at AC and DC. The dissertation explains the behavior of a water drop on insulator shed surface energized with DC. It deals with the moving water drop and hanging drop at the edge of the shed. There are many situations where insulator structure should be in parallel. For example, the structure of insulators in vertical disconnector equipment often is parallel. If insulators are arranged in parallel, then the behavior of the electric field is totally different. It is important to know the behavior of these insulators used in HVDC system. This report also explains the pollution and non-pollution behavior of parallel insulators energized with DC. The results can be a source of information to optimize the design and dimensioning of HVDC insulators, especially in pollution conditions. N2 - Mit den neuen Entwicklungen im Bereich der elektrischen Übertragungsnetze wurde die HGÜ für große Entfernungen ermöglicht. Durch diese Entwicklungen werden viele Isolatoren im HGÜ-System verwendet. Unterschiedliche Arten von Isolatoren werden an verschiedenen Orten eingesetzt (z.B.: in der Wüste, in der Nähe vom Meer, im landwirtschaftlichen Bereich, etc.), wodurch sie auch unterschiedlicher Verschmutzung ausgesetzt werden. Die Verschmutzung beeinflusst das Verhalten der Isolation in Bezug auf ihre Belastbarkeit und ihr Versagen. Die praktischen Erfahrungen mit Isolatoren unter HGÜ-Bedingungen sind begrenzt. Es ist erforderlich das Überschlagverhalten zu verstehen und die wichtigen Parameter für die Auslegung und Dimensionierung von Isolatoren unter HGÜ Bedingungen zu erkennen. Diese Dissertation stellt den Unterschied zwischen Teilentladungen bei AC und DC dar. Die Dissertation erklärt das Verhalten eines Wassertropfens auf der Schirm Oberfläche des Isolators bei angelegter DC Spannung. Sie befasst sich mit bewegten Wassertropfen und hängenden Tropfen am Rand des Schirms. Es gibt viele Situationen, in denen eine parallele Isolator-Struktur erforderlich ist. Zum Beispiel kommt in vertikalen Trennschaltern eine parallele Struktur der Isolatoren vor. Wenn Isolatoren parallel angeordnet sind, ist das Verhalten des elektrischen Feldes völlig unterschiedlich. Es ist wichtig, das Verhalten der Isolatoren in der HGÜ-Anlage zu kennen. Dieser Bericht erklärt auch das Verhalten bei der Verschmutzung und im verschmutzungsfreien Zustand von parallelen Isolatoren unter DC Spannung. Die Ergebnisse können als Informationsquelle verwendet werden, um die Auslegung und Dimensionierung von HGÜ-Isolatoren, insbesondere bei Verschmutzung, zu optimieren. KW - HVDC KW - High-Voltage insulators KW - Pollution performance KW - Water drop behavior KW - Parallel insulators KW - Ansys Maxwell KW - HGÜ KW - Hochspannungsisolatoren KW - Verhalten bei Verschmutzung KW - Verhalten von Wassertropfen KW - Parallele Isolatoren KW - Hochspannungsisolator KW - Wassertropfen Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-33718 ER - TY - THES A1 - Chami, Maximilian Felix T1 - Sacred Limestone Caves : Management and the use of sacred heritage places in limestone cave areas along the Swahili Coast of Indian Ocean in Tanzania T1 - Heilige Kalksteinhöhlen : Verwaltung und Nutzung von Kultstätten in Kalksteinhöhlenbereichen entlang der Swahili-Küste des Indischen Ozeans in Tansania N2 - Tanzania is the land which has extensive Limestone Caves along the Swahili Coast of East Africa. Many of these Limestone Caves believed to be formed about 150 million years ago during the Jurassic age when these areas were underwater. For a long time, Swahili communities along the coast of East Africa used the Limestone Caves as the places of worship, praying and conducting ritual practices. These Limestone Caves have been regarded as the Mosques, Churches or Temples by these Swahili communities who have been associated with the Caves for a long time before colonial time in 17th-19th Century. After independence in 1961, the Tanzanian government took over many of the Limestone Caves to manage and protect them as the national heritage under the Antiquities Divisions and other heritage governing bodies. However, in Tanzania the protection of Limestone Caves as Sacred Heritage Places have been only through modern laws which were inherited from colonial masters and are yet to produce satisfactory results on the best practice of these places, even after amendments. Other problems facing Sacred Heritage Places in Tanzania are lack of management plans, lack of freedom in worship and failure of Antiquities legislation to recognise traditional beliefs. These problems led to growing concern of different stakeholders regarding the government strategy to ensure prescriptions for best practices of the Sacred Heritage Places in Limestone Cave areas regarding the use, management and conservation. Therefore, the purpose of this thesis is to examine the use and management of Sacred Heritage Places along the Swahili Coast of the Indian Ocean in Tanzania. Data were obtained through focus group discussions, interviews and observations while legal documents were reviewed and analysed using thematic analysis to investigate research themes. The results indicated that there were ritual practices, strict taboos and customary laws used to control access into the Limestone Cave area but tourism and research activities have interfered with the sacred space creating a disconnect between the local communities and their heritage. This disconnection has driven people from their traditional religions into religions like Christianity and Islam. Finally, the thesis proposes MTRCC Framework for a heritage plan for best practice in Sacred Heritage Place in Limestone Cave areas; to be adopted by the Tanzanian Antiquities Divisions and other heritage management authorities to ensure that local communities have access to spaces crucial to their religious life. Also, MTRCC Framework ensures that there are no conflicts or interference from tourism, education and research activities that could result in negative effects for the heritage sites and stakeholders can have equal opportunities to experience these places. N2 - Tansania verfügt über ausgedehnte Kalksteinhöhlen entlang der Swahili Küste am Indischen Ozean in Ostafrika. Viele dieser Höhen sind vermutlich vor 150 Millionen Jahren in der Jura Zeit entstanden, als diese Gebiete unter der Wasseroberfläche lagen. Für eine lange Zeit nutzen die Swahili Communities entlang der Küste Ostafrikas die Kalksteinhöhlen als Orte für Gebete, Verehrung und für die Durchführung ritueller Praktiken. Diese Kalksteinhöhlen wurden von den Swahili Communities als Heilige Stätten betrachtet und mit ihnen assoziiert, bereits vor der Kolonialzeit vom 17. – 19. Einige Akteure argumentieren jedoch, dass die Maßnahmen zum Schutz der Kalksteinhöhlen und anderer Kulturerbestätten in Tansania inadäquat seien, da diese von Deutschland und Großbritannien während der Kolonialzeit entwickelt wurden. Hinzu kommen weitere Probleme wie der Mangel an Managementplänen für diese Stätten; die fehlende Freiheit, die Stätten für religiöse Praktiken zu nutzen sowie die fehlende Anerkennung traditioneller Praktiken und Glaubenssysteme in der Gesetzgebung zur Denkmalpflege. Diese Probleme haben zu wachsender Besorgnis hinsichtlich der Fähigkeit der tansanischen Regierung zur Entwicklung und Implementierung von Strategien geführt, Gute Praktiken in der Nutzung, im Management und in der Pflege der Heiligen Stätten in den Gebieten der Kalksteinhöhlen sicherzustellen. Entsprechend war es das Ziel dieser Arbeit, die Nutzung und das Management der Heiligen Stätten entlang der Swahili Küste am Indischen Ozean in Tansania zu untersuchen. Die Datenerhebung erfolgte durch Fokusgruppendiskussionen, Interviews und Beobachtungen sowie durch die thematische Analyse rechtlicher Dokumente und Sekundärquellen. Das Ergebnis zeigt, dass rituelle Praktiken, strikte Tabus und Gewohnheitsrechte genutzt wurden, um den Zugang zu den Gebieten der Kalksteinhöhlen zu kontrollieren. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass Tourismus und Forschungsaktivitäten zu Eingriffen an den Heiligen Stätten führten und dadurch zu einer Störung der Verbindung zwischen den lokalen Communities und ihrem Kulturerbe. Unbestreitbar hat dies Menschen weg von ihren traditionellen Glaubenssystemen und hin zu anderen Religionen wie Christentum und Islam geführt. Zuletzt wird in dieser Arbeit ein Rahmenwerk für Management, Tourismus, Forschung, Denkmalpflege und die Einbindung von Communities zur Verbesserung des Managements der Heiligen Stätten in den Gebieten der Kalksteinhöhlen vorgeschlagen. Tansania wird, wenn das Rahmenwerk von den Denkmalbehörden und anderen Kulturerbebehörden angenommen wird, in der Lage sein sicherzustellen, dass lokale Communities Zugang zu zentralen Orten ihres religiösen Lebens haben und dass Tourismus, Bildung und Forschungsaktivitäten nicht mit der Nutzung der Kulturerbestätten durch lokale Communities interferieren. KW - Limestone cave KW - Sacred place KW - Local communities KW - Traditional knowledge systems KW - Swahili Coast KW - Kalksteinhöhlen KW - Swahili Küste KW - Traditionelle Wissenssysteme KW - Lokale Community KW - Heilige Stätten KW - Tansania KW - Höhle KW - Kalkstein KW - Heilige Stätte KW - Kulturerbe KW - Kulturstätte KW - Management Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-51089 ER - TY - THES A1 - Chatziandreou, Konstantinos T1 - Climate governance in World Heritage cities T1 - Klima-Governance in Weltkulturerbestädten N2 - This study explores the interplay between the UNESCO status and climate governance in World Heritage cities. With climate change posing significant threats to living urban landscapes, local governments and public actors strive to implement sustainable and resilient strategies. However, complications arise when cities attain the World Heritage status, complicating climate governance practices. Qualitative research, involving interviews with key stakeholders from the Climate and Monument Protection Departments in Lübeck, Regensburg, and Bamberg, reveals a negative impact of cultural heritage on climate governance. The study contends that, when harnessed effectively, cultural heritage can contribute to the sustainability and resilience of cities in addressing climate change. It emphasises the necessity for flexibility, collaboration, and a human-centric approach, advocating for a common understanding and prioritisation of human life within climate governance. In conclusion, this research underscores the importance of viewing heritage as a dynamic component integrated into cities' climate governance strategies. N2 - Diese Studie untersucht die Wechselwirkung zwischen dem UNESCO-Status und der Klimagovernance in Welterbestädten. Da der Klimawandel eine erhebliche Bedrohung für lebendige Stadtlandschaften darstellt, bemühen sich lokale Regierungen und öffentliche Akteure um die Umsetzung nachhaltiger und widerstandsfähiger Strategien. Allerdings entstehen Komplikationen, wenn Städte den Welterbestatus erhalten, was die Klimagovernance-Praktiken erschwert. Qualitative Forschung, die Interviews mit wichtigen Akteuren aus den Abteilungen für Klima- und Denkmalschutz in Lübeck, Regensburg und Bamberg umfasst, zeigt einen negativen Einfluss des kulturellen Erbes auf die Klimagovernance. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass das kulturelle Erbe, wenn es effektiv genutzt wird, zur Nachhaltigkeit und Widerstandsfähigkeit von Städten im Umgang mit dem Klimawandel beitragen kann. Sie unterstreicht die Notwendigkeit von Flexibilität, Zusammenarbeit und einem menschenzentrierten Ansatz und plädiert für ein gemeinsames Verständnis und eine Priorisierung des menschlichen Lebens innerhalb der Klimagovernance. Abschließend unterstreicht diese Studie, wie wichtig es ist, das Kulturerbe als eine dynamische Komponente zu betrachten, die in die Klimagovernance-Strategien von Städten integriert wird. KW - Climate change KW - Climate governance KW - Cultural heritage KW - UNESCO KW - World Heritage cities KW - Klimawandel KW - Klimagovernance KW - Kulturerbe KW - Welterbestädte KW - Welterbe KW - Kulturerbe KW - Klimawandel KW - Klimaänderung KW - Stadtlandschaft KW - Governance Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-66869 ER - TY - THES A1 - Chauhan, Ekta T1 - Role of community in managing cultural heritage tourism in historical quarters of Delhi : case studies of Nizamudinn Basti and Shahjahanabad T1 - Rolle der Gemeinschaft bei der Verwaltung des Kulturerbe-Tourismus in den historischen Vierteln von Delhi : Fallstudien von Nizamudinn Basti und Shahjahanabad N2 - This doctoral research examines community participation in decision-making for Cultural Heritage Tourism (CHT) in Nizamuddin Basti and Shahjahanabad, historical sites in New Delhi, India. It includes three papers addressing community participation barriers, resident motivation, and collective action dilemmas using the Institutional Analysis and Development-Network of Adjacent Action Situations (IAD-NAAS) framework. The study identifies four main barriers: institutional constraints, limited awareness, capacity issues, and cultural norms inhibiting residents' involvement in CHT decision-making. Despite these obstacles, the community's deep attachment to the area's heritage, appreciation of tangible and intangible heritage, and recognition of communal benefits motivate participation. Using the IAD-NAAS framework, the research unravels collective action dilemmas, emphasizing how individual actions in one context can impact actions in adjacent contexts. Key action situations are monument conservation, local community livelihood development, tourism development, and community decision-making participation. Through in-depth interviews, the study garners a rich understanding of barriers and motivations for community participation. It highlights the role of community involvement in creating inclusive, diverse heritage narratives, challenging the conventional discourses dominating heritage narratives. Thus, fostering a democratic and inclusive approach to heritage. N2 - In dieser Doktorarbeit wird die Rolle der Gemeinschaften bei dem Entscheidungsprozess für den Kulturerbe-Tourismus (Cultural Heritage Tourism-CHT) in den ausgewählten Fallstudiengebieten in Neu-Delhi, Indien, untersucht. Es handelt sich um eine kumulative Arbeit, die drei veröffentlichte Forschungsarbeiten umfasst. Die Doktorarbeit befasst sich mit drei großen Aspekten der Bürgerbeteiligung: Hindernissen für die lokalen Gemeinschaften bei der Beteiligung an der Entscheidungsfindung im Bereich des Kulturerbe-Tourismus, Motivation der Einwohner, sich an dieser Entscheidungsfindung zu beteiligen, und der Analyse von ‚collective action dilemmas‘ unter Verwendung des IAD-NAAS-Rahmens (Institutional Analysis and Development-Network of Adjacent Action Situations- IAD-NAAS). Qualitative Forschungsmethoden waren entscheidend für den Erfolg dieser Studie. Mithilfe ausführlicher Interviews gelang es der Studie, ein umfassendes und differenziertes Verständnis der Barrieren und Motivationen für gesellschaftliche Teilhabe zu gewinnen. Durch die Einbindung von Gemeindemitgliedern in den Entscheidungsprozess können Kulturtourismusinitiativen dazu beitragen, einen demokratischeren und integrativeren Ansatz im Umgang mit dem Kulturerbe zu fördern und die vorherrschenden Narrative in Frage zu stellen, die traditionell unser Verständnis der Vergangenheit geprägt haben. KW - Heritage policy KW - Community participation KW - Decision making KW - Heritage tourism KW - South Asia KW - Kulturerbe KW - Tourismus KW - Südasien KW - Entscheidungsprozess KW - Gemeinschaftsbeteiligung KW - Delhi KW - Kulturerbe KW - Tourismus KW - Bürgerbeteiligung KW - Entscheidungsprozess Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-63990 ER - TY - THES A1 - Cheo, Victor Ngu T1 - Policy and environmental communication in mitigation of non-sustainable forest exploitation in Cameroon: an impact assessment of Anglophone Cameroon T1 - Strategie und Umweltkommunikation zur Milderung von nicht-nachhaltiger Forstwirtschaft in Kamerun: Eine Folgenabschätzung des anglophonen Kameruns N2 - The economic crises of the mid 1980s and 1990s due to a fall in economic productivity inflicted serious negative consequences on Cameroon’s forest ecosystems and forest resources which became the target of intense exploitation for multiple purposes. A forest policy reform at the behest of the World Bank was intended to regulate forest exploitation in a sustainable way. More than a decade since the inception of this policy, this study, through a three-tier methodological approach of survey, content analysis and observation, seeks to assess policy impacts per se, as well as the role of environmental communication in mitigating non-sustainable forest exploitation in Anglophone Cameroon. The study also investigates a valid and reliable option for the sustainable management of forest resources, by comparing and contrasting the two operational forest management paradigms. The outcome of the investigation reveals that both policy and environmental communication have a more positive impact in the community forest area than in the state-managed forest area, implying that the former is a better forest management option than the latter. However, forest sustainability is still at stake in both areas, due, generally, to bad forest governance such as corruption, minimal public participation, lack of transparency and accountability, as well as the ubiquitous presence of poverty, unemployment and inadequate public access to socio-economic development indicators. To this end, the study proffers some robust recommendations that if implemented will greatly enhance the badly needed forest sustainability. N2 - Die Wirtschaftskrisen von Mitte der 1980er und 1990er Jahre aufgrund des Rückgangs der wirtschaftlichen Produktivität hatten schwerwiegende negative Auswirkungen auf die Waldökosysteme und Waldressourcen Kameruns. Die Ausbeutung der Wälder und deren Ressourcen für verschiedene Zwecke war dadurch intensiver geworden. Eine Waldpolitikreform auf Anweisung der Weltbank sollte die Waldbewirtschaftung in einer nachhaltigen Weise regeln. Mehr als ein Jahrzehnt seit Beginn dieser Politik ist verstrichen. In dieser Studie sollen durch einen dreistufigen methodischen Ansatz der Befragung, Inhaltsanalyse und Beobachtung die Auswirkungen der Politik selbst sowie die Rolle der Umweltkommunikation bei der Minderung von nicht-nachhaltiger Waldbewirtschaftung im englischsprachigen Gebiet Kameruns beurteilt werden. Die Studie untersucht auch eine gültige und zuverlässige Option für die nachhaltige Bewirtschaftung der forstlichen Ressourcen durch Vergleich und Gegenüberstellung der beiden operativen Waldbewirtschaftungsparadigmen. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass beide, die politische und die ökologische Kommunikation, eine positivere Auswirkung sowohl auf die kommunale Forstfläche als auch auf das staatlich verwaltete Waldgebiet haben. Dies bedeutet, dass die erstere eine bessere Option der Bewirtschaftung der Wälder als die letztere ist. Allerdings ist die Nachhaltigkeit der Wälder in beiden Bereichen noch in Gefahr: im Allgemeinen wegen zu schlechter Forststaatsführung wie Korruption, minimaler Öffentlichkeitsbeteiligung, mangelnder Transparenz und Verantwortlichkeit ebenso wie aufgrund ubiquitär vorhandener Armut, Arbeitslosigkeit und unzureichendem Zugang der Öffentlichkeit zu sozio-ökonomischen Entwicklungsindikatoren. Die Studie bietet zu diesem Zweck einige solide Empfehlungen, die, wenn richtig umgesetzt, die dringend benötigte Waldnachhaltigkeit wesentlich verbessern wird. KW - Kamerun KW - Waldökosystem KW - Nachhaltigkeit KW - Umwelterziehung KW - Umweltpolitik KW - Umweltkommunikation KW - Forstwirtschaft KW - Kamerun KW - Policy KW - Environmental Communication KW - Forestry KW - Cameroon Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-20769 ER - TY - THES A1 - Chirambo, Dumisani T1 - Enhancing renewable energy deployment in Malawi through climate finance instruments: policy challenges and prospects T1 - Die Entwicklung und der Ausbau von Technologien und Projekten für erneuerbare Energien in Malawi durch spezielle Finanzierungsinstrumente: rechtliche Herausforderungen und Perspektiven N2 - Malawi is a Least Developed Country located in Southern Africa to the East of Zambia. Malawi has a low electrification rate of 9%. Furthermore, unreliable and inadequate power supply are estimated to reduce Malawi’s GDP by 7%-9%. These energy sector challenges diminish the country’s prospects for sustained growth, poverty reduction, and improved delivery of health and education services. Various studies have been undertaken to determine how Malawi can improve it's energy sector through the deployment of renewable energy. However, these studies have not specifically examined how climate change related financing mechanisms such as the Clean Development Mechanism (CDM) could be utilised to mobilise financing and capacity development for renewable energy deployment in the country. This is despite the assertion that developed countries are committed to jointly mobilising US$100 billion per year by 2020 to support climate change mitigation and adaptation activities such as renewable energy deployment in developing countries. Through the use of questionnaires, case study analyses, policy reviews, academic literature reviews and interviews, this research sought to determine Malawi’s regulatory and institutional challenges and prospects for enhancing renewable energy deployment through climate finance instruments. Among some of the research findings was that Malawi has relied on external support in order to develop capacity in the field of climate finance, hence in the absence of external assistance there are limited opportunities to incentivise various stakeholders to implement projects and to enhance awareness about climate finance. The study also discovered that Malawi’s climate finance determinants resemble a non-market seeking Foreign Direct Investment profile, hence the presence of opportunities for cheap and abundant emission reductions could improve climate finance investment patterns rather than the opportunities for emission reductions and co-products such as electricity through renewable energy technologies. The study therefore recommended that Malawi should create a renewable energy and climate finance promotion agency to assist with soliciting funding for renewable energy projects from concessional and non-concessional sources and drafting and implementing renewable energy policies. Another recommendation was that the country must create a Renewable Energy Fund to reduce the funding constraints that the media, project implementers and financiers have in undertaking various roles related to enhancing renewable energy deployment. Lastly, the study concluded that Malawi’s prospects for accessing various forms of climate finance and deploying climate finance projects can be improved through improvements in Malawi’s renewable energy and climate change institutional framework, and the modifications of climate finance instruments and methodologies to encourage flexibility and reduce institutional constraints. N2 - Malawi ist eines der am wenigsten entwickelten Länder im südlichen Teil von Afrika. Malawi hat eine niedrige Elektrifizierungsrate von 9%. Darüber hinaus wird eine unzuverlässige und unzureichende Stromversorgung geschätzt, um die Produktivität von Malawi um 7%-9% zu senken. Ein solches Kosten-Leistungsverhältnis gilt als Herausforderung. Denn eine solch hohe Beanspruchung der Inlandsleistungen (BIP) verringern die Aussichten des Landes auf nachhaltiges Wachstum. Armutsbekämpfung und eine verbesserte Bereitstellung von Gesundheits- und Bildungsdienstleistungen sind dabei wichtige Aspekte, die somit ungenügend beachtet werden. Methodisch verwandte Instrumente wie Fragebögen, Interviews, Fallanalysen sowie rechtliche Bewertungen und wissenschaftliche Literaturrecherchen verhalfen dem Forschungsprozess rechtliche und institutionelle Herausforderungen sowie zukünftige Perspektiven Malawis zu verdeutlichen. Insofern gilt der Einsatz von erneuerbarer Energie, ermöglicht durch Klimafinanzinstrumente, dem Clean Development Mechanism Programm (CDM), als einer der bestimmenden Faktoren für eine zeitgemäße und eigenständige Entwicklung des Landes. Analytisch verweisen einige Forschungsergebnisse darauf, dass Malawi sich zwar auf externe Unterstützung zur Ausbildung von Kapazitäten im Rahmen von z.B. Finanzierungsinstrumenten gestützt hat, aber im gleichen Moment die Schaffung von eigenen Infrastrukturen dazu vernachlässigte. Nach der Studie ist Malawis Bedarf, hin zu einer Klima-Projekt-Finanzierung, ein bisher nicht erkannter Markt. Bisher gelten Direktinvestitionen aus dem Ausland in Malawi insofern als lukrativ, da kurzfristige Gewinnbestrebungen häufig Projekte von z.B. Plantagenanbau fördern. Dies erfolgt aufgrund von Carbon Credit Programmen, die anderenorts das Produzieren von Emissionen weiter ermöglichen. Für das eigenständige Weiterkommen von Malawi ist das nicht förderlich. Dies insofern, dass die Möglichkeiten für günstige und dem vergleichenden Umfang nach hohen Emissionsreduktionen von Klimafinanzierungen nach den Regeln der Investitionsmuster verlaufen. Möglichkeiten für Emissionsminderungen bleiben dabei bisher außerhalb der Betrachtung. Aus diesem Grund sind die nationalen Anreize zur Verbesserung der Technologien für erneuerbare Energien zu gering. Die Studie empfiehlt daher, dass Malawi eine Renewable Energy and Climate Finance Förderungsgesellschaft einrichten sollte. Diese Gesellschaft akquiriert Finanzmittel für erneuerbare Energieprojekte. Dazu gehört auch die Ausgestaltung von z.B. Konzepten zur Konzessionsvergabe und anderer Instrumente zur Schaffung und Erarbeitung struktureller Umsetzungen nationaler Interessen für eine zukunftsfähige Energiepolitik. KW - Africa KW - Clean Development Mechanism (CDM) KW - Climate finance KW - Renewable energy KW - Nationally Appropriate Mitigation Action (NAMA) KW - Voluntary Carbon Market (VCM) KW - Afrika KW - Klimafinanzierung KW - Erneuerbare Energien KW - Freiwilliger Kohlenstoffmarkt (VCM) KW - Afrika KW - Klimaschutz KW - Erneuerbare Energien Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-43952 ER - TY - THES A1 - Chmakova, Alina T1 - Symmetriereduktionen und explizite Lösungen für ein nichtlineares Modell eines Preisbildungsprozesses in illiquiden Märkten T1 - Symmetry reductions and explicit solutions for a nonlinear model of a price process in illiquid market N2 - Diese Arbeit ist einer Verallgemeinerung des bekannten Black-Scholes-Modells gewidmet, welches eines der erfolgreichsten Modelle zur Optionspreisbewertung darstellt. Die untersuchende Modellgleichung ist eine nichtlineare partielle Differentialgleichung und beschreibt einen Rückkopplungseffekt des Großhändlers auf dem Markt. Die Methoden der Theorie der Lieschen Gruppen in Anwendung auf Differentialgleichung werden zur Untersuchung dieser Gleichung benutzt. Eine abschließende Untersuchung der algebraischen Struktur, welche die Modellgleichung besitzt, wurde durchgeführt. In der Arbeit wurde eine allgemeine Form der Lie-Punktsymmetriegruppe der Gleichung aufgefunden. Es hat uns gelungen unter zusätzlichen Bedingungen einige Klasse invarianter expliziter Lösungen der nichtlinearen Modellgleichung zu gewinnen. Am Beispiel dieser expliziter Lösungen wurde Verifikation grundlegender numerischer Verfahren durchgeführt. N2 - This work reprepresents a generalization of a well known Black-Scholes model, one of the most successful models for an option price. The studied model equation is a nonlinear partial differential equation that describes a feedback effect of a large trader on a market. The methods of Lie group theory are used to study the equation. A complete study of the algebraic structure of the model equation was made. A general form of a Lie point symmetry group of the equation was found. Using additional conditions we were able to find several classes of invariant explicit solutions of the nonlinear model equation. These explicit solutions were used to verify some basic numerical methods. KW - Unvollkommener Kapitalmarkt KW - Derivat KW - Optionspreistheorie KW - Black-Scholes-Modell KW - Nichtlineares mathematisches Modell Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000748 ER - TY - THES A1 - Chodak, Jacek T1 - Spike - a tool for reproducible simulation experiments T1 - Spike - ein Werkzeug für reproduzierbare Simulationsexperimente N2 - Reproducibility of simulation experiments is still a significant challenge and has attracted considerable attention in recent years. One cause of this situation is bad habits of the scientific community. Many results are published without data or source code, and only a textual description of the simulation set-up is provided. Other causes are: no complete simulation set-up, no proper output data analysis and inconsistency of published data, which makes it impossible to compare results. The progress of computational modelling, amount of data and complexity of models requires designing experiments in such a way that ensures reproducibility. A textual description does not provide all the needed details. A computer code is more reliable than a textual description. It is the precise specification that describes a simulation configuration, model, etc. When computer code, data, models and all parameters are provided, the simulation results become reproducible. The main goal of this thesis is to develop a tool that ensures reproducibility and efficient execution of simulation experiments, often involving many individual simulation runs. The tool should support a wide range of application scenarios, where the typical scenario is simulation of biochemical reaction networks, which are represented as (coloured) Petri nets interpreted in the stochastic, continuous or hybrid paradigm. The model to be simulated can be given in various formats, including SBML. The result is a command line tool called Spike, which can be used for various scenarios, including benchmarking, simulation of adaptive models and parameter optimization. It builds on a human-readable configuration script SPC, supporting the efficient specification of multiple model configurations as well as multiple simulator configurations in a single configuration file. N2 - Die Reproduzierbarkeit von Simulationsexperimenten ist nach wie vor eine große Herausforderung und hat in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit bekommen. Eine Ursache für diese Situation sind schlechte Gewohnheiten der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Aus irgendwelchen Gründen werden viele Ergebnisse ohne Daten und Quellcode veröffentlicht und es wird nur eine textliche Beschreibung des Simulationsaufbaus gegeben. Andere Ursachen sind: kein ordnungsgemäßer Simulationsaufbau, keine ordnungsgemäße Analyse der Ausgabedaten und Inkonsistenz der veröffentlichten Daten (was einen Vergleich der Ergebnisse unmöglich macht). Der Fortschritt der computergestützten Modellierung, die Datenmenge und die Komplexität der Modelle erfordern es, Experimente so zu gestalten, dass die Reproduzierbarkeit gewährleistet ist. Eine textliche Beschreibung liefert nicht alle Details. Ein Computercode ist zuverlässiger als eine Textbeschreibung. Es bedarf einer genauen Spezifikation einer Simulationskonfiguration, eines Modells usw. Durch die Bereitstellung von Computercode, Daten, Modellen und allen Parametern werden die Ergebnisse einer Simulation reproduzierbar. Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, ein Werkzeug zu entwickeln, das die Reproduzierbarkeit und effiziente Durchführung von Simulationsexperimenten, die oft viele einzelne Simulationsläufe umfassen, gewährleistet. Das Werkzeug soll vielfältige Anwendungsszenarien unterstützen, wobei das typische Szenario die Simulation biochemischer Reaktionsnetzwerke ist, die als (farbige) Petri Netze dargestellt werden, die im stochastischen, kontinuierlichen oder hybriden Paradigma interpretiert werden. Das zu simulierende Modell kann in verschiedenen Formaten, einschließlich SBML, vorliegen. Das Ergebnis ist ein Kommandozeilenwerkzeug namens Spike, das in verschiedenen Anwendungsfällen eingesetzt werden kann, darunter Benchmarking, Simulation adaptiver Modelle und Parameteroptimierung. Es basiert auf einem für Menschen lesbaren Konfigurationsskript SPC und unterstützt die effiziente Spezifikation mehrerer Modellkonfigurationen sowie mehrerer Simulator-Konfigurationen in einer einzigen Konfigurationsdatei. KW - Petri nets KW - Parallel simulation KW - Parameter scanning KW - Reproducibility KW - Simulation of adaptive models KW - Petri Netze KW - Parallelsimulation KW - Parameterscannen KW - Reproduzierbarkeit KW - Simulation von adaptiven Modellen KW - Gefärbtes Petri-Netz KW - Simulation KW - Reproduzierbarkeit Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58509 ER - TY - THES A1 - Chwastek, Agnieszka T1 - Beitrag zur Entwicklung der Bemessungskonzepte für Dauerfestigkeitsberechnungen von Reparaturschweißungen auf Basis kleiner Konstruktionsdetails T1 - Contribution for supplementing the assessment concepts of fatigue strength calculations for small-scale construction details with repaired welds N2 - Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Analyse der Dauerfestigkeit von Schweißverbindungen nach erfolgter Reparatur des vorhandenen Ermüdungsrisses. In den aktuellen Regelwerken (wie Eurocode bzw. International Institute of Welding) liegen bis heute keine normativen Bemessungskonzepte für sanierte Schweißverbindungen vor. Diesbezüglich werden im Rahmen der vorliegenden Arbeit die herkömmlichen Ermüdungsfestigkeitsnachweise (nach Nenn-, Struktur- und Kerbspannungskonzept) um die ermittelten FAT-Klassen für sanierte bzw. nachbehandelte Schweißverbindungen ergänzt. Die Analyse betrachtet ein typisches kleinmaßstäbliches Bauteilelement des Stahlbaus, d.h. das Konstruktionsdetail der Quersteife. Dabei handelt es sich um nicht „belastungstragende“ Kehlnähte, die eine bevorzugte Ausgangsstelle für Ermüdungsrisse an Nahtübergängen darstellen und daher stark ermüdungsfestigkeitsmindernd wirken. Die experimentellen Ermüdungsuntersuchungen in Form von klassischen Wöhlerversuchen verfügen über drei Gruppen von Versuchsprüfkörpern. Die Gruppe I bezieht sich auf fehlerfreie Schweißnähte, d.h. im Schweißzustand belassene Prüfkörper. Die Gruppe II betrifft die fehlerhaften Schweißnähte, die durch Ausschleifen der potenziellen Risse und Wiederschweißen saniert wurden. Bei der Gruppe III werden die Prüfkörper zusätzlich durch eine Schweißnahtnachbehandlungsmethode, d.h. mit höherfrequentem Hämmern bearbeitet. Neben den klassischen Ermüdungsversuchen werden die Kerbwirkungen in ermüdungskritischen Stellen mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode analysiert. Somit können die FAT-Klassen nach Nenn-, Struktur- und Kerbspannungskonzept für Reparaturschweißungen ermittelt werden. Um die relevante Vergleichbarkeit der entsprechenden Schweißnahtzustände bzw. Effektivität solcher Reparaturmaßnahmen sicherzustellen wird zusätzlich eine ganze Serie von sog. Begleituntersuchungen durchgeführt. Dabei handelt es sich um Temperatur-, Verzugs- und Härtemessungen, röntgenografische Eigenspannungsbestimmungen sowie metallographische Untersuchungen zur Bestimmung der Schmelzbadgeometrie bzw. des Nahtprofils. Vor allem wird im Rahmen dieser Arbeit ein Fokus auf die Eigenspannungsanalyse gelegt, um die tatsächliche Eigenspannungsverteilung in den entsprechenden Reparaturzuständen zu ermitteln und somit eine Basis für verbesserte Bemessungsmodelle von sanierten und nachbehandelten Schweißnähten zu erarbeiten. Bei den Gruppen I und II der Versuchsprüfkörper betrifft die Eigenspannungsanalyse ebenso die Schweißsimulation. N2 - This work deals with the analysis of the fatigue strength of welded joints after the repair of an existing fatigue crack. In the current regulations, such as Eurocode or the International Institute of Welding, there are still no standard fatigue design concepts for repaired welded joints. Therefore, this work supplements the conventional fatigue strength classes by the determined FAT classes, according to the nominal, structural and notch stress concept, for repaired or post-treated welded joints. The analysis investigates typical small-scale steel specimens of transverse attachments. Those elements have non-load-carrying fillet welds. Such weld seams cause local concentration of stresses at weld toes, which can lead to initiation of fatigue cracks and reduce the fatigue resistance of the whole construction detail. The experimental fatigue strength tests, based on classic Wöhler analysis, were divided into three groups of specimens. The group I refers to specimens with flawless welds, i.e. they were left in the as-welded state. The group II concerns the flawed welds renovated by grinding the existed crack at weld toe and re-welding. The specimens in the group III were additionally supplemented by post-weld treatment methods. Besides the fatigue strength tests the notch effects at the critical location were analyzed by means of the finite element method. Thus, according to the nominal, structural and notch stress concepts for repair welds the FAT classes can be determined. In order to assure the relevant comparability of the corresponding weld states and the effectiveness of such repair methods, a whole series of so-called accompanying examinations were carried out. The temperature, distortion and hardness measurements, x-ray residual stress determination as well as the metallographic examination were taken into account to determine the weld geometry and the seam profile. This work focuses specifically on the residual stress analysis in order to determine the actual residual stress distribution in the appropriate repair states and thus to develop a basis for the replenishment of fatigue design concepts for construction details with repaired and post-treated weld seams. The residual stress analysis of the test specimens in groups I and II also contains the welding simulation. T3 - Schriftenreihe Stahlbau - 17 KW - Ermüdungsfestigkeit KW - Eigenspannung KW - Kerbwirkung KW - Nahtnachbehandlungsverfahren KW - Reparaturschweißung KW - Fatigue strength KW - Repair of welds KW - Residual stress KW - Notch factor KW - Post-weld treatment KW - Stahlbau KW - Dauerfestigkeit KW - Ermüdungsriss KW - Bemessung KW - Schweißverbindung KW - Reparaturschweißen Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-51608 SN - 1611-5023 ER - TY - THES A1 - Ciupack, Yvonne T1 - Untersuchungen zur Bedeutung und Anwendung der Zuverlässigkeitstheorie im Bauwesen am Beispiel von Stahlklebverbindungen T1 - Investigations on the significance and application of reliability methods in civil engineering exemplified by bonded steel joints N2 - Der nationale und internationale Wettbewerbsdruck in der Baubranche mündet in immer komplexeren Strukturen, ressourceneffizienten Bemessungsprinzipien sowie innovativen Produkt- und Konstruktionsideen. Die Aufgabe von Ingenieuren ist es, diese Weiterentwicklungen für die Gesellschaft nutzbar zu machen und dabei ein gefordertes Sicherheitsniveau zu gewährleisten. Um Neuschöpfungen, seien sie konstruktiver oder analytischer Art, der Gesellschaft zugänglich zu machen, ist unter Umständen eine Erweiterung des Sicherheitsbegriffs notwendig. Denn über den Wirkungshorizont des Bauingenieurs hinaus ist das Begriffsfeld in allen Funktionszusammenhängen bedeutsam und nicht selten Entscheidungsträger für die Verwirklichung von Konstruktionen. An dieser Problemstellung setzt die Arbeit an. Übliche zuverlässigkeitstheoretische Verfahrensweisen werden für komplexe analytische Modelle angewandt. Untersuchungsobjekte sind dabei zwei Anwendungsbeispiele aus dem Stahlfassadenbau, bei denen erstmals geklebte Lösungen zum Einsatz kommen. In eigenen Untersuchungen wird die Tragfähigkeit der Konstruktionen unter Nutzung von experimentellen Erhebungen charakterisiert. Desweiteren werden die Anwendungsgrenzen und stochastischen Fragestellungen der typischen Methoden der Zuverlässigkeitstheorie im Bauwesen diskutiert. N2 - The national and international competitive constraint in the construction industry is leading to more complex structures, resource-efficient design principles as well as innovative products and designs. The task of engineers is to make these further developments usable for society and to ensure a required safety level. In order to make new creations, of a constructive or analytical nature, accessible to society, an extension of the concept of reliability may be necessary. In addition to the scope of the civil engineering, the conceptual field is significant in all functional contexts and often a decision-maker for the realization of constructions. The work starts with this problem. Usual methods of reliability theory are applied to complex analytical models. Investigation objects are two application examples of steel façade construction, where bonded solutions are used. In own investigations the load-bearing capacity of the structures is characterized by the use of experimental results. Furthermore, the application limits and questions of the typical methods of reliability theory in civil engineering are discussed. T3 - Schriftenreihe Stahlbau - 12 KW - Stahlbau KW - Klebtechnologie KW - Zuverlässigkeit KW - Steel Construction KW - Bonding Technology KW - Reliability Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40779 SN - 1611-5023 ER - TY - THES A1 - Clausnitzer, Julian T1 - Numerical solution of SPDEs on a class of two-dimensional domains and of random differential equations using PCE with exponential time differencing T1 - Numerische Lösung von SPDEs auf einer Klasse zweidimensionaler Gebiete und von zufälligen Differentialgleichungen mittels PCE und exponentiellen Zeitschrittverfahren N2 - The first part of this thesis deals with the numerical solution of semilinear parabolic stochastic partial differential equations on general two-dimensional C²-bounded domains. The existing exponential Euler time stepping scheme is used on two-dimensional domains, using a spectral approximation in space. Since the base functions are not given analytically, they are numerically approximated using a boundary element method combined with a contour integral method to solve nonlinear eigenvalue problems. An error analysis is given, and numerical experiments conclude the investigation of the method. The second part of the thesis compares the performance of non-intrusive and intrusive polynomial chaos expansion methods based on exponential time differencing schemes for a range of random ordinary and partial differential equations. It is shown in comprehensive numerical experiments that the two approaches are competitive for a range of different equations, but intrusive polynomial chaos becomes less efficient for polynomial nonlinearities of degree greater than two and breaks down for a reaction-diffusion equation exhibiting complex pattern formation behavior. N2 - Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wird die numerische Lösung semilinearer parabolischer stochastischer Differentialgleichungen auf zweidimensionalen C²-berandeten Gebieten untersucht. Das exponential Euler-Verfahren aus der Literatur wird auf zweidimensionale Gebiete angewandt, wobei eine spektrale Approximation im Raum benutzt wird. Da die Basisfunktionen nicht analytisch gegeben sind, müssen sie numerisch approximiert werden, wofür eine Randelementmethode in Kombination mit einer Konturintegralmethode zur Lösung nichtlinearer Eigenwertprobleme benutzt wird. Nach der Durchführung einer Fehleranalyse wird die Untersuchung dieser Methode mit numerischen Experimenten abgeschlossen. Der zweite Teil der Arbeit vergleicht die Leistungsfähigkeit nicht-intrusiver und intrusiver polynomieller Chaos-Methoden unter Benutzung exponentieller Integratoren für eine Reihe zufälliger ordinärer und partieller Differentialgleichungen. Es wird in umfangreichen numerischen Experimenten demonstriert, dass die zwei Methoden für die Lösung verschiedener Gleichungen vergleichbar performant sind. Die intrusive polynomielle Chaos-Methode ist jedoch weniger effizient für polynomielle Nichtlinearitäten vom Grad größer als zwei und liefert keine korrekten Ergebnisse für Reaktions-Diffusionsgleichungen, deren Lösungen komplexe Musterbildung aufweisen. KW - SPDE KW - Boundary integral method KW - Random differential equation KW - Polynomial chaos KW - Exponential time differencing KW - Dissertation KW - Stochastische partielle Differentialgleichungen KW - Randintegralmethode KW - Spektralmethode KW - Polynomielles Chaos KW - Numerisches Verfahren KW - Stochastische partielle Differentialgleichung KW - Zufällige Differentialgleichung KW - Wiener-Chaos-Zerlegung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-70206 ER - TY - THES A1 - Coban, Oksana T1 - Microbial nitrogen transformations in constructed wetlands treating contaminated groundwater T1 - Mikrobielle Stickstoffumsetzungen in Pflanzenkläranlagen zur Behandlung von kontaminiertem Grundwasser N2 - Groundwater is the main source for potable water and domestic use in numerous countries around the world. However, water quality can be affected by pollution, which influences the natural environment and human health. One of the widespread pollutants in water is ammonia which is toxic to fish and causes eutrophication of lakes and wetlands. Constructed wetlands are promising in situ water treatment methods thanks to enhanced microbial growth within the plants’ rhizospheres, which creates an effective contaminant degradation zone. The ammonia in constructed wetlands can be removed either via total nitrification with further denitrification or partial nitrification coupled with anaerobic ammonium oxidation (anammox). However, so far, the role of anammox in constructed wetlands as well as its correlation with other nitrogen transformations remains unclear. The quantification of nitrogen turnover processes in constructed wetlands is difficult due to the complexity of the wetland systems. Accordingly, the main aim of this research is to investigate pathways of ammonium removal in constructed wetlands treating contaminated groundwater. For this, several approaches were applied: a) physico-chemical parameters measurements; b) investigations of nitrogen stable isotope fractionation; c) stable isotope labelling approach; d) molecular biological methods. Also, seasonal and spatial variations in nitrogen transformations in several types of constructed wetlands (unplanted horizontal subsurface flow, planted horizontal subsurface flow, and floating plant root mat) were investigated. The application of the stable isotope approach combined with common physico-chemical investigations enabled us to identify key factors influencing efficiency of nitrogen removal in constructed wetlands, which was the plant presence as substrate for attachment and growth of microorganisms. Ammonium removal efficiencies were not different between investigated seasons (spring, summer, and autumn), what could be explained by the fact that throughout all investigated seasons the air temperature remained high (above 10°C). While plant uptake accounted for significant part of ammonium removal during spring and summer in planted constructed wetlands, isotope fractionation patterns revealed that nitrification-denitrification were prevailing processes in planted constructed wetlands throughout the year, occurring in a linear way along the flow path, and not depending on depth in the root zone. The research results also illustrated that in the planted horizontal subsurface flow constructed wetland, the functional genes of the nitrogen cycle were evenly distributed in a linear way along the flow path with prevalence at the superficial points. The same trend was observed for the nitrification and denitrification turnover rates using the isotope labeling techniques. Significant nitrate consumption under aerobic conditions diminishes nitrification rates and should therefore be taken into account when estimating nitrification turnover rates. This nitrate consumption was due to aerobic denitrification, the rate of which was comparable to that for anaerobic denitrification. Consequently, denitrification should not be considered as an exclusively anaerobic process. Phylogenetic analysis of hydrazine synthase (hzsA) gene clones indicated the presence of Brocadia and Kuenenia anammox species in the constructed wetland. Although anammox bacteria were detected by molecular methods, anammox activity could not be measured and hence this process appears to be of low importance in nitrogen transformations in these freshwater ecosystems. In conclusion, this research demonstrated that combination of physico-chemical measurements with stable isotope and molecular biological approaches is an effective tool for investigation of nitrogen transforming processes in constructed wetlands. Such information is not only valuable for understanding of the processes ongoing inside these wastewater treatment facilities but also necessary for further technological improvement of constructed wetlands. N2 - Grundwasser ist die wichtigste Quelle für Trink- und Brauchwasser in zahlreichen Ländern auf der ganzen Welt. Allerdings kann die Wasserqualität durch Verunreinigungen beeinträchtigt sein, die Umwelt und Gesundheit negativ beeinflussen. Ein weit verbreiteter Schadstoff im Wasser ist Ammonium, welches toxisch für Fische ist und die Eutrophierung von Seen und Feuchtgebieten bewirken kann. Pflanzenkläranlagen stellen ein effizientes in situ Wasserreinigungssverfahren dar. Das liegt insbesondere am beschleunigten mikrobiellen Wachstums innerhalb der Rhizosphäre der Pflanzen, die eine effektive Schadstoffabbauzone bildet. Das Ammonium kann in Pflanzenkläranlagen entweder über völlige Nitrifikation mit weiterer Denitrifikation oder teilweise Nitrifikation verbunden mit anaerober Ammoniumoxidation (Anammox) entfernt werden. Bislang ist die Rolle von Anammox in Pflanzenkläranlagen sowie deren Korrelation mit anderen Stickstoffumsetzungen noch nicht umfänglich geklärt. Die Quantifizierung der Stickstoffumsetzungsprozesse in Pflanzenkläranlagen ist eine Herausforderung aufgrund der biogeochemischen und hydrodynamischen Komplexität solcher Systeme. Dementsprechend ist das Hauptziel dieser Arbeit, die Wege der Ammoniumentfernung in Pflanzenkläranlagen zur Behandlung von kontaminiertem Grundwasser zu untersuchen. Hierzu wurden verschiedene Ansätze angewendet: a) Messungen von physikalisch-chemischen Parametern; b) Untersuchungen der Fraktionierung von stabilen N-Isotopen im natürlichen Häufigkeitsbereich; c) Markierungsexperimente mit angereicherten stabilen Isotopensubstanzen; d) molekularbiologische Methoden. Außerdem wurden saisonale und räumliche Variationen der Stickstoffumsetzungen in verschiedenen Typen von Pflanzenkläranlagen (nicht bepflanzte horizontale Untergrundströmung, bepflanzte horizontale Untergrundströmung, und schwimmende Pflanzenwurzelmatte) untersucht. Die Anwendung des stabilen Isotopen-Ansatzes verbunden mit physikalisch-chemischen Untersuchungen gibt uns die Möglichkeit, die wichtigsten Einflussfaktoren für die Effizienz der Stickstoffentfernung in Pflanzenkläranlagen zu identifizieren. Es konnte gezeigt werden, dass der Pflanzenbewuchs und die damit verbundene Wurzelzone der optimaler Lebensraum für die beim Schadstoffabbau aktiven Mikroorganismen war. Ammonium-Abbauraten zeigen keine saisonale Abhängigkeit (Frühling, Sommer, und Herbst), was der Tatsache geschuldet war, dass in allen untersuchten Jahreszeiten die Lufttemperatur über 10°C lag. Im Frühjahr und Sommer entfielen ein erheblicher Teil der Ammoniumentfernung auf die Nährstoffaufnahme durch die Pflanzen in den Pflanzenkläranlagen. Dennoch zeigten Isotopensignaturen, dass die Nitrifikation-Denitrifikation der vorherrschenden Prozess zur Ammoniumentfernung in Pflanzenkläranlagen über das gesamte Jahr ist, wobei ein linearer Zusammenhang zwischen Strömungsweg und Abbau zu beobachten ist. Kein Zusammenhang wurde zwischen Abbau und Tiefe der Wurzelzone gefunden. Die Untersuchungen haben weiterhin gezeigt, dass in bepflanzten horizontalen unterirdischen Strömungspflanzenkläranlagen die funktionellen Gene des Stickstoffkreislaufs gleichmäßig entlang des Strömungspfades verteilt sind. Allerdings lässt sich diesbezüglich eine vertikale Zonierung erkennen mit dem bevorzugten Auftreten an oberflächennahen Messstellen. Der gleiche Trend wurde für die Umsatzraten von Nitrifikation und Denitrifikation mit Hilfe der Isotopenmarkierungstechniken beobachtet. Signifikanter Nitratverbrauch unter aeroben Bedingungen vermindert Nitrifikationsraten und muss daher unbedingt bei der Schätzung von Nitrifikationsraten berücksichtigt werden. Dieser Nitratverbrauch stand im Zusammenhang mit aerober Denitrifikation, deren Rate vergleichbar war mit jener für die anaerobe Denitrifikation. Folglich sollte Denitrifikation nicht als ausschließlich anaerober Prozess betrachtet werden. Die phylogenetische Analyse von Hydrazin-Synthase (hzsA) Gen-Klonen zeigte die Anwesenheit von Brocadia und Kuenenia Anammox-Arten in der Pflanzenkläranlage. Obwohl Anammoxbakterien durch molekulare Methoden nachgewiesen wurden, konnte der eigentliche Anammoxprozess nicht gemessen werden. Das lässt den Schluss zu, dass Anammox von geringer Bedeutung für die Stickstoffumsetzung in diesen Süßwasser-Ökosystemen ist. Insgesamt haben die Untersuchungen gezeigt, dass die Kombination von physikalisch-chemischen Messungen mit stabilen Isotopen und molekularbiologische Ansätzen ein effektives Werkzeug für die Untersuchung der Stickstoffumsetzungsprozesse in Pflanzenkläranlagen ist. Solche Informationen sind nicht nur für das Verständnis der Prozesse wertvoll, die in Abwasserbehandlungsanlagen ablaufen, sondern auch notwendig für die weiteren technologischen Verbesserungen von Pflanzenkläranlagen. KW - Constructed wetlands KW - Nitrogen KW - Nitrification KW - Denitrification KW - Anammox KW - Pflanzenkläranlagen KW - Stickstoff KW - Nitrifikation KW - Denitrifikation KW - Anammox KW - Grundwasser KW - Pflanzenkläranlage KW - Ammonium KW - Nitrifikation KW - Denitrifikation Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-35006 ER - TY - THES A1 - Colas, Jean Philippe T1 - Strategiegenese bei Architekten und Ingenieuren T1 - The Formation of Strategies in Architectural and Engineering Practice N2 - Die vorliegende Arbeit untersucht die Frage, wie bei Architekten und Ingenieuren Unternehmensstrategien entstehen. Dabei geht es nicht um die Identifikation einer guten oder schlechten, einer erfolgreichen, oder einer weniger erfolgreichen Art der Strategiegenese, sondern um die Frage, ob bei Architekten und Ingenieuren überhaupt in dem gleichen Maß wie in industriellen oder großen Unternehmen von Strategien und ihrer Entstehung gesprochen werden kann und ob sich gängige Theorien hierzu – freilich mit gewissen Modifikationen – auf Architektur- und Ingenieurbüros übertragen lassen. Die Arbeit ist in zwei Teile gegliedert. Der erste, theoretische Teil leitet aus existierenden Theoriesträngen der Strategieforschung, der Architekturforschung, der Forschung zur Freien Berufen, der Organisationssoziologie und der Kreativitätsforschung einen geeigneten Untersuchungsbezugsrahmen ab. Dieser setzt sich im Wesentlichen aus einer Referenzmatrix zur Einordnung von Strategiegenesetypen und einem Bezugsrahmen zur Identifikation von Unternehmenszielen zusammen. Im zweiten, empirischen Teil der Arbeit werden vier Fallbeispiele großer Architektur- und Ingenieurbüros eingehend auf die Variablen des Untersuchungsbezugsrahmens hin untersucht. In den Architektur- und Ingenieurbüros wurden strukturierte Interviews mit Mitarbeitern aller Hierarchieebenen geführt, die einen detaillierten Einblick in die Arbeitsweise und die Form der Strategiegenese der Büros geben. Die empirischen Untersuchungen bestätigen weitgehend die Anwendbarkeit des theoretisch deduzierten Bezugsrahmens. Leichte Anpassungen einzelner Variablen sind für eine Weiterführung des Forschungsansatzes notwendig. Mögliche Erweiterungen des Forschungsansatzes liegen in großzahlig-quantitativen Untersuchungen, Langzeituntersuchungen einzelner Architektur- und Ingenieurbüros oder der Übertragung des Ansatzes auf andere kreative Dienstleistungsbranchen. N2 - The study explores, how business strategies are formed within architectural and engineering practices. The main interest lies with the applicability of existing models of strategy formation to architectural and engineering practices and necessary modifications to these models. The research is structured in two parts. In the first, theoretical part a research framework is deducted from existing theories on strategies and strategy formation, architectural and planning research, theories on professional service firms, organizational sociology and research on creativity. The framework is composed of a positioning matrix yielding four distinct types of strategy formation and a framework for identifying different types of firm objectives. In the second, empirical part the strategy formation processes of four large German architectural and engineering practices are analyzed in detailed case examples along the variables of the research framework. Exhaustive interviews were conducted in each architectural and engineering practice on all hierarchical levels allowing a comprehensive understanding of each practice's processes of strategy formation. The empirical research largely confirms the applicability of the research framework. Some adjustments will have to be made to selected variables for an expansion of the research program. Possible extensions to the present research could be a more quantitative contingency approach, long-term monitoring of strategy formation processes in single practices or a transfer of the research approach to other creative professional service industries. KW - Ingenieurbüro KW - Strategisches Management KW - Strategie KW - Architektenbüro KW - Architektur KW - Strategiegenese KW - Freie Berufe KW - Professionalisierung KW - Strategische Planung KW - Formation of strategies KW - Professional service firm KW - Professionalization KW - Architect KW - Engineer Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-497 ER - TY - THES A1 - Concord, Arnaud T1 - Debonding technologies for adhesive bonded structures T1 - Wiederlösbare Klebstoffe für Strukturklebungen N2 - Adhesive bonding is the preferred bonding method for a lot of different application because of is particularities. As an example, adhesive bonding does not require to drill holes like for riveting or screwing. Thin and fragile material as well as of different arts can be successfully joined using adhesives. Moreover, adhesive bonding provides a uniform load distribution within the bonding joint during mechanical load. For these reasons, adhesive bonding should be used systemically for joining fiber reinforced polymers, since the fibers would be damaged by drilled holes. The mechanical properties of the parts given by the fibers would then remain. The problem is that it is very difficult to separate adhesively bonded structures. The first layer of fibers is often damaged by rough mechanical separation, or the resin matrix is damaged because of high temperatures applied. For these reasons, fibers reinforced polymers are up to now still very often screwed or riveted. New adhesive systems that allow debonding of structural bonding joints are developed and investigated in this work. For this purpose, epoxide and polyurethane adhesive are modified with foaming agents that weaken the adhesive above their expansion temperature. These modified adhesive should keep properties as close as possible to the properties of the unmodified adhesives. The expansion temperature should be above the upper service temperature of the adhesive as far as possible but also below the limit of the thermal stability of the substrates. This is contradictory and the window of temperature at which the expansion should take place is very narrow. In a second method, a commercial electrically disbonding adhesive is used in combination with fiber reinforced polymer substrates. This adhesive can be electrically disbonded by applying a voltage at the terminals of the adhesive. Therefore, electrically conductive substrates are necessary and the metallization of the fiber reinforced polymer substrates is investigated. N2 - Kleben ist für viele Anwendungen die bevorzugte Verbindungsmethode aufgrund seiner Besonderheiten. Beispielsweise ist es nicht notwendig Löcher, wie beim Nieten oder Schrauben, zu produzieren. Materialien, welche dünn, spröde oder unterschiedlich sind, können mit Klebstoffen ebenfalls effizient verbunden werden. Darüber hinaus erlaubt das Kleben eine gleichmäßige Spannungsverteilung. Aus diesen Gründen sollte das Kleben häufig für das Verbinden von Faserverbundwerkstoffen verwendet werden. Dadurch würden die enthaltenen Fasern nicht beschädigt und mechanischen Eigenschaften des Materials beibehalten werden. Das Problem hierbei allerdings ist, das sehr schwierige Trennen von geklebten Teilen. Die oberste Lage der Fasern wird oft bei einem gewaltigen mechanischen Lösen beschädigt, oder die Harzmatrix wegen hoher eingesetzten Temperaturen. Aus diesen Gründen werden Faserverbundwerkstoffe heutzutage noch viel geschraubt und genietet. In dieser Arbeit, wurden neue Klebstoffsysteme entwickelt, die das Wiederlösen von Strukturklebungen erlaubt. Zu diesem Zweck sind Klebstoffe, basierend auf Epoxiden und Polyurethanen mit Expansionsstoffen, die die Klebeverbindung oberhalb der Expansionstemperatur schwächen, modifiziert worden. Die modifizierten Klebstoffe sollten Eigenschaften aufweisen, die den Eigenschaften unmodifizierten Klebstoffe sehr ähnlich sind. Die Expansionstemperatur sollte, so fern wie möglich, sich in der obersten Einsatztemperatur des Klebstoffes befinden, aber ebenfalls im Bereich der Temperaturbeständigkeit der Substrate. Diese Anforderung steht sich im Widerspruch und ruft deshalb einen kleinen möglichen Temperaturbereich zur Anwendung hervor. In einer zweiten Methode wurde ein kommerzieller elektrisch lösbarer Klebstoff eingesetzt. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an den Klemmen des Klebstoffes konnte die Klebeverbindung getrennt werden. Dafür sind elektrisch leitfähige Substrate notwendig. Für eine Verwendung dieses Klebstoffes auf nicht elektrisch leitfähige Substrate wie Faserverbundwerkstoffe, ist die Metallisierung von Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen untersucht worden. KW - Klebeverbindung KW - Adhäsion KW - Klebstoff KW - Wiederlösbar KW - Verbundwerkstoff KW - CFK KW - Adhesive KW - Debonding KW - Composite KW - CFRP Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-23741 ER - TY - THES A1 - Conti, Aldo T1 - Universal Design - zukunftsweisende Wohngebäudekonzepte : Entwicklung einer Bewertungsmethode für Wohngebäude unter Berücksichtigung der Prinzipien des Universellen Designs. T1 - Universal Design - pioneering concepts for residential buildings : development of an evaluation method for residential buildings respecting the principles of Universal Design. N2 - Im Rahmen dieser Untersuchung wurden insbesondere die Wechselbeziehungen zwischen dem Konzept des Universellen Designs im Wohnungsbau und der Gebäudeflexibilität analysiert, mit der Absicht festzustellen, was ein Gebäude grundsätzlich ausmachen muss, das einerseits auf die Veränderungen in den Lebens- und Wohngewohnheiten der Menschen reagieren sollte und andererseits die Prinzipien des Universellen Designs berücksichtigen muss. Darüber hinaus wurde mit der vorliegenden Forschungsarbeit versucht, die Informationslücken zum Thema des Universellen Designs im Wohnungsbau zu schließen und kritisch zu hinterfragen. Die gewonnenen Erkenntnisse dieser Arbeit sowie die Auswertung der Ergebnisse bei der Auswahl der untersuchten Fallbeispiele erlauben Rückschlüsse auf die Bedürfnisse der Menschen im Zusammenhang mit ihrer Wohnung bzw. ihrem Haus und werden dazu beitragen, Wohnungen zu schaffen, die den Wünschen ihrer Bewohner immer mehr entsprechen. Das vornehmliche Ziel dieser Untersuchung ist die Erarbeitung eines methodischen Standards zur Optimierung des Konzeptes des Universellen Designs. Ein wesentlicher Bestandteil stellt dabei die Entwicklung einer Evaluierungsmethode dar, die bisher als einzige Methode dieser Art die Prinzipien des Universellen Designs als Richtlinien zur Bewertung erhebt und somit das Konzept des Universellen Designs und seine Umsetzung im Wohnungsbau wesentlich bereichern kann. Die Forschungsarbeit ist in zwei Teile gegliedert: einen ersten theoretischen Teil, in dem der Fokus auf das vielschichtige Konzept des Universellen Designs und auf die damit verbundenen Begriffe gerichtet ist. Dort wird auch der gesellschaftliche Struktur- und architektonische Wohnwandel einer Analyse unterzogen. Und einen zweiten Teil, in dem Projektbeispiele untersucht wurden, die beispielhafte Lösungen im Bereich der Gebäudeflexibilität aufzeigen, die in der Lage sind, das Konzept des Universellen Designs im Wohnungsbau zu unterstützen. N2 - In the course of this study, the interdependence of the Universal Design concept for residential buildings and the flexibility of buildings was in particular looked at and analysed, in order to find out what a building should essentially be like that responds to changing lifestyles and living habits on the one hand, whilst considering the principles of Universal Design on the other. Moreover, this research project was carried out in an attempt to close persisting information gaps with regard to Universal Design for residential buildings and to critically scrutinise them. The insights gained and the evaluation of the results obtained from the selected case studies allow conclusions on people’s needs with respect to their flat and/or their house, and will contribute to building residential housing that increasingly meets the wishes of its residents. The main objective of this study is to develop a methodical standard for optimising the Universal Design concept. To this effect, the development of an evaluation method is a vital component, which, as the sole method of this kind so far, establishes the principles of Universal Design as guidelines for evaluation, thereby significantly enhancing Universal Design and its implementation for residential buildings. The research study is divided in two parts: The first theoretical part focuses on the complex concept of Universal Design and the terms and definitions associated with it. This part also provides an analysis of the changes in social structure and in living habits from an architectural point of view. The second part deals with the evaluation of project examples, which show exemplary solutions for flexible buildings that are suited to support the Universal Design concept for residential buildings. KW - Universal Design KW - Gebäudeflexibilität KW - Zugänglichkeit KW - Fehlertoleranz KW - Behindertengerechtigkeit KW - Accessible design KW - Inclusion KW - Flexibility KW - Universal Design KW - Accessibility KW - Design for all KW - Barrier-free KW - Haus KW - Behindertengerechtes Bauen KW - Bauen KW - Altersgerechtes Bauen KW - Grundriß KW - Anpassung KW - Beispielsammlung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41379 ER - TY - RPRT A1 - Coobs, Kathrin T1 - Netzwerke als Baustein der Sozialen Arbeit im Kontext von Fluchtmigration: Eine kritische Exploration zu Herausforderungen in Brandenburg N2 - Flüchtlingssozialarbeitende stehen in der Arbeit mit Menschen, die ihre Heimat verlassen mussten, nicht nur vor der Aufgabe, die formellen Voraussetzungen (Asylanträge, rechtliche Voraussetzungen für Duldungen und/oder Aufenthaltsbestimmungen etc.) innerhalb kürzester Zeit erfüllen zu müssen. Sie müssen parallel dazu den informellen Teil (Sprache, traumatische Fluchterfahrungen, Trauer und/oder Angst über zurückgebliebene Familienangehörige, mitgebrachte Traditionen etc.) integrieren. Bei dieser hohen Komplexität ist es wichtig in einem professionellen Netzwerk agieren zu können, um der Multikomplexität gerecht zu werden. Besonders in einem Flächenland wie Brandenburg stellt diese Form der Parallelität formeller und informeller Aufgaben eine besondere Herausforderung dar. Neben den professionell-organisierten Netzwerken, treffen wir in Brandenburg auf selbstorganisierte Netzwerke, kleine private Netzwerke und dem Netzwerk des Ehrensamtes. Im Rahmen einer Studie über Netzwerkarbeit in Brandenburg fand eine kurze Evaluation über vorhandene Netzwerke und deren Wirksamkeit statt, in deren Ergebnis die Idee einer Triangulation für eine höhere Effektivität zur Diskussion gestellt wird. N2 - When working with people who have had to leave their homeland, social workers are not only faced with the task of having to meet the formal requirements (asylum applications, legal requirement for a tolerance etc.) within a very short time. At the same time, they have to integrate the informal part (language, traumatic experiences of flight, grief and / or fear around who have stayed behind, traditions you have brought with you, etc.). With this high level of complexity, it is important to be able to act in a professional network in order to cope with the multicomplexity. This form of parallelism of formal and informal tasks is a particular challenge, especially in a sparsely populated state like Brandenburg. In addition to professionally organized networks, in Brandenburg we meet self-organized networks, small private networks and some of honorary network. As part of a study on networking in Brandenburg, a brief evaluation of existing networks and their effectiveness took place. The result of which is the idea of a discussion about a triangulation of existing networks for a greater effectiveness. T3 - MIKOWA Arbeitspapiere - 3, 2021 KW - Netzwerk KW - Brandenburg KW - Migration KW - Soziale Arbeit KW - Network KW - Migration KW - Social work KW - Brandenburg KW - Vernetzung KW - Migration KW - Interkulturelle Sozialarbeit Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-54021 ER - TY - THES A1 - Corrêa da Silva, Rodrigo T1 - Investigation of pulverized, pre-dried lignite combustion under oxy-fired conditions in a large-scale laboratory furnace T1 - Untersuchung der Verbrennung von vorgetrocknetem Braunkohlestaub unter Oxyfuel-Bedingungen in einer großskaligen Laborfeuerung N2 - The oxy-fuel combustion process with subsequent CO2 storage has received attention as a promising technology for capturing CO2 from fossil fuel power plants. Recent progress in understanding pulverized coal combustion under oxy-fired conditions is attributable in part to studies performed at laboratory bench-scale. Previous investigations have underlined some significant differences between conventional air-fired and oxy-fired combustion with regard to temperature, heat flux distribution, and pollutant emissions. While most studies provide information on the impacts of O2 concentration in the feed gas, the impact of burner configuration and operating settings on oxy-coal combustion have been investigated by only a handful of studies. The present study addresses the impact of oxy-fired conditions on the chemistry and dynamics of pulverized coal flames generated by a staged feed-gas burner operating with pre-dried lignite. Investigations were carried out in a newly constructed test facility where the combustion takes place in a horizontal up-fired furnace with a rated capacity of 0.40 MWth. Since the focus of this work is on adapting oxy-fuel combustion techniques to existing furnaces, great emphasis is placed on maintaining flame temperatures and heat transfer similar to that of conventional air combustion. The strategy adopted to investigate the impacts of burner settings is divided into theoretical and experimental investigations. In the theoretical study, the combustion-related parameters are calculated based on thermodynamic balances and act as a background for the definition of some important operating settings. Non-reacting flow simulations which include the burner and part of the furnace are performed using a CFD commercial code aimed at a qualitative evaluation of feed gas distribution and swirl strength on the flow pattern formed in the near burner region. These predictions assist in the interpretation of the experimental data and in the calculation of the swirl number at the exit of the burner. During the experimental investigations, the characteristics of diffusion flames were first investigated in a parametric study to evaluate the impact of secondary swirl numbers at three levels and secondary/tertiary flow ratios on the overall combustion performance. The second part of the test program involved detailed in-flame measurements for selected flames. Measurements of local gas temperature, gas species concentrations, and radiative heat flux were performed with standard water-cooled probes with special focus on the near burner region. Theoretical and experimental studies are also carried out under air-fired conditions and used as a benchmark throughout this study. The overall O2 fraction upstream of the burner was kept at 31 vol% and was defined with basis on a similar adiabatic flame temperature as air-firing. Flame stabilization was shown to be strongly dependent on the O2 fraction of the primary stream, feed gas distribution between the secondary and tertiary registers, and strength of the secondary swirl. Type-1 flames operating at a stoichiometric ratio of 1.17 were generated under air-fired and oxy-fired conditions and investigated in detail. Detailed flow pattern and flame structure studies show evidence of radial flame stratification consistent with gradual O2 admixing to the central fuel jet. Increasing the swirl number and the secondary/tertiary flow ratio enhances the mixing of coal particles and increases the temperatures close to burner. Much lower temperatures on the flame axis are observed under oxy-fired conditions. In the same region, higher CO concentrations were also observed, possibly as a result of CO2 dissociation and/or gasification reactions by water vapor and CO2 which contribute to lower temperatures. Very low CO concentration at the furnace exit and high particle burnout indicate that oxy-fired conditions are not an obstacle to achieving a high combustion efficiency for type-1 flames. Although SO2 concentrations were higher under oxy-fired conditions, the emission rates were very similar, indicating that SO2 emissions are exclusively dependent on the sulfur content of the coal. Experimental data obtained from the parametric study and in-flame measurements suggest great potential for NO abatement through flame aerodynamics for oxy-coal combustion. The experiments demonstrate that feed gas staging in a burner is an effective technique for improving the flame stratification in fuel-rich and fuel-lean zones. In particular, a combination of high swirl and high secondary/tertiary flow ratio results in significant NO reduction. N2 - Oxyfuel-Verbrennung mit anschließender Speicherung von CO2 erhält viel Aufmerksamkeit, da sie als eine vielversprechende Technologie zur CO2-Abscheidung bei fossilen Kraftwerken gilt. Jüngste Fortschritte im Verständnis der Kohlenstaubverbrennung unter Oxyfuel-Bedingungen sind zum Teil auf Untersuchungen im Labormaßstab und Testanlagen zurückzuführen. Frühere, grundlegende Untersuchungen haben einige bedeutende Unterschiede zwischen luftgefeuerter und sauerstoffgefeuerter Verbrennung hinsichtlich Temperaturen, Wärmestromverteilung und Schadstoffemissionen aufgezeigt. Während in den meisten Studien Informationen über die Auswirkungen der O2-Konzentration im Speisegas und die Auswirkungen der Brennereinstellungen nur in wenigen Arbeiten untersucht wurden, befasst sich die vorliegende Promotion mit dem Einfluss der Oxyfuel-Verbrennung in einem gestuften Kohlestaubbrenner. Die Untersuchungen wurden in einer kürzlich erbauten Testanlage durchgeführt. Die Verbrennung erfolgt in einem zunächst horizontal und dann vertikal verlaufenden Verbrennungsraum mit einer Nennleistung von 0,40 MWth. Die Vorgehensweise zur Untersuchung der Auswirkungen von Brennereinstellungen ist grundsätzlich in theoretische und experimentelle Betrachtungen unterteilt. In dem theoretischen Teil werden die relevanten Verbrennungskenngrößen auf Basis thermodynamischer Gleichgewichte berechnet und dienen als Grundlage zur Festlegung einiger wichtiger Betriebsbedingungen. Mithilfe eines kommerziellen CFD-Codes werden Simulationen einer nicht-reagierenden Strömung im Bereich des Brenners und Teilen des Feuerraums durchgeführt, um die Verteilung des Speisegases und Drallstärke im Brennernahbereich qualitativ bewerten zu können. Diese Vorhersagen werden zur Unterstützung der physikalischen Interpretationen der Daten und zur Berechnung der Drallzahl am Brenneraustritt angewendet. Während der experimentellen Untersuchungen wurden die Charakteristika der Diffusionsflammen zunächst in einer parametrischen Studie untersucht, um den Einfluss der Drallzahlen für drei verschiedene Werte sowie der Massenstromverhältnisse von sekundären zu tertiären Strömen auf die gesamte Verbrennung auszuwerten. Der zweite Teil des Testprogramms enthielt detaillierte Messungen innerhalb der Flamme für ausgewählte Betriebspunkte. Als Referenz diente die Luftverbrennung; insgesamt wurden vier Oxyfuel-Flammen untersucht. Messungen der lokalen Gastemperatur, der Gaszusammensetzung und des Strahlungswärmeaustauschs wurden mit standardisierten, wassergekühlten Messsonden insbesondere im Nahbrennerbereich durchgeführt. Der O2-Anteil vor dem Brenner wurde bei 31 Vol.-% gehalten und auf Grundlage der gleichen adiabatischen Flammentemperatur wie bei luftgefeuerter Verbrennung definiert. Messungen innerhalb der Flamme zeigten, dass die Verteilung der einfallenden Wärmestrahlung entlang der Flammenlänge nur geringfügig verändert ist, was darauf schließen lässt, dass die Festlegung des O2-Anteils für die Oxyfuel-Verbrennung passend gewählt wurde. Die Flammenstabilisierung erwies sich als stark abhängig vom O2-Anteil im Primärstrom, der Speisegas-Verteilung zwischen den sekundären und tertiären Zuführungen und der Drallstärke. Typ 1 Flammen mit einem stöchiometrischen Verhältnis von 1,17 wurden unter Luft- und Oxyfuel-Bedingungen erzeugt und detailliert untersucht. Aus detaillierten Untersuchungen der Strömungsmuster und Flammenstrukturen ergaben sich Hinweise auf eine radiale Flammenschichtung mit schrittweiser O2-Entmischung in dem zentralen Kohlejet. Die Erhöhung der Drallzahl und des Verhältnisses von Sekundär- zu Tertiär-Strömung verbessert die Vermischung der Kohlepartikel untereinander und erhöht die Temperaturen in der Nähe des Brenners. Eine bemerkenswerte Reduzierung der Temperaturen auf der Flammenachse wurde unter Oxyfuel-Bedingungen beobachtet. In der gleichen Region wurden höhere CO-Konzentrationen als mögliche Folge der CO2-Dissoziation und/oder der Vergasungsreaktion mit Wasserdampf und CO2 beobachtet. Sehr niedrige CO-Konzentrationen am Feuerraumaustritt, die einem hohen Partikelausbrand zugeordnet werden, zeigen an, dass Oxyfuel-Bedingungen hohe Wirkungsgrade für Typ 1 Flammen nicht verhindern. Obwohl die SO2-Konzentrationen bei Oxyfuel-Bedingungen höher waren, waren die Emissionsraten sehr ähnlich, was darauf hinweist, dass die SO2-Emissionen ausschließlich vom Schwefelgehalt der Kohle abhängig sind. Die aus der Parameteruntersuchung sowie Messungen in der Flamme erhaltenen experimentellen Daten deuten darauf hin, dass ein großes Potenzial zur NO-Reduktion durch die Flammenaerodynamik für die Oxyfuel-Verbrennung besteht. Die Experimente zeigten, dass die gestufte Zufuhr der Gasströme in einen Brenner eine effektive Technik zur Verbesserung der Flammenschichtung in brennstoffreiche und brennstoffmagere Zonen ist. Insbesondere die Kombination von hohem Drall und hohem Verhältnis von Sekundär- zu Tertiär-Strömung resultierte letztendlich in eine signifikante NO-Reduktion. KW - Kohlenstaubbrenner KW - Oxyfuel-Verfahren KW - Oxyfuel KW - Verbrennung KW - Trockenbraunkohle KW - Brenner KW - Staubfeuerung KW - Oxy-fuel KW - Lignite KW - Coal KW - Burner KW - Combustion Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-27489 ER - TY - THES A1 - Costache, Florenta T1 - Dynamics of ultra-short laser pulse interaction with solids at the origin of nanoscale surface modification T1 - Die Dynamik der Wechselwirkung ultrakurzer Laserpulse mit Festkörpern als Ursache von nanoskaliger Oberflächenmodifikation N2 - This thesis addresses fundamental physical processes which take place at the surface region of a target during and after the interaction with ultra-short laser pulses. The general goal is to bring together different phenomena and discuss the non-equilibrium nature of the interaction of femtosecond laser pulses (tp < 100 fs) with various materials, in particular dielectrics and semiconductors. Different experiments, using various techniques, are designed to explore the basic mechanisms of laser ionization, defect creation, electron-lattice energetic transfer, charged particles desorption, optical breakdown, phase transformations and surface morphological changes. Such processes are shown to depend strongly on the laser intensity. Thus, they are analyzed for intensities over four orders of magnitude (10^11-10^14 W/cm2), around the surface optical breakdown (damage) threshold intensity. First, experimental studies using time-of-flight mass spectrometry indicate that non-resonant intense ultra-short laser pulses can efficiently ionize a dielectric (semiconducting) material leading to emission of electrons as well as charged particles, i.e. atomic ions and large clusters, and neutral particles. Under these irradiation conditions, the ionization processes can be at best described by multiphoton ionization and ionization at defects sites. The structural defects provide the means for an increased positive ion desorption rate. A multiple pulse incubation effect in the ion yield can be well related with the reduction of the multi-pulse damage threshold with increasing intensity. Following the initial electron excitation and emission, positive ions are released from the surface in a substantial amount with high ion velocities indicative of a localized microscopic electrostatic expulsion. With increasing intensity, the amount of ions gets larger and larger and their velocity distribution exhibits a bimodal structure. Also, in these conditions, negative ions are detected. The ion desorption can arise from a combination of a localized electrostatic repulsion (macroscopic Coulomb explosion) and a thermal ‘explosive’ mechanism. The later becomes more important with increasing intensity. The very fast energy input and particle emission result in a transient perturbation and deformation of the target lattice. Using pump-probe experiments the temporal evolution of lattice dynamics can be analyzed upon single-pulse excitation for many different target materials. This deformation is indicated to be a material characteristic. It is associated with the generation of transient defects in dielectrics or fast phase transitions in semiconductors and metals. Therefore, it could well give estimates of lifetime of transient defect states or electron-phonon relaxation times.At last the surface morphology after ablation is analyzed, with emphasis on the laser-induced surface periodic patterns (ripples). The patterns observed appear to be very different from the ‘classical’ ripples formed after long pulse ablation. They can have periods much smaller than the incident wavelength and are rather insensitive to the variation of the laser wavelength and angle of incidence. We show that control factors are laser beam polarization and the irradiation dose. Additionally, the patterns exhibit features pointing toward a chaotic origin. Their possible formation mechanism is likely linked with the non-equilibrium nature of the interaction. N2 - Diese Dissertation befasst sich mit den grundlegenden physikalischen Prozessen, die im Oberflächenbereich eines Materials während und nach der Wechselwirkung mit ultra-kurzen Laser Pulsen stattfinden. Es ist das wesentliche Ziel der Arbeit unterschiedliche Phänomene zu vereinen und zu zeigen, dass die Wechselwirkung von Femtosekunden-Laserpulsen (tp < 100 fs) mit unterschiedlichen Materialien, insbesondere Dielektrika und Halbleiter, fern vom thermischen Gleichgewicht stattfindet. Verschiedene Experimente, die unterschiedliche Techniken nutzen, werden entwickelt um die grundlegenden Mechanismen für Laserionisation, Defekterzeugung, Elektron-Gitter Energieaustausch, die Desorption von geladenen Teilchen, den optischen Durchbruch, Phasen-Transformationen und Änderungen der Oberflächenmorphologie zu untersuchen. Es wird gezeigt, dass solche Prozesse sehr stark von der Laserintensität abhängen. Daher werden sie in einem Intensitätsbereich von vier Größenordnungen (10^11-10^14 W/cm2) um die Schwelle für den optischen Durchbruch an der Oberfläche (Zerstörungsschwelle) studiert. Experimente mit Flugzeit-Massenspektrometrie zeigen, dass nichtresonante, intensive ultra-kurze Laserpulse ein Dielektrikum (Halbleiter) sehr effizient ionisieren können. Neben Elektronen werden auch schwere geladene Teilchen emittiert, d.h. atomare Ionen und große Clusterionen, sowie Neutralteilchen. Der Ionisationsprozess kann hier am besten beschrieben werden als Mehrphotonen-Ionisation und Ionisation von Defekten. Strukturdefekte bewerken eine erhöhte Desorption von positiven Ionen. Daher gibt es einen Effekt der Multi-Puls Inkubation für die Ionenausbeute, der auf einer Reduzierung der Zerstörungsschwelle beruht und stark von der Intensität abhängt. Als Folge der Anregung und Emission von Elektronen verlassen positive Ionen in beträchtlicher Zahl mit hoher Geschwindigkeit der Oberfläche. Dies deutet auf eine lokale mikroskopische elektrostatische Abstoßung hin. Mit zunehmender Intensität wächst die Zahl der Ionen stark an, und ihre Geschwindigkeits-Verteilung entwickelt eine bimodale Struktur. Jetzt können auch negative Ionen nachgewiesen werden. Die Ionen-Desorption kann hier auf einer Kombination von einer lokalen elektrostatischen Abstoßung (Coulomb Explosion) und einem thermischen Explosions-Mechanismus beruhen. Dieser wird mit wachsender Intensität zunehmend wichtiger. Da der Energie-Eintrag und die Teilchen-Emission sehr schnell erfolgen, entsteht eine transiente Störung und Deformation des Gitters der Probe. Mit Pump-Probe Experimenten kann die zeitliche Entwicklung der Gitterdynamik nach Einzelpuls-Anregung für viele unterschiedliche Materialien untersucht werden. Die Gitterdeformation ist offensichtlich Material-spezifisch. Sie ist verknüpft mit der Erzeugung von transienten Defekten in Dielektrika oder schnellen Phasenübergängen in Halbleitern und Metallen. Daher können solche Experimente eine gute Abschätzung liefern für die Lebensdauer von transienten Defektzuständen oder für Elektron-Phonon-Relaxationszeiten. Schließlich wird die Oberflächenmorphologie der Probe nach der Ablation studiert, insbesondere werden Laser-Induzierte Periodische Strukturen (Ripples) beobachtet, die offensichtlich sehr verschieden sind von ‚klassischen’ Ripples nach der Ablation mit langen Pulsen. Ihre Periodizität ist viel kleiner als die einfallende Wellenlänge, und es wird kein großer Einfluss von Wellenlänge und Einfallswinkel beobachtet. Wir zeigen, dass eher Laserpolarisation und Bestrahlungsdosis wichtig sind. Außerdem zeigen die Muster Eigenschaften, die auf eine Selbstorganisation hindeuten. KW - Ultrakurzer Lichtimpuls KW - Nanostruktur KW - Oberflächenstruktur KW - Ultra-kurze Laser Pulse KW - Flugzeit-Massenspektrometrie KW - Teilchen-Emission KW - Ultraschnelle Gitterdynamik KW - Ripples KW - Femtosecond laser pulses KW - Time-of-Flight mass spectrometry KW - Particle emission kinetics KW - Ultrafast lattice dynamics KW - Ripples Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-3674 SN - 978-3-8322-6465-9 ER - TY - THES A1 - Cruz-Rivera, Reynaldo T1 - Implementation of End-of-Life Vehicle’s Recycling for Developing Countries: Case Study, Mexico T1 - Implementierung des Altautorecyclings in Entwicklungsländern: Länder-Fallstudie Mexiko N2 - Currently, the Directive 2000/53/EC regulates the ELV management in 27 countries in Europe, and for the forthcoming years, more accession countries are foreseen. Since, the international nature of automotive industry, the Directive has affected industries beyond the EU. Hence, countries with important national-based automotive industry are moving towards the accomplishment of this legislation, in order to keep their competitiveness in European markets. The ELV chain in the EU is a complex system, which involves several commercial relationships between different sectors. The generation of ELV in the EU-15 was around 11.4 million units in 2005. The total number of ELV generated, considering the accessing countries, is still unknown. The number of treated ELV in the EU-15 was 7.7 million units. There are some obstacles to be overcome by ELV management already in implementation in the EU. The main difficulties are related to the reluctance of car-manufacture industry to implement Directive’s provisions related to: ban of use of specific substances in automotive applications, and about recycling quotas. Another obstacle is the export of ELV from the EU, which represents a loss in input material for the system. The case of the USA, regarding the ELV management, has very different connotations than the implemented system in the EU. The current ELV management in the USA does not have specific regulations regarding the collection and recycling of ELV. The structure of the ELV chain in the USA is similar to its counterpart in the EU. The main difference lies in dismantling and post-shredder sectors. The 80% of dismantling industry is composed of salvage/scrap yards performing no-standardized operations, and the remaining 20% is represented by high value parts dismantlers. One special feature of the system is the classification of ASR as no-hazardous waste which generates almost no incentives for further treatment. The current system of ELV management in the USA works with relative efficiency. However, there are still items to be improved, e.g. poor dismantling practices in a big number of dismantling facilities (scrap yards), use of hazardous materials in car-manufacture, disposal of ASR as non-hazardous waste, scrap tyres, etc. The ELV problem has different connotation in developing countries like Mexico, than in industrialized countries. Problems, like illegal introduction of used cars from the USA to Mexico and poor practices in the management of ELV, affect the Mexican economy, environment and society. In Mexico, there exists no specific legislation to regulate the Management of ELV. This kind of product, at its End-of-Life stage and wastes generated by its treatment, has been ruled by general laws before the year 2004. More recently a semi-specific law has been addressed to solid wastes, the LGPGIR. The structure of ELV chain in Mexico is similar to its counterpart in the USA and the EU, except for an additional stage. The present work depicts the available information about the number of Mexican operators, at every stage of ELV management. The described evidence presents a deficient management of ELV in Mexico. The current management allows a maximum recycling rate of 75%, which mainly corresponds to the ferrous fraction content in vehicles which enters to the management system. The present work develops a proposal for a suitable system to manage End-of-Life Vehicles (ELV) in a developing country, case study Mexico. This, is divided in three main parts. As a first step, the proposal estimates the future numbers of ELV generated in Mexico, which are estimated in a current ELV generation of around 687,000 vehicles by 2007, and by 2020 in the range of 1.1 to 1.3 million units per year. The second step is to propose a structure for the ELV chain in Mexico. The proposed structure describes the recommended operations, equipment and facilities’ configuration at every stage of the management. The third step of the proposal is the configuration of strategic facility network at every stage of ELV management in Mexico. The system is configured under assumption of three different scenarios, i.e. 100%, 90% and 75% of covered demand for ELV management. The algorithm is identified for this specific problem as a Fixed Charge Facility Location Problem. The algorithm is solved through Facility Location Software SITATION©. The results show the optimal number of facilities at every stage of the management, to cover the demand for ELV management considered in the different scenarios. The fourth part is to propose a model to finance the ELV management in Mexico. The main features of this scheme are explained, as well as its advantages, disadvantages and incentives thought to be triggered into the Mexican ELV chain. N2 - Die Richtlinie 2000/53/EG regelt das ELV-Management derzeit in 27 Ländern in Europa und für die kommenden Jahre sind noch mehrere Beitrittsländer vorgesehen. Auf Grund des internationalen Charakters der Automobilindustrie hat diese Richtlinie auch Branchen außerhalb der EU beeinflusst. Demzufolge sind Länder mit wichtiger nationaler Automobil-Industrie auf dem Weg, diese Rechtsvorschrift zu erfüllen, um ihre Wettbewerbsfähigkeit in den europäischen Märkten zu behalten. Die Generation von Altautos / Altfahrzeuge (ELV) in der EU-15 betrug rund 11,4 Mio. Einheiten im Jahr 2005. Die errechnete Gesamtzahl an ELV unter Berücksichtigung der neuen Mitgliedsländer ist noch unbekannt. Die Zahl der behandelten ELV in der EU-15 betrug 7,7 Mio. Einheiten. Hauptschwierigkeiten in der EU-System hängen zusammen mit der Zurückhaltung der automobilherstellenden Industrie bei der Umsetzung der in der Richtlinie enthaltenen Bestimmungen in Bezug auf Verbot der Verwendung bestimmter Stoffe bei Automobil-Anwendungen, in Bezug auf Recycling-Quoten und in Bezug der Export von ELVs aus der EU. Der Fall der USA in Bezug auf das ELV-Management, hat ganz andere Konnotationen als das implementierte System in der EU. Das aktuelle ELV-Management in den USA hat keine spezifische Gesetzgebung in Bezug auf die Sammlung und das Recycling von ELV. Die Struktur der ELV-Kette in den USA ist ähnlich wie sein Pendant in der EU. Der wichtigste Unterschied liegt in den Demontage- und Post-Zerkleinerungs-Branchen. 80% der Demontageindustrie besteht aus Schrottplätzen, die nicht-standardisierte Abläufe durchführen, und die restlichen 20% sind von hochwertigen Teil-Demontagebetrieben vertreten. Eine Besonderheit des Systems ist die Klassifikation von ASR als nicht-gefährlicher Abfall, was zu fast keiner Motivation zur weiteren Behandlung führt. Das derzeitige System des ELV-Managements in den USA arbeitet mit relativer Effizienz. Allerdings gibt es noch Punkte, die verbesserungswürdig sind, z. B. die mangelhaften Demontage-Praktiken einer großen Anzahl von Demontage-Einrichtungen (Schrottplätze), die Verwendung von gefährlichen Stoffen bei der Auto-Herstellung, die Entsorgung von ASR als nicht-gefährlichem Abfall, Altreifen usw. Die ELV-Problematik hat unterschiedliche Konnotationen in Entwicklungsländern wie Mexiko, im Vergleich zu Industrieländern. Problems, wie die illegale Einführung von Gebrauchtwagen aus den USA nach Mexiko und schlechte Praktiken bei der Behandlung von ELV, wirken sich auf die mexikanische Wirtschaft, Umwelt und Gesellschaft aus. In Mexiko existiert keine spezifische Gesetzgebung zur Regelung des Managements von ELV. Diese Art von Produkten in ihrer End-of-Life-Phase und die Abfälle, die durch ihre Behandlung entstehen, wurden bis zum Jahr 2004 durch die allgemeine Gesetzgebung geregelt. In letzter Zeit wurde ein semi-spezifisches Gesetz im Bezug auf feste Abfälle verordnet, das LGPGIR. Die Struktur der ELV-Kette in Mexiko ist ähnlich wie diejenige in den USA und der EU, mit Ausnahme einer zusätzlichen Phase. Dadurch beschreibt die vorliegende Arbeit die verfügbaren Informationen über die Zahl der mexikanischen Betreiber auf jeder Stufe des ELV-Managements. Die beschriebenen Erkenntnisse stellen ein mangelhaftes Management der ELV in Mexiko dar. Das derzeitige Management ermöglicht eine maximale Recyclingquote von 75%, welches hauptsächlich dem beinhalteten Eisenanteil in den Fahrzeugen entspricht, die in das Management-System einfließen. Die vorliegende Arbeit entwickelt einen Vorschlag für ein geeignetes System. Der erste Teil dieses Vorschlags ist die Einschätzung der zukünftigen Zahl von generierten ELV in Mexiko. Diese Arbeit schätzt eine aktuelle ELV-Generation von rund 687.000 Einheiten im Jahr 2007 und bis 2020 im Bereich von 1,1 bis 1,3 Mio. Einheiten pro Jahr. Der zweite Teil dieses Vorschlags ist die Struktur der ELV-Kette in Mexiko. Eine vorgeschlagene Struktur wird beschrieben sowie die empfohlenen Maßnahmen, Ausrüstungen und Konfigurationen der Einrichtungen in jeder Phase des Managements. Der dritte Teil des Vorschlags ist die Konfiguration der Anlagen des strategischen Netzwerks in jeder Phase des ELV-Managements in Mexiko. Das System ist konfiguriert unter der Annahme von drei verschiedenen Szenarien, d. h. 100%, 90% und 75% der anfallenden Nachfrage nach ELV-Management. Der Algorithmus wurde für dieses spezielle Problem als ein „Fixed Charge Facility Location Problem“ identifiziert. Der Algorithmus wurde durch „Facility Location Software SITATION©“ gelöst. Die Ergebnisse zeigen die optimale Anzahl von Anlagen in jeder Phase des Managements zur Deckung der Nachfrage nach ELV-Management für die verschiedenen Szenarien. Der vierte Teil dieses Vorschlags ist die Struktur eines Modells zur Finanzierung des ELV-Managements in Mexiko. Die wichtigsten Merkmale dieses Schemas werden erläutert sowie ihre Vor- und Nachteile und die Anreize, die erdacht wurden, damit sie in die mexikanische ELV-Kette passen. KW - Mexiko KW - Altauto KW - Recycling KW - Umweltbezogenes Management KW - Altautorecycling KW - Gesetzgebung KW - Szenario KW - System KW - Vorschlag KW - Autorecycling KW - Legislation KW - Scenario KW - System KW - Proposal Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-4547 ER - TY - THES A1 - Dagott, Cindy T1 - Die freiwillige Selbstverpflichtungserklärung als Präventionsinstrument gegen sexualisierte Gewalt in pädagogischen Kontexten : eine empirische Untersuchung mittels des Expert*innen-Interviews T1 - The voluntary declaration of commitment as a prevention instrument against sexualised violence in educational contexts : an empirical study using expert interviews N2 - Der Missbrauchsskandal der Jahre 2010/11 rückte das Thema des Schutzes von Kindern und Jugendlichen vor sexualisierter Gewalt in pädagogischen Kontexten erstmals mit nachhaltiger Empörung in den öffentlichen wie fachlichen Fokus. Die gesellschaftliche Empörung war groß, pädagogische Fachkräfte fühlten sich fortan nicht selten unter Generalverdacht gestellt und zahlreiche Organisationen waren nun innerhalb kürzester Zeit bereit, in Orientierung an den Leitlinien des Runden Tisches Sexueller Kindesmissbrauch, Konzepte für den Schutz vor sexualisierter Gewalt in ihren pädagogischen Einrichtungen zu implementieren. Ein Bestandteil dieser Schutzkonzepte soll die freiwillige Selbstverpflichtungserklärung (Ehrenkodex, Verhaltenskodex etc.) sein. In der Folge legten zahlreiche Organisationen ihren Fachkräften und Mitarbeitenden (individuelle) Selbstverpflichtungen vor, um diese auf den Schutz von Kindern und Jugendlichen vor sexualisierter Gewalt in ihrer pädagogischen Arbeit zu verpflichten. Auch die Organisationen verpflichteten sich mit einer (institutionellen) Selbstverpflichtung auf den Schutz vor sexualisierter Gewalt in ihren pädagogischen Einrichtungen und unterzeichneten eine Kooperationsvereinbarung mit dem/der Unabhängigen Beauftragten für Fragen des sexuellen Kindesmissbrauchs. Die Frage nach der Wirkung dieser individuellen und institutionellen Selbstverpflichtung für den Schutz vor sexualisierter Gewalt an Kindern und Jugendlichen in pädagogischen Kontexten wurde in der vorliegenden Arbeit wissenschaftlich untersucht und beantwortet. Um die Gesamtforschungsfrage (differenziert in zehn Forschungs- und 32 Interviewfragen) beantworten zu können, wurden Expert*innen-Interviews mit pädagogischen Fachkräften und Mitarbeitenden geführt und die generierten Antworten inhaltlich-strukturanalytisch sowie verstehend-interpretativ bearbeitet. So ging es in der Ausdifferenzierung der Gesamtforschungsfrage unter anderem um Fragen nach der gemeinsamen Erarbeitung von Werten und Normen für den Schutz vor sexualisierter Gewalt in pädagogischen Kontexten oder auch den Einfluss und die Bedeutung der Selbstverpflichtung im Sinne von (sozialer) Kontrolle. Dabei bezieht die Autorin die individuelle Selbstverpflichtung zum einen auf die Perspektive sozial professionell Handelnder und zum anderen auf die Perspektive potentieller Täter*innen in pädagogischen Handlungsfeldern. Im Ergebnis und mit Bezug auf letztere Perspektive entwickelt die Autorin das System partizipativer Kontrolle und beschreibt neben der Wirkung auch die Voraussetzungen, unter denen eine individuelle Selbstverpflichtung in der pädagogischen Praxis den Schutz von Kindern und Jugendlichen vor sexualisierter Gewalt bewirken und wie diese damit auf potentielle Täter*innen wirken kann. Die Wirkung und das Wirksamwerden der Selbstverpflichtung bezogen auf die Perspektive sozial professionell und ehrenamtlich Handelnder entwickelt die Autorin entlang der Professionalisierung pädagogischen Handelns. N2 - The abuse scandal of 2010/11 brought the issue of child and youth protection from sexualised violence in educational contexts into the public and professional spotlight and was for the first time met with lasting indignation. The social outrage was so great that from that point on, educational professionals often felt under general suspicion and within a very short time, numerous organisations were ready to implement concepts for the protection against sexualised violence in their educational institutions based on the guidelines of the German Federation’s Round Table on Child Sexual Abuse. One component of these protection concepts is a voluntary declaration of commitment (code of honour, code of conduct, etc.). Subsequently, the personnel of numerous organisations were presented with (individual) voluntary declarations of commitment to pledge themselves to protect children and young people from sexualised violence in their pedagogical work. The organisations themselves also made an (institutional) declaration of commitment to protect children and young people from sexualised violence in their educational facilities and signed a cooperation agreement with the Independent Commissioner on Child Sexual Abuse. The question of the impact of such individual and institutional voluntary obligation for child and youth protection against sexualised violence in educational contexts is academically explored and answered in this study. In order to be able to answer the overarching research question (broken down into ten subsidiary research questions and thirty-two interview queries), expert interviews were conducted with pedagogical professional and general staff and a structural analysis and interpretative consideration of the content of the generated answers was undertaken. Accordingly, the differentiation of the overall research question dealt, among other things, with queries about the joint development of values and norms for protection against sexualised violence in pedagogical contexts, and also the influence and significance of self-commitment in the sense of (social) control. The author deals with individual self-commitment from the perspective of social professionals and, on the other hand, from the perspective of potential perpetrators in educational spheres of activity. In the final analysis, and with respect to the latter perspective, the author develops a system of participatory control and describes not only the effect but also the conditions under which an individual pledge of commitment in pedagogical practice can affect the protection of children and adolescents from sexualised violence and, thus, how it can have an effect on potential perpetrators. The impact and effectiveness of the voluntary declarations of commitment in relation to the perspective of social professionals and volunteers is developed by the author along with the professionalisation of pedagogical practice. KW - Professionalisierung KW - Kontrolle KW - Kooperationsvereinbarung KW - Selbstverpflichtungserklärung KW - Schutzkonzept KW - Professionalization KW - Control KW - Cooperation agreement KW - Declaration of commitment KW - Protection concept KW - Kontrolle KW - Kooperationsvertrag KW - Professionalisierung KW - Selbstverpflichtung KW - Cooperation KW - Professionalization Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-61680 ER - TY - JOUR A1 - Dahmani, Maewa A1 - Fellah, Mamoun A1 - Hezil, Naouel A1 - Benoudia, Mohamed-Cherif A1 - Obrosov, Aleksei A1 - El-Hiti, Gamal A. A1 - Weiss, Sabine T1 - Bioactivity and tribological performance of a novel nano-biomaterial beta-type Ti-alloy JF - Journal of Materials Research and Technology N2 - This study investigates the bioactivity; wear performance, and topography of a novel beta-type titanium-based alloy using techniques such as scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and 2D and 3D analysis. The tribological test was evaluated using a ball-on-disk tribometer in a wet environment. Different loads of 2, 6, and 10 N were applied during the evolution. The data results indicate a significant effect of the milling process on the formation of the hydroxyapatite layer on the surfaces of the Ti–Nb–Mo alloy. Both the wear volume and rate showed a consistent trend of decrease as the milling time increased from 2 to 12 h for all applied loads. The minimum values of wear and volume were reached after 12 h of milling. The improvement in tribological behavior can be attributed to the improved mechanical properties of the alloys. In addition, the significant presence of niobium (Nb) and molybdenum (Mo) plays a critical role in achieving high coefficient of friction values. The primary wear mechanism observed in the Ti–25Nb–25Mo system was adhesive wear in addition to abrasive wear. With its lower Young’s modulus and favorable biological and tribological properties, the Ti–25Nb–25Mo alloy represents a promising option for bone tissue applications in orthopedics. KW - Ti–25Nb–25Mo KW - Milling time KW - Bioactivity KW - Hydroxyapatite KW - Friction coefficient Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2025.03.180 SN - 2214-0697 VL - 36 SP - 2297 EP - 2316 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - THES A1 - Damptey, Frederick Gyasi T1 - Effects of forest restoration on ecosystem attributes in a post-mining area in Ghana T1 - Auswirkungen der Wiederaufforstung von Wäldern auf Ökosystemeigenschaften in einem Bergbaufolgegebiet in Ghana N2 - Approaches to restore post-mining areas should provide sustainable solutions for recovering biodiversity and ecosystem services in regions experiencing massive deforestation. Key components that are impacted by surface mining activities and that restoration intervention should therefore target are biodiversity attributes and ecosystem service provisioning. The consequences of restoration decisions in post-mining areas in the Afrotropical region (here Ghana) remain understudied. To this end, l assessed levels of soil properties, biodiversity and ecosystem service in a post-mining area after two decades of active forest restoration by comparing them to attributes of the surrounding dominant land-use types. l hypothesized that (i) the interventions applied to restore and manage a post-mining area improve ecosystem attributes beyond conditions observed in the alternative dominant land-use types and even reaching levels comparable to reference forest (Chapter III), (ii) soil conditions and the functional structure of tree communities drive ecosystem functions and multifunctionality, with highest multifunctionality levels in the restored and natural forests (Chapter IV), (iii) the structure of tree communities coupled with pronounced climatic seasonality support a higher number of arthropods and arthropod functional groups particularly in the wet season and in structurally heterogeneous land-use types (Chapter V), and (iv) active forest restoration enhances the levels of ecosystem service provision similar to the reference forest with possible trade-offs or synergies among individual ecosystem services across forest types (Chapter VI). Chapter I provides an introduction to deforestation, and further highlights global and national initiatives, including active forest restoration, to reverse or minimize the impacts of tropical deforestation. Chapter II details the methodological approaches applied for sampling. Chapter III focussed on soil properties in addition to below and above-ground biomass of trees. The characteristic soil attributes for the restored forest were not significantly different from those in the reference forest, except for bulk density and base saturation, but differed significantly from attributes in all other land-use types. Chapter IV focussed on how the functional structure of tree communities affects the provision of ecosystem services. For functional composition, both the leaf economic spectrum and the seed mass dimensions separated different land-use types. Chapter V addresses the research question on how post-mining restoration affects arthropod communities. Communities of ground-active arthropods differed significantly between land-use types depending on the season. By quantifying the various ecosystem attributes in the field and transforming them into ecosystem service proxies, l could primarily identify synergies with no apparent trade-off between ecosystem services across the forest land-use types (Chapter VI). N2 - Renaturierungskonzepte von Bergbaufolgelandschaften bieten nachhaltige Lösungen für die Wiederherstellung der biologischen Vielfalt und der Ökosystemleistungen. Die wichtigsten Komponenten, die durch den Tagebau beeinträchtigt werden und auf die Wiederherstellungsmaßnahmen daher abzielen sollten, sind Merkmale der biologischen Vielfalt und die Bereitstellung von Ökosystemleistungen. Die Folgen von Renaturierungsentscheidungen in Bergbaufolgelandschaften in der afrotropischen Region sind nicht ausreichend untersucht. Zu diesem Zweck untersuchte ich die Bodenmerkmale, die biologische Vielfalt und die Ökosystemleistungen in einem Bergbaufolgegebiet, das nach zwei Jahrzehnten aktiver Waldsanierung bewertet wurde, indem ich sie mit den Merkmalen der umliegenden vorherrschenden Landnutzungstypen verglich. Auf der Grundlage des oben genannten Ziels der Studie lauteten die Hypothesen, dass (i) die Sanierungs- und Bewirtschaftungsmaßnahmen eines Bergbaufolgelandes die Ökosystemeigenschaften über die in alternativen vorherrschenden Landnutzungstypen beobachteten Bedingungen hinaus verbessern und sogar ein mit dem Referenzwald vergleichbares Niveau erreichen (Kapitel III), (ii) die Bodenbedingungen und die funktionelle Struktur der Baumgemeinschaften die Ökosystemfunktionen und die Multifunktionalität in Landnutzungstypen mit Bäumen bestimmen (Kapitel IV), (iii) die Struktur der Baumgemeinschaften in Verbindung mit einer starken klimatischen Saisonalität eine höhere Anzahl taxonomischer und funktioneller Arthropodengruppen unterstützt, insbesondere in der Regenzeit und in strukturell heterogenen Landnutzungstypen (Kapitel V), und (iv) die aktive Wiederherstellung von Wäldern das Niveau der Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen ähnlich dem des Referenzwaldes verbessert, mit möglichen Kompromissen oder Synergien zwischen einzelnen Ökosystemdienstleistungen in verschiedenen Waldtypen (Kapitel VI). Kapitel I gibt eine Einführung in die Entwaldung und stellt globale und nationale Initiativen vor, einschließlich der aktiven Wiederherstellung von Wäldern, um die Auswirkungen der tropischen Entwaldung umzukehren oder zu minimieren. In Kapitel II werden die methodischen Ansätze für die Erhebung von Ökosystemattributen vorgestellt. In Kapitel III wurde neben den Bodeneigenschaften auch die unter- und oberirdische Biomasse der Bäume in einem aktiven Bergbausanierungsgebiet untersucht. In Kapitel IV wurde untersucht, wie sich die funktionelle Struktur von Baumgemeinschaften auf die Bereitstellung von Ökosystemleistungen auswirkt. Kapitel V befasst sich mit der Forschungsfrage, wie sich die Wiederherstellung nach dem Bergbau auf Arthropodengemeinschaften auswirkt. Durch die Quantifizierung der verschiedenen Ökosystemattribute im Feld und ihre Umwandlung in Ersatzwerte für Ökosystemleistungen konnte ich in erster Linie Synergien ohne offensichtliche Zielkonflikte zwischen den Ökosystemleistungen der verschiedenen Waldnutzungsarten ermitteln (Kapitel VI). KW - Arthropods KW - Biodiversity KW - Ecosystem services KW - Ghana KW - Post-mining restoration KW - Gliederfüßer KW - Biodiversität KW - Ökosysteme KW - Ghana KW - Rekultivierung KW - Physikochemische Bodeneigenschaft KW - Biodiversität KW - Ökosystemdienstleistung Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-62580 ER - TY - THES A1 - Das, Chittaranjan T1 - Spectroscopic and electrochemical study of TiO₂/Si photocathode T1 - Spektroskopische und elektrochemische Untersuchungen an TiO₂/Si-Photokathoden N2 - Diese Dissertationsschrift beschäftigt sich mit der Atomlagenabscheidung (ALD) dünner TiO₂-Schichten auf p-Typ Silizium, untersucht die elektronischen Eigenschaften der abgeschiedenen Schichten und beschreibt die elektrochemische Charakterisierung von TiO₂/Si-Photoelektroden. Die Abscheidungsparameter, die elektronischen Eigenschaften und die Stabilität der TiO₂/Si-Proben werden miteinander korreliert. Mittels der ALD-Technik wurden TiO₂-Schichten mit zwei verschiedenen Prekursoren (Titan- Isopropoxid und Titan-Methoxid) auf Si-Substraten abgeschieden. Labor- und Synchrotron basierte Röntgen-Spektroskopietechniken wurden benutzt, um die abgeschiedenen Schichten zu charakterisieren. Die Qualität der Schichten wurde dabei mittels Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) beurteilt, wobei die Stöchiometrie, das Ti³⁺/Ti⁴⁺-Verhältnis sowie Defektzustände in den TiO₂-Filmen Kriterien darstellten. Um verschiedene Polymorphe von TiO₂ zu erhalten, wurde die Heizmethode der Schichten innerhalb der ALD-Prozedur variiert. Die elektronischen Eigenschaften amorpher und Anatas-TiO₂-Schichten wurden mittels Synchrotronstrahlung bestimmt und mit denen eines TiO₂-Rutil-Einkristalls verglichen. Röntgen- Absorptionsspektroskopie (XAS) und resonante Photoelektronenspektroskopie (res-PES) wurden mit Synchrotronstrahlung durchgeführt. Dabei diente die XAS der Bestimmung der Art des Polymorphen und der elektronischen Struktur der TiO₂-Schichten. Res-PES-Messungen wurden an den O1s- und Ti2p- Kanten durchgeführt, um Auger-Prozesse mit multiplen Loch-Endzuständen sowie polaronische und Ladungstransferzustände zu untersuchen und um die elektronische Bandlücke der TiO₂-Schichten zu bestimmen. Eines der Hauptergebnisse dieser Arbeit stellt die Bestimmung der partiellen Zustandsdichten (pDOS) von Sauerstoff und Titan im Valenz- und Leitungsband dar. In der Analyse der res-PES-Daten wurde die pDOS mit den entsprechenden Bandkantenpositionen kombiniert, um die energetische Lage der Ladungsneutralitätsniveaus (‚Charge neutrality levels‘) der verschiedenen TiO₂-Polymorphe zu ermitteln. Photoelektrochemische Messungen wurden an unbeschichteten und TiO₂-beschichteten Si- Photoelektroden durchgeführt. Dabei wurde die elektrochemische Performance der Photoelektroden in verschiedenen Elektrolytmedien mit pH-Werten zwischen 1 und 13 untersucht. Die Beschichtung der Si- Oberfläche mit einer dünnen TiO₂-Schicht verbesserte die Performance der Si-Photoelektrode, wobei die Stabilität der Elektrode in allen untersuchten Elektrolytmedien während der gesamten Messdauer von 12 Stunden erhöht wurde. Außerdem wurde festgestellt, dass die TiO₂/Si-Photoelektrode weniger empfindlich auf Änderungen des pH-Wertes reagiert. Die elektrochemischen Ergebnisse werden auf Basis der elektronischen Eigenschaften der TiO₂-Schichten diskutiert. Die durch die spektroskopischen Messungen bestimmte elektronische Bandlücke sowie die photoelektrochemischen Charakterisierungen werden zur Erklärung der Performance und Stabilität der TiO₂/Si-Photoelektroden herangezogen. Die Arbeit adressiert außerdem die Stabilität von mikrostrukturierten Photoelektroden (SiMP), die elektrochemisch präpariert wurden. Zunächst verschlechterte sich die Stabilität der SiMP schneller als bei der planaren Si-Photoelektrode. Jedoch führte die Nutzung einer TiO₂-ALD-Schutzschicht auf der SiMP zu einer besseren Gesamtperformance der SiMP auch im Vergleich zum System TiO₂/ planares Si. N2 - This thesis focuses on the deposition of thin TiO₂ films on p-type Si using atomic layer deposition (ALD) technique, on the study of the electronic proprieties of the grown films and on the electrochemical characterization of TiO₂/Si photoelectrodes. The deposition parameters, electronic properties and electrochemical performance and stability of the TiO₂/Si samples are correlated. The ALD technique is used to deposit TiO₂ with two different precursors namely Titanium isopropoxide and Titanium methoxide onto Si substrates. Laboratory as well as synchrotron based X-ray spectroscopy techniques are used to characterize these films. The growth quality of the TiO₂ ALD films is determined by analyzing X-Ray photoelectron spectroscopy (XPS) data in terms of stoichiometry, defect states and Ti³⁺:Ti⁴⁺ ratios. The ALD technique was modified with different heating arrangements to obtain various polymorphs of TiO₂. The ALD and anatase TiO₂ films are characterized using synchrotron radiation to study their electronic properties and these films are compared with single crystal rutile TiO₂. X-ray absorption spectroscopy (XAS) and resonant photoelectron spectroscopy (res-PES) measurements are performed with synchrotron radiation. XAS measurements are used to determine the polymorphs as well as the electronic structure of TiO₂ Res-PES measurements are conducted at the O1s and Ti2p edges to study multiple hole Auger decay processes and polaronic and charge transfer states as well as to determine the electronic band gap of the TiO₂ layers. One of the main findings of this thesis is the determination of the partial density of states (pDOS) of O and Ti in the conduction and valence band. The combination of the pDOS and the band edge positions obtained from res-PES measurements are used to calculate the charge neutrality level of the TiO₂ polymorphs. The photoelectrochemical measurements are conducted on bare-Si and TiO₂/Si photoelectrodes. The electrochemical performance of these photoelectrodes is studied in electrolytes having pH values ranging from 1 to 13. The deposition of TiO₂ on Si enhances the photoelectrochemical performance of the Si photoelectrode. The TiO₂ increases the stability of the photoelectrode in all electrochemical media over 12 hours of experimental condition. Moreover, it is also observed that the TiO₂/Si photoelectrode is less responsive to the pH value of the electrolyte. The electrochemical findings are explained on the basis of the electronic properties of the TiO₂ layer. The electronic band gap obtained from spectroscopic measurement and the photoelectrochemical measurements are used to explain the performance and stability of the TiO₂/Si photoelectrodes. The thesis also addresses the stability of Si microstructured photoelectrodes (SiMPs) prepared by an electrochemical method. The stability of the SiMPs deteriorates more rapidly than that one of the planar Si photoelectrode. However, using a protective ALD TiO₂ layer on these SiMPs the overall performance is even more enhanced than on the TiO₂/planar Si system. KW - ALD KW - TiO2 KW - Photocathodes KW - XPS KW - XAS KW - Atomlagenabscheidung KW - Photokathode KW - Röntgenphotoelektronenspektroskopie KW - Röntgenabsorptionsspektroskopie KW - Atomlagenabscheidung KW - Photokathode KW - Röntgenabsorptionsspektroskopie KW - Röntgen-Photoelektronenspektroskopie Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36924 ER - TY - THES A1 - Dasgupta, Sunanda T1 - Metastable zone determination and nucleation kinetics during melt crystallization of poly-unsaturated fatty acids T1 - Bestimmung der metastabilen Bereiche und Keimbildungskinetiken der Schmelzkristallisation von mehrfach ungesättigten Fettsäuregemischen N2 - The range of application of fatty acids is as broad and varied as the diverse kinds of fatty acids themselves, stretching from bulk scale productions as in the case of biodiesel or lubricant manufacturing over consumer or end products like cosmetics, medicinal or nutritional additives to relatively smaller scale specialty chemicals like epoxy resins, insect repellents and so on. The crystallization temperatures of the unsaturated fatty acids are much lower than those of the saturated ones, which is an important and desirable property for raw materials such as in the production of epoxy resins. Separation and purification of these enriched unsaturated fatty acid fractions depending on their applications is mainly performed by two thermal fractionation processes, namely, distillation and crystallization. The potential behind the success of purification of these multi-component organic fatty acid mixtures with the help of melt crystallization, apart from the fact that it is cost effective owing to the obvious reduction of solvent removal and regeneration steps, is that of the relatively large differences in the melting points of the individual fatty acids. A detailed and fundamental understanding of the crystallization especially nucleation kinetics of a variety of vegetable oil based fatty acid mixtures has been provided in this work. It also describes the solid-liquid phase diagrams of these poly-unsaturated mixtures including their metastable zone widths of nucleation and solidification. This theoretical part of this thesis is a detailed resource on the global production and application of vegetable oils and their derivatives. A clear mathematical and physical road map for the application of the Fisher Turnbull model to calculate the enthalpy values starting from the very basic supersaturation equation has been established and extensively explained as well. Nucleation studies have been carried out on various reactor setups in micro-, milli- and liter-scale. It successfully models the induction times of nucleation as a function of supercooling at different cooling rates both in micro and macro scale. 3D modeling of this parameter to see the combined effects of temperature and in turn viscosity have also been successfully implemented on the milliliter scale results, as more of the bulk nucleation phenomenon was observed in the latter. Fisher Turnbull plot and the Gibbs Thompsons model were adjusted and applied to correlate the Gibbs free energy, involved with the rate of nucleation captured by the FBRM™ (Focused Beam Reflectance Measurement) technology. The scope of this measurement technology was also tested in liter scale. The results showed that FBRM technology is applicable when the solution is relatively dilute and does not have too many overlapping crystals. N2 - Das Anwendungsgebiet für Fettsäuren ist so breit wie die verschiedenen Arten von Fettsäuren selbst, von großtechnischen Anwendungen wie Biodiesel oder Schmiermittel, über Kundenendprodukte wie Kosmetika, Medikamente oder Nahrungsergänzungsmittel bis hin zu Spezialchemikalien wie Epoxidharzen, Insekten-Repellentien und vieles mehr. Die Kristallisationstemperaturen der ungesättigten Fettsäuren sind viel niedriger als die der gesättigten Fettsäuren, was eine wichtige und wünschenswerte Eigenschaft für Rohmaterialien ist, wie für die Herstellung von Epoxyharzen. Die Trennung und Reinigung dieser angereicherten, ungesättigten Fettsäurefraktionen in Abhängigkeit von ihren Anwendungen wird hauptsächlich durch zwei thermische Fraktionierungsverfahren durchgeführt, der Destillation und Kristallisation. Das Potential hinter dem Erfolg der Reinigung dieser mehrkomponentigen organischen Fettsäuregemische mit Hilfe der Schmelzkristallisation ist auf die relativ großen Unterschiede in den Schmelzpunkten der einzelnen Fettsäuren zurückzuführen. Darüber hinaus ist das Verfahren kosteneffektiv, da auf Lösungsmittelentfernung und Regenerierungsschritte verzichtet wird. Ein detailliertes und grundlegendes Verständnis der Kristallisation, insbesondere der Nukleationskinetik einer Vielzahl von Fettsäuremischungen auf Pflanzenölbasis wurde in dieser Arbeit bereitgestellt. Es beschreibt auch die Fest-Flüssig-Phasendiagramme dieser polyungesättigten Gemische einschließlich ihrer metastabilen Zonen von Keimbildung und Erstarrung. Dieser theoretische Teil der Arbeit beinhaltet ebenfalls eine detaillierte Übersicht über die globale Produktion und Anwendung von Pflanzenölen und deren Derivaten. Ein klarer mathematischer und physikalischer Leitfaden für die Anwendung des Fisher-Turnbull-Modells zur Berechnung der Enthalpiewerte, ausgehend von der sehr grundlegenden Übersättigungsgleichung, wurde erstellt und ausführlich erläutert. Nukleationsstudien wurden an verschiedenen Reaktoraufbauten im Mikro-, Milliliter- und Liter-Maßstab durchgeführt. Es wurden erfolgreich die Induktionszeiten der Keimbildung als Funktion der Unterkühlung bei unterschiedlichen Abkühlraten sowohl im Mikro- als auch im Makrobereich modelliert. Die 3D-Modellierung dieses Parameters, um die kombinierten Effekte von Temperatur und wiederum Viskosität zu sehen, ist auch erfolgreich auf den Milliliter-Skalen-Ergebnissen implementiert worden, da mehr von dem Phänomen der Bulk-Keimbildung in diesem Bereich beobachtet wurde. Für das Fisher-Turnbull-Plot und das Gibbs-Thompsons-Modell erfolgte eine Anpassung bei der Anwendung, um die freie Gibbs Energie mit der Keimbildungsrate zu korrelieren. Diese wurde durch die FBRM ™ (Focused Beam Reflectance Measurement) -Technologie erfasst. Diese Messtechnik wurde ebenfalls im Liter-Maßstab getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass die FBRM-Technologie anwendbar ist, wenn die Lösung relativ verdünnt ist und nicht zu viele überlappende Kristalle aufweist. KW - Metastable zone KW - Fatty acid KW - Nucleation kinetics KW - Melt crystallization KW - FBRM KW - Metastabil Bereich KW - Mehrfach ungesättigte Fettsäure KW - Keimbildung Kinetik KW - Schmelzkristallisation KW - FBRM KW - Polyenfettsäuren KW - Keimbildung KW - Kinetik KW - Schmelzkristallisation KW - Metastabilität Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-44175 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 - Debski, Wojciech Andrzej T1 - Multi-band adaptive WLAN receivers in 0.13 µm CMOS T1 - Adaptive Multi-Band WLAN Empfänger in 0.13 µm CMOS N2 - This work demonstrates the design and implementation of a multi-band multi-standard WLAN system consisting of a 5 - 6 GHz receiver and a 24 GHz down-converter. The main challenges are high frequency, broadband, and adaptive operation, power consumption and high integration level. This thesis introduces a multi-standard adaptive receiver concept to fulfill those requirements. The receivers are implemented in a standard 0.13 µm CMOS technology. A direct-conversion architecture for the 5 - 6 GHz band and a heterodyne architecture for a multi-band system are proposed. The most common receiver architectures are analyzed and the wave propagation effects are discussed. Then the most important receiver parameters are derived. Active and passive integrated components are investigated because understanding the device characteristic is a key requirement for a successful high frequency design. Finally, the multi-standard adaptive receiver concept is introduced. The choice of architecture, design and implementation of each of the receiver building blocks are discussed. The functionality of the 5 - 6 GHz receiver and the 24 GHz down-converter is demonstrated by the performance measurements. The main achievements of this work include: Firstly, a 5-6 GHz LNA integrated in 0.13 µm CMOS technology. The amplifier exhibits a gain of 16.5 dB, noise figure of 2.9 dB and 1 dB input compression point of -6.5dBm at power consumption of 7.5mW. The circuit features robust built-in input ESD protection. Secondly, a 5-6 GHz zero-IF receiver with analog pre-processing features a noise figure of 3.8 dB at the conversion gain of 43.4 dB. The channel select filter corner frequency is tunable to 6.5, 10, 20 and 50 MHz. The implemented analog pre-processing loop allows to adopt the linearity of the receiver to the input signal level. Thirdly, a 23-24 GHz tuned down-converter achieved the gain of 21.8 dB, noise figure of 6.8 dB and 1 dB input compression point of -16.7dBm at power consumption of 58.5mW. N2 - Diese Arbeit zeigt den Entwurf und die Implementierung eines Multi-Band Multi-Standard WLAN Systems bestehend aus einem 5 - 6 GHz Empfänger und einem 24 GHz Downconverter. Die wesentlichen Herausforderungen sind dabei die hohe Frequenz, die Breitbandigkeit, der adaptive Betrieb, der Energieverbrauch sowie der Integrationsgrad. In dieser Arbeit wird ein Multistandardempfängerkonzept eingeführt, welches diesen Herausforderungen gerecht wird. Die Empfängerstufen sind in einer Standard 0.13 µm CMOS-Technologie implementiert. Eine homodyne Architektur für das 5 - 6 GHz Band und eine heterodyne Architektur für das Multibandsystem werden vorgeschlagen. Mögliche Empfängerarchitekturen werden untersucht und ihre Übertragungseigenschaften analysiert. Darauf basierend werden die wichtigsten Parameter der Empfängerschaltung hergeleitet. Parallel dazu werden sowohl aktive als auch passive integrierte Bauelemente untersucht, da das Verständnis ihrer Eigenschaften eine Schlüsselrolle für den erfolgreichen HF-Schaltungsentwurf spielt. Darauf basierend wird das Konzept eines Multistandardempfängers entwickelt. Die Auswahl der Architektur, des Schaltungsentwurfes und der Implementierung jedes Empfängerblocks werden diskutiert. Die Funktionalität sowohl des 5 - 6 GHz Empfängers als auch des 24 GHz Downconverters werden durch entsprechende Messungen demonstriert. Als wesentliche Ergebnisse dieser Arbeit wurden verwirklicht: Erstens ein 5 - 6 GHz LNA, der in 0.13 µm CMOS Technologie integriert wurde. Dieser hat eine Verstärkung von 16,5 dB, eine Rauschzahl von 2,9 dB und der 1 dB Eingangskompressionspunkt liegt bei -6,5 dBm. Dabei ist die Leistungsaufnahme nur 7,5mW. Die Schaltung besitzt robuste Eingangsschutzschaltungen. Zweitens, wurde ein 5 - 6 GHz Zero-IF Empfänger mit analoger Vorverarbeitung und einer Rauschzahl von 3,8 dB bei einer Verstärkung von 43,4 dB realisiert. Die Grenzfrequenz der Kanalselektionsfilter ist auf 6,5,10,20 und 50MHz abstimmbar. Die analoge Vorverarbeitungsstufe erlaubt es, die Linearität des Empfängers auf die Stärke des Eingangssignals abzustimmen. Drittens, wurde ein 23 - 24 GHz Downconverter implementiert, der eine Verstärkung von 21,8 dB, eine Rauschzahl von 6,8 dB und einen 1 dB Eingangskompressions- punkt von -16,7dBm bei einer Leistungsaufnahme von 58,5mW aufweist. KW - Drahtloses lokales Netz KW - CMOS-Schaltung KW - WLAN KW - Adaptive Empfänger KW - CMOS KW - WLAN KW - Adaptive receiver KW - CMOS Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-3689 ER - TY - THES A1 - Dechant, Silke A1 - Pietsch, Ina T1 - 20 Jahre ATA - Erfolgsgeschichte oder Problemfeld? : eine qualitative Studie zur Integration und Etablierung eines noch jungen Berufes als Qualifizierungsweg für den anästhesiologischen Funktionsdienst T1 - 20 years of ATA - success story or problem area? : a qualitative survey on integration and establishment of a still young profession as a qualification path for the anesthesiological functional service N2 - In dieser Forschungsarbeit soll 20 Jahre nach Beginn der ersten Ausbildung die Etablierung der Anästhesietechnischen Assistenz (ATA) als Berufsgruppe für den anästhesiologischen Funktionsdienst unter dem Aspekt der Anerkennungs- und Professionalisierungstheorie untersucht werden. Für den Einsatz im anästhesiologischen Funktionsdienst haben sich verschiedene Qualifikationswege herausgebildet. Dabei überwiegt bisher der traditionelle Weg über eine grundständige Pflegeausbildung. Die Entwicklung der Fachkräftesituation im Pflegesektor allgemein und speziell im Arbeitsbereich OP zeigt eine große Lücke zwischen Personalbedarf und -angebot und stellt für die Zukunft eine Herausforderung dar. Leitfadengestützte Experteninterviews wurden mit Mitarbeiter/-innen aller Berufsgruppen des anästhesiologischen Funktionsdienstes aus deutschen Krankenhäusern der verschiedenen Versorgungsstufen geführt und mit dem qualitativen Forschungstool der Grounded Theory ausgewertet. Ergebnisse: Der Beruf der ATA ist noch nicht flächendeckend in deutschen Krankenhäusern etabliert. Im Gegensatz zum traditionellen Qualifizierungsweg über eine Pflegeausbildung sind ATA direkt nach Abschluss ihrer Ausbildung fachlich gut auf den Einsatz am anästhesiologischen Arbeitsplatz vorbereitet. Trotzdem erwies sich, dass bei den anderen Mitarbeiter/-innen des anästhesiologische Funktionsdienstes Vorbehalte gegenüber ATAs bestehen können. Ursächlich zeigten sich unter anderem insbesondere in Abteilungen, die mit ihnen bisher keinen direkten beruflichen Kontakt hatten, große Wissensdefizite zur Ausbildung und Qualifizierung von ATAs. Eine intraprofessionelle Anerkennung des ATA-Berufes ist nicht generell gegeben. Zudem erwies sich als Nebenbefund der OP insgesamt als hierarchiegeprägter Arbeitsbereich im Spannungsfeld verschiedener Berufsgruppen. Als zentrales Ergebnis konnte aufgrund unterschiedlicher Kontextfaktoren ein symbolischer Kampf des gesamten nichtärztlichen anästhesiologischen Funktionsdienstes um Anerkennung herausgestellt werden. Auch 20 Jahre nach Beginn der Ausbildung ist die flächendeckende Etablierung von ATAs in deutschen Krankenhäusern nicht abgeschlossen. Dieser noch junge Beruf zeigt großes Potenzial für eine Erfolgsgeschichte. Aus dieser Forschungsarbeit ergaben sich wichtige Erkenntnisse und Ansätze zur Überwindung aktuell noch bestehender Problemfelder hin zur flächendeckenden Integration und Etablierung. N2 - This research aims to examine the establishment of anesthesiology technical assistants (ATA) as a professional group for anesthesiology support services twenty years after initiation of their training, using the perspectives of recognition and professionalism theories. Various qualification pathways have evolved for anesthesiology support service. To date, the traditional route through basic nursing education remains predominant. The development of the skilled workforce situation in the nursing sector overall and specifically in operating room environments reveals a significant gap between personnel demand and supply, posing a future challenge. Guided expert interviews were conducted with employees from all professional groups involved in anesthesiology support service across German hospitals of different care levels. The data were analyzed using the qualitative research method of Grounded Theory. Results: The profession of ATA is not yet fully established across German hospitals. Unlike the traditional qualification pathway through nursing education, ATAs are generally well prepared for deployment in anesthesiology work environments immediately after completing their training. However, it became evident that some other staff members in anesthesiology support service may have reservations about ATAs. Significant knowledge deficits regarding training and qualification of ATAs were especially noted in departments which had previously no direct professional contact. Intraprofessional recognition of the ATA profession is not generally present. Additionally, the operating room as a hierarchical work environment emerged as a secondary finding, highlighting tensions between various professional groups. A central result of the study was the identification of a symbolic struggle for recognition by the entire non-physician anesthesiology support service, influenced by various contextual factors. Even twenty years after start of their training, widespread establishment of ATAs in German hospitals remains incomplete. This still-developing profession shows great potential for success. The research provided important insights and approaches for overcoming current challenges to achieve comprehensive integration and establishment. KW - ATA KW - Anerkennung des ATA-Berufes KW - Qualifizierungsweg für Anästhesie-Funktionsdienst KW - Etablierung des ATA-Berufes KW - Anesthesia technical assistant KW - Recognition as anesthesia technical assistand KW - Specialization pathway in anesthesia care KW - Establishment of the anesthesia technical assistant profession KW - Anästhesietechnischer Assistent KW - Berufliche Qualifikation KW - Anästhesie KW - Professionalisierung Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-71806 ER - TY - RPRT A1 - Dee, Robin A1 - Fügenschuh, Armin A1 - Kaimakamis, George T1 - The unit re-balancing problem T1 - Das Einheiten-Umverteilungs-Problem N2 - We describe the problem of re-balancing a number of units distributed over a geographic area. Each unit consists of a number of components. A value between 0 and 1 describes the current rating of each component. By a piecewise linear function this value is converted into a nominal status assessment. The lowest of the statuses determines the efficiency of a unit, and the highest status its cost. An unbalanced unit has a gap between these two. To re-balance the units, components can be transferred. The goal is to maximize the efficiency of all units. On a secondary level, the cost for the re-balancing should be minimal. We present a mixed-integer nonlinear programming formulation for this problem, which describes the potential movement of components as a multi-commodity flow. The piecewise linear functions needed to obtain the status values are reformulated using inequalities and binary variables. This results in a mixed-integer linear program, and numerical standard solvers are able to compute proven optimal solutions for instances with up to 100 units. We present numerical solutions for a set of test instances and a bi-criteria objective function, and discuss the trade-off between cost and efficiency. N2 - Wir beschreiben das Problem der Umverteilung einer Anzahl von Einheiten, die über ein geografisches Gebiet verteilt sind. Jede Einheit besteht aus einer Reihe von Komponenten. Ein Wert zwischen 0 und 1 beschreibt die aktuelle Bewertung jeder Komponente. Durch eine stückweise lineare Funktion wird dieser Wert in eine nominale Zustandsbewertung umgerechnet. Der niedrigste Status bestimmt die Effizienz einer Einheit und der höchste Status seine Kosten. Eine unausgeglichene Einheit weist eine Lücke zwischen diesen beiden auf. Um die Einheiten neu auszubalancieren, können Komponenten übertragen werden. Ziel ist es, die Effizienz aller Einheiten zu maximieren. Auf einer untergeordneten Ebene sollten die Kosten für die Umverteilung minimal sein. Für dieses Problem stellen wir eine gemischt-ganzzahlige nichtlineare Modellformulierung vor, die die potenzielle Bewegung von Komponenten als Mehrgüterfluss beschreibt. Die stückweise linearen Funktionen, die zum Erhalten der Statuswerte benötigt werden, werden unter Verwendung von Ungleichungen und binären Variablen umformuliert. Dies führt zu einem gemischt-ganzzahligen linearen Programm, und numerische Standardlöser sind in der Lage, beweisbar optimale Lösungen für Instanzen mit bis zu 100 Einheiten zu berechnen. Wir präsentieren numerische Lösungen für eine Reihe von Testinstanzen und eine bikriterielle Zielfunktion und diskutieren den Kompromiss zwischen Kosten und Effizienz. T3 - Cottbus Mathematical Preprints - 22, 2021 KW - Re-balancing problem KW - Efficiency KW - Mixed-integer linear programming KW - Bi-criteria optimization KW - Umverteilungsproblem KW - Effizienz KW - Gemischt-ganzzahlige Programmierung KW - Bikriterielle Optimierung KW - Ganzzahlige Optimierung KW - Optimierungsproblem KW - Effizienz Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-56587 ER - TY - THES A1 - Degenkolbe, Sven T1 - Untersuchungen zur Selbstentzündung von Fettsäure in benetzten Strukturen T1 - A study of the self-ignition of fatty acids in wetted structures N2 - Sind poröse Strukturen, wie z. B. Wärmedämmung oder Gewebepackungen, mit organischem Material benetzt, kann eine Reaktion mit Sauerstoff zu einer Selbstentzündung führen. Regel-mäßig treten in der Industrie Vorfälle auf, die auf solche Selbstentzündungen zurückzuführen sind. Für Stäube und Schüttungen sind Selbstentzündungsvorgänge bereits gut untersucht. Es existieren Standards und Normen zur Durchführung der Untersuchungen und zur Bewertung der Selbstentzündungstemperatur (SET). Für die Bewertung der SET benetzter poröser Strukturen gibt es demgegenüber noch keine Standards. Diese Arbeit liefert einen Beitrag dazu, diese Lücke zu schließen. Die vorgeschlagenen Bewertungsmethoden beinhalten Simulationsansätze und effektive Verfahren zur Ermittlung zentraler Simulationsparameter, welche unter Einsatz des zu bewertenden Systems und der für SET-Versuche bekannten experimentellen Infrastruktur bestimmt werden. Das Verfahren zur Bestimmung der wärmetechnischen Parameter beruht auf einem dynamischen Experiment. Das Verfahren zur Bestimmung der reaktionskinetischen Parameter basiert auf einem überadiabaten Versuch. Die Anwendung der vorgeschlagenen Bewertungsmethoden wird anhand der Systeme Steinwolle/Fettsäure Ti05 und Gewebepackungen (LEX, LDX)/Fettsäure Ti05 demonstriert. N2 - A combination of a residual film of flammable organic substance on a porous structure like insulation material or structured packing in contact with air may result in a self-ignition. In industrial practice incidents caused by those self-ignitions are observed regularly. For dusts the self-ignition process is well examined. Several standards for the determination of the ignition behavior and the self-ignition temperature (SIT) exist. In contrast no standards for the determination of the self-ignition temperature in wetted porous structures exist. This work is a contribution to close this gap. The proposed methodologies consist of a simulation approach and effective methods for the determination of important simulation parameters for the system under evaluation with the use of experimental apparatus, used for SIT experiments. The determination of the heat transfer data relies on a dynamic experiment. The reaction kinetic data is determined with an over-adiabatic experiment. The proposed methods are demonstrated for the systems stone wool/fatty acid Ti05 and structured packing (LEX, LDX)/fatty acid Ti05. KW - Selbstentzündung KW - Selbstentzündungstemperatur KW - Gewebepackungen KW - Steinwolle KW - Fettsäure KW - Self-ignition KW - Self-ignition temperature KW - Structured packing KW - Stone wool KW - Fatty acid KW - Fettsäure KW - Selbstentzündung KW - Steinwolle KW - Computersimulation Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36430 ER - TY - THES A1 - Denkinger, Petra T1 - Auswirkungen kleinräumiger Störung auf Vegetationsbestände der Niederlausitzer Bergbaufolgelandschaft T1 - Effects of small-scale disturbance on plant communities of the post-mining landscape of Lower Lusatia N2 - Die vorliegende Arbeit untersucht die Entwicklung der Vegetation in Sandlebensräumen nach kleinräumiger Störung. Sie leistet damit einen Beitrag zur Erforschung von Prozessen, die im Rahmen von Sekundärsukzessionen ablaufen. Die Auswertung folgt dem „multi-patch“-Ansatz. Durch die Auswahl einer Braunkohlen-Bergbaufolgelandschaft als Untersuchungsgebiet kommen einige Besonderheiten hinzu, wie Großräumigkeit und Unzerschnittenheit der Landschaft, z. T. extreme abiotische Verhältnisse, bekanntes Flächenalter und gleichzeitig ablaufende Primärsukzession. Regelmäßige häufige kleinräumige Störungen durch Wildschwein-Wühltätigkeit prägen das natürliche Störungsregime. In einem experimentellen Ansatz wurde 1-malig im Frühjahr eine Störung durchgeführt, die natürliche Wildschwein-Wühltätigkeit imitieren sollte. Anschließend wurde die pflanzliche Wiederbesiedlung parallel zur Entwicklung der Vegetation auf ungestörten Referenzflächen analysiert. Dabei wurden in drei ehemaligen Tagebauen die repräsentativen Vegetationseinheiten Sandtrockenrasen, Calamagrostis epigejos-Hochgrasbestand und Roteichenforst einbezogen. Ergänzend fanden Kartierungen der Umgebungsvegetation sowie Diasporenbank- und Diasporenfall-Untersuchungen statt. Die Ergebnisse bestätigen die Hypothese, dass in den untersuchten Sandlebensräumen auf der „patch“-Ebene der Artenreichtum nach kleinräumiger Störung im Allgemeinen zunimmt. Auf der „multi-patch“-Ebene findet keine Artenzunahme statt, da alle hinzutretenden Arten Teil des lokalen Arteninventars sind. Artenausfälle gab es kaum, die Arten haben an derartige Störungen angepasste Eigenschaften: sie regenerieren sich vegetativ bzw. generativ. Vor allem kurzlebige Arten, d. h. Therophyten und zweijährige bis kurzlebige Arten mit einmaliger Blühphase, traten nach der Störung hinzu. Die meisten sind in der Lage eine langlebige Diasporenbank aufzubauen. Die hinzutretenden Arten können sowohl aus der Diasporenbank als auch aus dem Diasporeneintrag stammen. In Einzelfällen wurde indirekt Fernausbreitung nachgewiesen, d. h. es traten Arten hinzu, die nicht in der Lage sind eine Diasporenbank aufzubauen und für die sich die nächste Diasporenquelle mehr als 100 m entfernt befand. Die Geschwindigkeit der Wiederbesiedlung unterschied sich an den einzelnen Probestellen und von Jahr zu Jahr. Es bestand keine generelle Abhängigkeit vom Flächenalter oder Vegetationstyp, sondern die Geschwindigkeit war in erster Linie vom Verhalten der vor der Störung dominierenden Arten abhängig: Kryptogamen regenerierten sich in der Regel langsam, einzelne krautige Arten besiedelten die Flächen rasch durch vegetative Ausbreitung. Einige Arten wurden offensichtlich gefördert und konnten ihre ursprünglich geringe Deckung, zumeist vorübergehend, ausbauen. Die untersuchten Vegetationseinheiten können in ihrer Gesamtreaktion auf die Störung weder nach dem Tagebau, dem Flächenalter noch nach dem Vegetationstyp zusammengefasst werden. Sie reagieren trotz ähnlicher abiotischer Bedingungen, wie Nährstoffarmut, Trockenheit, sandiges Substrat, überwiegend niedrige pH-Werte, vermutlich vor allem aufgrund ihrer unterschiedlichen biotischen Voraussetzungen verschieden. Das Konzept der „preemptive initial floristics“, welches auf den Offenlandflächen der Niederlausitzer Bergbaufolgelandschaft eine große Bedeutung für die Primärsukzession hat, hat nach der vorliegenden Untersuchung für Sekundärsukzession nach kleinräumiger Störung auf Offenland- und Aufforstungsflächen ebenfalls eine große Bedeutung. Es stellte sich heraus, dass kleinräumige Störung im Frühjahr in der Niederlausitzer Bergbaufolgelandschaft in der Regel zu kurzfristigen Veränderungen der Artenzahl und -kombination, jedoch nicht zu anderen Vegetationsstadien führt. Nachweise für die Einwanderung und anschließende nachhaltige Deckungszunahme neuer Arten konnten nicht erbracht werden. In Einzelfällen festgestellte Deckungszunahmen bisher nicht in der Vegetation dominierender Arten anderer Sukzessionsstadien sind allerdings ein Hinweis auf eine mögliche gerichtete Vegetationsveränderung hin zu einem „späteren“ Sukzessionsstadium. Unter dem gegenwärtigen natürlichen Störungsregime können die unterschiedlichen Vegetationseinheiten auf Landschaftsebene vermutlich nicht als Mosaik in einem dynamischen Gleichgewicht erhalten bleiben, da Intensität und Häufigkeit der Störungen nicht ausreichen, um „die Sukzession wieder an den Anfang zurück zu setzen“. Stattdessen bleibt, zumindest nach 1-maliger Störung, die gegebene Vegetationseinheit in der Regel erhalten. Hingegen zeigen die Ergebnisse Tendenzen, dass Wühltätigkeiten durch Wildschweine die Entwicklung hin zu „späteren“ Sukzessionsstadien beschleunigen könnten. Außerdem kommt es zum Teil, mit oder ohne kleinräumige Störung, zu zunehmendem Pinus sylvestris-Aufwuchs. Ein Erhalt des Offenlandes in der Niederlausitzer Bergbaufolgelandschaft ist unter dem gegenwärtigen natürlichen Störungsregime ohne geeignete Maßnahmen nicht möglich. N2 - The development of vegetation in sandy habitats after small-scale soil disturbance was studied in order to analyse the process of secondary succession. Data interpretation follows the multi-patch scale concept. Former brown coal open-cast mining sites were taken as the area of investigations which means some special attributes of the area like a not fragmented large-scale landscape, extreme abiotic conditions to some extent, known age after dumping as well as ongoing primary succession. The disturbance regime is characterized by frequent rooting of wild boar. In March 2002, experimental soil disturbances were conducted imitating wild boar rooting. The vegetation development on the disturbed plots and on the controls was monitored over three subsequent years. The investigation took place in three post-mining landscapes; psammophytic grasslands, Calamagrostis epigejos-stands and red oak forests were included. Additionally, soil seed bank analyses and seed rain monitoring were carried out. The results confirm the hypothesis that in the investigated sandy habitats species richness on the patch-scale generally increases after small-scale disturbance. There was no increase in species richness on the multi-patch scale. All colonizing species were part of the local species pool. Few species losses were observed. The present species have characteristic life history traits that enable them to cope with the present disturbance regime: they regenerate from seeds and buds, respectively. Mainly short-lived species were colonizing after disturbance, including annuals and short-lived species that flower only once. Most of them build up a permanent seed bank. Species colonized either from the soil seed bank or from the seed rain. In single cases species arrived which cannot build up a seed bank but were part of the vegetation at a distance of at least 100 m from the plot. Thus, long-distance seed dispersal could be proved indirectly. The re-colonization rate was different from site to site and from year to year, respectively. Generally, it did not depend on the age of the site or on the vegetation type. Mainly, it depended on the behaviour of the dominant species: Cryptogams regenerated slowly. Single herb species rapidly re-colonized the plots by means of vegetative regeneration. Several species were apparently favoured by disturbance. They increased their initial abundance in most cases temporarily. Considering the overall response to disturbance, the vegetation studied cannot be classified by the mining-site, the sample site age or the vegetation type. In spite of similar abiotic circumstances like sandy substrates, low levels of nutrients in the soil, very dry habitat conditions, and predominantly low pH levels, the reaction of the vegetation depends mainly on the biotic conditions. It was shown that the concept of “preemptive initial floristics” is very important for primary succession in the open areas of post-mining landscapes of Lower Lusatia. According to the present study, this concept is likewise important for secondary succession after small-scale disturbance in the open areas and the afforestations. The results show that small-scale disturbance in spring generally induces short-term changes of the species richness and species composition without change of vegetation type. There was no evidence for the immigration and a significant increase of cover of new species. However, single cases of cover increases of former minor species could indicate a potential vegetation development in the direction of “later” successional stages. Most probably, the present natural disturbance regime cannot maintain the different vegetation types as a mosaic in a dynamic equilibrium on the landscape scale. Frequency and severity of disturbance are insufficient to “put succession back to the beginning”. However, the vegetation types found generally remain the same after a single disturbance event. On the other hand, the results show tendencies that wild boar rooting could possibly accelerate the development in the direction of “later” successional stages. Furthermore, there is partly an increasing growth of Pinus sylvestris taking place independently of the disturbance. The preservation of open areas in the post-mining sites of Lower Lusatia is not possible without suitable Management. KW - Disturbance KW - Succession KW - Post-mining landscape KW - Sandy habitats KW - Vegetation ecology KW - Störung KW - Sukzession KW - Bergbaufolgelandschaft KW - Vegetationsökologie KW - Sandlebensräume KW - Niederlausitz KW - Bergbaunachfolgelandschaft KW - Sandboden KW - Pflanzenökologie KW - Sukzession KW - Störung Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-32242 ER - TY - THES A1 - Deussen, Peter H. T1 - Analyse verteilter Systeme mit Hilfe von Prozeßautomaten N2 - Diese Arbeit behandelt einen Ansatz zur Verifikation verteilter Systeme. Zur Beschreibung des Verhaltens solcher Systeme verwenden wir die sog. Semiwörter, die eine spezielle Form von pomsets darstellen, sowie Mazurkiewiczspuren. Wir weisen nach, daß jedes nebenläufige System (d. h. ein System, für dessen Aktionen eine Unabhängigkeitsrelation angegeben werden kann) als verteiltes System aufgefaßt werden kann. Wir beschreiben eine endliche Repräsentation des Verhaltens nebenläufiger und verteilter Systeme, die auf dem Begriff des Prozeßautomaten beruht, und geben Algorithmen zur Konstruktion derartiger Prozeßautomaten an. Schließlich definieren wir die verteilte, agentenbasierte temporale Logik DCTL. Die Beschreibung eines Modelcheckers für diese Logik, der auf Prozeßautomaten operiert, schließt die Arbeit ab. N2 - This thesis addresses the verification of distributed systems. The description of the behaviour of distributed systems is done by so-called semi words. Semi words are a dedicated type of pomsets. Also, Mazurkiewicz traces are used as a behavioural description. We will prove that every concurrent system (i. e. a system for that an independence relation can be defined on system actions) can be considered as a distributed system. We describe a finite representation of the behaviour of concurrent and distributed systems based on the notion of process automata. We define algorithms for the construction of process automata. Finally, we describe the distributed, agent based temporal logic DCTL. A model checking algorithm for DCTL is given. This model checker operates on process automata. KW - Verteiltes System KW - Verifikation KW - Transitionssystem KW - Nebenläufigkeit KW - Halbordnung KW - Spurtheorie KW - Verteiltes System KW - Prozeßautomat KW - Modellchecking KW - Verifikation KW - Petri-Netz Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000275 ER - TY - CHAP A1 - Deutschmann, Björn A1 - Giese, Malte A1 - Jacob, Arne F. A1 - Lofti, Nima A1 - Gerfers, Friedel A1 - Vehring, Sönke A1 - Böck, Georg T1 - PolyData/DataRace : polymer-integrated CMOS-based high-speed communication systems at W-band T1 - PolyData/DataRace : ein Polymer-integriertes CMOS-basiertes Hochgeschwindigkeits-Kommunikations-System im W-Band T2 - Wireless 100 Gbps and beyond : architectures, approaches and findings of German Research Foundation (DFG) Priority Programme SPP1655 N2 - In 2012 a group of researchers proposed a basic research initiative to the German Research Foundation (DFG) as a special priority project (SPP) with the name: Wireless 100 Gbps and beyond. The main goal of this initiative was the investigation of architectures, technologies and methods to go well beyond the state of the art. The target of 100 Gbps was set far away from the (at that time) achievable 1 Gbps such that it was not possible to achieve promising results just by tuning some parameters. We wanted to find breakthrough solutions. When we started the work on the proposal we discussed the challenges to be addressed in order to advancing the wireless communication speed significantly. Having the fundamental Shannon boundary in mind we discussed how to achieve the 100 Gbps speed. N2 - Angesichts der rapiden Entwicklung der Funkkommunikation hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 2012 ein Schwerpunktprogramm mit dem Titel "Wireless 100 Gbps and beyound" (dt.: Drahtloskommunikation mit 100 Gbps und mehr) gestartet. Diese Initiative zielte auf neue Lösungen, Methoden und neues Wissen zur Lösung des Problems des kontinuierlichen Bedarfs an immer höheren Datenraten im Bereich der Funkkommunikation. Eine international besetze Jury hat etliche Projektvorschläge evaluiert, aus denen 11 Projekte ausgewählt und über zweimal 3 Jahre von Mitte 2013 bis Mitte 2019 gefördert wurden. Das vorliegende Buch versammelt die Ansätze, Architekturen und Erkenntnisse der Projekte. Es überspannt einen breiten Themenbereich, angefangen mit speziellen Fragen der physikalischen Übertragung, des Antennendesigns und der HF-Eingangs-Architekturen für unterschiedliche Frequenzbereiche bis 240 GHz. Darüber hinaus beschreibt das Buch Ansätze für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funksysteme, deren Basisbandverarbeitung, Kodierung sowie mögliche Umsetzungen. Nicht zuletzt wurden auch Fragen des Protokolldesigns behandelt, um eine enge Integration in moderne Computersysteme zu erleichtern. KW - 100 Gbps KW - Wireless KW - Drahtlos KW - PolyData KW - DataRace KW - W-band KW - W-Band KW - Drahtloses Sensorsystem KW - Hochfrequenztechnik KW - Antenne KW - Terahertzbereich KW - Energieffizienz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5917 SP - 397 EP - 444 ER - TY - THES A1 - Deutschmann, Claudia T1 - Identifikation neuer Antigene für die Diagnose von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen T1 - Identification of new antigens for the diagnosis of inflammatory bowel disease N2 - Chronisch entzündliche Darmerkrankungen (CED) sind Erkrankungen, die den gesamten Gastrointestinaltrakt betreffen können. Sie werden unterteilt in die Hauptklassen Morbus Crohn (MC) und Colitis ulcerosa (CU). Da die Inzidenz dieser Erkrankungen weltweit steigt, ist es von besonderem Interesse, die Pathophysiologie sowie zugrundeliegende Signalwege und Zielantigene zu verstehen. Bisher wird vermutet, dass Umweltfaktoren, eine Fehlfunktion der Darmschleimhautbarriere und ein fehlreguliertes Immunsystem in genetisch prädisponierten Individuen bei der Manifestation der CED eine Rolle spielen. Eine Beteiligung der Immunantwort wird durch die Tatsache gestützt, dass krank-heitsspezifische Antikörper gegen körpereigene Bestandteile sowie gegen mikrobielle Antigene gefunden wurden. In dieser Arbeit waren Anti-Neutrophile zytoplasmatische Antikörper (ANCA) von besonderem Interesse. ANCA erzeugen, abhängig vom Antigen, ein spezifisches Fluoreszenzmuster auf neutrophilen Granulozyten und können dadurch für die Diagnose bestimmter Erkrankungen genutzt werden. Eine spezielle Untergruppe, die atypischen ANCA, wurden mit CED und speziell CU assoziiert. Für atpyische ANCA wurde eine Vielzahl von neutrophilen Antigenen beschrieben, jedoch ist unklar, ob das Hauptantigen bereits identifiziert wurde. Daher war das Ziel dieser Arbeit, neue neutrophile antigene Ziele zu identifizieren, die möglicherweise an der Erkennung der Darmmikrobiota sowie der Entzündung bei CED beteiligt sind. Dafür sollten neutrophile Granulozyten isoliert und ihre Proteine mittels verschiedener Methoden der Proteomik untersucht werden. Identifizierte Antigene sollten rekombinant exprimiert und für die Entwicklung eines immunologischen Testsystems genutzt werden. Bei der Untersuchung der neutrophilen Proteine wurde das Molekül Chitinase-3-Like Protein 1 (CHI3L1) identifiziert und für die Entwicklung eines Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) genutzt. Dieser wurde genutzt, um das Serum von Patienten mit MC, CU oder Zöliakie sowie gesunde Kontrollen zu untersuchen. In Patienten mit MC zeigten sich signifikant höhere IgG-Reaktivitäten gegen CHI3L1 als in Patienten mit CU oder Zöliakie. IgA- und sekretorisches IgA (sIgA)-Reaktivitäten gegen CHI3L1 waren ebenfalls in Patienten mit MC signifikant höher als in CU, Zöliakie oder gesunden Kontrollen. Diese Daten zeigten, dass CHI3L1 ein neues neutrophiles antigenes Ziel in CED und speziell MC ist. Es konnte keine Korrelation von CHI3L1-Antikörpern mit MC-spezifischen Anti-Saccharomyces cerevisiae-Antikörpern (ASCA) gezeigt werden. Die ROC-Analyse verschiedener klinischer Szenarien ergab, dass CHI3L1-Antikörper allein nicht für die klinische Anwendung geeignet sind. Allerdings könnten CHI3L1-Antikörper bestehende serologische Marker ergänzen und so zum Beispiel die Diagnostik verbessern. Ungeklärt bleibt, ob CHI3L1 eine Rolle in der Pathophysiologie von CED spielen könnte. Das Auftreten von Antikörpern gegen CHI3L1 deutet jedoch darauf hin. N2 - Inflammatory bowel disease (IBD) is a disease that can affect the entire gastrointestinal tract. It is classified into two main classes: Crohn's disease (CD) and ulcerative colitis (CU). As the incidence of these diseases is increasing worldwide, it is of particular interest to understand their pathophysiology as well as underlying signaling pathways and target antigens. Environmental factors, a malfunction of the intestinal mucosal barrier and a dysregulated immune system in genetically predisposed individuals are thought to play a role in the manifestation of IBD. An involvement of the immune response is supported by the fact that disease-specific antibodies against the body's own components as well as against microbial antigens have been found. Anti-Neutrophilic cytoplasmic antibodies (ANCA) were of particular interest in this work. Depending on the antigen, ANCA produce a specific fluorescence pattern on neutrophils and can thus be used for the diagnosis of certain diseases. A special subgroup, the atypical ANCA, has been associated with IBD and especially UC. For atypical ANCA, a variety of neutrophil antigens has been described, but it is unclear whether the major antigen has already been identified. Therefore, the aim of this work was to identify novel neutrophil antigenic targets that may be involved in the recognition of intestinal microbiota and inflammation of IBD. To this end, neutrophils were to be isolated and their proteins investigated using various methods of proteomics. Identified antigens should be recombinantly expressed and used for the development of an immunological test system. The investigation of neutrophils identified chitinase-3-like protein 1 (CHI3L1) that was used for the development of an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The ELISA was used to examine the serum of patients with CD, UC or celiac disease and healthy controls. Patients with CD showed significantly higher IgG reactivities against CHI3L than patients with UC or celiac disease. IgA and sIgA reactivities against CHI3L1 were also significantly higher in patients with CD than in UC, celiac disease or healthy controls. These data showed that CHI3L1 is a new neutrophil antigenic target in IBD and especially CD. No correlation of CHI3L1 antibodies with CD-specific anti-Saccharomyces cerevisiae antibodies (ASCA) could be shown. ROC analysis of different clinical scenarios showed that CHI3L1 antibodies alone are not suitable for clinical use. However, CHI3L1 antibodies could complement existing serological markers and thus improve diagnostics, for example. The question of whether CHI3L1 may play a role in the pathophysiology of IBD remains unresolved, however, the finding of antibodies against CHI3L1 points to this. KW - Chronisch entzündliche Darmerkrankungen KW - Diagnostik KW - Antikörper KW - Granulozyten KW - ELISA KW - Enzyme-linked Immunosorbent Assay KW - Inflammatory bowel disease KW - Diagnostics KW - Granulocyte KW - Antibody KW - Chronische Darmentzündung KW - Diagnostik KW - ANCA KW - Enzyme-linked immunosorbent assay KW - Granulozyt Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-57491 ER - TY - THES A1 - Dewi, Sari T1 - Repowering public utility grid by integrating hydro, PV and wind into the grid to supply electricity in Palu (Indonesia) T1 - Erneuerung des öffentlichen Stromversorgungsnetzes durch Integration von Wasserkraft, PV und Wind in das Netz zur Stromversorgung in Palu (Indonesien) N2 - The use of renewable energy sources, either off-grid or on-grid to supply electricity, has been done by developed countries since many years ago. Developing countries, for example Indonesia especially east part of Indonesia have recently started this way whereas renewable energy potential for example hydro, PV and wind are abundantly available. The lack of research and data is one of the obstacles to precede the use of renewable energy in this area, meanwhile this area has electricity shortages problem that occurred quite often. Combined hydro, PV, wind, coal and diesel generators will solve electricity shortages problem in Palu (Indonesia). Integration of Hydro, PV and wind into PALAPAS utility grid will decrease levelized cost of energy from US$ 0.145 per kWh to US$ 0.133 per kWh. Sensitivity analysis against fluctuating fuel cost (from US$ 0.4 per litre to US$ 1.6 per litre) will increase levelized cost of energy before integrating renewable energy into the grid from US$ 0.145 per kWh to US$ 0.455 per kWh and will increase levelized cost of energy after integrating RE into the grid from US$ 0.133 per kWh to US$ 0.403 per kWh. Repowering grid with integrating hydro, PV and wind will increase power quality especially by using configuration based on homer results. Buses voltage and buses frequency showed better result before, during and after some faults based on Homer simulation results. Voltage spectrum and sinusoidal waveform voltage are showing less distortion after integrating hydro, PV and wind into the grid even with no distortion based on Homer results. N2 - Die Nutzung erneuerbarer Energiequellen, die entweder netzunabhängig oder netzfern Strom liefern, ist seit vielen Jahren Aufgabe der Industrieländer. Entwicklungsländer wie Indonesien, insbesondere der östliche Teil, haben kürzlich damit begonnen. Mangelnde Forschung und Datenmangel sind eines der Hindernisse, die der Nutzung erneuerbarer Energien in diesem Bereich entgegenstehen. In diesem Gebiet treten häufig Probleme mit Stromengpässen auf. Die Kombination von Wasserkraft-, PV-, Wind-, Kohle- und Dieselgeneratoren wird das Problem der Stromknappheit in Palu (Indonesien) lösen. Durch die Integration von Wasserkraft, PV und Wind in das Versorgungsnetz von PALAPAS werden die gestaffelten Energiekosten von 0,145 US-Dollar pro kWh auf 0,133 US-Dollar pro kWh gesenkt. Sensitivitätsanalysen bei schwankenden Brennstoffkosten (von 0,4 US-Dollar pro Liter auf 1,6 US-Dollar pro Liter) erhöhen die Energiekosten vor der Integration erneuerbarer Energien von 0,145 US-Dollar pro kWh auf 0,455 US-Dollar pro kWh und erhöhen die Energiekosten nach der Integration von RE in das Stromnetz von 0,133 US-Dollar pro kWh auf 0,403 US-Dollar pro kWh. Das Repowering-Grid mit integrierter Wasserkraft-, PV- und Windenergie wird die Stromqualität erhöhen, insbesondere durch die Konfiguration auf Grund von Homer-Ergebnissen. Die Busspannung und die Busfrequenz zeigten ein besseres Ergebnis vor, während und nachdem einige Fehler auf der Grundlage von Homer-Ergebnissen passierten. Das Spannungsspektrum und die sinusförmige Wellenformspannung zeigen weniger Verzerrung, nachdem Wasserkraft, PV und Wind in das Netz integriert wurden, selbst wenn keine Verzerrungen aufgrund von Homer-Ergebnissen auftraten. KW - Shortage KW - Repowering KW - Grid KW - Integration KW - Energy KW - Engpass KW - Erneuerung KW - Netz KW - Integration KW - Energie KW - Palu, Indonesien KW - Erneuerbare Energien KW - Energieversorgungsnetz KW - Elektrizitätseinspeisung Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-45472 ER -