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The use of stated preference surveys for the valuation of environmental goods in developing countries has to take into account that there is substantial public distrust towards institutions providing environmental goods under valuation. Thus, high protest responses and low-value estimates may indicate rejection/protest against the institutional setting of the survey, rather than the dislike or low welfare effects of these goods. In this context, we investigate the effects of institutional trust on value estimates by examining the performance of three different institutions government, conservation NGO, and farmers in a case study aimed at eliciting preferences for conserving different types of biodiver- sity within orchards in the Cape Floristic Region a biodiversity hotspot in South Africa threatened by the expansion and intensification of agriculture. We find that institutional trust has an effect on preferences and willingness to pay, with farmers leading to the highest level of trust and value estimates, followed rather closely by a conservation NGO, and, with some distance, by the government with the lowest trust level and value estimates. In terms of preferences for biodiversity conservation, our results show that respondents prefer measures to conserve endangered and endemic species over measures primarily aimed at providing ecosystem services. For future studies in developing countries, we recommend selecting an institutional setting based on the study’s purpose: institutions with high levels of trust should be prioritised for studies aiming to value a good per se, while existing institutions should be prioritised for studies valuing a policy to provide a good within an existing institutional framework.
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.
Carbon emission output is one major global problem. Technologies considered environmentally friendly often come with massive drawbacks since current technologies rely on the use of (heavy) metals and rare earth elements (REEs) which have toxic effects when released into the environment. Phytoextraction may depict an innovative supply of metals, while removing contamination of agricultural land at the same time. Metallophytes are not only capable of surviving the toxicity of released metals, they are also able to extract metals from soil making the land usable for agricultural purposes. After doing so the biomass of these plants can be harvested and used to produce bio-ores with 99-100% purity. Being deemed a scientific curiosity for long, research about these plants and their potential use has awakened from its 20 years long slumber and is growing at an accelerating pace. Usage of those phytes to recycle bottom ashes from municipal solid waste incineration, treat waste water and remediate closed mining sites and much more is germinating. Accumulating plants were put from field to the lab and more recently are being put back from the laboratories on the fields. The current gaps in available data are about to be filled and will show if these plants are able to deal with greater challenges than surviving under the conditions they do, which in itself is astonishing already.
The CRISPR/Cas9 technology is nowadays a common tool for genome editing to achieve new insights into, e.g., diagnostics and therapeutics in cancer and genetic disorders. Cell proliferation and anti-cancer drug response studies are widely used to evaluate the impact of editing. However, these assays are often time-consuming, expensive and reproducibility is an issue. To overcome this, we developed a fast and cheap assay that combines a fully automated multispectral fluorescence microscopy platform with a nuclei staining and open source software analysis. Here, we generated different LEDGF/p75 model cell lines to validate the effect on proliferation and chemosensitivity. Therefore, a fast protocol for an optimized all-in-one attempt for cytotoxicity screenings and proliferation analysis of adherent cells in a 96-well plate format was established using differential staining with two fluorescent dyes (Hoechst 33342 and propidium iodide) for live/dead cell discrimination. Subsequently, an automated cell nuclei count and analysis was performed using bioimage informatics. With the new established assay technology, up to 50000 cells/well can be detected and analyzed in a 96-well plate, resulting in a fast and accurate verification of viability and proliferation with consistency of 98 % compared to manual counting. Our screening revealed that LEDGF depletion using CRISPR/Cas9 showed a diminished proliferation and chemosensitivity independent of cell line origin. Moreover, LEDGF depletion caused a significant increase in 𝛾H2AX foci, indicating a substantial increase in DNA double strand breaks. LEDGF/p75 overexpression enhanced proliferation and chemoresistance underlining the role of LEDGF in DNA damage response. Independent of cancer cell type, LEDGF/p75 is a central player in DNA damage repair and is implicated in chemoresistance. Moreover, our automated fluorescence biosensor technology allowed fast and reliable data acquisition without any fixation or additional washing steps. Additionally, data analysis was implemented using modular open source software that can be adapted as needed.
Unter dem Dach des HochschulCampus Kleinstadtforschung (HCKF) haben auch verschiedene Lehrprojekte stattgefunden. Dieses Heft zeigt die Ergebnisse von zwei unterschiedlichen Veranstaltungen an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg und an der Universität Kassel. In beiden Projekten setzen sich die Studierenden mittels unterschiedlicher Methoden und Fallstudien mit den Bahnhöfen, dem Bahnhofsumfeld von Kleinstädten auseinander. Sie analysierten den Zustand, eruierten die frühere und heutige sowie mögliche zukünftige Bedeutung dieser für die Stadt und entwickelten Ideen für eine Planung mittels Zwischenschritten von Szenarien, Leitbildern, Entwürfen, Betreibermodellen, Nutzungsstudien etc. So entsteht ein reich bebildertes Heft mit zahlreichen Denkanstössen für brandenburgische und thüringische Kleinstädte und deren Umgang mit dem Bahnhof.
Diese Arbeit fokussiert sich auf die quasi-statische Modellierung für den Grenzfall niedriger Frequenzen. Die mathematische Modellstruktur des differentiell elektrostatisch angetriebenen Nano-e-Drive-Aktors wird beleuchtet und eine Methode der Parameterschätzung auf Basis der harmonischen Verzerrungen vorgestellt. Dies erlaubt die Modellierung der gesamten Statik des Aktors. Die Pull-in Spannung, für welche die Elektroden in Kontakt kommen und das Bauteil kurzgeschlossen wird, kann zerstörungsfrei bestimmt werden. Beispielhaft wird die Anwendung als Mikrolautsprecher diskutiert. Diese Anwendung ist durch ein stark gedämpftes System, das ein breitbandiges Signal wiedergeben soll, geprägt. Zielgrößen sind der Schalldruckpegel, der zur Auslenkung der Aktoren verknüpft ist und harmonische Verzerrungen, welche ein Maß für die Wiedergabequalität sind. Weiterhin werden Strategien zur effizienten Verknüpfung des ordnungsreduzierten Modells mit FEM-Simulationen zur Einschätzung von Fertigungstoleranzen aufgezeigt und neue Design-Richtungen zur Verbesserung des Aktors vorgeschlagen. Am Beispiel des Cantilevers wird demonstriert, dass die zerstörungsfreie Schätzung des Pull-ins auf andere MEMS-Systeme übertragbar ist. Abschließend wird eine effektive Methode zur Modellkonstruktion aus FEM Simulationen im Fall eines differentiellen Antriebs für Systeme, die auf ein ordnungsreduziertes Modell mit einem Freiheitsgrad projiziert werden können, vorgestellt.
Zweite Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Instrumental- und Gesangspädagogik vom 19. Juli 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Instrumental- und Gesangspädagogik vom 18. September 2019 i. d. F. der Zweiten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Instrumental- und Gesangspädagogik vom 19. Juli 2024
Erste Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Energietechnik und Energiewirtschaft (M. Sc.) vom 19. Juli 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Energietechnik und Energiewirtschaft vom 23. August 2021 i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Energietechnik und Energiewirtschaft (M. Sc.) vom 19. Juli 2024
Erste Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Energietechnik und Energiewirtschaft (B. Sc.) vom 19. Juli 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Energietechnik und Energiewirtschaft vom 04. Juni 2021 i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Energietechnik und Energiewirtschaft (B. Sc.) vom 19. Juli 2024
Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Lehramt Primarstufe vom 19. Juli 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Lehramt Primarstufe vom 28. September 2023 (AMbl. 22/2023) i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Lehramt Primarstufe (B. Sc.) vom 19. Juli 2024
Um die technische Nutzung und die Vergleichbarkeit der grenzflächenaktivierten Lipase aus dem Mikroorganismus Thermomyces lanuginosus zu verbessern, sollten die kinetischen Parameter unter Berücksichtigung der Größe der reaktiven Grenzfläche und der Stofftransportvorgänge in Grenzflächennähe ermittelt werden. Da bisher keine Versuchsanordnung die Möglichkeit zur parallelen Reaktionsuntersuchung und zur Strömungsuntersuchung von Flüssig-Flüssigphasenreaktionen bot, wurde der Horizontal-Laminar-Fluss-Reaktor (HLFR) entwickelt und wesentliche Aspekte der Entwicklung eingehend beschrieben. Die Innovation des Reaktors bestand darin, dass eine kontinuierliche parallele Strömung zweier nicht mischbarer fluider Phasen ermöglicht wurde. An einer gemeinsamen Phasengrenzfläche mit einer konstanten Grenzflächengröße konnte die enzymatische Umsetzung stattfinden. Um den HLFR für eine kinetische Untersuchung anzuwenden, wurde das Mischungsverhalten mithilfe von Verweilzeitverteilungskurven aufgenommen und die Versuchsanordnung als Reaktorschaltung modelliert. Hierbei zeigte sich, dass unter Anwendung einer vergleichbaren Reaktionskinetik der Gesamtreaktor als kontinuierlich gerührter Satzreaktor modelliert werden kann. Zur Untersuchung der Stofftransporteinflüsse auf die Reaktion sollte neben der Konzentrationsuntersuchung die Strömungsvorgänge innerhalb der Phasen messtechnisch zugänglich gemacht werden. Aufgrund der begrenzten geometrischen Abmessungen wurde auf die Particle-Imaging-Velocimetry zurückgegriffen. Notwendige Anpassungen an der Versuchsanordnung zur Integration der Messmethode und eine Validierung der Strömungsmessung wurden detailliert beschrieben.
Anschließend an die Entwicklung der Versuchsanordnung wurde am Beispiel der Lipase aus dem Mikroorganismus Thermomyces lanoginosus die Bestimmung der kinetischen Parameter für die Hydrolyse von nativen Rapsöl mithilfe eines Michaelis-Menten-Ansatzes mit kompetitiver Produkthemmung durchgeführt. Die Ermittlung des Reaktionsfortschritts erfolgte durch Messung der Konzentration der freien Fettsäuren in der Ölphase durch nicht wässrige Titration. Zur Berechnung der kinetischen Parameter wurde sowohl die Differentialmethode als auch die Integralmethode angewendet. Parallel wurden die gewonnenen Daten mit den beobachteten Strömungsprofilen der PIV-Messung kombiniert und ein möglicher Einfluss der Schubspannung in Grenzflächennähe als maßgeblicher Faktor für die effektive Reaktionsgeschwindigkeit diskutiert. Des Weiteren konnte eine bereits durch die Literatur beschriebene Abhängigkeit zwischen dem Strömungszustand im Reaktionssystem und der Reaktionsgeschwindigkeit bestätigt werden. Als Ergebnis der Untersuchung wurde für die untersuchte Lipase unter Anwendung von nativen Rapsöl als Substrat eine maximale Reaktionsgeschwindigkeit von 2,1 mmol/m^2min und eine Inhibierungskonstante für das Produkt von 6,88 mol/m^3 ermittelt.
Zur aktuellen Forschung regulärer Sturm-Liouville-Probleme (SLP) gehört eine durch F. Atkinson definierte Klasse von Differentialgleichungen, deren Spektraltheorie unabhängig von der Operatorentheorie entwickelt wurde.
In der vorliegenden Arbeit wählen wir einen neuen Zugang über die Theorie der unbeschränkten Hermiteschen Operatoren: Zu den SLP vom Atkinson-Typ werden äquivalente Matrix-Eigenwertprobleme AY = λY konstruiert, deren unendlich-dimensionale Matrizen A eine tridiagonale Gestalt besitzen. Die Matrizen A können aufgefasst werden als unbeschränkte Hermitesche Jacobi-Operatoren H des Hilbertschen Folgenraumes – jene Operatoren H sind mittels der Cayley-Transformation fortsetzbar zu (nicht eindeutigen) selbstadjungierten Operatoren S ⊃ H. Dabei werden die jeweiligen S durch die separierten Randbedingungen des zugrundeliegenden SLP charakterisiert.
Hinsichtlich der Spektralanalyse wird der abstrakte Spektralsatz mit einbezogen, gemäß welchem eine Stieltjes-Integraldarstellung zur Resolventen des Operators S existiert. Die Sprungstellen der Belegungsfunktion ϱ(λ) entsprechen den Eigenwerten von S; zugleich stimmen sie überein mit den Eigenwerten des SLP vom Atkinson-Typ. Jene Sprungstellen sind lokalisierbar mittels der Theorie orthogonaler Polynome. Hierbei werden spezielle Polynome des Askey-Schemas betrachtet, für welche ϱ(λ) eine orthogonalisierende Belegungsfunktion darstellt. Wesentlich sind die Polynome für die Konstruktion holomorpher Funktionen, deren Nullstellen den Eigenwerten des SLP entsprechen.
In order to create alloys with exceptional properties for orthopedic uses, this study focuses on the impact of zirconium (Zr) content on the structural, electrochemical, and tribological qualities of nanostructured Ti–25NbxZr [x = 5, 10, 15, 20, 25, and 30 atomic (at.) %] alloys. The structural evolution was investigated using XRD and SEM techniques. The mechanical characteristics of the produced alloys, including Vickers hardness and Young’s modulus, were measured. In addition, the corrosion tests were performed using the OCP, EIS, and PD methods in Ringer’s solution within the independent pH range at 37°C. A ball-on-disc tribometer was used to investigate the tribological behavior of the alloys under various loads and wet conditions using the Ringer solution. It has been verified that Zr content (at. %) in the alloys had an impact on their morphologies, structural evolution, and mechanical characteristics. According to the morphological analysis, the particle and crystallite size decreases with increasing Zr content. Young’s modulus and Vickers hardness show the same tendency. The EIS data demonstrated that a single passive film formed on the alloy surfaces, and the addition of Zr enhanced the corrosion resistance of the passive films. The polarization curves demonstrate that the alloys had low corrosion current densities and large passive areas without the passive films disintegrating. Likewise, the inclusion of Zr resulted in a reduction in the corrosion and passive current density values. All of these results suggested that the titanium alloys exhibit a more noble electrochemical activity caused by Zr. From the tribological perspective, it was found that the friction coefficient of the alloys reduced with increasing Zr content.
Infections with COVID-19 in enclosed public spaces, where virus-laden aerosol particles can accumulate over time, have significantly contributed to the rapid spread of the virus. It is therefore of great importance to understand the transport and dispersion process of aerosol particles in such spaces, especially against the background of future pandemics. In this work, we present a Lagrangian-Particle-Tracking experiment to assess the mixed convective flow in a classroom with different ventilation strategies. For this purpose, thermal plumes were created by heated dummies, and a collimated LED light-sheet with ~0.4 m thickness was used for illumination of helium filled soap bubbles (HFSB) acting as passive tracer particles. In this way, the Lagrangian trajectories of the particles were recorded at two approximately 4.2 m × 2.8 m large fields using the novel 2D-Shake-The-Box-Method. As a result, time-resolved trajectories of over 300,000 simultaneously tracked HFSB have been reconstructed, so that both small-scale and large-scale properties of the flow are visualized quantitatively across the entire cross-section of the room. The trajectories show that the thermal plumes create lengthwise circulating vortices, which cannot be destroyed across the entire cross-section of the room by opening or tilting a window. Furthermore, the mixing in the room through the operation of an air purifier is higher compared to opening a window, which suggests that this strategy in combination with its air filtering capability is the most effective strategy to prevent infections.
This publication has been written in response to the 8th Sino-German Conference held from June 15 to 17, 2023 at the Brandenburg University of Technology in Cottbus, Germany. Contextualising "SARS-CoV-2 in technology and environment in science, engineering and art", the conference sought to exchange on researching current evolving technoscientific lifeworlds, on pandemic socio-technical environments, and on relations of transcultural political economies. Drawn on the various concerns running through the conference's lively variety of topics, the essay addresses problematic ways of scientific knowledge productions through visual materials. Mostly used decoratively, rarely adequately referenced, these materials reveal risky imprints. Consequently, it is well worth taking a closer look at where, how, and for which reasons visual materials are mobilized in academia.
The accumulation of heavy metal in oil palm plantation soils is a growing concern due to its potential environmental and health implications. This study aimed to investigate the accumulation of heavy metal on oil palm plantation soil fertilized with palm oil mill effluent POME. The research appraised the extent of contamination in oil palm plantation soil in Ikpoba Okha local government area of Edo state Nigeria. Soil sample were collected from different soil depth ranges 0-15cm, 15-30cm, 30-45cm, 45-60cm and 60-70cm of POME treated soil at five locations (2-6) and the control location 1 within oil palm plantations. The concentrations of the heavy metals (Cu, Mn, Zn, Ni, Pb, Cd, Cr, As, Hg) were analyzed using the atomic absorption spectrometry (AAS). The results show that the application of POME as fertilizer led to increased concentration of heavy metals. Significant difference at (p < 0.05) level in concentration was obtained across the different depths of the treated locations for the metals compared to the background location. However, As and Hg were not significantly different between the POME treated soil and control location. The impacts of POME treatment have greater effects on the concentration of the essential metal (Cu, Mn, Zn, Ni) compare to the non-essential metal (Pb, Cr, Cd, As, Hg). The concentration of the metals was below the permissible limits of regulatory standards. The increase concentration of the essential metal could have potential implications of soil contamination due to accumulation over time. The soil had contamination factor and pollution load index of low to moderate contamination and pollution. The control location 1 had the closest similarity with the location 6. The study proposed recommendation for POME usage as organic fertilizer in agricultural soil but with close monitory.
While urban life can be characterized by endeavors to settle stable and safe environments, for many people, urban space is rarely stable or safe; it is uncertain, troubled, imbued with challenges and perpetually under pressure. As the concept of unsettled appears to define the contemporary urban experience, this multidisciplinary book investigates the conflicts and possibilities of settling and unsettling through open and speculative analysis. The analytical prism of unsettled renders urban space an indeterminate ground unfolding through routines, temporalities and contestations in constant tension between settling and unsettling. Such contrasting experiences are contingent on how urban societies confront, undergo and overcome turbulence and difficulties in time and space. Contributions drawing on theoretical reflections and empirical accounts—from Argentina, Austria, Germany, Greece, Italy, the Netherlands, the UAE, the UK, the USA and Vietnam—give insights into plural occurrences of the unsettled, which might tie down or unleash transformative, liberatory and emancipatory potentials. This book is for students, professionals and researchers interested in the uncertainties, foundations, disturbances, inconsistencies, residuals and blind fields, which constitute the urban both as lived space and as social, cultural and political ideal.
Assessing alternative agricultural water management strategies requires long-term field trials or vast data collection for model calibration and simulation. This work aims to assess whether an uncalibrated agro-hydrological model using global input datasets for climate, soil and crop information can serve as a decision support tool for crop water management under data scarcity. This study employs the Cool Farm Tool Water (CFTW) at eight eddy covariance sites of the FLUXNET2015 dataset. CFTW is tested using global (CFTWglobal) and local (CFTWlocal) input datasets under current and alternative management scenarios. Results show that the use of global datasets for estimating daily evapotranspiration had little effect on the median Root Mean Square Error (RMSE) (CFTWglobal: 1.70 mm, CFTWlocal: 1.79 mm), while, however, the median model bias is much greater (CFTWglobal: - 18.6%, CFTWlocal: - 4.3%). Furthermore, the periods of water stress were little affected by the use of local or global data (median accuracy: 0.84), whereas the use of global data inputs led to a significant overestimation of irrigation water requirements (median difference: 110 mm). The model performance improves predominantly through the use of more representative local precipitation data, followed by local reference evapotranspiration and soil for some European growing seasons. We identify model outputs that can support decision-making when relying on global data, such as periods of water stress and the daily dynamics of water use. However, our findings also emphasize the difficulty of overcoming data scarcity in decision-making in agricultural water management. Furthermore, we provide recommendations for enhancing model performance and thus may increase the accessibility of reliable decision support tools in the future.
Lösungen zu Magazin 1 – Dreiecke : alles zu den Themen rechtwinkliges und allgemeines Dreieck
(2022)
Beim Magazin „Lösungen zu Magazin 1“ zum Serious Game re:construction handelt es sich um das Lösungsheft zum Thema Dreiecke. Neben spannend verpackter Theorie zu den Themen rechtwinkliges und allgemeines Dreieck befinden sich in diesem Heft auch die Lösungen zu Übungsaufgaben, Rätseln und Experimenten zum Nachmachen. Ebenso gibt es wissenswerte Fakten, Witze sowie Verweise (via Link und QR-Code) zu Lernvideos und anderen interessanten Quellen, um sich das Thema der Dreiecke zu erschließen. Das Magazin 1 ohne Lösungen finden Sie im „Magazin 1“. Zu den Lernzielen gehören: Eigenschaften des rechtwinkligen Dreiecks erkennen; Seiten im rechtwinkligen Dreieck benennen; Sinus, Cosinus, Tangens im rechtwinkligen Dreieck anwenden; Satz des Pythagoras anwenden; Eigenschaften des allgemeinen Dreiecks kennen; Cosinussatz im allgemeinen Dreieck anwenden; Sinussatz im allgemeinen Dreieck anwenden.
Im Magazin 3 zum Serious Game re:construction geht es um das Thema Kraft zerlegen: grafische und analytische Kräftezerlegung. Neben spannend verpackter Theorie zu beiden Themen befinden sich in diesem Heft auch Witze, Übungsaufgaben, Rätsel und Experimente zum Nachmachen. Ebenso gibt es Verweise (via Link und QR-Code) zu Lernvideos und anderen interessanten Quellen, um sich das Thema der Kräftezerlegung zu erschließen. In diesem Magazin sind keine Lösungen enthalten. Diese sind im Magazin „Lösungen zu Magazin 3“ enthalten. Zu den Lernzielen gehören: Definition der Kraftzerlegung kennen; Grund für die Zerlegung von Kräften kennen; Kraftzerlegung mit Koordinatensystem, Maßstab & Kraftvektor durchführen; Kraftzerlegung mit Winkelfunktionen Sinus & Cosinus durchführen; Kraftzerlegung mit analytische Methode durchführen; Zusammenhang zwischen rechtwinkligem Dreieck & Kraftkomponenten erkennen.
Im Magazin 2 zum Serious Game re:construction geht es um die Axiome: Gleichgewichts-, Wechselwirkungsaxiom und das Axiom der Linienflüchtigkeit. Neben spannend verpackter Theorie zu allen drei Themen befinden sich in diesem Heft auch wissenswerte Fakten, Übungsaufgaben, Rätsel und Experimente zum Nachmachen. Ebenso gibt es Verweise (via Link und QR-Code) zu Lernvideos und anderen interessanten Quellen, um sich das Thema der Axiome zu erschließen. In diesem Magazin sind keine Lösungen enthalten. Diese sind im Magazin „Lösungen zu Magazin 2“ enthalten. Zu den Lernzielen gehören: Kräftegleichgewicht beschreiben und darstellen; Kräftegleichgewicht realisieren; Wechselwirkung von Kräften beschreiben und darstellen (Actio = Reactio); Unterschied zwischen Gleichgewicht und Wechselwirkung erkennen; Linienflüchtigkeit von Kräften beschreiben und darstellen; die Verbindung zwischen Vektoren und Kräften benennen und beschreiben; Kräfte als Vektoren zeichnen/darstellen.
Beim Magazin „Lösungen zu Magazin 3“ zum Serious Game re:construction handelt es sich um das Lösungsheft zum Thema Kraft zerlegen. Neben spannend verpackter Theorie zu den Themen grafische und analytische Kräftezerlegung befinden sich in diesem Heft auch die Lösungen zu Übungsaufgaben, Rätseln und Experimenten zum Nachmachen. Ebenso gibt es Witze sowie Verweise (via Link und QR-Code) zu Lernvideos und anderen interessanten Quellen, um sich das Thema der Kräftezerlegung zu erschließen. Das Magazin 3 ohne Lösungen finden Sie im „Magazin 3“. Zu den Lernzielen gehören: Definition der Kraftzerlegung kennen; Grund für die Zerlegung von Kräften kennen; Kraftzerlegung mit Koordinatensystem, Maßstab & Kraftvektor durchführen; Kraftzerlegung mit Winkelfunktionen Sinus & Cosinus durchführen; Kraftzerlegung mit analytische Methode durchführen; Zusammenhang zwischen rechtwinkligem Dreieck & Kraftkomponenten erkennen.
Beim Magazin „Lösungen zu Magazin 2“ zum Serious Game re:construction handelt es sich um das Lösungsheft zum Thema Axiome. Neben spannend verpackter Theorie zu den Themen Gleichgewichts-, Wechselwirkungsaxiom und das Axiom der Linienflüchtigkeit befinden sich in diesem Heft auch die Lösungen zu den Übungsaufgaben, Rätseln und Experimenten zum Nachmachen. Ebenso gibt es wissenswerte Fakten sowie Verweise (via Link und QR-Code) zu Lernvideos und anderen interessanten Quellen, um sich das Thema der Axiome zu erschließen. Das Magazin 2 ohne Lösungen finden Sie im „Magazin 2“. Zu den Lernzielen gehören: Kräftegleichgewicht beschreiben und darstellen; Kräftegleichgewicht realisieren; Wechselwirkung von Kräften beschreiben und darstellen (Actio = Reactio); Unterschied zwischen Gleichgewicht und Wechselwirkung erkennen; Linienflüchtigkeit von Kräften beschreiben und darstellen; die Verbindung zwischen Vektoren und Kräften benennen und beschreiben; Kräfte als Vektoren zeichnen/darstellen.
Im Magazin 1 zum Serious Game re:construction geht es um das Thema Dreiecke: Rechtwinkliges und allgemeines Dreieck. Neben spannend verpackter Theorie zu beiden Themen befinden sich in diesem Heft auch wissenswerte Fakten, Witze, Übungsaufgaben, Rätsel und Experimente zum Nachmachen. Ebenso gibt es Verweise (via Link und QR-Code) zu Lernvideos und anderen interessanten Quellen, um sich das Thema der Dreiecke zu erschließen. In diesem Magazin sind keine Lösungen enthalten. Diese sind im Magazin „Lösungen zu Magazin 1“ enthalten. Zu den Lernzielen gehören: Eigenschaften des rechtwinkligen Dreiecks erkennen; Seiten im rechtwinkligen Dreieck benennen; Sinus, Cosinus, Tangens im rechtwinkligen Dreieck anwenden; Satz des Pythagoras anwenden; Eigenschaften des allgemeinen Dreiecks kennen; Cosinussatz im allgemeinen Dreieck anwenden; Sinussatz im allgemeinen Dreieck anwenden.
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.
Ressourcen- und energieeffiziente Konstruktionen : 28. Brandenburgischer Bauingenieurtag BBIT 2024
(2024)
Der 28. Brandenburgische Bauingenieurtag 2024 an der BTU Cottbus-Senftenberg widmet sich den angestrebten Zielen einer Ressourcen- und Klimaneutralität. Möglich wird dies durch innovative Ansätze und interdisziplinäre Planungs-, Bau- und Betriebsprozesse. Die Referenten zeigen Herausforderungen und Lösungen bei der Entwicklung klimaneutraler Baustoffe und Bauteile sowie deren Weiterverwendung und Kreislauffähigkeit. Darüber hinaus werden Erkenntnisse zur Ertüchtigung und Erhaltung vorhandener Bausubstanz sowie zu leichten, hybriden und adaptiven Konstruktionsansätzen vorgestellt.
Managing decisions in software development, especially in the agile context, is a challenging task. Often, decisions can be traced back through actions taken or the source code. However, the "Why?" behind these decisions is frequently unclear. The absence of explanations significantly complicates future development, maintenance, or further advancements. Also intriguing is the question of "Why not?" – why was an alternative solution discarded? These questions are central to software developers.
In contrast, linear models like the waterfall approach tend to over-document. Product and process documentation, along with detailed manuals, are common. However, they fail to address the dilemma of asymmetry between supply and demand. The paradigm shift towards agile methods hasn't solved this problem, possibly exacerbating it. Though the agile manifesto emphasizes communication over documentation, many developers misunderstand it, considering code the sole documentation.
This work addresses this issue within the Scrum framework, aiming to integrate the documentation of important decisions more systematically. It includes a literature review to determine what and to what extent should be documented. Additionally, it explores how this documentation can be effectively integrated into the Scrum process.
To achieve these goals, practical experiences were gathered through interviews and a comprehensive survey. Industry-experienced software developers and several hundred students participated in case studies. The resulting data complement existing research and help identify ways to structure documentation, processing, and reuse decision knowledge in Scrum.
Based on these insights, an extension of the Scrum framework called Custom-MADE Scrum was derived. It features an adaptive and flexible approach to documenting decisions and their rationale. It also defines clear responsibilities and provides process modules for the structured integration of decision documentation. This extension can be integrated into both existing and new projects. In addition to the extension, a tool called Custom-MADE Editor was developed. It aims to leverage automation to streamline documentation within Custom-MADE Scrum, making the process as efficient as possible.
Overall, the author presents a flexible approach to systematically integrate decision documentation into the Scrum framework. The results are based on various empirical works.
Dritte Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Informatik vom 11. Juni 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Informatik (M. Sc.) vom 01. Juli 2008 (Abl. 22/2008) i. d. F. der Dritten Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Informatik (M. Sc.) vom 11. Juni 2024
Zweite Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Informatik vom 11. Juni 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Informatik (B. Sc.) vom 01. Juli 2008 (Abl. 22/2008) i. d. F. der Zweiten Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Informatik (B. Sc.) vom 11. Juni 2024
Berichtigung: Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizintechnik vom 15. März 2024
Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizintechnik vom 15. März 2024 (Lesefassung nach Berichtigung)
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizintechnik vom 04. Oktober 2022 i. d. F. der ersten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizintechnik vom 15. März 2024
Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Artificial Intelligence vom 05. Juni 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Artificial Intelligence (M. Sc.) vom 15. August 2022 (AMbl. 13/2022) i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Artificial Intelligence (M. Sc.) vom 05. Juni 2024
Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Künstliche Intelligenz Technologie vom 05. Juni 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Künstliche Intelligenz Technologie vom 15. August 2022 (AMbl. 14/2022) i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Künstliche Intelligenz Techno-logie (M. Sc.) vom 05. Juni 2024
Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Cyber Security vom 05. Juni 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Cyber Security vom 22. September 2017 (AMbl. 24/2017) i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Cyber Security (M. Sc.) vom 05. Juni 2024
Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizininformatik vom 05. Juni 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizininformatik (B. Sc.) vom 27. September 2016 (AMbl. 15/2016) i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Medizininformatik (B. Sc.) vom 05. Juni 2024
In einem von erneuerbaren Energien dominierten Energiesystem spielen Speichertechnologien eine zentrale Rolle. Im Rahmen der deutschen Energiewende entstehen momentan mehrere Demonstrationsprojekte, in welchen regenerativer Strom mittels Wasserelektrolyse in Form von Wasserstoff gespeichert wird und sektorenübergreifend Anwendung findet.
Zur technischen und ökonomischen Bewertung von Szenarien, welche bereits heute von Relevanz sind, werden im Rahmen dieser Arbeit Simulationen durchgeführt. Hierfür werden mehrere auf regenerativen Energien und Wasserstoff basierende Systempfade mit den Zielapplikationen Wasserstoffbereitstellung für Industrieanwendungen, Wasserstoff-Gasnetzeinspeisung und Rückverstromung entworfen. Darüber hinaus wird auch ein zukünftiges Szenario zur saisonalen Stromspeicherung betrachtet.
Als Voraussetzung der Simulation werden die in den Systempfaden vorkommenden Komponenten in Matlab/Simulink von Grund auf abgebildet und je nach Zielstellung logisch miteinander verschalten. Die Elektrolyseanlage als zentrale Komponente verfügt hierbei über den höchsten Detailgrad. Zur Erhebung technischer Kennfelder als auch zur Charakterisierung des Betriebsverhaltens werden weitreichende Untersuchungen an einem realen Druckelektrolyseur durchgeführt, woraufhin eine Implementierung der erhobenen Daten in das Modell erfolgt. Die Energiebereitstellung in den Simulationen geschieht mittels Windkraft und Photovoltaik, welche direkt oder zur Wasserstoffherstellung genutzt wird. Der Wasserstoff wird je nach Einsatzstrategie weiter verdichtet, einer Speicherlösung zugeführt und anschließend rückverstromt. Zur Deckung des Wasserstoffbedarfs bzw. der Stromabnahmeprofile wird eine Sensitivitätsanalyse zur Dimensionierung der Systemkomponenten durchgeführt. Der Hauptfokus liegt hierbei auf der Sicherstellung der Versorgungssicherheit.
Aufgrund seines Detailgrades schließt das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Modell die Lücke zwischen der Komponenten- und der Systemmodellierung. Somit findet es in der zielgerichteten Analyse von realen Wasserstoff-Versorgungspfaden seine Anwendung.
Aufbauend auf der technischen Simulation werden die rechtlichen Rahmenbedingungen der Systempfade dargestellt und anhand eines spezifisch angepassten Kostenmodells die Wasserstoff- und Stromgestehungskosten berechnet sowie die Kostenverteilung hinsichtlich der Kostenbestandteile und Komponenten dargestellt.
Die Hauptfaktoren der Gestehungskosten liegen in der Strombereitstellung, gefolgt von der Elektrolyse. Für die Wasserstoffspeicherung und Rückverstromung fallen vergleichsweise geringe Kosten an. Der angesetzte Zinssatz und eventuelle Abgaben haben einen wesentlichen Einfluss auf die Strom- und Wasserstoffkosten. Die Höhe der anfallenden Abgaben ist stark vom Anwendungsfall abhängig und muss für jeden Einzelfall gesondert betrachtet werden. Ein maßgeblicher Entfall von Abgaben liegt bei der Eigenversorgung ohne Leitung durch ein öffentliches Netz vor.
Die stetige Verkleinerung der Strukturgrößen bei der Halbleiterfertigung ermöglicht die Herstellung von integrierten Schaltungen, die immer komplexere Aufgaben erfüllen können und dabei von Generation zu Generation kompakter, energieeffizienter und kostengünstiger werden. Ein Nachteil dieser Skalierung ist die zunehmende Anfälligkeit gegenüber verschiedenen physikalischen Effekten, die im Betrieb temporäre oder permanente Fehlern verursachen können. Dies erhöht die Notwendigkeit, Maßnahmen zu implementieren, die diese Fehler kompensieren und damit die Zuverlässigkeit der Schaltung steigern.
Diese Dissertation beschreibt die Entwicklung und Implementierung von Methoden für einen gezielten Einsatz von Hardware-Redundanz beim Entwurf fehlertoleranter digitaler Schaltungen. Die entwickelten Methoden bilden die Grundlage für eine rechnergestützte Entwurfsraumexploration, bei der auf der Basis eines gegebenen Schaltungsentwurfs eine Vielzahl fehlertoleranter Entwurfskandidaten automatisiert erzeugt und evaluiert werden kann.
Zur Bewertung der Kosten der verwendeten Hardware-Redundanz werden mehrere Verfahren vorgestellt, um die Veränderung von Schaltungsfläche, Verarbeitungsleistung und Verlustleistung zu bestimmen. Dazu gehört auch die Entwicklung und Evaluierung von Methoden, die Abschätzungen auf der Grundlage struktureller Eigenschaften und vorhandener Teilergebnisse liefern. Diese erreichen eine deutliche Beschleunigung gegenüber herkömmlichen Logiksynthesen und ermöglichen so in verschiedenen Phasen der Entwurfsraumexploration einen jeweils geeigneten Kompromiss zwischen Laufzeit und Genauigkeit.
Für die Berechnung der Zuverlässigkeit und der erwarteten Lebensdauer von Entwurfskandidaten wird ein Modellierungsansatz eingeführt, der es ermöglicht, temporäre und permanente Fehler gemeinsam zu berücksichtigen. Darüber hinaus beschreibt die Dissertation einen Algorithmus zur automatischen Generierung entsprechender Modelle. Dieser wird verwendet, um für eine exemplarische Menge von Hardware-Redundanzstrategien die jeweils erreichbare Steigerung der erwarteten Lebensdauer zu berechnen. Die Ergebnisse geben Aufschluss über den Einfluss verschiedener Entwurfsentscheidungen und Randbedingungen auf die Wirksamkeit der eingesetzten Fehlertoleranzmaßnahmen.
This thesis deals with the energy system transformation of coal-dependent developing countries in the context of climate change mitigation. It departs from the hypothesis that phasing-out the unabated use of coal for power generation, while scaling up carbon-free alternatives, represents a major challenge for coal-endowed developing countries and emerging economies. This challenge is constituted in multiple economic, political and societal determinants for sustained and expanded coal-use. This thesis adopts a political economy perspective and examines those determinants in detail. It focuses on how different societal and political actors are affected the use of coal, and interprets the distributional implications of reforms away from coal as key restrictions for their political feasibility. Given the heterogeneity in the historical, socio-economic, political, and institutional characteristics that different countries exhibit, which are hypothesized to impact on the drivers behind coal-use, this thesis adopts a case-study based approach. It focuses on two large Asian economies, Indonesia and India, as coal-endowed emerging economics with a pivotal relevance in global climate protection efforts. Three main chapters represent the core of this thesis. The first main chapter of this thesis examines the political economy of the power sector and coal mining in Indonesia, focusing on the drivers for the continued use of coal for electricity generation. It presents an expert-interview case study, based on the perspective of 90 expert stakeholder in Indonesia´s energy and climate policy, at national and subnational level. The study identifies key societal and political actors behind Indonesia´s energy- and climate policies driving coal-use, spells out their objectives, and examines how these actor-specific interests’ effect on energy and climate policies. The second main chapter of this thesis studies the implications of an Indian energy transition away from coal-use along three dimensions: the distributional impacts towards households, the implications for employment, and the impact on competitiveness of industries. The input-output based, distributional- incidence case study analyses the concentration of impacts for key societal groups affected by a coal phase-out and renewable energy phase-in, and its spatial distribution across Indian states and regions. The third main chapter of this thesis studies the cost-competitiveness of renewable energy alternatives to coal in Indonesia. The energy modelling based analysis shows how the cost-optimal composition of Indonesia´s power sector in coming decades would comprise high shares of coal-fired electricity. The three main chapters of this thesis identify political economy challenges to a transition away from coal, outlining how a successful coal phase-out will require focusing on its context-dependent distributional and political implications.
Significance of storm spatiotemporal variability and movement in flood hydrodynamic modelling
(2024)
This dissertation aims to explore the impact of various storm properties on computational flood modelling and to propose a method for integrating them into flood risk assessment. It focuses on three key areas:
Firstly, it examines within-storm variability, investigating how variations in storm intensity, duration, and spatial distribution affect runoff dynamics. Through a systematic theoretical approach, the study generates synthetic rainfall signals with different hyetograph variabilities and applies them to a hydrodynamic model. The results highlight the significant influence of storm spatiotemporal variability on runoff response, affecting peak discharge, hydrograph shapes, and flooded areas. Temporal variability emerges as particularly dominant, overshadowing spatial variability and other storm properties such as return period and volume. The study emphasizes the spatial dependency of these effects within the drainage network.
Secondly, it investigates the role of storm movement in flood modelling, recognizing its potential to alter runoff dynamics and inundation patterns. By generating synthetic rain hyetographs traversing the catchment area at varying velocities and directions, the study shows that storm movement significantly impacts runoff response and flood extents. Higher storm velocities lead to more pronounced peaks and faster runoff onsets, resulting in larger flooded areas. The direction of storm movement plays a crucial role, with storms aligning with the average stream direction causing the highest peaks and flooded areas. The magnitude of this influence varies depending on the location within the catchment.
Finally, the dissertation introduces a dynamic spatiotemporal rainfall model aimed at preserving storm event properties. Using an event-based approach, dynamic precipitation events are identified and regenerated, ensuring the conservation of storm spatiotemporal variability and movement characteristics. This facilitates the generation of more physically plausible and spatiotemporally coherent precipitation time series. The model prioritizes user accessibility, offering a practical tool for integrating storm properties into flood computation modelling and risk analysis frameworks. By addressing these aspects of storm behaviour, the dissertation contributes to enhancing the accuracy and effectiveness of flood modelling, thereby improving flood risk mitigation efforts.