TY - THES A1 - Bartholomé, Susanne T1 - Grundlegende Untersuchungen zu strukturierten Blechen in Stahlleichtbauträgern T1 - Fundamental investigations on light weight steel girders with structured webs N2 - Im Rahmen des Forschungsprojektes werden Fragestellungen des Stahlleichtbaus bezüglich des Einsatzes von strukturierten Blechen hinterfragt, untersucht und Lösungen vorgestellt. Als Anwendungsbeispiel werden in dieser Arbeit geschweißte I-Träger mit schlanken, strukturierten Stegen untersucht. Eine Serie von Blechträgern mit verschiedenen Stegausführungen - eben, profiliert und strukturiert - wird modelliert und auf ihre Schubtragfähigkeit untersucht. Die vorliegende Arbeit beschreibt erste Untersuchungen zu strukturierten Blechen mit aktuellen numerischen Analysen und praktischen Versuchen zum globalen und lokalen Beulen. In Versuchen und numerischen Simulationen werden verschiedenste geschweißte Stahlleichtbauträger untersucht. Es wird erkundet, inwiefern sich das Beulverhalten von Trägern mit strukturierten Stegen gegenüber ebenen oder profilierten Stegen verändert. Außerdem wird definiert, welche Strukturen sich am besten für den Einsatz in Stahlleichtbauträgern eignen. Schließlich wird ein Vergleich von numerischen und analytischen Versuchsergebnissen aufgezeigt und ein Berechnungsvorschlag gegeben, welcher dazu dient, Stahlleichtbauträger mit strukturierten Blechen bemessen zu können. N2 - In that research project one will know how the use of structured webs in lightweight steel structures is. As an example welded girders with I-section and thin structured web will be investigated. A series of plate girders with different webs - flat, profiled or structured - is modelled and analysed under shear load. The aim of the tests is to study if the behaviour of these girders with structured web differs from comparable flat or even corrugated web. The work describes former investigations on the shear capacity of the structured sheets, ongoing numerical analysis and experimental tests on global and local buckling. Finally a comparison between numerical and experimental test results will be made. Furthermore a concept for calculating will be designed for lightweight girders with structured webs. T3 - Schriftenreihe Stahlbau - 10 KW - Strukturierte Bleche KW - Stahlleichtbauträger KW - Beulen KW - Schubtragfähigkeit KW - Structured sheet metal KW - Light weight steel structures KW - Buckling KW - Shear KW - Strukturiertes Blech KW - Steg KW - Tragfähigkeit KW - Bemessung Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36375 SN - 1611-5023 ER - TY - THES A1 - Bartlitz, Christin T1 - Das zymogene Granulamembranglykoprotein 2 als Schalter für die Wirtsspezifität und Individualität von Darminfektionen T1 - The major zymogen granule membrane glycoprotein 2 as switch for host specificity and individuality of intestinal infections N2 - Das zymogene Granulamembranglykoprotein 2 (GP2) wird hauptsächlich in den Acinuszellen des Pankreas und auf den M-Zellen der Peyer-Plaques im Dünndarm exprimiert. Bakterien sind in der Lage, mittels Typ 1-Fimbrien (T1F) an Zuckerreste des GP2 und somit auch an Darmzellen zu binden. Das im Pankreas sezernierte und in den Darm ausgeschiedene GP2 kann demzufolge eine derartige bakterielle Adhäsion unterbinden. Ebenso ist die Initiierung einer spezifischen mukosalen Immunantwort durch an GP2 gebundene Bakterien möglich. T1F sind bei Enterobacteriaceae häufig vorkommende, adhäsive Oberflächenorganellen und stellen einen wichtigen Virulenzfaktor für die Adhäsion von pathogenen Escherichia coli an intestinale Zellen dar. Das eigentliche Adhäsin ist dabei das FimH-Protein an der Spitze der Fimbrie. Bisher haben nur wenige Studien die Adhäsion von E. coli an GP2 untersucht. Allerdings konnten schon mehrere Studien zeigen, dass eine Variation der FimH-Sequenz generell die Bindung von Bakterien an Wirtszellrezeptoren beeinflusst. Das Ziel dieser Arbeit war daher, die Adhäsion verschiedener E. coli-Pathotypen an GP2-Isoformen von drei unterschiedlichen Säugetierarten zu vergleichen und den Einfluss der FimH-Sequenzvariation auf die Bindung hin zu untersuchen. Dafür wurde zunächst die fimH-Sequenz von 180 E. coli-Stämmen der Pathotypen enteropathogene (EPEC), enterotoxische (ETEC) und kommensale E. coli vom Menschen, Rind und Schwein bestimmt. Zwei bovine GP2-Isoformen wurden in Sf9-Insektenzellen exprimiert, welche mit jeweils zwei GP2-Isoformen von Mensch und Schwein in Bakterienbindungsstudien verwendet wurden. Zudem wurde eine Korrelation zwischen der GP2-Bindung und der FimH-Expression untersucht. Für Untersuchungen zur GP2-FimH-Interaktion wurde die Oberflächenplasmonenresonanz eingesetzt. Außerdem wurde GP2 in bovinen Darmepithelzellen exprimiert und die Zellen für Adhäsionsstudien verwendet. Aus der fimH-Analyse resultierten 60 Allele und 30 FimH-Varianten. Die Bindung von E. coli an das GP2-Protein korrelierte mit der bakteriellen FimH-Expression. Obwohl einzelne E. coli-Stämme besser oder schlechter an bestimmte GP2-Isoformen adhärierten, war weder eine generelle wirts- noch pathotypspezifische Bindung nachzuweisen. Allerdings banden die FimH-Proteine besser an die langen GP2-Isoformen. Ähnliche Ergebnisse zeigten Bindungsstudien unter Nutzung von Darmepithelzellen, die auf ihrer Oberfläche GP2 exprimierten. Einzelne E. coli-Stämme banden besser oder schlechter, generelle Aussagen konnten nicht getroffen werden. Eine In-vitro-Infektionsstudie zeigte zudem, dass eine Vorbehandlung von E. coli mit GP2 eine Bindung dieser an Darmepithelzellen reduzierte. N2 - The zymogen granule membrane glycoprotein 2 (GP2) is mainly expressed in acinus cells of the pancreas and on M cells in Peyer’s patches in the small intestine. Bacteria are able to bind to sugar residues of GP2 and, thus, also to intestinal cells by using type 1 fimbria (T1F). GP2 secreted by the pancreas and excreted into the intestine can, therefore, prevent such bacterial adhesion. Likewise, the initiation of a specific mucosal immune response by bacteria bound to GP2 is possible. T1F are common adhesive surface organelles in Enterobacteriaceae and are an important virulence factor for the adhesion of pathogenic Escherichia coli to intestinal cells. The actual adhesin is the FimH protein on top of the T1F. So far, only a few studies have investigated the adhesion of E. coli to GP2. However, several studies have shown that a variation of the FimH sequence generally influences the binding of bacteria to host cell receptors. Therefore, the aim of this study was to compare the adhesion of different E. coli pathotypes to GP2 isoforms of three different mammalian species and to investigate the influence of FimH sequence variation on binding. Initially, the fimH sequence of 180 E. coli of the pathotypes enteropathogenic (EPEC), enterotoxic (ETEC) and commensal E. coli from human, cattle and pig were determined. Two bovine GP2 isoforms were expressed in Sf9 insect cells, which were used in bacterial binding studies with two GP2 isoforms each from human and pig. Additionally, a correlation between GP2 binding and FimH expression was investigated. Surface plasmon resonance was used for studies on GP2-FimH interaction. Furthermore, GP2 was expressed in bovine intestinal epithelial cells and the cells were used for adhesion studies. The fimH gene analysis resulted in 60 alleles and 30 FimH variants. The binding of E. coli to the GP2 protein correlated with bacterial FimH expression. Although individual E. coli adhered better or worse to certain GP2 isoforms, neither a general host-specific nor a general pathotype-specific binding could be detected. The GP2-FimH interactions were more pronounced in the long GP2 isoforms and were dependent on the individual FimH variants. Binding studies using intestinal epithelial cells that expressed GP2 on the surface showed similar results. Individual E. coli strains bound better or worse, general statements could not be made. An in-vitro infection study showed that pre-treatment of E. coli with GP2 reduced binding to intestinal epithelial cells. KW - Intestinale Zelllinien KW - Intestinal cell lines KW - Adhäsion KW - GP2-Isoformen KW - E. coli-Pathotypen KW - Adhesion KW - GP2 isoforms KW - E. coli pathotypes KW - Darm KW - Glykoproteine KW - Zelladhäsion KW - Escherichia coli KW - Zelllinie Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-69091 ER - TY - JOUR A1 - Basu, Syamantak A1 - Rossol, Manuela T1 - You are what you eat : metabolic recycling of phagocytosed bacteria modulates macrophage immunity JF - Signal Transduction and Targeted Therapy N2 - In a recent study show that phagocytosed bacteria can be recycled by macrophages to serve as an alternative nutrient source. Bacterial cAMP was identified as a signal for macrophages to differentiate between dead and live bacteria and to adjust the inflammatory response accordingly. You are what you eat - at least when it comes to macrophages. Macrophages have a high capacity to take up fluid, macromolecules, apoptotic cells, and microorganisms from the extracellular space. Uptake of macromolecules by macropinocytosis and subsequent degradation in lysosomes in an infectious or autoimmune setting can lead to excessive inflammation. It is also known that engulfment of apoptotic cells and digestion in phagolysosomes by the macrophages generates amino acids, nucleotides, and fatty acids that then act as metabolites and signalling molecules in the macrophages and influence their cellular functions. Up until now, it was largely believed that phagolysosomes containing engulfed microorganisms are tightly sealed vesicles, so that potentially harmful components from the foreign organisms aren’t diffused in the cell. Lesbats et al. show here for the first time that macrophages recycle engulfed bacteria and use the components as nutrient source. KW - Cell biology KW - Infection KW - Innate immune cells Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/10.1038/s41392-025-02222-x SN - 2059-3635 VL - 10 PB - Springer Nature CY - London ER - TY - JOUR A1 - Basu, Syamantak A1 - Ulrbricht, Ying A1 - Rossol, Manuela T1 - Healthy and premature aging of monocytes and macrophages JF - Frontiers in Immunology N2 - Aging is associated with immunosenescence, a decline in immune functions, but also with inflammaging, a chronic, low-grade inflammation, contributing to immunosenescence. Monocytes and macrophages belong to the innate immune system and aging has a profound impact on these cells, leading to functional changes and most importantly, to the secretion of pro-inflammatory cytokines and thereby contributing to inflammaging. Rheumatoid arthritis (RA) is an autoimmune disease and age is an important risk factor for developing RA. RA is associated with the early development of age-related co-morbidities like cardiovascular manifestations and osteoporosis. The immune system of RA patients shows signs of premature aging like age-inappropriate increased production of myeloid cells, accelerated telomeric erosion, and the uncontrolled production of pro-inflammatory cytokines. In this review we discuss the influence of aging on monocytes and macrophages during healthy aging and premature aging in rheumatoid arthritis. KW - Monocytes KW - Macrophages KW - Aging KW - Immunosenescence KW - Rheumatoid arthritis Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1506165 SN - 1664-3224 VL - 16 PB - Frontiers CY - Lausanne ER - TY - THES A1 - Battis-Schinker, Eva T1 - Assessing authenticity in heritage conservation : case study : architectural conservation in Bahrain T1 - Authentizitätsbewertungen in der Denkmalpflege : Fallstudie : Baudenkmalpflege in Bahrain N2 - The thesis complements the authenticity discourse in heritage conservation with the perspective of laypeople and evaluates the pertinent methodology for the application of the normative concept in architectural heritage conservation. Based on the Nara Document on Authenticity, the Operational Guidelines for the Implementation of the World Heritage Convention anchor the concept in the credibility and truthfulness of internal and external factors – referred to as information sources – that communicate a heritage site’s cultural values. Conversely, the author explored the truthfulness of messages conveyed to site users in a qualitative research based on interviews focused on two urban reference sites in Bahrain. These stand for different eras and conservation approaches: the ensemble of colonial-style governmental buildings at Bab al-Bahrain in Manama and the vernacular Siyadi Shops in the market area Suq al-Qaisariya in Muharraq, which were restored in the course of a World Heritage nomination. The interpretive content analysis compares how architects and non-architects, who represent laypeople in architectural conservation, perceived their authenticity and also traces cultural contingencies. The empirical data confirms pronounced differences in the way architects and non-architects perceive authenticity but only a few between representatives of so-called Western and Eastern cultures. Assessed against international heritage conservation standards, the site in Muharraq proved more authentic than the one in Manama. However, the meanings produced in the interaction between the sites and the interviewees proved be of limited truthfulness in both cases. A key finding is hence that a constructivist authenticity concept can serve no normative function when heritage conservation is considered a discipline at the service of historiography. While all potential factors of authenticity as per the Nara Document proved to be relevant, perceived material authenticity was found to be an outstanding reason why the site in Muharraq was appreciated more. Its rehabilitation was found to successfully reconcile essentialist and constructivist authenticity understandings by paying tribute both to the documentary value of the historic site and to the experiential needs of its users. The findings support the ICOMOS Venice Charter’s material-focused approach while confirming the relevance of a broadened authenticity understanding and highlighting the importance of integrated, participatory approaches to heritage conservation. By illustrating the importance of expertise when assessing the authenticity of architectural heritage, the findings at the same time flag limits to democratizing architectural conservation practice. The author recommends developing practice-oriented guidance for the assessment of authenticity of heritage sites based on further research and to add interpretation facilities to the list of factors of authenticity. N2 - Die Dissertation ergänzt den Authentizitätsdiskurs in der Denkmalpflege um die Perspektive von Laien und bewertet die einschlägige Methodik für die Anwendung des normativen Konzepts in der Baudenkmalpflege. Auf Grundlage des Nara-Dokuments zur Authentizität verankern die Richtlinien für die Umsetzung der Welterbekonvention das Konzept in der Glaubwürdigkeit und Wahrhaftigkeit interner und externer Faktoren, sogenannter Informationsquellen, die die kulturellen Werte einer Stätte vermitteln. Im Umkehrschluss untersuchte die Autorin in einer qualitativen Forschung den Wahrheitsgehalt der tatsächlich vermittelten Botschaften auf Grundlage von Befragungen zu zwei Referenzstätten in Bahrain. Diese stehen für unterschiedliche Epochen und denkmalpflegerische Ansätze: das Ensemble von Regierungsgebäuden im Kolonialstil um Bab al-Bahrain in Manama und die volkstümlichen, im Zuge einer Welterbenominierung restaurierten Siyadi Shops im Marktviertel Suq al-Qaisariya in Muharraq. Die interpretierende Inhaltsanalyse vergleicht, wie Architekten sowie Nicht-Architekten als Laien der Baudenkmalpflege die Authentizität der Stätten wahrnehmen, und zeichnet kulturell bedingte Unterschiede nach. Die empirischen Daten belegen ausgeprägte Unterschiede in der Art und Weise, wie Architekten und Nicht-Architekten Authentizität wahrnehmen, aber nur wenige zwischen Vertretern sogenannter westlicher und östlicher Kulturen. Gemessen an internationalen Standards der Denkmalpflege erwies sich die Stätte in Muharraq als die Authentischere. Die in der Interaktion zwischen den Stätten und den Befragten vermittelten Inhalte wiesen jedoch in beiden Fällen einen begrenzten Wahrheitsgehalt auf. Eine wichtige Erkenntnis ist daher, dass ein konstruktivistisches Authentizitätskonzept keine normative Funktion für eine Baudenkmalpflege im Dienst der Geschichtswissenschaft haben kann. Während sich alle potenziellen Authentizitätsfaktoren des Nara-Dokuments als relevant erwiesen, war die wahrgenommene materielle Authentizität ein herausragender Grund, warum die Stätte in Muharraq mehr Wertschätzung erfuhr. Ihre Restaurierung brachte essentialistische und konstruktivistische Authentizitätsvorstellungen in Einklang, indem sie den Dokumentenwert der Stätte erhielt und ihren Erlebniswert steigerte. Die Ergebnisse unterstützen somit den materialorientierten Ansatz der ICOMOS-Charta von Venedig und unterstreichen gleichzeitig die Relevanz eines erweiterten Authentizitätsverständnisses und die Bedeutung integrierter, partizipatorischer Ansätze in der Denkmalpflege. Indem sie die Bedeutung von Fachwissen für Authentizitätsbewertungen in der Baudenkmalpflege verdeutlichen, zeigen die Ergebnisse gleichzeitig die Grenzen einer Demokratisierung der Disziplin auf. Die Autorin empfiehlt auf Grundlage weiterer Forschung praxisorientierte Leitlinien für Authentizitätsbewertungen in der Baudenkmalpflege zu erarbeiten und Vermittlungsangebote in die Liste der potentiellen Authentizitätsfaktoren aufzunehmen. KW - Authentizität KW - Baudenkmalpflege KW - UNESCO Welterbe KW - ICOMOS Charta von Venedig KW - Bahrain KW - Authenticity KW - Architectural conservation KW - UNESCO World Heritage KW - ICOMOS Venice Charter KW - Bahrain KW - Bahrain KW - Baudenkmal KW - Denkmalpflege KW - Authentizität KW - Internationale Charta über die Erhaltung und Wiederherstellung von Denkmalen Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-65118 ER - TY - THES A1 - Batz Liñeiro, Taimyra T1 - Insights into renewable energy support instruments and costs : evidence from German programs T1 - Einblicke in Förderinstrumente und Kosten für erneuerbare Energien : Erkenntnisse aus deutschen Programmen N2 - This dissertation compiles three research articles that evaluate renewable energy support instruments and estimate the costs of deploying renewable sources at the national level. The research is based on the German experience; however, the findings are relevant to other markets and technologies. The first article examines the German photovoltaic (PV) auction program. Since the main objectives of renewable auctions are project realization and competitive prices, proper evaluation requires estimating realization rates in addition to early indicators such as auctioned capacity and resulting prices. Realization rates were estimated using an innovative approach that merged diverse public databases into a detailed, project-specific dataset. The analysis also considers the impact of developer characteristics on market behaviour and project outcomes, testing hypotheses on the influence of size and experience on bidding strategies and success. Results confirm that the German PV program was effective, with projects largely completed. While auctions helped discover competitive prices, subsidy reductions were mainly driven by falling technology costs. The second article applies the same data-merging algorithm to the German onshore wind auction program. Unlike PV auctions, which emphasized primary objectives, the wind design also sought secondary goals such as actor diversity and regional balance. In addition to realization rates, the study evaluates these goals by examining community energy companies (CECs) and the effect of including a grid expansion area (GEA). Findings show the initial scheme failed to promote wind deployment at competitive prices, while design elements intended to achieve secondary objectives neither met their goals nor prevented larger actors from gaming the system. The third article investigates the broader economic implications of Germany’s support mechanisms, focusing on net subsidies under the Renewable Energy Sources Act. It quantifies the aggregated costs of all RES units installed between 2000 and 2021 and projects future payments. The analysis reveals that despite high historical costs, current and future support is declining due to reduced levelized costs of electricity (LCOEs) and higher wholesale prices. The study highlights the central role of wind and solar in cost-effective deployment and recommends policies to enhance the efficiency and effectiveness of future renewable investments. N2 - Diese Dissertation umfasst drei Forschungsartikel, die Förderinstrumente für erneuerbare Energien bewerten und die mit ihrem Einsatz auf nationaler Ebene verbundenen Kosten abschätzen. Die Forschung basiert auf deutschen Erfahrungen, ist aber auf andere Märkte und Technologien übertragbar. Der erste Artikel untersucht das deutsche Photovoltaik (PV) Ausschreibungsprogramm und zeigt, dass zur Bewertung solcher Verfahren nicht nur die ausgeschriebene Kapazität und die erzielten Preise, sondern auch die Realisierungsquoten berücksichtigt werden müssen. Diese wurden mit einem innovativen Ansatz ermittelt, der Informationen aus verschiedenen öffentlichen Datenbanken in einen detaillierten, projektspezifischen Datensatz integriert. Zudem wird der Einfluss von Unternehmensgröße und -erfahrung auf Bietstrategien und Projekterfolg analysiert. Die Ergebnisse bestätigen, dass das PV-Programm effektiv war und Projekte erfolgreich umgesetzt wurden, wobei der Rückgang der Subventionshöhe in erster Linie auf sinkende Technologiekosten zurückzuführen ist. Der zweite Artikel überträgt den Datenzusammenführungsansatz auf das deutsche Onshore-Wind-Ausschreibungsprogramm, das neben den primären Zielen auch sekundäre Ziele wie Akteursvielfalt und eine ausgewogene regionale Verteilung verfolgte. Die Analyse der Leistung von kommunalen Energieunternehmen (CECs) und der Einbeziehung eines Netzausbaugebiets (GEA) zeigt jedoch, dass das ursprüngliche Design weder die Wettbewerbsfähigkeit noch die angestrebten sekundären Ziele erreichte und vielmehr größere Akteure dazu anregte, das System zu umgehen. Der dritte Artikel befasst sich mit den breiteren wirtschaftlichen Auswirkungen der deutschen Fördermechanismen und konzentriert sich insbesondere auf die Nettosubventionen im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes. Es werden die aggregierten Kosten aller zwischen 2000 und 2021 installierten EE-Anlagen quantifiziert und zukünftige Zahlungen prognostiziert. Die Analyse verdeutlicht, dass trotz erheblicher historischer Kosten der künftige Förderbedarf aufgrund sinkender Stromgestehungskosten (LCOEs) und steigender Großhandelspreise rückläufig ist. Die Studie unterstreicht die Bedeutung von Wind- und Solartechnologien für eine kosteneffiziente Einführung erneuerbarer Energien und enthält politische Empfehlungen zur Steigerung der Effizienz und Effektivität künftiger Investitionen. KW - Renewable energy KW - Policy KW - Auction KW - Germany KW - Förderpolitik KW - Erneuerbare Energie KW - Ausschreibungen KW - Deutschland KW - Deutschland KW - Erneuerbare Energien KW - Öffentliche Förderung KW - Öffentliche Ausschreibung Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-71567 ER - TY - THES A1 - Bauer, Oliver T1 - Potenziale des Wasser- und Stoffrückhalts in Niederungsgebieten des pleistozänen Tieflands zur Minderung der Nährstoffbelastung in Fließgewässern N2 - Die Arbeit dokumentiert die Entwicklung von Algorithmen, mit denen auf mesoskaliger Ebene die Auswirkungen des Wassermanagements in grundwasserregulierten Niederungen auf deren Wasserrückhalt abgeschätzt werden können, ebenso wie damit verbundene Änderungen der Nährstoffeinträge in Fließgewässer. Dies geschieht auf der Grundlage breitenverfügbarer Gebietsinformationen, die in dem Geographischen Informationssystem ARC/INFO verarbeitet werden. Den zeitlichen Bezug bilden langjährige Monatsmittel. Die Algorithmen wurden auf das ca. 1900 km² große Einzugsgebiet des Rhin im Nordwesten des Landes Brandenburg angewendet. Dazu wurde eine Grundvariante entwickelt, für die sich die Grundwasserhaltung aus der Landnutzungsverteilung der 1990er Jahre ableitet. Weitere fünf Szenarien folgen möglichen zukünftigen Zielstellungen der Land- und der Wasserwirtschaft. Der auch auf andere Gebiete des nordostdeutschen Tieflands übertragbare Modellansatz reagierte auf sämtliche Eingabeparameter plausibel. Ein Szenarienvergleich ergab eine Minderung des Gebietsabflusses um 45% zur Grundvariante, was einer Minderung von Stoffeinträgen in die Gewässer von bis zu 177 t N/a und 11 t P/a entspricht. N2 - This work documents the development of algorithms to estimate the effects of water table management in regulated bottom lands on the water retention at the mesoscale level, likewise the associated changes of nutrient immissions in running waters. This is done on the basis of broad-available information, which is processed in the Geographical Information System ARC/INFO. Temporal data base on longtime monthly means. The algorithms have been applied to the approx. 1900 km² large catchment area of the River Rhin, situated in the northwest of the country Brandenburg. Therefore a basic variant was developed, for which the groundwater management is derived from the distribution of land use in the decade of 1990. Other five scenarios follow potential future goals of land and of water management. The model approach, being transferable to other areas of the northeastern German lowlands, reacted to all input parameters plausibly. A comparison of the scenarios showed a reduction of the area discharge around 45% to the basic variant, which corresponds to a decrease of nutrient immissions into the waters of up to 177 t N/a and 11 t P/a. KW - Deutschland KW - Niederung KW - Oberflächengewässer KW - Eutrophierung KW - Wasserrücklage KW - Mathematisches Modell KW - Wasserrückhalt KW - Stoffrückhalt KW - Wiedervernässung KW - Melioration KW - Grundwasserhaltung KW - Water table management KW - Controlled drainage KW - Subirrigation Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000420 ER - TY - THES A1 - Baum, Nora T1 - Kooperationen unter Handwerksbetrieben zur Unterstützung von E-Commerce-Angeboten T1 - Alliances among craftsmen to enable E-commerce N2 - Einkaufen im Internet ist selbstverständlich geworden: Bücher, Kleidung, Medikamente oder Lebensmittel lassen sich leicht online bestellen. Für Handwerksleistungen gilt das nicht. Viele Handwerksbetriebe haben rückständige Internetpräsenzen und sind nicht digital mit ihren Kunden vernetzt. Allerdings geraten Handwerksbetriebe unter Zugzwang, ihr Angebot im Rahmen von E-Commerce online zugänglich zu machen. Verantwortlich dafür sind das Erwachsenwerden der 'Digital Natives' sowie das Auftauchen neuer, digitaler Konkurrenten. Die Arbeit untersucht, wie Handwerksbetriebe E-Commerce gemeinsam im Rahmen einer horizontalen Kooperation anbieten könnten. Für die Anbahnung einer solchen Kooperation werden die Relevanz von Gelegenheiten sowie die Einflussfaktoren auf die Akzeptanz solcher Gelegenheiten herausgearbeitet. Gefunden wird, dass die Akzeptanz einer vorgeschlagenen Kooperationsgelegenheit viermal höher ist als die unbedingte Bereitschaft zur Kooperation. Die Akzeptanz einer E Commerce-Kooperationsgelegenheit ohne Eigenkapitaleinlage, mit Konkurrenten als Partner sowie im engen Kooperationsumfang ist außerdem höher als bei anders ausgestalteten Gelegenheiten. Umfang und Konkurrenz der Partner können sich dabei unter bestimmten Bedingungen gegenseitig absichern. Auch die Passung zum Adressaten der Kooperationsgelegenheit ist relevant, vor allem die Komplementarität der Ressourcen. Ist die horizontale Kooperation angebahnt, kann sie der Überwindung zweier zentraler Hemmnisse des E-Commerce dienen. Dies ist zum einen die geringe E-Commerce-Tauglichkeit handwerklicher Leistungen. Die Arbeit zeigt, dass die E-Commerce-Tauglichkeit einer Leistung immer dann gering ist, wenn sie schwierig zu spezifizieren ist und eine hohe Kontaktintensität bei der Übergabe des externen Faktors erfordert. Solche Dienstleistungen weisen einen geringeren Entwicklungsstand des E-Commerce auf als andere. Ein anderes Hemmnis ist die zunehmend digitaler werdende Mundpropaganda. Hier wird gezeigt, dass Handwerksbetriebe mit kleinem Einzugsgebiet immer dann eine schlechtere Wirksamkeit ihrer Mundpropaganda hinnehmen müssen, wenn diese digital vor allem an nicht-lokale Kontakte weitergegeben wird. Diese theoretischen Erkenntnisse wurden mit Hilfe einer Befragung von ca. 300 Handwerksbetrieben sowie einer agentenbasierten Simulation gewonnen. Aus den Erkenntnissen werden auch praktische Hinweise abgeleitet. N2 - Online shopping has become the norm rather than the exception: Books, clothes, medicine or groceries can easily be bought online. However, this does not hold true for craftsmen services. Many craftsmen have underdeveloped websites, and do not connect online with their customers. Nevertheless, new driving forces will make E-commerce inevitable for craftsmen: First, the digital natives grow up and will search predominantly online for any craftsmen service they need, and second, new digital competitors may enter the market. The paper examines how craftsmen could jointly offer E-commerce in a horizontal alliance. For the initiation of such an alliance, the relevance of opportunities and the acceptance of such opportunities are relevant. It can be shown that the acceptance of an alliance opportunity is four times higher than the unconditional willingness to cooperate. Furthermore, E-commerce alliances that do not require equity, that allow to partner with competitors, and have a narrow scope are better accepted than others. Scope and partner criteria can compensate for each other under certain circumstances. Also, the alliance should fit the addressee of the alliance opportunity, i.e., should complement his resources. Once the alliance is initiated, it can help to overcome two major obstacles for craftsmen, first of which is the low E-commerce suitability of craftsmen services. The paper shows that this suitability is low when the specification of a service is difficult and when the contact intensity between customer and craftsmen is high at the handover of the external factor. Services that are not suitable for E-commerce are less well developed in their E-commerce offering than others. A second obstacle is the increasingly digital word-of-mouth. It can be shown that craftsmen with a small catchment area have to accept a lower effectiveness of their word-of-mouth if it is being spreaded electronically to non-local contacts of their customers. The theoretical insights have been gained with the help of a survey among ~300 craftsmen and an agent-based simulation. Besides, the paper derives some practical advice from the theoretical insights. KW - E-Commerce-Kooperationen KW - Handwerker KW - Gelegenheiten zur Kooperation KW - E-Commerce-Tauglichkeit KW - Agentenbasierte Simulation KW - E-Commerce alliances KW - Craftsmen KW - Opportunity to cooperate KW - E-commerce suitability KW - Word-of-Mouth KW - Agent-based simulation KW - Handwerksbetrieb KW - Electronic Commerce KW - Unternehmenskooperation Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-34882 ER - TY - THES A1 - Beck, Christoph T1 - Untersuchung der Auswirkung von Luftummantelung und Pumpencharakteristik auf die Schneidkraft des Düsenstrahls T1 - Investigation of the effect of air shroud and pump characteristic on the gumption strength of jet N2 - Das Düsenstrahlverfahren wird vielfältig im Spezialtiefbau zur Baugrundverbesserung, als Verbau- und Gründungselemente sowie zur Abdichtung gegen Grundwasser eingesetzt. Das Düsenstrahlverfahren hat wegen seiner universellen Einsetzbarkeit in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Wesentliches Ziel bei der Weiterentwicklung des Verfahrens ist die Vergrößerung der Durchmesser Der Düsenstrahlelemente. Eine Möglichkeit ist dabei die Zugabe von Druckluft als so genannte Luftummantelung des Düsenstrahls. Die verfahrenstechnischen Parameter basieren in aktuellen Anwendungen meist auf Erfahrungswerten. Die Luftummantelung wird daher häufig nicht im optimalen Betriebspunkt eingesetzt. Weiterhin sind bisher nur Dreikolbenpumpen in der Lage, die Anforderungen an einen stetigen Massenstrom zu erfüllen. Diese Arbeit stellt ein mathematisches Modell der Luftummantelung vor, mit dem der optimalen Betriebspunkt bestimmt werden kann. Neue Erkenntnisse über die Wirkungsweise der Luftummantelung auf den Düsenstrahl werden durch Staudruckmessungen und Messungen der Schneidkraft gewonnen. Ein weiterer Beitrag zur flexiblen Einsetzbarkeit des Düsenstrahlverfahrens wird durch Verstetigung des Massenstroms einer Zweikolbenpumpe mit Hilfe eines Windkessels erreicht. Dies erlaubt kleinere und kostengünstigere Baustelleneinrichtungen. Sowohl die Wirkung der Luftummantelung als auch die Optimierung der Zweikolbenpumpen werden durch Messungen auf einem speziell konzipierten Prüfstand nachgewiesen. N2 - The jet grouting technique is frequently used in geotechnical engineering for ground improvement purposes, the formation of retention and foundation elements and also as a means of groundwater control. Due to its almost universal application, the jet grouting process has gained enormously in importance over recent years. A principal goal in the development of the technique is to increase the diameter of jet grouted columns. One way to achieve this is by the addition of compressed air to shroud the grout jet. The process-specific parameters for individual applications are generally based on values derived from experience. As a result, air shrouding is not always deployed under the most efficient operating conditions. Moreover, triple piston pumps are currently the only pumps capable of delivering the required constant material flow. This thesis presents a mathematical model for air shrouding that enables the most efficient operating conditions to be determined. A new understanding of the effectiveness of air shrouding on the grout jet is gained by dynamic pressure and cutting force measurements. Greater flexibility in the application of the jet grouting process is achieved by stabilising the material flow of a dual piston pump with the use of an air chamber. This results in a smaller and more cost-effective plant setup. Both the effectiveness of air shrouding and the optimisation of dual piston pumps are verified using a specially designed testing facility. KW - Düsenstrahlverfahren KW - Druckluft KW - Kolbenpumpe KW - Mathematisches Modell KW - Düsenstrahlverfahren KW - Luftummantelung KW - Kolbenpumpen KW - Massenstrom KW - Jet grouting KW - Air shrouding KW - Piston-pump KW - Mass flow Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1728 ER - TY - BOOK A1 - Becker, Carlo W. A1 - Fuhrmann, Christine A1 - Nagler, Heinz T1 - Gutachten Baukultur in ländlichen Räumen Brandenburgs N2 - Baukultur in ländlichen Räumen ist Alltagsbaukultur, die von vielen Akteuren mitgeprägt wird. Ein großer Teil der Verantwortung für das baukulturelle Erscheinungsbild liegt auf kommunaler und regionaler Ebene. Baukultur in ländlichen Räumen kann nicht allein auf das Thema regionstypisches und historisches Bauen reduziert werden und bezieht sich nicht nur auf die Architektur des Gebäudes. Das baukulturelle Leitbild ist weiter gefasst und bezieht die Infrastruktur, die öffentlichen Räume sowie die Kulturlandschaft mit ein. Baukultur im ländlichen Raum ist ein Gemeinschaftswerk Vieler. Um das landesweite Spektrum widerzuspiegeln, wurden Praxisbeispiele aus Kleinstädten (max. 10.000 Einwohner) und Dörfern aus unterschiedlichen Regionen Brandenburgs untersucht. Im Fokus der Betrachtung steht vor allem die Alltagsbaukultur. Von Interesse sind alle strategischen, planerischen und prozessuale Ansätze, die sich ums Planen und Bauen in ländlichen Räumen drehen und für die zukünftige Entwicklung von Leitbildern, Methoden und Verfahren von Bedeutung sein könnten. Zielsetzung der Untersuchung ist die Erarbeitung eines Leitfadens für die Stärkung der Baukultur im ländlichen Raum. Die Zielgruppe des Leitfadens sind die Akteure der Baukultur in kleineren Städten und Kommunen der ländlichen Regionen Brandenburgs. Der Leitfaden soll jedoch nicht nur als Dokumentation der Ergebnisse dienen. Der Schwerpunkt wird darin liegen, den Prozess aufzuzeigen, der zu einer gelungenen Baukultur geführt hat. Welche Akteurs- und Trägerkonstellationen, welche Instrumente, rechtliche Grundlagen, Beteiligungsverfahren oder Finanzierung sind bei der Umsetzung zur Anwendung gekommen und können anderen Kommunen als Vorbild dienen? KW - Baukultur KW - Brandenburg KW - Ländlicher Raum KW - Kleinstadt KW - Architektur KW - Bautenschutz KW - Beispielsammlung Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-42780 SN - 978-3-940471-36-9 ER - TY - THES A1 - Becker, Juliane T1 - Entwicklung eines Verfahrens zur qualitativen und quantitativen Analyse von Biofilmen mittels automatisierter Fluoreszenzmikroskopie T1 - Development of a method for the qualitative and quantitative analysis of biofilms using automated fluorescence microscopy N2 - Biofilme sind Zusammenschlüsse von Mikroorganismen, die eingebettet in einer selbstproduzierten Matrix vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt sind und eine erhöhte Toleranz gegenüber Antiinfektiva aufweisen. Im Bereich der Humanmedizin werden 65-80 % aller bakteriellen Infektionen mit Biofilmen assoziiert. Problematisch ist die fehlende Biofilmanalytik in der Routinediagnostik, die auch von der Europäischen Gesellschaft für klinische Mikrobiologie und Infektionskrankheiten gefordert wird. So fehlen standardisierte Methoden für den mikroskopischen Nachweis einer Biofilm-assoziierten Infektion, die in situ Quantifizierung von Bakterien auf Implantaten und die Prüfung der Antibiotikaempfindlichkeit von Bakterien in Biofilmen. Mit den in dieser Arbeit etablierten Methoden wurden diese verschiedenen Schwerpunkte im Bereich der bakteriellen Biofilmanalytik beleuchtet. Basierend auf der an der Hochschule Lausitz entwickelten VideoScan-Technologie wurden fluoreszenzmikroskopische Methoden für die Untersuchung von Biofilmen entwickelt. Es wurde ein Modul geschaffen, welches qualitative und quantitative Aussagen über die allgemeine Fähigkeit von Bakterien zur Biofilmbildung treffen kann. Mit Anwendung dieser Methode konnte der Zusammenhang zwischen den genotypischen und phänotypischen Merkmalen von 187 klinischen E. coli-Isolaten und deren Biofilmbildung untersucht werden. Ein weiteres Modul erlaubte die Untersuchung der mit E. coli besiedelten Materialien Glas, Stahl und Titan. Insgesamt 44 Materialstücke (Coupons) wurden auf die Anzahl adhärenter Bakterien, die besiedelte Fläche und die maximal gebildete Biofilmdicke untersucht. Das dritte und letzte Modul fand Anwendung in der Untersuchung der Antibiotikaempfindlichkeit von S. aureus während der Biofilmbildung und unterschiedlich reifer S. aureus-Biofilme. Innerhalb dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die etablierte Methode eine umfangreiche Analyse von Biofilmen für verschiedene Fragestellungen ermöglicht. N2 - Biofilms are associations of microorganisms embedded in a self-produced matrix that are protected from external environmental influences and exhibit increased tolerance to anti-infectives. In human medicine, 65-80% of all bacterial infections are associated with biofilms. The lack of biofilm analysis in routine diagnostics, which is also demanded by the European Society for Clinical Microbiology and Infectious Diseases, is problematic. There is a lack of standardized methods for microscopic detection of biofilm-associated infection, in situ quantification of bacteria on implants, and testing of antibiotic susceptibility of bacteria in biofilms. With the methods established in this work, these different focus areas in the field of bacterial biofilm analysis were regarded. Based on the VideoScan technology developed at the Lausitz University of Applied Sciences, fluorescence microscopic methods for the investigation of biofilms were developed. A module for qualitative and quantitative analysis of the general ability of bacteria to form biofilms was developed. Using this method, the relationship between the genotypic and phenotypic characteristics of 187 clinical E. coli isolates and their biofilm formation could be studied. Another module allowed the study of E. coli colonized materials glass, steel and titanium. A total of 44 pieces of material (coupons) were examined for the number of adherent bacteria, the colonized area and the maximum biofilm thickness. The third and final module was used to investigate the antibiotic sensitivity of S. aureus during biofilm formation and differentially mature S. aureus biofilms. Within this work it could be shown that the established method allows a comprehensive analysis of biofilms for different questions. KW - Biofilm KW - Video-Scan KW - Fluoreszenzmikroskopie KW - Biofilmbildung KW - Fluorescence microscopy KW - Biofilm formation KW - Biofilm KW - Fluoreszenzmikroskopie KW - Bildgebendes Verfahren Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-63787 ER - TY - THES A1 - Becker, Lucas T1 - The influence of the early relaxation phase on the threading dislocation density in strain relaxed Si₁₋ₓGeₓ buffer layers on Si(001) substrates T1 - Der Einfluss der frühen Relaxationsphase auf die Durchstoßversetzungsdichte in Spannungs-relaxierten Si₁₋ₓGeₓ Pufferschichten auf Si(001) Substraten N2 - The integration of germanium (Ge) on silicon (Si) for microelectronics applications requires strain-relaxed SiGe buffer layers (SRB) as virtual substrates. However, the presence of threading dislocations in these layers remains a challenge, as they can affect device performance. Existing methods achieve threading dislocation densities (TDD) around 1 x 10⁵ cm⁻², but a further reduction is desired for industrial applications. A SiGe backside deposition technique originally intended to compensate for wafer bowing surprisingly improves the TDD. The underlying physics remained poorly understood until now. In this work it is shown, that the SiGe backside deposition leads to a parasitic SiGe layer at the edge of the wafer. Partial relaxation of this layer generates dislocations, which fundamentally change the relaxation mechanism of subsequently deposited SiGe layers on the front side. These preexisting dislocations glide from the edge to the center of the wafer, preventing the formation of dislocation bundles and pile-ups. As a result, the TDD decreases significantly for layers with low Ge content. Adjusting the growth conditions and dislocation glide kinetics optimizes early relaxation, achieving a TDD reduction to 4x10⁴ cm⁻² for 25% Ge buffer layers. Additionally, a novel ring deposition technique provides controlled preexisting dislocations at the wafer’s edge, offering better control over the dislocation reservoir than uncontrolled parasitic deposition. Although initial results show promising results, further optimization is needed due to localized mechanical damage during processing. In summary, this research provides insights into strained SiGe layer relaxation, dislocation physics, and their impact on the TDD. By understanding these mechanisms, an enhancement of established buffer approach can be achieved and novel strategies for further TDD reduction can be developed. N2 - Die Integration von Germanium (Ge) auf Silizium (Si) für mikroelektronische Anwendungen erfordert spannungs-relaxierte SiGe-Pufferschichten als virtuelle Substrate. Allerdings stellen Durchstoßversetzungen in diesen Schichten eine Herausforderung dar, da sie die Leistung von Bauelementen beeinträchtigen können. Bestehende Methoden zur Versetzungsreduktion erreichen Versetzungsdichten (TDD) von etwa 1 x 10⁵ cm⁻², aber eine weitere Reduzierung ist für die industrielle Anwendung wünschenswert. Ein Verfahren zur SiGe-Rückseitenabscheidung, das ursprünglich die Waferverbiegung kompensieren sollte, verbessert überraschenderweise die TDD. Die zugrundeliegenden physikalischen Zusammenhänge waren bisher nur unzureichend bekannt. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass die SiGe-Rückseitenabscheidung zu einer parasitären SiGe Schicht am Rande des Wafers führt. Die partielle Relaxation dieser Schicht erzeugt Versetzungen, die den Relaxationsmechanismus der nachfolgend auf der Vorderseite abgeschiedenen SiGe-Schichten grundlegend verändern. Diese bereits vorhandenen Versetzungen gleiten vom Rand des Wafers zum Zentrum, wodurch Versetzungsbündel und lokale Anhäufungen verhindert werden. Infolgedessen kann die Versetzungsdichte bei Schichten mit geringem Ge-Gehalt deutlich reduziert werden. Durch Anpassung der Wachstumsbedingungen und der Kinetik des Versetzungsgleitens kann die frühe Relaxationsphase optimiert werden und somit eine Reduzierung der TDD auf 4x10⁴ cm⁻² für 25% Ge-Pufferschichten erreicht werden. Darüber hinaus wurde eine neuartige Ringdepositionstechnik entwickelt, um für mehr Kontrolle über die Versetzungen am Rande des Wafers zu sorgen als unkontrollierte parasitären Abscheidung. Obwohl erste Ergebnisse vielversprechend sind, ist eine weitere Optimierung aufgrund lokaler mechanischer Schäden während der Verarbeitung notwendig. Zusammenfassend liefert diese Arbeit Einblicke in die Relaxation von verspannten SiGe-Schichten, Versetzungsphysik und deren Auswirkungen auf die TDD. Durch das Verständnis dieser Mechanismen kann der etablierte Pufferansatz verbessert und neue Strategien zur weiteren TDD-Reduzierung entwickelt werden. KW - Silicon KW - Germanium KW - Epitaxy KW - Dislocation KW - Wafer KW - Silizium KW - Epitaxie KW - Versetzungen KW - Wafer KW - Wafer KW - Silicium KW - Epitaxie KW - Versetzung Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-67431 ER - TY - THES A1 - Beisegel, Jesse T1 - Convexity in graphs: vertex order characterisations and graph searching T1 - Konvexität in Graphen: lineare Knotenordnungen und Graphensuchen N2 - We study convexities designed to characterise some of the most fundamental classes of graphs. To this end, we present some known results on this topic in a slightly different form, so as to give a homogeneous representation of a very disparate field. Furthermore, we present some new results on the Caratheodory number of interval graphs and also give a more or less exhaustive account of everything that is known in this context on AT-free graphs, including new results on characterising linear vertex orders and the structure of the intervals of this class. We introduce the new class of bilateral AT-free graphs which is motivated by the linear order characterisation and the convexity used to describe AT-free graphs. We discuss their relation to other known classes and consider the complexity of recognition. Furthermore, as a consequence of notions from abstract convexity we present algorithmic results with regards to some natural subclasses of these. As an application of notion of an extreme vertex of a convex geometry, we discuss structural aspects of avoidable vertices in graphs, which form a generalisation of simplicial vertices. This includes a characterisation of avoidable vertices as simplicial vertices in some minimal triangulation of the graph and a new proof of the existence result. Furthermore, we discuss the algorithmic issues regarding the problem of efficient computation of avoidable vertices in a given graph. This is complemented by an algorithmic application of the concept of avoidable vertices to the maximum weight clique problem, by identifying a rather general class of graphs in which every avoidable vertex is bisimplicial. This leads to a polynomial-time algorithm for the maximum weight clique problem in this class of graphs. Implications of this approach for digraphs are also discussed. All of these results lead to a conjecture concerning the generalisation of avoidable vertices to avoidable paths and we prove this conjecture for paths of length less or equal to two. Finally, we analyse the properties of many different and widely used forms of graph search. Here, we discuss the problem of recognising whether a given vertex can be the last vertex visited by some fixed graph search. Moreover, we present some new aspects of the problem of deciding whether a given spanning tree of a graph is a graph search tree of a particular type of search. We generalise the concept of such trees to many well-known searches and give a broad analysis of the computational complexity of this problem. Both of these discussions are motivated by the use of graph searches in the context of computing properties of convexity. N2 - In dieser Arbeit betrachten wir Konvexitäten, die entworfen wurden, um einige der grundlegendsten Graphenklassen zu charakterisieren. Dazu präsentieren wir einige bekannte Resultate zu diesem Thema in einer abgeänderten Form, um eine homogene Darstellung eines diversen Felds zu bieten. Außerdem, geben wir neue Resultate über die Caratheodory Zahl von Intervallgraphen, sowie einen weitestgehend vollständigen Überblick über alle Ergebnisse bezüglich der charakterisierenden Konvexität von AT-freien Graphen, welcher auch neue Ergebnisse über charakterisierende Knotenordnungen und die Struktur der Intervalle dieser Klasse umfasst. Wir führen die neue Klasse der bilateral AT-freien Graphen ein, welche durch die charakterisierende Knotenordnung und Konvexität der AT-freien Graphen motiviert ist. Wir diskutieren das Verhältnis dieser Graphen zu anderen Unterklassen der AT-freien Graphen und untersuchen die Komplexität ihrer Erkennung. Außerdem geben wir einige algorithmische Ergebnisse zu Unterklassen von bilateral AT-freien Graphen, welche aus der Analyse ihrer Konvexität folgen. Als Anwendung des Begriffs eines Extremknoten einer konvexen Geometrie diskutieren wir einige strukturelle Aspekte von vermeidbaren Knoten, welche eine Verallgemeinerung der simplizialen Knoten darstellen. Dies beinhaltet eine Charakterisierung von vermeidbaren Knoten als simpliziale Knoten einer minimalen Triangulierung eines Graphen, sowie einen neuen Beweis über deren Existenz. Wir analysieren die algorithmischen Aspekte des Erkennungsproblems von vermeidbaren Knoten eines gegebenen Graphen. Diese Ergebnisse verwenden wir, um das Konzept eines vermeidbaren Knotens zur Berechnung von Cliquen maximalen Gewichts algorithmisch auszunutzen, indem eine Klasse ermittelt wird, für die jeder vermeidbare Knoten bisimplizial ist. Dies führt zu einem Polynomialzeitalgorithmus zur Berechnung einer Clique maximalen Gewichts auf dieser Klasse. Die Konsequenzen dieses Ansatzes werden auch für gerichtete Graphen analysiert. Alle diese Ergebnisse geben den Anlass zu einer Vermutung, die die Existenz vermeidbarer Knoten zu der Existenz vermeidbarer Pfade ausweitet; diese Vermutung wird für Pfade der Länge 1 und 2 bewiesen. Schließlich betrachten wir die Eigenschaften einiger unterschiedlicher und häufig genutzter Graphensuchen. Wir diskutieren das Problem der Erkennung von Endknoten dieser Suchen. Außerdem präsentieren wir neue Ergebnisse über die Erkennung von Suchbäumen verschiedener Graphensuchen. Wir verallgemeinern das Konzept solcher Suchbäume, um weitere komplexere Suchstrategien abzufangen, und betrachten die Komplexität der Erkennung solcher Bäume. Diese Untersuchungen sind motiviert durch die häufige Verwendung von Graphensuchen, um Eigenschaften von Konvexitäten algorithmisch zu ermitteln. KW - Graph convexity KW - Convex geometry KW - Graph searching KW - Vertex order characterisation KW - Asteroidal triples KW - Asteroidale Tripel KW - Lineare Knotenordnung KW - Graphensuche KW - Konvexe Geometrie KW - Konvexität KW - Graph KW - Konvexität KW - Konvexe Geometrie Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-51452 ER - TY - RPRT A1 - Beisegel, Jesse A1 - Buhl, Johannes A1 - Israr, Rameez A1 - Schmidt, Johannes A1 - Bambach, Markus A1 - Fügenschuh, Armin T1 - Mixed-integer programming for additive manufacturing T1 - Gemischt-ganzzahlige Programmierung für die additive Fertigung N2 - Since the beginning of its development in the 1950s, mixed integer programming (MIP) has been used for a variety of practical application problems, such as sequence optimization. Exact solution techniques for MIPs, most prominently branch-and-cut techniques, have the advantage (compared to heuristics such as genetic algorithms) that they can generate solutions with optimality certificates. The novel process of additive manufacturing opens up a further perspective for their use. With the two common techniques, Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) and Laser Powder Bed Fusion (LPBD), the sequence in which a given component geometry must be manufactured can be planned. In particular, the heat transfer within the component must be taken into account here, since excessive temperature gradients can lead to internal stresses and warpage after cooling. In order to integrate the temperature, heat transfer models (heat conduction, heat radiation) are integrated into a sequencing model. This leads to the problem class of MIPDECO: MIPs with partial differential equations (PDEs) as further constraints. We present these model approaches for both manufacturing techniques and carry out test calculations for sample geometries in order to demonstrate the feasibility of the approach. N2 - Die gemischt-ganzzahlige Programmierung (GGP) wurde seit Beginn ihrer Entwicklung in den 1950er Jahren für eine Vielzahl praktischer Anwendungsprobleme, wie beispielsweise die Reihenfolgeoptimierung, eingesetzt. Exakte Lösungstechniken für GGPe, allen voran Verzweige-und-Begrenze-Techniken, haben (im Vergleich zu Heuristiken wie Genetischen Algorithmen) den Vorteil, dass sie Lösungen mit Optimalitätszertifikaten generieren können. Das neuartige Verfahren der Additiven Fertigung eröffnet eine weitere Perspektive für deren Einsatz. Mit den beiden gängigen Verfahren "Additive Fertigung mit Drahtlichtbogen" und "Laser-Pulverbett-Schmelzen" lässt sich die Reihenfolge planen, in der eine vorgegebene Bauteilgeometrie gefertigt werden sollte. Dabei ist insbesondere der Wärmeübergang innerhalb des Bauteils zu berücksichtigen, da zu hohe Temperaturgradienten beim Abkühlen zu Eigenspannungen und Verformungen führen können. Zur Integration der Temperatur werden Wärmeübergangsmodelle (Wärmeleitung, Wärmestrahlung) in ein mathematisches Reihenfolgemodell integriert. Dies führt zur Problemklasse von GGPPDGL: GGPe mit partiellen Differentialgleichungen (PDGLn) als weitere Nebenbedingungen. Wir stellen diese Modellansätze für beide Fertigungstechniken vor und führen Testrechnungen für Probegeometrien durch, um die Machbarkeit des Ansatzes zu demonstrieren. T3 - Cottbus Mathematical Preprints - 23, 2021 KW - Wire arc additive manufacturing KW - Laser powder bed fusion KW - Mixed-integer programming KW - Partial differential equations KW - Finite element method KW - Additive Fertigung mit Drahtlichtbogen KW - Laser-Pulverbett-Schmelzen KW - Gemischt-ganzzahlige Programmierung KW - Partielle Differenzialgleichungen KW - Finite-Elemente-Methode KW - Rapid Prototyping KW - Ganzzahlige Optimierung KW - Finite-Elemente-Methode KW - Partielle Differentialgleichung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-57317 ER - TY - THES A1 - Beleniotis, Petros T1 - Physics-based trap modeling of GaN HEMTs T1 - Physikbasierte Trap-Modellierung von GaN-HEMTs N2 - Gallium nitride (GaN) high-electron-mobility transistors (HEMTs) have emerged as the preferred choice for telecommunication system designs, owing to their superior power levels compared to their silicon counterparts, especially at high frequencies and in harsh environments. Despite these advantages, reliable GaN HEMTs have been impeded by challenges such as electron trapping, which significantly impairs transistor functionality. Accurately modeling these effects is essential for the successful deployment of GaN-based designs. Over the past 15 years, the focus has been on empirical models suitable for circuit design. These models often result in a disconnect between modeling and technological advancements, thereby limiting further optimization of device performance. This study presents a novel trap model for GaN HEMTs that combines accuracy with physical principles. The model is broadly applicable, enabling the simulation of current collapse and knee walkout under various bias conditions, and is adaptable to RF applications with exceptional accuracy, through different trap-circuit configurations. The first model configuration is effective in simulating small- and large-signal continuous-wave (CW) RF measurements. It accurately mimics the slow response of electrons in traps to voltage reductions, ensuring efficient performance in simulations where traps maintain a steady state. Its accuracy has been validated through multiple measurements, including pulsed IV, S-parameter measurements, RF power sweeps, and load pull contours. Its development was enhanced by integrating experimental data and theoretical insights, which improved its accuracy and facilitated the development of additional analytical tools, such as statistical and compact modeling for trap localization. The second configuration is advantageous for pulsed RF and switching applications, as well as high-temperature environments. This configuration enables precise characterization of the swift capture time constant, a capability previously unattainable with conventional measurement techniques. Its development followed a systematic approach, beginning with the characterization of trap levels within the band gap of the devices, followed by the application of TCAD simulations to locate the position of traps and assess their impact on device performance. Ultimately, the second trap model configuration incorporates Shockley-Read-Hall (SRH) statistics to model temperature- and bias-dependent trapping, aiming to simulate the slow gate-induced trapping observed in rugged GaN-based low-noise amplifiers (LNAs). The inclusion of SRH statistics addresses significant challenges in GaN HEMT trap modeling. N2 - Galliumnitrid (GaN) High-Electron-Mobility-Transistoren (HEMT) haben sich als vorteilhaft für die Entwicklung von Telekommunikationssystemen herausgestellt, da sie im Vergleich zu Silizium eine höhere Leistung aufweisen, insbesondere bei hohen Frequenzen und in rauen Umgebungen. Trotz dieser Vorteile wird die Zuverlässigkeit von GaN-HEMTs durch Probleme wie Elektroneneinfang in Traps behindert, welches die Transistorfunktion erheblich beeinträchtigt. Die genaue Modellierung dieser Effekte ist für den erfolgreichen Einsatz in GaN-basierten Schaltungen unerlässlich. In den letzten 15 Jahren lag der Schwerpunkt auf empirischen Modellen. Diese Modelle führen häufig zu einer Diskrepanz zwischen der Modellierung und dem realen Verhalten infolge der technologischen Fortschritte, was die weitere Optimierung der Bauelementleistung einschränkt. In dieser Studie wird ein neuartiges Trap-Modell für GaN-HEMTs vorgestellt, das Genauigkeit mit physikalischen Prinzipien verbindet. Das Modell ist vielfältig anwendbar und ermöglicht die Simulation des Stromkollapses und des Knee-walkouts bei verschiedenen Vorspannungsbedingungen. Es ist durch unterschiedliche Modellkonfigurationen mit hoher Genauigkeit für spezielle HF-Anwendungen anpassbar. Die erste Modellkonfiguration eignet sich für die Simulation von HF-Messungen mit kleinen und großen Signalen im Dauerstrichbetrieb. Sie ahmt die langsame Reaktion von Elektronen in Traps auf Spannungsreduzierungen genau nach und gewährleistet eine effiziente Beschreibung des elektrischen Verhaltens, wenn die Traps ihren Ladezustand beibehalten. Die Modellgenauigkeit wurde durch mehrere Messungen überprüft, darunter durch gepulste Strom-Spannungs- und S-Parameter-Messungen, HF-Leistungsvariations- und Load-Pull Kontur-Messungen. Die zweite Modellkonfiguration ist vorteilhaft für gepulste HF- und Schaltanwendungen sowie für Hochtemperaturumgebungen. Diese Konfiguration ermöglicht eine präzise Beschreibung der schnellen Einfangzeitkonstante der Traps, eine Fähigkeit, die bisher bei konventionellen Messtechniken nicht verfügbar war. Die Entwicklung folgte einem systematischen Ansatz, beginnend mit der Charakterisierung der Trapenniveaus innerhalb Bandlücke der Halbleiterbauelemente, gefolgt von der Anwendung von TCAD-Simulationen zur räumlichen Lokalisierung der Traps und zur Bewertung ihrer Auswirkungen auf die Bauelementfunktion. Letztendlich beinhaltet die zweite Modellkonfiguration die Shockley-Read-Hall(SRH)-Statistik, um temperatur- und vorspannungsabhängiges Trapping zu modellieren, mit dem Ziel, das langsame Gate-induzierte Trapping zu simulieren, das in robusten rauscharmen GaN-Verstärkern (LNAs) beobachtet wird. Durch die Einbeziehung der SRH-Statistik wird den erheblichen Herausforderungen bei der Modellierung von GaN-HEMT-Traps entsprochen. KW - Shockley-Read-Hall KW - GaN HEMT KW - Microwaves KW - Compact models KW - Trapping effects KW - Mikrowellen KW - Kompaktmodelle KW - Trapping-Effekte KW - HEMT KW - Galliumnitrid KW - Mikrowelle KW - Modellierung KW - Elektron Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-69331 ER - TY - THES A1 - Belyaeva, Maria T1 - Effects of multiple abiotic stressors on the species and genetic biodiversity of littoral Cladocera in two types of acidic habitats in Germany : hard-water mining lakes and soft-water bog lakes T1 - Effekte multipler abiotischer Stressoren auf die Artendiversität und die genetische Diversität von litoralen Cladocera in zwei Typen versauerter Habitate in Deutschland : Hartwasser-Tagebauseen und Weichwasser-Moorseen N2 - Ecological research on acidic lakes has historically focused on soft-waters, whereas biota in natural and man-made acidic hard-water lakes remains poorly studied. My thesis deals with the effects of multiple abiotic stressors on species and genetic biodiversity of littoral Cladocera in two types of acidic waters in Germany: hard-water mining and soft-water bog lakes. I found that these two types of acidic lakes supported highly distinct cladoceran communities, both with respect to their species diversity and composition, what led to the rejection of my null hypothesis that pH was the only abiotic factor, determining species diversity patterns. Further analyses revealed that, apart from pH, TDS-related parameters and trophy significantly affected species composition of littoral Cladocera in the studied lakes. Particularly the role of TDS and its constituents for colonization of acidic lakes was virtually neglected by previous studies, based on soft-water lakes’ data sets. My study on the genetic diversity of a generalist cladoceran Chydorus sphaericus provided evidence for genetic erosion, i.e. negative effects of abiotic stress in the acidic hard-water mining lakes, but not in the acidic soft-water bog lakes. I conclude that the observed genetic erosion in acidic mining lakes may have negative long-term consequences for population persistence even in broadly tolerant species. In general, biodiversity at both species and genetic levels was much more impaired in the acidic hard-water mining lakes, compared to the naturally acidic soft-water bog lakes. This was possibly due to both ecological (higher abiotic stress) and evolutionary (insufficient time for long-term adaptations to evolve) mechanisms. My results suggest that colonization of acidic hard- and soft-water lakes in each case should require specific physiological adaptations at both species and population levels. The practical relevance of my studies is that they provide the scientific basis for monitoring of acidic hard-water mining lakes based on littoral Cladocera. Especially genetic diversity proved a valuable indicator of water quality in acidic mining lakes, as it provided unique information on population-level responses, being complementary to species diversity assessment. Overall, my results demonstrate that inclusion of acidic hard-water lakes into the research framework as well as comparisons among communities in chemically diverse acidic lakes can result in important new insights, concerning the community organization and adaptations in acidic environments. N2 - In der Vergangenheit konzentrierte sich die ökologische Forschung über saure Seen auf Weichwasserseen, während Lebensgemeinschaften in natürlichen oder künstlichen sauren Hartwasserseen kaum untersucht wurden. Meine Dissertation behandelt die Effekte multipler abiotischer Stressoren auf die Arten- und genetische Diversität litoraler Cladoceren in zwei unterschiedlichen Typen saurer Gewässer: Hartwasser-Tagebauseen und Weichwasser-Moorseen. Meine Ergebnisse haben gezeigt, dass die beiden sauren Gewässertypen sehr unterschiedliche Cladoceren-Gemeinschaften beherbergen. Deswegen musste die Null-Hypothese, dass der pH-Wert als einziger abiotischer Faktor die Arten-Diversität in sauren Seen bestimmt, abgelehnt werden. Weiterhin zeigte sich, dass neben dem pH-Wert TDS (total dissolved solids)-bezogene Parameter und die Trophie signifikant die Artenzusammensetzung der litoralen Cladoceren beeinflussten. Da sich die Untersuchungen bisher auf Weichwasserseen konzentrierten, wurde insbesondere die Rolle der TDS für die Besiedlung von sauren Gewässern allgemein nicht angemessen berücksichtigt. Meine Untersuchung zur genetischen Diversität eines Generalisten, der Cladocere Chydorus sphaericus, ergab Hinweise auf genetische Erosion als Folge von starkem abiotischen Stress in sauren Hartwasser-Tagebauseen, während ähnliches für saure Weichwasser-Moorseen nicht festgestellt werden konnte. Durch genetische Erosion könnte es langfristig selbst bei sehr toleranten Arten zu einem Aussterben der betroffenen Populationen kommen. Insgesamt war die Biodiversität sowohl auf Arten- als auch auf genetischer Ebene in sauren Hartwasser-Tagebauseen viel stärker beeinträchtigt als in sauren Weichwasser-Moorseen. Dafür waren wahrscheinlich neben ökologischen Faktoren, auf Grund stärkerem abiotischen Stress, auch Evolutionsmechanismen, wegen einer zu kurzen Zeit, um Adaptationen in den jungen Tagebauseen zu entwickeln, verantwortlich. Anhand meiner Ergebnisse kann vermutet werden, dass jeweils spezielle physiologische Anpassungen auf Populations- und Art-Ebene für die Besiedlung von sauren Hart- und Weichwasserseen erforderlich sind. Durch diese neuen wissenschaftlichen Grundlagen könnte das Monitoring von sauren Hartwasser-Tagebauseen mithilfe litoraler Cladoceren verbessert werden. Insbesondere die genetische Diversität wäre in Ergänzung zur Artendiversität ein wichtiger Indikator für die Wasserqualität von sauren Hartwasser-Tagebauseen, weil nur sie auch Informationen über Reaktionen auf Populationsebene liefert. Zusammenfassend zeigen meine Ergebnisse, dass wichtige neue Erkenntnisse über Besiedlungsmechanismen und Anpassungen an saure Lebensräume durch die Berücksichtigung von sauren Hartwasserseen und den Vergleich von Lebensgemeinschaften in chemisch unterschiedlichen sauren Seentypen erzielt werden können. KW - Brandenburg KW - Chydoridae KW - Bergbaurestsee KW - Bioindikation KW - Extreme Lebensräume KW - Saure Tagebauseen KW - Bioindikation KW - Evolutionäre Toxikologie KW - Chydoridae KW - Extreme environments KW - Acidic mining lakes KW - Bio-indication KW - Evolutionary toxicology KW - Chydoridae Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-29373 SN - 978-3-8440-2391-6 ER - TY - JOUR A1 - Bembnista, Kamil A1 - Gailing, Ludger T1 - The socio-spatiality of energy borderlands : multidimensional discursive practices regarding the Turów coal mine conflict T1 - Die Sozialräumlichkeit von Energie-Grenzgebieten: mehrdimensionale diskursive Praktiken im Zusammenhang mit dem Konflikt um das Kohlebergwerk in Turów JF - Journal of Borderlands Studies N2 - An important component regarding the climate and energy crisis and its implications is the upheaval in energy production and supply as a fundamental transition in favor of low-carbon energy. The regions of the German-Polish border area studied in this paper encounter different development paths of coal and renewable energy sources. One emblematic recent case in this context is the legal dispute over the closure of the Turów coal mine. The authors investigate to what extent these energy spaces develop between European frameworks, nation-state policies as well as regional and local implementations. The analysis is based on regional discourses of German and Polish newspapers with the highest circulation in the border area. The combination of a discourse analysis and a multidimensional, space-theoretical approach overcomes a simplification of socio-spatial strategies enables a differentiation of the borderlands. Additionally, the examination of the discursive practices provides insights on scaling and network activities as well as on strategies of placeprotection in socio-material energy spaces in the German-Polish borderland. N2 - Eine wichtige Komponente im Hinblick auf die Klima- und Energiekrise und ihre Folgen ist der Umbruch in der Energieerzeugung und -versorgung als grundlegender Übergang zu kohlenstoffarmer Energie. Die in diesem Beitrag untersuchten Regionen im deutsch-polnischen Grenzgebiet treffen auf unterschiedliche Entwicklungspfade von Kohle und erneuerbaren Energiequellen. Ein emblematischer aktueller Fall in diesem Zusammenhang ist der Rechtsstreit um die Schließung des Kohlebergwerks Turów. Die Autoren untersuchen, inwieweit sich diese Energieräume zwischen europäischen Rahmenbedingungen, nationalstaatlicher Politik sowie regionalen und lokalen Umsetzungen entwickeln. Die Analyse basiert auf den regionalen Diskursen der auflagenstärksten deutschen und polnischen Zeitungen im Grenzgebiet. Die Kombination von Diskursanalyse und einem mehrdimensionalen, raumtheoretischen Ansatz überwindet eine Vereinfachung sozialräumlicher Strategien und ermöglicht eine Differenzierung der Grenzräume. Darüber hinaus liefert die Untersuchung der diskursiven Praktiken Erkenntnisse über Skalierungs- und Netzwerkaktivitäten sowie über Strategien der Placeprotection in sozio-materiellen Energieräumen im deutsch-polnischen Grenzgebiet. KW - Energy borderlands KW - Transition in coal regions KW - Multidimensional spatial analysis KW - Polish-German border KW - Energie-Grenzgebiete KW - Übergang in Kohleregionen KW - Multidimensionale Raumanalyse KW - Polnisch-Deutsche Grenze KW - Deutschland KW - Polen, Turow (Wroclaw) KW - Grenzgebiet KW - Energieerzeugung KW - Erneuerbare Energie KW - Kohlenbergbau KW - Regionalanalyse KW - Energiepolitik Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1080/08865655.2024.2330058 SN - 2159-1229 VL - 39 IS - 3 PB - Taylor & Francis CY - London ER - TY - THES A1 - Bempah, Crentsil Kofi T1 - Arsenic contamination of groundwater in south-western part of Ashanti Region of Ghana T1 - Arsen-Kontamination des Grundwassers im südwestlichen Bereich der Ashanti Region in Ghana N2 - Groundwater samples were collected from 63 community wells and boreholes within south-western part of Ashanti Region of Ghana to examine their hydrogeochemical characteristics and elemental features to better understand the sources and mobilization processes responsible for arsenic (As) enrichment as well as the suitability of the groundwater for domestic and agricultural purposes. In addition, gold mine tailings dams were also investigated to ascertain the potential source of As and other trace metals (Fe, Cu, Mn, and Zn) contamination and their dissolution into the adjoining environmental media. Further, two point-of-use As removal technologies were evaluated for their effectiveness and appropriateness. A transparent small volume flow-through cell coupled with a calibrated hand held YSI® Multi-Parameter Water Quality Meter (Model YSI 6 l0-DM/600XL) was used simultaneously to measure indicator field parameters. Anions and cations were determined simultaneously in groundwater samples using Metrohm 761 Compact IC and Dionex 4500i IC system, respectively. Total As and trace metals analysis of the groundwater samples and gold mine tailings were performed on electrothermal and flame atomic absorption spectrometry. As speciation were performed using disposable cartridges. Spatial distribution maps were produced for hydrogen ion concentration (pH), total dissolved solids (TDS), total hardness (TH), electrical conductivity (EC), sodium adsorption ratio (SAR), residual sodium carbonate (RSC) and percentage sodium (% Na) using the geographic information system (GIS). Results for the analysis of groundwater samples from 63 boreholes and wells (depth 1.5-100 m) within the study area demonstrate that the groundwater composition varies from Ca–Mg–HCO3 to Na–K–HCO3 and anoxic in nature. As concentrations ranged from <0.1-72 µg/L and <0.1-83 µg/L during the dry and the wet seasons, respectively. High As concentrations were generally present in the shallow to medium depth (20-70 m) of the aquifer along with high Fe ranging from <0.01-12.3 mg/L and <0.01-16.3 mg/L during the dry and the wet seasons, respectively and relatively low Mn (1.8-498.0 µg/L during the dry season and 2.3-583.8 µg/L during the wet season). The data demonstrated that 59 % of the groundwater samples contained no detectable level of As, 17 and 22 % of the samples gave results with levels of As above the World Health Organization (WHO) guideline value for drinking water standard of 10.0 µg/L, while 24 and 19 % of the samples showed results below the WHO drinking water guideline value during the dry and the wet seasons, respectively. Dissolved inorganic As species predominate with arsenite (As-III) as the main form. It appears that high As concentrations in the study area result from the contribution of different mechanisms which can be grouped into two namely aquifers under oxidizing conditions (aided by sulphide alteration) and aquifers under reducing conditions resulting from the reduction dissolution of arseniferous iron oxyhydroxide that exist as a dispersed phase on the sedimentary grains of the aquifer. In addition, water residence time and different water use practices also influence As concentrations in the groundwater. The results of the gold mine tailings dam revealed elemental concentrations ranging up to 1752 mg/kg As, 75.16 wt.% Fe, 1848.12 mg/kg Mn, 92.17 mg/kg Cu and 177.56 mg/kg Zn. Sulphate was the dominant anion throughout the leachate, reaching a maximum dissolved concentration of 58.43 mg/L. The As concentration levels of the mine tailings were very much higher than the Netherlands soil protection guideline value of 55 mg/kg. A higher amount of the total As content in the mine tailings registered leaching levels in a range of 0.04–0.56 %. It was observed from the study that the groundwater was predominantly soft in nature and its pH in desirable range which is within safe limits for domestic use during the dry season while 82.8 % of the analyzed groundwater samples registered a non-desirable pH range (acidic) during the wet season. The results for the spatial distribution of pH, TDS, TH, EC, SAR, % Na and RSC of the groundwater samples analyzed generally appear to be within safe limits. The two point-of-use As removal technologies evaluated shown that the Three-earthen pot system is the most effective and appropriate technology. Moving forward, it is my anticipation that the findings of this study will serve as a master piece to advice policy makers, well and borehole owners about the dangers or potential risks associated with As and other trace metals in drinking water supplies sourced from groundwater and how these can be managed. In addition, this research has identified high-risk As-contaminated areas, potential health issues, methodology for assessing As in groundwater, and a broad outline of two point-of-use As treatment options which can target risk populations to protect public health and help shape the national, regional, municipal and districts water monitoring policies. N2 - Es wurden Grundwasserproben von 63 gemeinschaftlichen Brunnen und Bohrlöchern im Südwesten der Region von Ashanti in Ghana entnommen, um ihre hydrogeochemischen Eigenschaften und ihre elementare Beschaffenheit zu analysieren. In diesem Zusammenhang wurde das Ziel verfolgt, die Quellen und die Mobilisierungsprozesse, die für die Arsenanreicherung (As) verantwortlich sind, besser zu erfassen. Gleichzeitig ging es auch darum, die Eignung des Grundwassers im Bereich der Haushalte und der Landwirtschaft zu prüfen. Des Weiteren wurden auch Goldminenbetriebe erforscht, um sich über die potentielle Arsen-Quellen-Kontaminierung und die Kontaminierung durch andere Spurenmetalle (wie z.B. Fe, Cu, Mn und Zn) zu versichern und die Auflösung in den angrenzenden Bereichen der Umgebung festzustellen. Des Weiteren wurden die Entfernungstechnologien mit zwei Nutzungspunkten für As auf ihre Wirkungskraft und Eignung überprüft. Eine transparente Durchflusszelle mit einem geringen Volumen, gekoppelt mit einem kalibrierten, manuellen Multiparameter-Wasserqualitätsmesser des Typs YSI® (Modell YSI 6 l0-DM/600XL) wurden gleichzeitig eingesetzt, um die Feldparameter des Indikators zu messen. Die Anionen und die Katoden wurden gleichzeitig in den Grundwasserproben ermittelt. In diesem Zusammenhang wurden jeweils das System Metrohm 761 Compact IC und das System Dionex 4500i IC eingesetzt. Die Gesamtanalyse der As- und Spurenmetallwerte innerhalb der Grundwasserproben und in den Goldminenbetrieben wurden mit Hilfe der elektrothermischen Flammen-Atomabsorptionsspektrometrie ermittelt. Die Speziation des As wurde mittels Einwegkartuschen bestimmt. Es wurden räumliche Verteilungskarten für die Konzentration der Wasserstoffionen (pH), die Gesamtmenge der aufgelösten Festkörper (TDS), die Gesamthärte (TH), die elektrische Leitkapazität (EC), das Absorptionsniveau von Natrium (SAR), die Menge des Restnatriumkarbonats (RSC) und den Prozentsatz von Natrium (% Na) erstellt. Dies erfolgte mittels des geographischen Informationssystems (GIS). Die Ergebnisse der Analyse der Grundwasserproben von 63 Bohrlöchern und Brunnen (von einer Tiefe von 1,5 bis 100 m) im Rahmen des Forschungsbereiches beweisen, dass die Grundwasserzusammensetzung unterschiedlich gestaltet ist und von der Beschaffenheit des Typs Ca–Mg–HCO3 bis zur Beschaffenheit des Typs Na–K–HCO3 und der anoxischen Beschaffenheit reicht. Die As-Konzentrationen waren in der Trocken- bzw. in der Regenzeit im Bereich zwischen <0,1-72 µg/L bzw. <0,1-83 µg/L g angesiedelt. Hohe As-Konzentrationen waren im Allgemeinen im seichten Bereich bis zu einer mittleren Tiefe (von 20 bis 70 m) des Aquifers vorhanden. Hier fanden sich auch entsprechend hohe Fe-Mengen zwischen <0,01-12,3 mg/L und <0,01-16,3 mg/L während der Trocken- bzw. Regenzeit. Der Mn-Wert war während der Trockenzeit ziemlich niedrig (zwischen 1,8 und 498,0 µg/L während der Trockenzeit und zwischen 2,3 und 583,8 µg/L während der Regenzeit). Die Daten bewiesen, dass 59 % der Grundwasserproben ein nicht erfassbares Niveau von As aufwies. 17 und 22 % der Proben ergaben As-Niveaus oberhalb des von Seiten der Weltgesundheitsorganisation (WHO) vorgeschriebenen Wertes für den Trinkwasserstandards in Höhe von 10,0 µg/L, während 24 und 19 % der Proben Werte während der Trocken- bzw. Regenzeit unterhalb des Wertes der WHO-Richtlinie für Trinkwasser ergab. Die aufgelösten unorganischen As-Typen herrschen mit dem Arsenittyp (As-III) als Hauptform vor. Es geht hervor, dass die hohen As-Konzentrationen innerhalb des Bereichs der Studie auf den Beitrag der verschiedenen Mechanismen zurückzuführen sind, die in zwei Aquifere aufgeteilt werden können: einerseits das Aquifer bei oxydierenden Bedingungen (die durch eine Sulphidalteration unterstützt werden) und andererseits das Aquifer bei reduzierenden Bedingungen, die auf die reduzierende Auflösung des As-haltigen Eisenoxidhydroxids zurückzuführen sind, das in Form einer Dispersionsphase auf den Sedimentkörnern des Aquifers vorhanden ist. Des Weiteren beeinflussen auch die Aufenthaltszeit des Wassers und die verschiedenen Praxen der Nutzung des Wassers die As-Konzentrationen im Grundwasser. Aus den Ergebnissen des Stauwerks der Goldminen gehen Konzentrationen bis zu 1752 mg/kg As, 75.16 wt.% Fe, 1848.12 mg/kg Mn, 92.17 mg/kg Cu und 177.56 mg/kg Zn hervor. Sulfat war das Hauptanion im Sickerwasser und erreicht eine höchste Konzentration bei Auflösung in Höhe von 58,43 mg/L. Die Konzentrationsniveaus des Arsens der Goldminen lagen weit über der niederländischen Richtlinie für den Bodenschutz, die einen Wert in Höhe von 55 mg/kg vorschreibt. Eine höhere Gesamtmenge an As-Gehalt in den Goldminen ergab Sickerwasserniveaus im Bereich zwischen 0,04 und 0,56 %. Im Rahmen der Studie wurde beobachtet, dass das Grundwasser hauptsächlich weich war und sein pH-Wert im vorgeschriebenen Bereich lag, d.h. innerhalb der sicheren Grenzwerte für den häuslichen Gebrauch während der Trockenzeit, während 82,8 % der analysierten Grundwasserproben während der Regenzeit einen unerwünschten pH-Wert (als Säuren) aufwiesen. Die Ergebnisse hinsichtlich der räumlichen Verteilung von pH, TDS, TH, EC, SAR, % Na und RSC der analysierten Grundwasserproben befinden sich innerhalb der sicheren Grenzwerte. Die Entfernungstechnologien für As mit zwei Nutzungspunkten, die im Rahmen der vorliegenden Studie bewertet wurden, haben aufgezeigt, dass das System mit den drei Erdkolken die wirkungsvollste und angemessenste Technologie darstellt. Im weiteren Verlauf der Forschungsarbeit nehme ich vorweg, dass die Erkenntnisse dieser wissenschaftlichen Arbeit der Beratung von Politikern, Besitzern von Brunnen und Bohrlöchern dienen werden, um sie bezüglich der Gefahren und potentiellen Risiken in Verbindung mit diesen Phänomenen des As aufzuklären. Ich denke hier beispielsweise an andere As-Spurenelemente in der Trinkwasserversorgung, die aus Grundwasserquellen stammen. Die Studie behandelt auch die Modalitäten, nach denen diese Risiken und Probleme bezüglich des As gemanagt werden können. Des Weiteren wurden im Rahmen dieser Studie As-kontaminierte Bereiche mit hohem Risiko, potentielle gesundheitliche Probleme, eine Methode für die Bewertung des As im Grundwasser und ein allgemeines Konzept mit zwei Nutzungspunkten als Optionen zwecks As-Entfernung behandelt. Diese Behandlungsoptionen richten sich an die dem Risiko ausgesetzte Bevölkerung als Zielgruppe, um die öffentliche Gesundheit zu schützen und die nationalen, regionalen, Gemeinde- und Bezirksrichtlinien für die Überwachung der Gewässer auf politischer Ebene zu gestalten. KW - Arsenic contamination KW - Groundwater KW - Gold mine tailings KW - Trace metals KW - Removal technologies KW - Spurenmetalle KW - Entfernungstechnologie KW - Arsenverschmutzung KW - Grundwasser KW - Goldminenbetrieb KW - Ghana KW - Ashanti KW - Goldbergbau KW - Grundwasserverschmutzung KW - Arsen KW - Spurenmetall KW - Gewässerreinigung Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-31961 ER - TY - THES A1 - Bendig, Martin T1 - Ein modellbasierter Beitrag zur räumlichen und zeitlichen Analyse von Sektorenkopplungspotenzialen im transformierten Energieversorgungssystem T1 - A model based contribution to spatial and temporal analysis of potentials for sector coupling in transformed energy supply systems N2 - Das deutsche Energieversorgungssystem soll bis zum Jahr 2050 umfassend transformiert werden. Auch wenn es auf dem Pfad zur vollständigen Dekarbonisierung der Energieversorgung noch eine Vielzahl technischer Herausforderungen gibt, ist davon auszugehen, dass an der politischen Ambition einer treibhausgasneutralen Energieversorgung bis spätestens zum Jahr 2045 festgehalten wird. Klimaschutz ist jedoch nur eine Dimension im Spannungsfeld Energiewende. Es gilt, Ökologie, Wirtschaftlichkeit, technische Realisierbarkeit und Versorgungssicherheit sowie gesellschaftliche Aspekte in Einklang zu bringen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, einen wissenschaftlichen Beitrag zur Untersuchung eines durch erneuerbare Energieanlagen dominierten Energieversorgungssystems im Jahr 2050 zu leisten. Die Einspeisung elektrischer Energie aus Wind- und Photovoltaikanlagen unterliegt jedoch hohen Fluktuationen. Aus diesem Grund sind im zukünftigen Energieversorgungssystem hohe temporäre Energieüberschüsse und -defizite zu erwarten. Eine mögliche Lösung könnte hierfür die Sektorenkopplung darstellen. Die vollständige Kopplung dieser Sektoren würde es ermöglichen, hohe Energieüberschüsse sinnvoll zu verwenden oder auftretende Energiedefizite auszugleichen. Bedingt durch die fluktuierende EE-Einspeisung sind die Potenziale zur Nutzung von überschüssiger elektrischer Energie in anderen Energie- und Wirtschaftssektoren im Zeitverlauf jedoch nicht konstant. Aus diesem Grund erscheint es sinnvoll, die Diskussion über Sektorenkopplungspotenziale auf zeitlich und räumlich aufgelöste Untersuchungen zu stützen. Ohne die Prognose und Modellierung von zeitlich und räumlich hoch aufgelösten Einspeise- und Lastzeitreihen ist es nicht möglich, zielführende Aussagen über Sektorenkopplungspotenziale und eine bedarfsgerechte Energiebereitstellung im zukünftigen Energieversorgungssystem zu treffen. Zur Quantifizierung und Prognose zukünftiger Sektorenkopplungspotenziale wurde im Rahmen dieser Dissertation ein vielseitig einsetzbares Energiemodell entwickelt und detailliert vorgestellt. Hierbei handelt es sich um eine modular aufgebaute, Microsoft Excel-basierte Lösung in Verbindung mit Visual Basic for Applications. So ist es möglich, das Modell auf jedem modernen Windowssystem ohne weitere Software zu verwenden. Das Energiemodell wurde anschließend auf eine geeignete Modellregion für das Jahr 2050 angewendet. Im Energiemodell werden elektrische Erzeugungs- und Lastzeitreihen in stündlicher Auflösung für bis zu 200 Modellknoten (räumliche Auflösung) ermittelt, miteinander verrechnet und auf mehreren Modellebenen aggregiert. Am Beispiel der gewählten Modellregion konnten so die Sektorenkopplungspotenziale im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse umfangreich diskutiert werden. Damit war es möglich, die Forschungsfragen dieser Dissertation detailliert zu beantworten. N2 - Until the year 2050, the German energy supply system shall be transformed comprehensively. Along the path to completely decarbonized energy and economic sectors lie many technical challenges. Nevertheless, it is to be expected, that the German government will continue to pursue its ambition to reach a greenhouse gas-neutral energy supply system by the year 2045 at the latest. However, climate protection is but one aspect of the German Energiewende. It is imperative to reconcile ecology, profitability, technical feasibility, security of supply as well as social aspects. This dissertation aims to provide a scientific contribution to analysing an energy supply system in 2050, that is dominated by renewable energy plants. However, power generation and therefore energy infeed from wind and solar energy systems is subject to high levels of fluctuation. For this reason, temporary energy deficits and surpluses are to be expected. Sector coupling could provide a possible solution to this problem. By energetically coupling the energy and economic sectors, energy surpluses in one sector can be used to supply the energy demand in other sectors. However, due to the fluctuating energy infeed from wind turbines and photovoltaic systems, these sector coupling potentials are also not temporally constant and subject to fluctuations. Therefore, it seems reasonable to analyse and discuss sector coupling potentials with high temporal and spatial resolution. Without modelling and forecasting spatially and temporally resolved time series for energy infeed and demand, it is not possible to make well-founded statements about future sector coupling potentials and a needs-based energy supply. As part of this dissertation, in order to quantify and forecast future sector coupling potentials, a versatile energy system model was developed and described in detail. The model was structured modularly and implemented in Microsoft Excel in conjunction with Visual Basic for Applications. Thereby, it is possible to run the model on any regular Windows operating system without the need for specialized hard or software. In addition, the energy model was used to analyse a suitable model region for the year 2050. The energy model was used to quantify and forecast energy infeed and demand with hourly resolution for up to 200 model nodes (spatial resolution). These time series were then offset against each other and aggregated at different model levels. Using the model region as an example, sector coupling potentials for the year 2050 could be discussed in detail as part of a sensitivity analysis. Thereby, it was possible to answer the research questions of this dissertation. KW - Sektorenkopplung KW - Energieversorgungssystem KW - Energiesystemmodellierung KW - Sector coupling KW - Energy supply system KW - Energy system modelling KW - Energieversorgung KW - Sektorkopplung Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-59749 ER - TY - THES A1 - Berding, Jens T1 - Entwicklung eines wandlungsfähigen Pressensystems mit Servospindelantrieb T1 - Development of a versatile press system with servo spindle drives N2 - Unternehmen der Umformtechnik sehen sich vermehrt steigenden Anforderungen bei schwankenden Einflussfaktoren ausgesetzt. Für eine wirtschaftliche Fertigung sind Pressen erforderlich, die sich den steigenden Anforderungen und schwankenden Einflussfaktoren anpassen und mit möglichst hoher Produktivität, Qualität und Wirtschaftlichkeit eine breite Produktpalette fertigen können. Unter diesen Voraussetzungen bietet sich der Einsatz von kraftgebundenen Servospindelpressen an. Diese ermöglichen frei programmierbare Stößelbewegungsprofile und stellen die Nennkraft über den gesamten Stößelhub zur Verfügung. Allerdings erfüllen die bekannten Servospindelpressen die Forderung nach wandlungsfähigen Pressen, welche an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden, besonders die Änderung der Abfolge von Teilprozessen und der Austausch von Maschinenkomponenten, nur sehr eingeschränkt. Aus diesem Grund wird ein neuartiges wandelbares Pressensystem entwickelt. Dieses soll dem Anwender weitreichende Vorteile bringen: Die Nennkraft des Pressensystems wird auf mehrere, in Durchlaufrichtung der Teile frei positionierbare und miteinander koppelbare Pressenmodule mit eigenen Pressenantrieben und -stößeln aufgeteilt. Durch Servospindelantriebe werden prozessangepasste Stößelbewegungsprofile für einzelne Teilprozesse ermöglicht. Dies erlaubt eine wandelbare Anordnung von Teilprozessen, wodurch die Prozesskette skaliert werden kann. Unterstützt wird die Wandlungsfähigkeit des Pressensystems, indem es durch den Anwender erweitert werden kann und sich weitere Prozesse wie Schweißen, Löten oder Kleben integrieren lassen. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung des beschriebenen wandlungsfähigen Pressensystems mit Servospindelantrieb für die Komplettbearbeitung von kleinen Bauteilen. Grundlage bildet die Untersuchung des Standes der Pressentechnik und der Methoden der Produktentwicklung. Der Entwicklungsprozess wird in die Phasen Anforderungsfindung, Konzeptfindung und Entwurfsfindung gegliedert. Zur Überprüfung wird aus dem Entwurf ein Prototyp ausgearbeitet. Im Anschluss werden Maßnahmen zur Produktstrukturierung durchgeführt, aus denen die Weiterentwicklung des Entwurfes zu einer Typengruppe und einem Baukastensystem resultiert. Zum Abschluss wird das Pressensystem bewertet, sein Einsatzspektrum beschrieben und das Pressensystem innerhalb bestehender Pressen eingeordnet. N2 - Companies that supply forming technology are confronted with increasing demands and varying influences. Nowadays, presses which can be adapted to more stringent requirements and changing influencing factors are a prerequisite for an economical production. These presses have to manufacture a wide range of products with high productivity and quality while considering the costs. In the light of the above, the use of force-linked servo-presses with ball screw is recommended. These servo screw presses permit a freely programmable ram's movement and constant press force during the ram's stroke. Even so, the known servo screw presses only satisfy insufficiently the demand for changeable presses, which can be adapted to various requirements. Examples of changeability in forming technology are the modification of the sequence of subprocesses or the replacement of machine components. For that reason, a new changeable press system is to be developed. This is intended to bring the following advantages for the user: The nominal force is allocated to several press modules with separate press drives and rams, which can be positioned freely and combined to other press modules. The servo-drive with ball screw enables a process-adapted ram's movement for separated subprocesses. By this means, the sequence of subprocesses is changeable and the process chain can be scaled. The changeability is contributed by the possibility to extend the press system as well as to integrate further processes such as welding, soldering and adhesive bonding. The objective of this examination is to develop a changeable press system with servo-drive and ball screw for all-in-one processing of small components. Basis therefor is an investigation into the state of press technology and product development methods. The product development process is divided into three phases: the requirements analysis, the conceptual design and the embodiment design. In order to verify the embodiment design, a detail design for a prototype is being compiled. Subsequently, product structuring methods are implemented. These further development results in a type group and a modular system. Finally, the changeable press system is valued, the range of applications is explained and a classification within existing presses will be given. KW - Umformtechnik KW - Pressensystem KW - Wandlungsfähigkeit KW - Servopresse KW - Spindelpresse KW - Forming technology KW - Press system KW - Adaptability KW - Servo press KW - Spindle press KW - Presse KW - Spindel KW - Servomotor Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41227 SN - 978-3-86624-633-1 PB - Winter-Industries GmbH CY - Berlin ER -