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Background: Food sustainability is becoming increasingly important for the achievement of sustainable development goals, especially in light of recent global challenges of climate change, geopolitical conflict and the increasing vulnerability of food systems. The world is emphasising the importance of holistic approaches to agriculture and food systems to tackle these challenges. Germany’s Sustainable Development Strategy for 2030 associates SDGs 2, 3 12 and 15 with sustainable agriculture and food systems as crucial elements to achieve these goals. However, with the lack of knowledge in this area, and the scarcity of tools to monitor and assess food sustainability, it has become crucial to investigate potential holistic approaches and frameworks to assess the sustainability of food systems.
Purpose: This study uses the national framework of Sustainable Development Goals (SDGs), as the only available valid holistic framework, to explore the sustainability of the bread system in Germany. It operationalises the SDGs to bakery level to identify significant indicators that could, potentially, be used to assess the sustainability of artisan bakeries, and identify to which SDGs the bakeries contribute.
Methods: This study utilises a mixed-methods research design to address the multi-disciplinary nature of the food sustainability concept. It critically evaluates the SDG framework and identifies a set of indicators, which are expanded with further indicators to address the cultural dimension of bread as a cultural heritage. To collect data, a 26-item questionnaire was issued to 586 artisan bakeries with a response rate of 8.8% (n = 52); the 52 bakeries own 562 branches. This was followed by interviews with an acceptance rate of 19% (n = 10). Descriptive and inferential statistics were used to analyse the quantitative data, while the interviews were transcribed from German to English and coded using NVivo 11.
Results: Sustainable bread is redefined from a holistic perspective encompassing theory, policies and artisan bakeries. The results confirm that bakeries positively contribute to bread sustainability in Germany, as well as towards achieving the national SDGs. Progress areas include energy efficiency, sustainable packaging, local procurement, heritage promotion, waste reduction and ecolabels. Interestingly, individual bakeries appear to be slightly more sustainable than chains due to their flexibility in adapting to new practices and their use of organic products; however, chain bakeries are slightly less sustainable, but are proven to be more efficient in terms of productivity and market reach.
People in a social network are connected, and their homogeneity is reflected by the similarity of their attributes. For effective clustering, the similarities among people within a cluster must be much higher than the similarities between different clusters. Traditional clustering algorithms like hierarchical (agglomerative) or k-medoids take distances between objects as input and find clusters of objects. The distance functions used should comply with the triangle inequality (TI) property, but sometimes this property may be violated, thus negatively impacting the quality of the generated clusters.
However, in social networks, meaningful clusters can be found even though TI violates. One possibility is a quantum-logic-based clique-guided non-TI clustering approach. The commuting quantum query language (CQQL) is the base for this approach. The CQQL allows the formulation of queries that incorporate both Boolean and similarity conditions. It calculates the similarity value between two objects.
Furthermore, attributes may not have equal impact on similarity and affect the resulting clusters. CQQL incorporates weights to express the varying importance of sub-conditions in a query while preserving consistency with Boolean algebra. This enables personalization of results through relevance feedback (RF).
The main challenge of comparing clusterings is that there is no ground truth data. In such situations, human-generated gold standard clustering can be used. The question is how to compare the performance of clusterings. A noteworthy technique involves counting the pairs of objects that are grouped identically in both clusterings. By doing so, a clustering distance is calculated that measures the dissimilarity.
To validate the non-TI clustering approach, experiments are conducted on social networks of different sizes. Three central questions are addressed by the experiments mentioned: first, is it possible to find meaningful clusters even though TI violates; second, how does a user interact with the system to provide feedback based on their needs; and third, how fast do the detected clusters based on the proposed approach converge to the ideal solution?
To sum up, the experiments’ objective is to demonstrate the validity of a theoretical approach. The research findings presented here provide sufficient evidence for detecting meaningful clusters based on user interaction. Furthermore, the experiments clearly demonstrate that the non-TI clustering approach can be used as an RF technique in clustering.
The present research aims to analyze the possibilities of introducing the living “Intangible Cultural Heritage” as Supplement of Knowledge into the formal educational system particularly the Early Childhood Education in the Far North Region of Cameroon - irrespective of the 2003 Convention for the Safeguarding of the Intangible Cultural Heritage and the 2005 Convention on the Protection and Promotion of the Diversity of Cultural Expressions. This Region is purposively selected for its stronghold of multifarious and diverse ethno-cultural (id)entities and citadel of the country’s enshrined traditions. The rural area of Kolara is conveniently chosen to explore how to blend the receding ethno-cultural heritage with the formal education system in accordance with the aim of education in Cameroon and therefore could be an example of how to train citizens firmly rooted in their cultures but also opened to the world. It presupposes that the current formal primary educational system is not constructive for primary school starters. On the basis of a combination of participatory research and systematic data collection methods, three educational heritages could be outlined: the ethno-cultural traditional educations specific to the two major ethno-cultures Tupuri and Fulbé and the Islamic Arabic educational heritage peculiar to Muslims, predominantly Fulbé. In this context, it could be determined to what extend the formal education is ethno-cultural specific, environment related and learner centered.
In the time of increased awareness about the environment problems by the public opinion and also intensive international efforts to reduce emissions of greenhouse gases, as well increase of the generation of electrical energy to facilitate industrial growth, the conference offers broad contribution towards achieving the goals of diversification and sustainable development.
Focus of the student conference is to promote the discussion of views from scientists and students from Wroclaw University of Technology, Technical University of Ostrava and Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg.
The conference is a unique teaching session motivating the students to write science related papers, prepare presentations and discus future developments. It is a formal part of the curriculum offered as an elective module, accompanied by a technical excursion.
1. Erste Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Bauingenieurwesen (B. Sc.) vom 21. September 2023
2. Lesefassung: Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Bauingenieurwesen (B. Sc.) vom 04. Oktober 2022 i. d. F. der ersten Änderungs-satzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Bauingenieurwesen (B. Sc.) vom 21. September 2023
1. Erste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Architektur vom 21. September 2023
2. Lesefassung: Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Architektur (M. Sc.) vom 29. September 2022 i. d. F. der ersten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Architektur (M. Sc.) vom 21. September 2023
Im Zeitraum von März bis Juni 2023 wurde vom Lehrstuhl für Produktionswirtschaft der BTU Cottbus-Senftenberg die Studie mit dem Titel „Die Produktionssteuerung im digitalen Zeitalter“ als Online-Umfrage durchgeführt. 125 Personen mit operativen, planerischen und strategischen Funktionen in der Produktion oder des produktionsnahen Umfeldes beantworteten den Fragebogen. Die Studie zeigt, dass bei vielen Praktikern ein sehr klares Bild vorherrscht, was die Produktionssteuerung der Zukunft leisten muss. Die Erweiterung der Produktionssteuerung um Künstliche Intelligenz wird in sehr starkem Maße als sinnvoll erachtet, um die Effizienz am Shop-Floor bei hoher Komplexität der Leistungsprozesse auch in Zukunft aufrechtzuerhalten. Die ausgewerteten Daten zeigen, dass die aktuellen Systeme der Produktionssteuerung die Nutzer nicht in dem Ausmaß unterstützen, wie es erwartet wird. Die Nutzer sind gefordert, ihr Wissen und ihre Kompetenzen einzusetzen, um funktionale Defizite der Anwendungen zu kompensieren. Die Kooperation von Menschen und KI in der Produktionssteuerung wird als sinnvoll angesehen. Dabei wird eine Kombination aus menschlicher Arbeit und KI-Unterstützung bevorzugt, während eine vollautonome KI seltener favorisiert wird. Die Studienergebnisse zeigen eine wachsende Zustimmung und Offenheit für den Einsatz von KI als Werkzeug in der Produktionssteuerung, jedoch unter menschlicher Aufsicht und Beteiligung. Die Herausforderungen der Integration von Künstlicher Intelligenz in die Mensch-Maschine-Interaktion umfassen technische und soziale Aspekte. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, sind geeignete Lösungsansätze notwendig, wie die Entwicklung sicherer Schnittstellen, robuste Datenschutzmaßnahmen aber auch Nutzerakzeptanzförderung durch Aufklärung und Schulung. Innerhalb eines hybriden Rahmens, wo der Mensch mit der KI arbeitet, müssen klare Regeln für die Interaktion definiert werden. Die KI soll die menschliche Entscheidungsfindung interaktiv unterstützen, neue Perspektiven bieten und alternative Vorschläge unterbreiten. Insgesamt betonen die Ergebnisse der Umfrage die Bedeutung von Sicherheit, Transparenz, Kontrolle und die Validierung von KI-Entscheidungen durch menschliche Akteure. Es zeigt sich, dass die Kombination von Menschen und KI nicht nur technologische Vorteile bietet, sondern auch dazu beitragen kann, nachhaltig wirtschaftlichere Ergebnisse zu erzielen.
During open-cast lignite mining in Lusatia (NE Germany), iron sulfide minerals associated with lignite, are exposed to air and weather. The weathering products iron (Fe), sulfate and acids subsequently enter the fluvial-lacustrine system Spree and its tributaries.
The aim of this work was to identify and explain the evolving biogeochemical signatures (spatio-temporal patterns) in River Spree. These signatures are significantly influenced by biogeochemical turnover processes triggered by iron input. To identify the signatures, a regional field study was conducted from the inland delta Spreewald to the mouth. This study was followed by two laboratory experiments under controlled redox conditions to investigate the effect of Fe on the long-term binding of phosphorus and the degradation of particulate organic material in the iron-enriched sediments.
Characteristic elements introduced by lignite mining (iron, sulfur, aluminum, cobalt, nickel) and by urban areas (zinc, lead, copper, chromium) could be determined by means of a principal component analysis. Based on these findings, the impact range of the open-cast mining was determined to be at least ~ 90 km downstream of the Spreewald. Within the urban-influenced systems Fürstenwalde and Berlin, the urban signature is more dominant than the mining signature. By means of sequential extractions and XRD analyses of the sediments, iron binding forms and characteristic iron minerals have been additionally identified (e.g., Fe(III) oxyhydroxides, pyrite, vivianite).
Sediment analyses and column experiments have shown that iron increases the phosphorus sorption and decreases the phosphorus release in the sediments of three studied lakes of the fluvial-lacustrine system. However, the application of different phosphorus retention models for Lake Neuendorfer See showed that Fe cannot reduce the eutrophic state of the lakes along the river, since the water retention times are too short and the external phosphorus loads are too high. Additionally, lake sediments with different Fe contents have been incubated with particulate organic material. Higher Fe contents resulted in reduced emissions of the greenhouse gases CO₂ and CH₄, which can be attributed to a reduced degradation of organic matter by Fe. Possible reasons include sorption processes of (dissolved) organic matter onto Fe oxyhydroxides and toxic effects of iron on microorganisms. Nevertheless, Fe (and sulfate) are available as electron acceptors during the decomposition of organic matter in River Spree.
The findings of this work deepen the understanding of the impact of iron from mining on sulfur, phosphorus and carbon turnover processes in fluvial-lacustrine systems. As a consequence of the Fe input from the Lusatian area, the signature will persist for decades in River Spree.
Im Zeitraum von Februar bis Mai 2023 wurde am Lehrstuhl für Produktionswirtschaft die Studie zum Thema „Technologische Trends und Entwicklungen alternativer Energiesysteme“ durchgeführt. Die vorliegende explorative Studie basiert auf leitfadengestützten Interviews von 54 Experten und Expertinnen aus Forschungsinstituten, der Wirtschaft sowie Branchenverbänden. Die Auswertung der Interviews folgte dem Prinzip der strukturierenden Inhaltsanalyse.
Für die allgemeine Entwicklung der erneuerbaren Energien und um zukunftsweisende Technologien zu identifizieren, ist es notwendig ein energiewirtschaftliches Zieldreieck mit den Ausprägungen Rentabilität, Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit in Einklang zu bringen. Die Fachkundigen zeigen auf, dass die politische Triebkraft maßgeblich darüber entscheidet, welche Technologien in Zukunft dominieren werden. Zukünftig wird es verstärkt zum Zusammenspiel einzelner Energiequellen in regional diversifizierten Konzepten, sowie zur Elektrifizierung und Sektorenkopplung kommen. Speichertechnologien werden verstärkt entwickelt und installiert werden. Prosuming und Demand-Side Response werden von den befragten Fachkundigen zukünftig als bedeutend erachtet.
In Bezug auf die einzelnen Energiequellen werden Wasserstofftechnologien zukünftig ein erhebliches Ausbaupotenzial aufweisen. Wasserstoff ermöglicht einen Beitrag zur Dekarbonisierung diverser Sektoren und dient darüber hinaus als Speichermedium fluktuierender Energien. Zusätzlich erfolgt eine Progression im Bereich von Wind- und Solarenergie. Dabei gewinnen im Bereich Photovoltaik, Technologien wie Agri- und Floating-PV an verstärkt an Bedeutung. Die Windkraftnutzung wird durch den Bau höherer Türme und die Vergrößerung von Rotorblattdimensionen optimiert. Geothermie spielt in Zukunft eine vielversprechende Rolle bei der Dekarbonisierung des Niedertemperatursektors. Das Ausbaupotenzial von Biomasse ist aufgrund von Flächenkonkurrenz begrenzt, obwohl sich, analog zu Wasserstoff, vielfältige Nutzungsmöglichkeiten eröffnen.
Im Bereich der Energiesysteme und -komponenten eröffnen sich diverse materialspezifische so wie fertigungstechnische Verbesserungspotenziale. Einige Technologien sind dabei bereits ausgereift, aber Optimierungsbedürftig. Technologien wie Elektrolyseure oder Wärmepumpen hingegen, bedürfen der grundlegenden Weiterentwicklung, um einen effizienten Betrieb zu ermöglichen. Im Bereich der Solarenergie liegen Entwicklungsschwerpunkte in der Verbesserung kombinierter Solar- und Photovoltaikmodule sowie von Trägerstrukturen für Agri-PV und langlebigeren Konzepten für die Schwimmkörper bei Floating PV vor. Schließlich zeigt sich auch hinsichtlich der Speichertechnologien ein Entwicklungsbedarf, insbesondere in Bezug auf Wasserstoffdruck- und -flüssigspeicher, Batteriespeicher und Latentwärmespeicher. Diese Fortschritte werden entscheidend sein, um eine nachhaltige und effiziente Energiewirtschaft der Zukunft zu gewährleisten.
1. Erste Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Klimagerechtes Bauen und Betreiben (M. Sc.) vom 11. September 2023
2. Lesefassung: Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Klimagerechtes Bauen und Betreiben (M. Sc.) vom 01. März 2018 i. d. F. der ersten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Klimagerechtes Bauen und Betreiben (M. Sc.) vom 11. September 2023
In this work, a reliable kinetic reaction mechanism was revised to accurately reproduce the detailed reaction paths of steam reforming of methane over a Ni/Al2O3 catalyst. A steadystate fixed-bed reactor experiment and a 1D reactor catalyst model were utilized for this task. The distinctive feature of this experiment is the possibility to measure the axially resolved temperature profile of the catalyst bed, which makes the reaction kinetics inside the reactor visible. This allows for understanding the actual influence of the reaction kinetics on the system; while pure gas concentration measurements at the catalytic reactor outlet show near-equilibrium conditions, the inhere presented temperature profile shows that it is insufficient to base a reaction mechanism development on close equilibrium data. The new experimental data allow for achieving much higher quality in the modeling efforts. Additionally, by carefully controlling the available active surface via dilution in the experiment, it was possible to slow down the catalyst conversion rate, which helped during the adjustment of the reaction kinetics. To assess the accuracy of the revised mechanism, a monolith experiment from the literature was simulated. The results show that the fitted reaction mechanism was able to accurately predict the experimental outcomes for various inlet mass flows, temperatures, and steam-to-carbon ratios.
Diskriminierungsphänomene, ihre Formen, Spezifika und Auftretenshäufigkeiten sind für die Pflegeausbildung in Deutschland bisher noch nicht untersucht worden. Lehrkräfte in der Pflegeausbildung werden jedoch vermehrt mit Diskriminierungsereignissen konfrontiert, in denen Lernende Abwertung, Ausgrenzung und Benachteiligung erfahren. Lehrkräften in den gesundheitsbildenden Berufen obliegt der Auftrag, ein professionelles, ethisch fundiertes Pflegeverständnis bei Lernenden in der Pflegeausbildung zu entwickeln. Der Respekt vor der Würde des Menschen, die mit einem Diskriminierungsverbot einhergeht, ist dabei die zentrale ethische Prämisse bei der Ausübung des Pflegeberufes. Die Rolle von Lehrenden und ihre Haltung im Umgang mit diskriminierenden Praktiken von Lernenden sind bisher empirisch nicht untersucht worden. Die Zielstellung dieser empirisch qualitativen Studie mit Hilfe der Methodologie der (Reflexiven) Grounded Theory (nach Breuer et al., 2018; Strauss & Corbin, 1996) bestand daher: Die Erfahrungen von Lehrenden mit Diskriminierungsereignissen, ihre Umgangsweisen und die damit verbundenen Haltungen und Wissensbestände zu untersuchen. Die empirischen Daten wurden durch elf problemzentrierte Interviews (Witzel, 2000) erfasst und unter Verwendung des Kodierparadigmas (Strauss & Corbin, 1996) zu einem erklärenden Modell zusammengeführt. Im Mittelpunkt der Theorie stehen Diskriminierungsphänomene, die häufig als Rassismus, Antisemitismus, Klassismus, Lookismus, Linguizismus und als Gleich- und Ungleichbehandlung auftreten. Sie sind dabei teilweise intersektional verschränkt. Im Modell werden diese Diskriminierungsverhältnisse und ihre Ausdrucksformen über ein Kontinuum von kristalliner, latenter und amorpher Diskriminierung beschrieben. Abwertungs- und Ausgrenzungsprozesse sowohl durch Lernende als auch Lehrende finden in einem Kontext statt, die Merkmale einer Lehr- und Lernsituation darstellen: Sozialformen des Unterrichts, Themenwahl, Zusammensetzung der Lerngruppe und leitende Unterrichtsprinzipien. Diskriminierungsereignisse stehen daher mit dem Unterricht in einem relevanten Zusammenhang. Der situative Kontext ist als Bezugsrahmen zu verstehen, in denen Lehrende ihre Handlungsmöglichkeiten anwenden. In diesen Situationen wird der Umgang der Lehrenden mit Diskriminierungsprozessen von individuellen und strukturell-institutionellen Bedingungen beeinflusst, die Handlungsmöglichkeiten eröffnen oder blockieren. Die Bewältigungsmodi waren hierbei abhängig von: den Wissensbeständen der Lehrenden, von den institutionellen Faktoren, ihrer Grundhaltung zu den Lernenden und ihrem berufsbiografischen Wissen.
Recent advances in additive manufacturing offer promising opportunities for the fabrication of structures on existing micro-(opto-acoustic )electro-mechanical systems, i.e., chips. This is of particular significance in research and development due to the adaptability and adaptation speed of additive manufacturing. These advantages provide the ability to individualize the fabrication of structures and to enable the rapid prototyping approach. The combination of additive manufacturing on chip already enables current research, especially in photonic and microfluidic fields. Despite this, additive manufacturing on chip has never been applied to acoustic sensors or micro-positioning chips. Such devices could benefit from the mentioned advantages, especially for the fabrication of beam shaping waveguides, packaging, grating and end effector structures. Additive manufacturing by two-photon polymerization lithography gathers interest in industry and research due to its capabilities for the fabrication of structures with minimum feature sizes beyond the diffraction limit. The objective of this work is the investigation of additive manufacturing on chip by two-photon polymerization lithography at the example of an acoustic sensor and a micro-positioning chip. One of the greatest challenges is posed by the optical, thermodynamic, adhesion and alignment effects, which are introduced to the fabrication process by these complex substrates. Optical and thermodynamic models were established, and simulations were performed, culminating in a compensation method to address these effects, which was verified by parameter studies. The substrate alignment was investigated via optical technique, resulting in the development, manufacturing and verification of a novel alignment upgrade to the fabrication system employed in this work. The influence of process materials posed another challenge, as they led to chip performance alterations and restrictions. Chips treated with these materials were characterized, e.g., using high frequency optical microphones. Owing to the high precision of the alignment upgrade and the compensation method developed in this work, additive manufacturing on chip using two-photon polymerization lithography on the investigated devices was reported for the first time and presented for expedient examples, e.g., waveguides, end effectors and gratings. The residue contamination was determined as the main origin of the exhibited performance issues. Development strategies were recommended for further research, to enable additive manufacturing on chip insensitive to residual materials. In this work, the requirements for additive manufacturing on chip were illustrated and the fundamental arrangement to enable the rapid prototyping approach as well as design individualization were demonstrated. The compensation methods developed in this work facilitate upcoming research on desirable chip types that form the basis for optical and microfluidic applications.