Refine
Year of publication
- 2018 (35) (remove)
Document Type
- Doctoral Thesis (35) (remove)
Keywords
- 1H-NMR Relaxometry (1)
- Aesthetics (1)
- Agoraphobie (1)
- Barrieren (1)
- Berufsausbildung (1)
- Betriebliche Ausbildung (1)
- Bildanalyse (1)
- Bildverarbeitung (1)
- Biogasanlage (1)
- Bioökonomie (1)
Institute
- Fachbereich 7 (7)
- Institut für Umweltwissenschaften (7)
- Institut für Computervisualistik (3)
- Fachbereich 6 (2)
- Fachbereich 8 (2)
- Institut für Wirtschafts- und Verwaltungsinformatik (2)
- Arbeitsbereich Biopsychologie, Klinische Psychologie und Psychotherapie (1)
- Arbeitsbereich Entwicklungspsychologie und Pädagogische Psychologie (1)
- Fachbereich 5 (1)
- Institut für Germanistik (1)
- Institut für Informatik (1)
- Institut für Integrierte Naturwissenschaften (1)
- Institut für Integrierte Naturwissenschaften, Abt. Biologie (1)
- Institut für Integrierte Naturwissenschaften, Abt. Chemie (1)
- Institut für Integrierte Naturwissenschaften, Abt. Physik (1)
- Institut für Kommunikationspsychologie und Medienpädagogik (1)
- Institut für Kulturwissenschaft (1)
- Institut für Management (1)
- Institut für Pädagogik, Abteilung Pädagogik (1)
- Institut für Sonderpädagogik (1)
- Institut für Sozialwissenschaften (1)
- Institute for Web Science and Technologies (1)
This thesis addresses the automated identification and localization of a time-varying number of objects in a stream of sensor data. The problem is challenging due to its combinatorial nature: If the number of objects is unknown, the number of possible object trajectories grows exponentially with the number of observations. Random finite sets are a relatively new theory that has been developed to derive at principled and efficient approximations. It is based around set-valued random variables that contain an unknown number of elements which appear in arbitrary order and are themselves random. While extensively studied in theory, random finite sets have not yet become a leading paradigm in practical computer vision and robotics applications. This thesis explores random finite sets in visual tracking applications. The first method developed in this thesis combines set-valued recursive filtering with global optimization. The problem is approached in a min-cost flow network formulation, which has become a standard inference framework for multiple object tracking due to its efficiency and optimality. A main limitation of this formulation is a restriction to unary and pairwise cost terms. This circumstance makes integration of higher-order motion models challenging. The method developed in this thesis approaches this limitation by application of a Probability Hypothesis Density filter. The Probability Hypothesis Density filter was the first practically implemented state estimator based on random finite sets. It circumvents the combinatorial nature of data association itself by propagation of an object density measure that can be computed efficiently, without maintaining explicit trajectory hypotheses. In this work, the filter recursion is used to augment measurements with an additional hidden kinematic state to be used for construction of more informed flow network cost terms, e.g., based on linear motion models. The method is evaluated on public benchmarks where a considerate improvement is achieved compared to network flow formulations that are based on static features alone, such as distance between detections and appearance similarity. A second part of this thesis focuses on the related task of detecting and tracking a single robot operator in crowded environments. Different from the conventional multiple object tracking scenario, the tracked individual can leave the scene and later reappear after a longer period of absence. Therefore, a re-identification component is required that picks up the track on reentrance. Based on random finite sets, the Bernoulli filter is an optimal Bayes filter that provides a natural representation for this type of problem. In this work, it is shown how the Bernoulli filter can be combined with a Probability Hypothesis Density filter to track operator and non-operators simultaneously. The method is evaluated on a publicly available multiple object tracking dataset as well as on custom sequences that are specific to the targeted application. Experiments show reliable tracking in crowded scenes and robust re-identification after long term occlusion. Finally, a third part of this thesis focuses on appearance modeling as an essential aspect of any method that is applied to visual object tracking scenarios. Therefore, a feature representation that is robust to pose variations and changing lighting conditions is learned offline, before the actual tracking application. This thesis proposes a joint classification and metric learning objective where a deep convolutional neural network is trained to identify the individuals in the training set. At test time, the final classification layer can be stripped from the network and appearance similarity can be queried using cosine distance in representation space. This framework represents an alternative to direct metric learning objectives that have required sophisticated pair or triplet sampling strategies in the past. The method is evaluated on two large scale person re-identification datasets where competitive results are achieved overall. In particular, the proposed method better generalizes to the test set compared to a network trained with the well-established triplet loss.
Fresh water resources like rivers and reservoirs are exposed to a drastically changing world. In order to safeguard these lentic ecosystems, they need stronger protection in times of global change and population growth. In the last years, the exploitation pressure on drinking water reservoirs has increased steadily worldwide. Besides securing the demands of safe drinking water supply, international laws especially in Europe (EU Water Framework Directive) stipulate to minimize the impact of dams on downstream rivers. In this study we investigate the potential of a smart withdrawal strategy at Grosse Dhuenn Reservoir to improve the temperature and discharge regime downstream without jeopardizing drinking water production. Our aim is to improve the existing withdrawal strategy for operating the reservoir in a sustainable way in terms of water quality and quantity. First, we set-up and calibrated a 1D numerical model for Grosse Dhuenn Reservoir with the open-source community model “General Lake Model” (GLM) together with its water quality module “Aquatic Ecodynamics” library (AED2). The reservoir model reproduced water temperatures and hypolimnetic dissolved oxygen concentrations accurately over a 5 year period. Second, we extended the model source code with a selective withdrawal functionality (adaptive offtake) and added operational rules for a realistic reservoir management. Now the model is able to autonomously determine the best withdrawal height according to the temperature and flow requirements of the downstream river and the raw water quality objectives. Criteria for the determination of the withdrawal regime are selective withdrawal, development of stratification and oxygen content in the deep hypolimnion. This functionality is not available in current reservoir models, where withdrawal heights are generally provided a priori to the model and kept fixed during the simulation. Third, we ran scenario simulations identifying an improved reservoir withdrawal strategy to balance the demands for downstream river and raw water supply. Therefore we aimed at finding an optimal parallel withdrawal ratio between cold hypolimnetic water and warm epilimnetic or metalimnetic water in order to provide a pre-defined temperature in the downstream river. The reservoir model and the proposed withdrawal strategy provide a simple and efficient tool to optimize reservoir management in a multi-objective view for mastering future reservoir management challenges.
Retrospektive Analyse der Ausbreitung und dynamische Erkennung von Web-Tracking durch Sandboxing
(2018)
Aktuelle quantitative Analysen von Web-Tracking bieten keinen umfassenden Überblick über dessen Entstehung, Ausbreitung und Entwicklung. Diese Arbeit ermöglicht durch Auswertung archivierter Webseiten eine rückblickende Erfassung der Entstehungsgeschichte des Web-Trackings zwischen den Jahren 2000 und 2015. Zu diesem Zweck wurde ein geeignetes Werkzeug entworfen, implementiert, evaluiert und zur Analyse von 10000 Webseiten eingesetzt. Während im Jahr 2005 durchschnittlich 1,17 Ressourcen von Drittparteien eingebettet wurden, zeigt sich ein Anstieg auf 6,61 in den darauffolgenden 10 Jahren. Netzwerkdiagramme visualisieren den Trend zu einer monopolisierten Netzstruktur, in der bereits ein einzelnes Unternehmen 80 % der Internetnutzung überwachen kann.
Trotz vielfältiger Versuche, dieser Entwicklung durch technische Maßnahmen entgegenzuwirken, erweisen sich nur wenige Selbst- und Systemschutzmaßnahmen als wirkungsvoll. Diese gehen häufig mit einem Verlust der Funktionsfähigkeit einer Webseite oder mit einer Einschränkung der Nutzbarkeit des Browsers einher. Mit der vorgestellten Studie wird belegt, dass rechtliche Vorschriften ebenfalls keinen hinreichenden Schutz bieten. An Webauftritten von Bildungseinrichtungen werden Mängel bei Erfüllung der datenschutzrechtlichen Pflichten festgestellt. Diese zeigen sich durch fehlende, fehlerhafte oder unvollständige Datenschutzerklärungen, deren Bereitstellung zu den Informationspflichten eines Diensteanbieters gehören.
Die alleinige Berücksichtigung klassischer Tracker ist nicht ausreichend, wie mit einer weiteren Studie nachgewiesen wird. Durch die offene Bereitstellung funktionaler Webseitenbestandteile kann ein Tracking-Unternehmen die Abdeckung von 38 % auf 61 % erhöhen. Diese Situation wird durch Messungen von Webseiten aus dem Gesundheitswesen belegt und aus technischer sowie rechtlicher Perspektive bewertet.
Bestehende systemische Werkzeuge zum Erfassen von Web-Tracking verwenden für ihre Messung die Schnittstellen der Browser. In der vorliegenden Arbeit wird mit DisTrack ein Framework zur Web-Tracking-Analyse vorgestellt, welches eine Sandbox-basierte Messmethodik verfolgt. Dies ist eine Vorgehensweise, die in der dynamischen Schadsoftwareanalyse erfolgreich eingesetzt wird und sich auf das Erkennen von Seiteneffekten auf das umliegende System spezialisiert. Durch diese Verhaltensanalyse, die unabhängig von den Schnittstellen des Browsers operiert, wird eine ganzheitliche Untersuchung des Browsers ermöglicht. Auf diese Weise können systemische Schwachstellen im Browser aufgezeigt werden, die für speicherbasierte Web-Tracking-Verfahren nutzbar sind.
The term “Software Chrestomaty” is defined as a collection of software systems meant to be useful in learning about or gaining insight into software languages, software technologies, software concepts, programming, and software engineering. 101companies software chrestomathy is a community project with the attributes of a Research 2.0 infrastructure for various stakeholders in software languages and technology communities. The core of 101companies combines a semantic wiki and confederated open source repositories. We designed and developed an integrated ontology-based knowledge base about software languages and technologies. The knowledge is created by the community of contributors and supported with a running example and structured documentation. The complete ecosystem is exposed by using Linked Data principles and equipped with the additional metadata about individual artifacts. Within the context of software chrestomathy we explored a new type of software architecture – linguistic architecture that is targeted on the language and technology relationships within a software product and based on the megamodels. Our approach to documentation of the software systems is highly structured and makes use of the concepts of the newly developed megamodeling language MegaL. We “connect” an emerging ontology with the megamodeling artifacts to raise the cognitive value of the linguistic architecture.
Social entrepreneurship is a form of entrepreneurship that marries a social mission to a competitive value proposition. Notably, social entrepreneurship fosters a more equitable society by addressing social issues and trying to achieve an ongoing sustainable impact through a social mission rather than purely profit maximization. The topic of social entrepreneurship has appealed considerably to many different streams of research. The focus on understanding how and why entrepreneurs think and act is a significant justification for future research. Nevertheless, the theoretical examination of this phenomenon is in its infancy. Social entrepreneurship research is still largely phenomenon-driven. Specifically, Social Entrepreneurial Intention is in an early stage and lacks quantitative research. Therefore, this thesis proposes to address this need. The thesis’ objectives are twofold: (1) develop a formation model for Social Entrepreneurial Intentions in general and (2) test the model by conducting an empirical study. Based on these objectives, the two research questions guiding the thesis are (1) what factors influence the intention of a person to become a social entrepreneur and (2) what relationships exist among these factors.
In order to answer these two research questions, this thesis uses purposeful research design, which is a combination of literature review and empirical study. The literature review is based on a comprehensive range of books, articles, and research papers published in leading academic journals and conference proceedings in different disciplines such as entrepreneurship, social entrepreneurship, entrepreneurship education, management, social psychology, and social economics. The empirical study is conducted via a survey of 600 last-year students from four universities in three regions in Vietnam: Hanoi, Da Nang, and Ho Chi Minh. The data are analyzed with SPSS-AMOS version 24, using screening data, scale development, exploratory factor analysis, and confirmation factor analysis. The thesis ascertains that Entrepreneurship Experience/Extra-curricular Activity, Role Model, Social Entrepreneurial Self-Efficacy, and Social Entrepreneurial Outcome Expectation directly and positively affect the intention of the Vietnamese students to be social entrepreneurs. Entrepreneurship Education also influences the Social Entrepreneurial Intention, but not directly, otherwise indirectly via Social Entrepreneurial Self-Efficacy and Social Entrepreneurial Outcome Expectation. Similarly, Perceived Support has no direct relationship to Social Entrepreneurial Intention; however, it shows an indirect link via the mediator ‘Social Entrepreneurial Outcome Expectation’. Furthermore, the dissertation brings new insights to the social entrepreneurship literature and provides important implications for practice. Limitations and future directions are also provided in the thesis.
Maßnahmen der Führungskräfteentwicklung verfolgen das Ziel den Führungsnachwuchs des Unternehmens zu bilden und für einen reibungslosen Einstieg in die Füh-rungsaufgabe zu sorgen. In der Literatur gibt es zahlreiche Theorien und Modelle zu Führung und deren Entwicklung, doch offen bleibt meist, wie es um den praktischen Einsatz und die Effektivität steht. Das Ziel dieser Arbeit ist die Identifikation wesentlicher Bestandteile der Führungskräfteentwicklung, die effektiv Einfluss auf (Nachwuchs-)Führungskräfte nehmen. Drei Studien beschäftigen sich jeweils mit unter-schiedlichen Schwerpunkten mit der Gestaltung und Wirksamkeit von modularen Programmen der Führungskräfteentwicklung. Zur Beschreibung der Gestaltung wurde eine Expertenbefragung unter Verantwortlichen für Führungskräfteentwicklung in 4 Großunternehmen durchgeführt. Zur Prüfung der Wirksamkeit wurden zwei Prädiktoren erfolgreichen Führens, die praktische Führungsintelligenz und die Führungswirksamkeitserwartung (FWE), in zwei repräsentativen modularen Programmen gemessen. Dafür wurden zwei quasiexperimentelle Designs mit Prätest-Posttest durchgeführt: ein Design mit zusätzlicher Kontrollgruppe (Nexp = 14, Nkontr = 12), ein Design mit zusätzlicher Fremdeinschätzung (N = 11 bis N =57 je nach Messzeitpunkt und beteiligten Variablen). Die praktische Führungsintelligenz wurde anhand eines für die Untersuchung entwickelten Situational Judgment Tests (SJTs) gemessen. Neben der FWE (in Anlehnung an die Skala zur Erfassung der beruflichen Selbstwirksamkeitserwartung, BSW-Skala) wurden weitere Konstrukte wie Selbstregulation (Locomotion-Assessment-Fragebogen, L-A-F), Optimismus (Skala Optimismus-Pessimismus-2, SOP2) Selbstmanagement (Fragebogens zur Erfassung von Ressourcen und Selbstmanagementfähigkeiten, FERUS) erfasst, sowie explorativ entwicklungsförderliche Merkmale erhoben. Entsprechend der Annahme verdichten sich die Ergebnisse auf drei Merkmale wirksamer Trainingsgestaltung: Erfahrungssammlung, Feedback, Selbstreflexion. Es konnte nachgewiesen werden, dass Programme mit hohem erfahrungsorientiertem Trainingsanteil, die Erfolgserlebnisse und Modelllernen fördern sowie persönliche Gespräche und Feedback beinhalten, die FWE (ŋ2 = .24, ŋ2 = .50) und die praktische Führungsintelligenz (ŋ2 = .54). signifikant (p<.05) steigern. Deutlich wurde auch der enge Zusammenhang zwischen Merkmalen der Person (wie Ausprägung der FWE oder Selbstregulationsfähigkeiten) und der Wirksamkeit der Programme. Aus den Ergebnissen werden Empfehlungen zur praktischen Umsetzung in der Führungskräfteentwicklung abgeleitet und Anregungen für zukünftige Forschung diskutiert.
Estuaries are characterized by a longitudinal salinity gradient. This gradient is one of the main environmental factors responsible for the distribution of organisms. Distinguishing salinity zones is of crucial importance, e.g., for the development of tools for the assessment of ecological quality. The methods most often applied for classifying water according to salinity are the Venice System and the method of Bulger et al. (1993), both of which determine zone boundaries using species occurrences relative to mean salinity. However, although these methods were developed for homoiohaline waters, they have also been routinely applied to poikilohaline systems. I tested the applicability of both methods using salinity and macroinvertebrate data for the poikilohaline Elbe Estuary (Germany). My results showed that the mid-estuary distribution of macro-invertebrates is determined by variation in salinity rather than by mean salinity. Consequently, neither of the two methods is applicable for defining salinity zones in the Elbe Estuary. Cluster analysis combined with a significance test, by contrast, was a better tool for identifying the boundaries of salinity zones in poikilohaline systems.
In many estuaries, such as the Elbe Estuary, a maximum turbidity zone (MTZ) develops, where suspended matter accumulates owing to circulation processes. It is assumed that the MTZ is a stressful environment with an excess of organic matter, high deposition rates, large variations in salinity, and dredging activities. Under such harsh conditions, populations might remain below the carrying capacity, and it is assumed that competition is of little importance, as predicted by the stress gradient hypothesis. I tested whether competition for food is important in the MTZ of the Elbe Estuary using stable isotope analysis of the macroinvertebrate community. The isotopic niches of no two taxa within a feeding group overlapped, which indicated different resource use and the absence of competition. The main reasons for the lack of overlap of isotopic niches were differences in habitat, feeding behavior, and migration behavior.
The Elbe Estuary is nowadays highly industrialized and has long been subjected to a plethora of human-caused alterations. However, it is largely unknown what changes occurred in benthic communities in the last century. Hence, I considered taxonomic and functional aspects of macrobenthic invertebrates of the Elbe Estuary given in data from 1889 (most natural state), 1985 and 1986 (highly polluted state), and 2006 (recent state) to assess benthic community shifts. Beta-diversity analysis showed that taxonomic differences between the sampling dates were mainly due to species turnover, whereas functional differences were predominantly a result of functional nestedness. Species number (S), functional richness (FRic), and functional redundancy reached minimum values in 1985 and 1986 and were highest and rather similar in 1889 and 2006. The decline in FRic from 1889 to 1985/1986 was non-random, consistent with habitat filtering. FRic, functional beta diversity, and S data suggested that the state of the estuary from 1889 was almost re-established in 2006. However, the community in 1889 significantly differed from that in 2006 owing to species replacement. My results indicate that FRic and FR in 1889 could have promoted ecosystem resilience and stability.
Veränderungen in dem komplexen Wirkungsgefüge eines Agrarökosystems können erhebliche Auswirkungen auf die lokale Biozönose zur Folge haben. Die Überdachung von Obstkulturen mit Netzen oder Folien zum Schutz vor Hagel und Regen stellt eine solche Veränderung dar. Im Rahmen dieser Dissertation wurde anhand einer biozönotischen Risikoanalyse der Einfluss intensiver Landnutzung in Obstkulturen sowie der Einfluss von Kulturschutzeinrichtungen auf die drei Gilden tagaktive Greifvögel, insektivore Vögel und Arthropoden untersucht. Greifvögel, insektivore Vögel und räuberische Arthropoden üben als Prädatoren wichtige Regulationsfunktionen im Nahrungsnetz eines Ökosystems aus. Arthropoden stellen zudem eine wichtige Nahrungsressource dar. Arten aller drei Gilden gelten als Bioindikatoren für Veränderungen im Ökosystem. Phytophage Arthropoden können landwirtschaftlich genutzte Monokulturen erheblich schädigen, weshalb die konventionelle Landwirtschaft zur gezielten Tötung solcher Schädlinge Insektizide einsetzt. Pestizidbehandlungen haben allerdings oft auch Auswirkungen auf viele Nützlinge und andere Organismen im Agrarökosystem.
Die visuelle Erfassung beider Vogelgilden sowie das Fangen der Arthropoden mit Boden- und Flugfallen erfolgte von März bis Juli in den Jahren 2011-2013 auf fünf Untersuchungsflächen im rheinland-pfälzischen Obstanbaugebiet Mainz-Bingen. Es wurden zwei benachbarte Apfelkulturen (eine Kontrollfläche und eine Versuchsfläche mit Hagelschutznetz) und zwei benachbarte Kirschkulturen (eine Kontrollfläche und eine Versuchsfläche ab 2012 mit Folien-Netz-Überdachung) sowie eine nahegelegene Streuobstfläche im lokalen NSG Höllenberg als naturnahe Kontrollfläche untersucht. Zusätzlich wurden im ersten Untersuchungsjahr vom 15. März bis 28. Juli 2011 auf allen Flächen die Ergebnisse einer täglichen automatischen akustischen Erfassung durch ein Stereo-Aufnahmegerät („Songmeter 2“, Wildlife Acoustics) mit denen einer wöchentlichen rein visuellen Erfassung der Vögel verglichen. Es gab keine signifikanten Unterschiede in Detektionseffizienz und Arterfassung der Avifauna zwischen beiden Methoden. Die lokale α-Diversität nach Simpson unterschied sich ebenfalls nicht signifikant zwischen beiden Methoden. Das akustische Monitoring detektierte mehr seltene (=weniger als zehn Funde im Untersuchungszeitraum) Vogelarten; 29% der Arten wurden ausschließlich akustisch nachgewiesen und knapp 13% ausschließlich visuell. Sieben Vogelarten unterschieden sich signifikant in ihrer ermittelten Abundanz zwischen beiden Methoden: Bachstelze, Feldlerche, Mauersegler und die Greifvögel Mäusebussard und Turmfalke waren besser bzw. der Schwarzmilan ausschließlich mit dem visuellen Monitoring zu erfassen, während der Fasan ausschließlich durch das akustische Monitoring nachgewiesen werden konnte. Für die Abundanzschätzung von 48 Vogelarten war es unerheblich, ob sie akustisch oder visuell erfasst wurden. Da seltene Arten bei biozönotischen Untersuchungen keine wesentliche Rolle spielen und die Auswertung der Akustikaufnahmen sehr zeitaufwändig war, wurden für die Risikoanalyse nur die visuell ermittelten Daten berücksichtigt.
Für die Greifvogel-Gilde wurden sechs Arten nachgewiesen, fünf auf der Kirschkontrollfläche und jeweils vier Arten auf den anderen Flächen. Die drei häufigsten Arten waren Mäusebussard, Turmfalke und Schwarzmilan. Greifvögel wurden im Luftraum der Flächen oder auf Sitzwarten wie Zäunen, Pfählen, Bäumen und Kulturschutzeinrichtungen bei der Nahrungssuche oder beim Revierverhalten beobachtet. Es konnte kein Einfluss der Landnutzung auf Greifvögel aufgezeigt werden, Diversität und Abundanz unterschieden sich nicht zwischen den Obstkulturen und der naturnahen Streuobstfläche im NSG. Ein Einfluss von Kulturschutzeinrichtungen auf Greifvögel konnte ebenfalls nicht nachgewiesen werden, die überdachten Flächen wurden genauso oft frequentiert wie die Kontrollflächen. Greifvögel überflogen innerhalb ihrer großen Aktionsräume auch die überdachten Obstkulturen zur Nahrungssuche und wurden weiterhin bei der Ansitzjagd am Rand der Versuchsflächen gesichtet. Zudem wurde der Turmfalke beim Ansitzen unter der Folien-Netz-Überdachung der Kirschkultur sowie beim Fressen auf dieser Überdachung sitzend beobachtet. Für die Insektivoren-Gilde wurden 52 Vogelarten nachgewiesen. Die Streuobstfläche im NSG wies die höchste Artenzahl von 40 auf, gefolgt von der Apfelkontrollfläche mit 27 Arten. Die Apfelversuchsfläche wies dagegen eine geringere Artenzahl von 19 auf, während die Artenzahlen beider Kirschkulturen mit 19 und 18 annähernd gleich gewesen sind. Die zehn häufigsten Arten waren in Reihenfolge ihrer Abundanz Kohlmeise, Star, Rabenkrähe, Amsel, Mauersegler, Bachstelze, Blaumeise, Buchfink, Feldlerche und Stieglitz. Insektivore Vögel wurden überwiegend nahrungssuchend am Boden und in Bäumen der Flächen oder beim Revierverhalten wie Singen, Rufen und Vigilanz auf Sitzwarten Zäunen, Pfählen sowie Kulturschutzeinrichtungen beobachtet. Die intensive Landnutzung der Obstkulturen führte im Vergleich zur naturnahen Streuobstfläche im NSG sowohl auf der Apfel- als auch auf der Kirschkontrollfläche zu einer hochsignifikant geringeren monatlichen Vogelartenzahl. Eine signifikant niedrigere Abundanz der insektivoren Vögel wies jedoch nur die Kirschkontrollfläche auf. Es wurden negative Effekte der intensiven Landnutzung auf die monatliche Abundanz von Gartenrotschwanz, Amsel und Blaumeise nachgewiesen, welche in den Obstkulturen hochsignifikant seltener beobachtet wurden. Der Einsatz von Kulturschutzeinrichtungen führte lediglich beim Hagelschutznetz zu einer zusätzlichen signifikanten Verringerung der monatlichen Vogelartenzahl. Die Folien-Netz-Kombination zeigte keinen signifikanten Einfluss auf die Vogeldiversität. Die Gesamtabundanz der Insektivoren-Gilde blieb in beiden Obstkulturen von Kulturschutzeinrichtungen unbeeinflusst. Abundanzen einzelner Arten zeigten jedoch abweichende Ergebnisse: Die Ringeltaube wurde unter dem Hagelschutznetz der Apfelkultur im Vergleich zur Kontrollfläche gar nicht beobachtet. Die Kohlmeise kam unter der Folien-Netz-Überdachung der Kirschkultur signifikant seltener vor, während der Wiedehopf hier etwa zehnmal häufiger vorkam als auf der Kirschkontrollfläche und der Streuobstfläche im NSG Höllenberg. Entscheidender Faktor für die starke Nutzung der Kirschkulturen waren für den Wiedehopf die vorhandenen vegetationsfreien Bodenbereiche, in denen diese Art bevorzugt nach Nahrungsinsekten sucht. Störungen durch die bei Wind laut flatternde Folienüberdachung auf darunter nahrungssuchende Wiedehopfe wurden nicht beobachtet.
Für die Arthropoden-Gilde wurden 185963 Individuen aus 18 Gruppen gefangen. Der Großteil von 79% dieser Individuen ließ sich Springschwänzen, Ameisen, Zweiflüglern oder Käfern zuordnen. Weitere 20% verteilten sich auf Webspinnen, Asseln, Hautflügler, Milben, Doppelfüßer, Weberknechte, Schnabelkerfe und Ohrwürmer. Die restlichen sechs Arthropodengruppen stellten den restlichen Individuenanteil von 0,9%. Hinsichtlich der determinierten 12910 Käfer-Imagines aus 403 Arten waren Artenzahl, Diversität sowie Anzahl seltener Arten und Habitatspezialisten sandiger Lebensräume in allen drei Untersuchungsjahren auf der naturnahen Streuobstfläche im NSG Höllenberg am höchsten. Die über Bodenfallen ermittelte Arthropoden-Trockenbiomasse lag je nach Fläche bei 9 bis 26 Gramm pro Jahr und die über Flugfallen ermittelte Arthropoden-Trockenbiomasse bei 0,6 bis 4,8 Gramm pro Jahr. Obwohl im Mittel jährlich 5,8 Pestizidbehandlungen in den Kirschkulturen sowie 14,6 Behandlungen in den Apfelkulturen durchgeführt wurden und Insektizide dabei anteilig bis zu 57% ausmachten, konnte kein Einfluss der intensiven Landnutzung mit dem Einsatz von Pestiziden auf die Arthropoden-Trockenbiomasse nachgewiesen werden. Kulturschutzeinrichtungen zeigten ebenfalls keinen Einfluss auf die Arthropoden-Trockenbiomasse.
Diese biozönotische Risikoanalyse belegt, dass der Einsatz von Kulturschutzeinrichtungen zumindest bei Hagelschutznetzen langfristig nachweisbare negative Effekte auf die Diversität von insektivoren Vögeln bewirken kann, welche über die vorhandenen negativen Folgen der intensiven Landnutzung in Obstkulturen hinausgehen. Da intensiv bewirtschaftete Obstkulturen bereits ohne Kulturschutzeinrichtungen zu einer Verarmung der lokalen Biozönose führen, sollte aus ökologischer Sicht vor der Errichtung von Kulturschutzeinrichtungen verlässlich abgewogen werden, ob der zusätzliche Verlust an Biodiversität durch die Verbesserung von Flächenstrukturen der Obstkulturen kompensierbar ist.
Die Vermeidung von Lebensmittelabfällen als nicht-technische Strategie zur Umsetzung der Bioökonomie
(2018)
Das Konzept der Bioökonomie beruht auf der Vision einer Wirtschaft, die durch die bevorzugte Verwendung biogener Rohstoffe unabhängiger wird von der Nutzung fossiler Quellen und gleichzeitig einen Beitrag zu Klima- und Ressourcenschutz, Ernährungssicherung und Stärkung der heimischen Wirtschaft leisten kann. Da die land- und forstwirtschaftliche Bio-masseproduktion aufgrund knapper Flächen jedoch begrenzt ist und sich bereits heute die negativen Folgen einer verstärkten Nachfrage zeigen, wird bezweifelt, dass sich die Vision in nachhaltiger Weise realisieren lässt. Offizielle Bioökonomie-Strategien setzen auf einen Technik-basierten Umsetzungspfad, in der Hoffnung, mit Hilfe technischer Innovationen Biomasseproduktion und Umweltverbrauch zu entkoppeln. Kritiker aus Wissenschaft und Zivilgesellschaft stehen diesem Weg skeptisch gegenüber. Sie befürchten, dass Effizienzsteigerungen und die Entwicklung neuer, umweltverträglicher Konversionsprozesse nicht ausreichen werden, um potentiell negative Folgen einer verstärkten Biomassenutzung abzuwenden. Angesichts der natürlichen Grenzen der Biosphäre sehen sie vor allem nicht-technische Ansätze zur Veränderung von Produktions- und Konsummustern als unverzichtbare Voraus-setzungen an. Mit der Formulierung eines sozial-ökologischen Umsetzungspfads wird eine Modifizierung des Bioökonomie-Konzepts gefordert, von einem bloßen Wandel der Ressourcenbasis hin zu einer umfassenden gesellschaftlichen Transformation, mit dem Ziel, Ressourcenverbrauch und Rohstoffproduktion neu zu justieren.
Die Arbeit stellt anhand des Beispiels der Lebensmittelabfälle die Bedeutung nicht-technischer Ansätze für die Realisierung der Bioökonomie heraus. Die Basis bilden fünf Publikationen, von denen sich drei mit dem Aufkommen von Lebensmittelabfällen, den Ursachen ihrer Entstehung und möglichen Vermeidungsstrategien befassen. Die anderen beiden Veröffentlichungen behandeln Flächenkonkurrenzen in der Landwirtschaft sowie Implementierungspfade der Bioökonomie. Die Arbeit kommt zu dem Schluss, dass der Beitrag von Lebensmittelabfällen zur Bioökonomie auf zwei Weisen denkbar ist: Entweder können diese als Ausgangsstoff für die Biogasproduktion oder die Bioraffinerie genutzt werden, was der aktuell vorherrschenden Vorstellung entspricht. Oder es können durch eine Reduktion des Abfallaufkommens Ressourcen, die bisher in die Bereitstellung nicht konsumierter Lebensmittel flossen, für andere Biomassenutzungen freigesetzt werden.
Die Analyse des Abfallaufkommens und der damit verbundenen Umweltwirkungen, aber auch vorhandene Studien über die ökologischen Wirkungen von Abfallvermeidungs- und verwertungsoptionen zeigen, dass die Vermeidung unter dem Gesichtspunkt der Ressourceneffizienz die sinnvollere Option darstellt. Die Arbeit hebt das Potenzial hervor, das sich aus der Berücksichtigung einer Reduktion von Lebensmittelabfällen für die Bioökonomie ergeben könnte. So ist denkbar, dass durch einen effizienteren Umgang mit den bereits produzierten Nahrungsmitteln Ressourcen freigesetzt werden können, die den Spielraum für die Realisierung der Bioökonomie verbessern würden oder aber Perspektiven entstehen für alternative Formen des Landbaus, die eine umweltverträglichere Biomasseproduktion ermöglichen könnten. Da nicht-technische Ansätze in der aktuellen Bioökonomie-Debatte kaum Berücksichtigung finden, besteht Bedarf, diese in das politische Konzept der Bioökonomie einzubeziehen und den wissenschaftlichen Diskurs für diese Aspekte zu öffnen.
The primary aims of the study are (1) to identify classroom instructional factors which have a crucial effect on the academic growth of ninth-graders in EFL in Vietnam, and (2) to gain insight into their interplay with each other and with context factors. Besides, this study has a strong focus on methodological approaches: (a) using multiple methods in order to deal with the “large p, small n” problem, (b) to understand the relevance of the scaling model used for the results.
Data from a research project carried out in Vietnam during the school year 2006–2007 were used in this study. Besides a longitudinal design with two measurement points (MPs) using adapted English tests and questionnaires from the DESI-study in Germany, a video study was conducted in the middle of the school year between two MPs. The recorded video data were transcribed, micro-analytically coded, and lessons were rated to gain indicators of classroom instruction. Different IRT scaling models were chosen to estimate student ability in the pretest and posttest. For the C-test, the unidimensional 1PL and 2PL models, the Rasch testlet model, and testlet 2PL model were selected to model student ability. To estimate student ability via the listening comprehension test (LC-test), the Rasch model, the unidimensional 2PL, and 3PL models were applied. The student ability estimates at the two MPs were linked to one common scale using the concurrent calibration approach with different a priori ability distributions. The plausible values (PVs) were generated and treated as student ability estimates for all analyses. To understand the relationship between the instructional variables and student growth, we explored the hypothesized linear and nonlinear, additive and interactive effects of classroom instructional factors. To examine these hypothetical effects, OLS and regularized regression models using lasso (least absolute shrinkage and selection operators) were applied, including main effects as well as quadratic and interaction terms of instructional variables. Initial student ability and the socioeconomic status of students were treated as context variables.
The results show, on the one hand, a positive view of important general instructional quality dimensions of teaching effectiveness and, on the other hand, a strongly teacher-centered and textbook-driven instruction and poor instructional quality from the point of view of EFL didactics. The most important instructional factors of student growth in the C-test were quality aspects of motivation in instruction as well as aspects related to the teaching language. Regarding the LC-test results, language-related aspects together with the relative frequency of repeated questions were the most important predictors of student growth. While the findings confirmed all the hypothesized instructional effects on student growth, aptitude treatment interaction effects of instruction were only confirmed with regard to student growth in the C-test. The different scaling models produced significant differences in the results regarding instructional effects on student growth.
Soil organic matter (SOM) is a key component responsible for sequestration of organic molecules in soil and regulation of their mobility in the environment. The basic structure of SOM is a supramolecular assembly responding dynamically to the environmental factors and the presence of interacting molecules. Despite of the advances in the understanding of sorption processes, the relation between sorbate molecules, SOM supramolecular structure and its dynamics is limited. An example of a dynamic nature of SOM is a physicochemical matrix aging that is responsible for SOM structural arrangement. The underlying process of the physicochemical aging is the formation of water molecule bridges (WaMB) between functional groups of molecular segments. Since WaMB influence the stiffness of SOM structure, it was hypothesized that formation of WaMB contributes to the sequestration of organic molecules. However, this hypothesis has not been tested experimentally until now. Furthermore, the knowledge about the influence of organic molecules on WAMB is based solely on computer modeling studies. In addition, the influence of organic molecules on some physical phases forming SOM is not well understood. Especially, the interactions between organic molecules and crystalline phases represented by aliphatic crystallites, are only presumed. Thus, the investigation of those interactions in unfractioned SOM is of high importance.
In order to evaluate the involvement of WaMB in the sequestration of organic molecules and to increase our understanding about interactions of organic chemicals with WaMB or aliphatic crystallites, the following hypotheses were tested experimentally. 1) Similarly to crystalline phases in synthetic polymers, aliphatic crystallites, as a part of SOM, cannot be penetrated by organic molecules. 2) The stability of WaMB is determined by the ability of surrounding molecules to interact with water forming WaMB. 3) WaMB prevent organic molecules to leave the SOM matrix and contribute thus to their immobilization. In order to test the hypotheses 1 and 2, a set of experiments including treatment of soils with chosen chemicals was prepared. Interaction abilities of these chemicals were characterized using interaction parameters from the Linear Solvation Energy Relationship theory. WaMB characteristics were monitored using Differential Scanning Calorimetry (DSC) allowing to measure the WaMB thermal stability and the rigidity of SOM matrix; which in turn was determined by the heat capacity change. In addition, DSC and 13C NMR spectroscopy assessed thermal properties and the structure of aliphatic crystallites. The spiking of samples with a model compound, phenol, and measurements of its desorption allowed to link parameters of the desorption kinetics with WaMB characteristics.
The investigation showed that the WaMB stability is significantly reduced by the presence of molecules with H-donor/acceptor interaction abilities. The matrix rigidity associated with WaMB was mainly influenced by the McGowan’s volume of surrounding molecules, suggesting the importance of dispersion forces. The desorption kinetics of phenol followed a first order model with two time constants. Both of them showed a relation with WaMB stability, which supports the hypothesis that WaMB contribute to the physical immobilization of organic molecules. The experiments targeted to the crystallites revealed their structural change from the ordered to the disordered state, when in contact with organic chemicals. This manifested in their melting point depression and the decrease of overall crystallinity. Described structural changes were caused by molecules interacting with specific as well as non-specific forces, which suggests that aliphatic crystallites can be penetrated and modified by molecules with a broad range of interaction abilities.
This work shows that chosen organic molecules interact with constituents of SOM as exemplified on WaMB and aliphatic crystallites, and cause measurable changes of their structure and properties. These findings show that the relevance of aliphatic crystallites for sorption in soil may have been underestimated. The results support the hypothesis that physicochemical matrix aging significantly contributes to the immobilization of organic chemicals in SOM.
The physical-biological interactions that affect the temporal variability of benthic oxygen fluxes were investigated to gain improved understanding of the factors that control these processes. This study, for the first time is able to resolve benthic diffusive boundary layer (DBL) dynamics using the newly developed lifetime-based laser induced fluorescence (τLIF) oxygen imaging system, which enables study of the role of small-scale fluid mechanics generated by benthic organism activity, and hence a more detailed analysis of oxygen transport mechanisms across the sediment-water interface (SWI).
The net benthic oxygen flux across the sediment-water interface is controlled by sediment oxygen uptake and oxygen transport. While the oxygen transport is largely influenced by turbulence driven by large-scale flows, sediment oxygen uptake is mainly affected by oxygen production and biological- and chemical-oxygen degradation of organic matter. Both processes can be enhanced by the presence of fauna and are intimately coupled. The benthic oxygen flux can be influenced by fauna in two ways, i.e. by modulating the availability of oxygen, which enhances the sediment oxygen uptake, and by enhancing the transport of oxygen.
In-situ and a series of laboratory measurements were conducted to estimate the short- and seasonal variability of benthic fluxes including the effects of burrow ventilation activity by tube-dwelling animals using eddy correlation (EC) and τLIF oxygen imaging techniques, respectively.
The in-situ benthic oxygen fluxes showed high variability at hourly and seasonal timescales, where statistical analysis indicated that current velocity and water depth were the most significant predictors of benthic oxygen flux at the waterside, which co-varied with the discharge, temperature, and oxygen concentration. The range of variability of seasonal fluxes corresponded to the friction velocities which were driven by large-scale flows. Application of a simplified analytical model that couples the effect of hydrodynamic forcing of the diffusive boundary layer with a temperature-dependent oxygen consumption rate within the sediment showed that friction velocity and temperature cause similar variability of the steady-state benthic oxygen flux.
The application of τLIF oxygen imaging system in bioturbation experiments enabled the investigation and discovery of insights into oxygen transport mechanisms across the sediment-water interface. Distinct oxygen structures above burrow openings were revealed, these were associated with burrow ventilation. The DBL was degraded in the presence of burrow ventilation. Advective transport generated by the energetic plumes released at burrow outlets was the dominant transport driving mechanism. The contribution of diffusive flux to the total estimated decreased with increasing larval density. For a range of larvae densities, commonly observed in ponds and lakes, sediment oxygen uptake rates increased up to 2.5-fold in the presence of tube-dwelling animals, and the oxygen transport rate exceeded chironomid respiration by up to a factor of 4.
The coupled physical-biological factors affecting net benthic oxygen flux can be represented by temperature, which is a prominent factor that accounts for both oxygen transport and sediment oxygen uptake. Low oxygen transport by flow coincided with high summer temperatures, amplified by a reduction of benthic population density and pupation. It can also, however, be offset by increased ventilation activity. In contrast, low temperature coincided with high oxygen concentrations, an abundance of larvae, and higher flow is offset by less burrow ventilation activity. Investigation of the effect of hydrodynamics on oxygen transport alone suggested that the expected increase of benthic oxygen flux under global warming can be offset by a reduction in flow velocity, which could ultimately lead to increasing carbon burial rates, and in a growing importance of anaerobic mineralization pathways with increasing emission rates of methane.
This study suggests a significant contribution of biological induced benthic oxygen flux to physical transport driven by large-scale flow-fields contributing to bottom-boundary layer turbulence.
Die vorliegende Arbeit verfolgt das Erkenntnisinteresse, die Hindernisse auf der Ebene der kulturellen Muster und Wertvorstellungen zu ermitteln, die der Implementierung eines dualen Ausbildungssystems nach bundesdeutschem Vorbild in den USA entgegenwirken. Es wird ein Einblick in die historische und systematische Verwobenheit von gesellschaftlichen Teilstrukturen gegeben und verdeutlicht, warum solche Teilstrukturen nicht ohne Weiteres in andere gesellschaftliche Kontexte übertragen werden können.
Nach einer begrifflichen und theoretischen Grundlegung von deutschen und US-amerikanischen Formen betrieblicher Ausbildung werden die beiden Systeme miteinander verglichen, um signifikante Unterschiede zu identifizieren und dabei erste Anhaltspunkte für vorhandene Inkompatibilitäten auf der strukturellen Ebene zu erhalten. Hierbei steht die Frage im Vordergrund, inwieweit die dominanten und dauerhaften Charakteristika und Komponenten des deutschen Ausbildungsmodells im US-amerikanischen System wiedergefunden werden können. Durch die Einnahme einer kulturalistischen Perspektive werden die kulturspezifischen Werte und Praktiken Deutschlands und der USA erarbeitet, um die Kulturgebundenheit der Struktur, Organisation und Rahmenbedingungen von dualen Berufsausbildungen zu verdeutlichen. Hierfür wird eine Kombination aus einem etischen und einem emischen Vorgehen angewandt und die ermittelten Daten in Form einer kontrastierenden Darstellung aufbereitet, aus der die prägnantesten Kulturunterschiede hervorgehen. Mit Hilfe der erlangten Erkenntnisse werden Ansätze für ein System der dualen Berufsausbildung in den USA entwickelt, das die Implikationen aus dem Kulturvergleich aufgreift und so die für das deutsche System charakteristischen Merkmale unter Berücksichtigung der spezifischen kulturellen Muster adaptiert.
Exposition in der Versorgungspraxis: Zur Frage der Umsetzbarkeit und Prädiktion früher Veränderungen
(2018)
Ziel der vorliegenden Arbeit war die Beantwortung folgender Fragestellungen: 1. Wie wirksam ist ein evidenzbasiertes Expositionsmanuals bei Panikstörung mit Agoraphobie in der Routineversorgung? 2. Was sind mögliche Barrieren und Hindernisse bei der Umsetzung der Exposition? 3. Was sind Prädiktoren früher Veränderungen im Therapieverlauf?
Methode: Im Rahmen einer prospektiven Längsschnittstudie wurden die Daten der vorliegenden Studie mit denen der Multicenter-Studie von Gloster et al. (2011) mittels Effektstärken und Testung auf Äquivalenz verglichen. Grundlage war das Manual von Lang, Helbig-Lang, Westphal, Gloster und Wittchen (2011). Die Patientinnen und Patienten und Therapeutinnen und Therapeuten wurden zu den Hausaufgaben, der Umsetzung im Alltag und der therapeutischen Beziehung befragt. Zusätzlich wurde die wechselseitige Beeinflussung von therapeutischer Allianz und dem Behandlungserfolg im Therapieverlauf untersucht. In Anlehnung an Westra, Marcus und Dozois (2007) wurde getestet, ob bei es Patientinnen und Patienten mit einer hohen Hausaufgaben-Compliance und einer positiven Behandlungserwartung vor Beginn der Therapie zu einer frühen Reduktion der Panik-Symptomatik kommt und ob frühe Veränderungen durch die Compliance und die Behandlungserwartung beeinflusst werden.
Ergebnisse: 1. Die Behandlung war in der Versorgungspraxis nicht weniger effektiv als in der Multicenter-Studie. 2. Die Abbrecherquote lag bei 20.59%. Die meisten Behandelten gaben an, ihre Hausaufgaben wie besprochen erledigt zu haben und schätzten sie nicht übermäßig schwer ein. Die Umsetzbarkeit der Anforderungen im Alltag wurde von den Patientinnen und Patienten sehr hoch eingeschätzt. Die meisten Therapeutinnen und Therapeuten stimmten der Aussage, die Umsetzung der massierten Exposition sei im therapeutischen Alltag nicht praktikabel eher nicht oder gar nicht zu. Je negativer die Einschätzungen der therapeutischen Beziehung durch die Behandelten war, umso höher waren die Panikwerte am Ende der Therapie. Der HAQ-S korrelierte mit dem Outcome zu r = .21, der HAQ-F zu r = .37. 3. Die beiden Mediator-Hypothesen von Westra et al. (2007) konnten nicht bestätigt werden.
Diskussion: Die Behandlung ist in der Routineversorgung wirksam und praktikabel. Die Hausaufgaben scheinen frühe Veränderungen nicht zu prädizieren. In späteren Arbeiten des Forschungsprojektes wird notwendig sein, zudem die differentielle Wirksamkeit des angepassten Manuals zu untersuchen, und zwar mittels drei aktiver Vergleichsgruppen: massierte Exposition versus prolongierte Exposition versus die Kombination beider.
Assessment of renewable energy potentials based on GIS. A case study in southwest region of Russia
(2018)
In the present thesis, the initial conditions for the development of RES potentials for the production of wind, solar and biomass energy in the Krasnodar region (southwestern region of the Russian Federation) are examined using a multi-criteria assessment methodology. For the assessment of the RES potentials at regional scale, the prosed multi-criteria methodology based on the geographic information systems (GIS) and has been complemented by the evaluation and analysis of primary and secondary data as well as economic calculations relevant related to economic feasibility of RES projects.
Tradierte Managementsysteme und primär auf die Erfüllung finanzieller Ziele ausgerichtete Führungsansätze scheinen heute der wirtschaftlichen Dynamik nicht mehr gewachsen. Die Zahl ausgebrannter Führungskräfte und Mitarbeiter nimmt zu. Ebenso der volkswirtschaftliche Schaden durch schlechte Führungsleistung. Zwar beeinflussen externe Faktoren wie globaler Wettbewerb, aufkeimende Handelskriege, die Digitalisierung in Wirtschaft und Gesellschaft die Rahmensetzungen für Unternehmen. Die Entscheidung über Erfolg oder Misserfolg verlagert sich aber signifikant nach Innen.
Diese Arbeit zeigt auf, dass Wissenschaftler und erfolgreiche CEOs einen Paradigmenwechsel fordern, da sie Kommunikationsbereitschaft und Kommunikationsfähigkeit als die relevanten Erfolgsfaktoren identifizieren. Unterstützend bestätigen interdisziplinäre Erkenntnisse und Forschungsergebnisse anderer Disziplinen – speziell der Neurowissenschaften, die Wirksamkeit einer Kommunikationskultur, die alle Sinne des Menschen aktiviert.
Das Phänomen der Kommunikation ganzheitlich zu verstehen und mittels dialogbasiertem Management umzusetzen, wird zum neuen Erfolgsschlüssel und wirkt sich auf alle unternehmerischen Prozesse, Führungs- und Interaktionssituationen aus. Unabhängig von Betriebsgröße und Branche. Die durch Dialog in Gang gesetzte positive reziproke Eskalation führt dazu, dass Kollegen/Mitarbeiter ihr Können und ihr Engagement in viel höherem Maße freiwillig zur Verfügung stellen, als es z.B. finanzielle Anreizsysteme je bewirken können.
Die Empirie dieser Forschungsarbeit spiegelt das Wissen der 22 hoch erfolgreichen österreichischen CEOs, Führungskräfte und Firmeneigentümer über Interne Kommunikation und deren Annäherung an diese Führungsaufgabe wider. In der Folge sind Leit-Ideen das vernetzte Ergebnis der theoretischen und empirischen Analysen. Diese daraus destillierten Leit-Ideen stehen für einen radikal dialogbasierten Kommunikationsansatz, der sämtliche Management-, Geschäfts- und Unterstützungsprozesse determiniert.
Verstehen CEOs und Führungskräften eine dialogbasierte Interne Kommunikation als eindeutig ihnen zufallende Führungsaufgabe, kann heute und in Zukunft die Querschnittsmaterie Interne Kommunikation zum größten Ressourcen-Pool für unternehmerischen Erfolg werden, so die diesbezüglichen Schlussfolgerungen.
With 47% land coverage in 2016, agricultural land was one of the largest terrestrial biomes in Germany. About 70% of the agricultural land was cropped area with associated pesticide applications. Agricultural land also represents an essential habitat for amphibians. Therefore, exposure of amphibians to agrochemicals, such as fertilizers and pesticides, seems likely. Pesticides can be highly toxic for amphibians, even a fraction of the original application rate may result in high amphibian mortality.
To evaluate the potential risk of pesticide exposure for amphibians, the temporal coincidence of amphibian presence on agricultural land and pesticide applications (N = 331) was analyzed for the fire-bellied toad (Bombina bombina), moor frog (Rana arvalis), spadefoot toad (Pelobates fuscus) and crested newt (Triturus cristatus) during spring migration. In 2007 and 2008, up to 80% of the migrating amphibians temporally coincided with pesticide applications in the study area of Müncheberg, about 50 km east of Berlin. Pesticide interception by plants ranged between 50 to 90% in winter cereals and 80 to 90% in winter rape. The highest coincidence was observed for the spadefoot toad, where 86.6% of the reproducing population was affected by a single pesticide in winter rape during stem elongation with 80% pesticide interception by plants. Late migrating species, such as the fire-bellied toad and the spadefoot toad, overlapped more with pesticide applications than early migrating species, such as the moor frog, did. Under favorable circumstances, the majority of early migrants may not coincide with the pesticide applications of arable fields during spring migration.
To evaluate the potential effect of pesticide applications on populations of the common frog (Rana temporaria), a landscape genetic study was conducted in the vinicultural area of Southern Palatinate. Due to small sample sizes at breeding sites within viniculture, several DNA sampling methods were tested. Furthermore, the novel repeated randomized selection of genotypes approach was developed to utilize genetic data from siblings for more reliable estimates of genetic parameters. Genetic analyses highlighted three of the breeding site populations located in viniculture as isolated from the meta-population. Genetic differentiation among breeding site populations in the viniculture (median pairwise FST=0.0215 at 2.34 km to 0.0987 at 2.39 km distance) was higher compared to genetic differentiation among breeding site populations in the Palatinate Forest (median pairwise FST=0.0041 at 5.39 km to 0.0159 at 9.40 km distance).
The presented studies add valuable information about the risk of pesticide exposure for amphibians in the terrestrial life stage and possible effects of agricultural land on amphibian meta-populations. To conserve endemic amphibian species and their (genetic) diversity in the long run, the risk assessment of pesticides and applied agricultural management measures need to be adjusted to protect amphibians adequately. In addition, other conservation measures such as the creation of new suitable breeding site should be considered to improve connectivity between breeding site populations and ensure the persistence of amphibians in the agricultural land.
The cytological examination of bone marrow serves as clarification of variations in blood smears. It is also used for the clarification of anemia, as exclusion of bone marrow affection at lymphoma and at suspicion of leukemia. The morphological evaluation of hematopoietic cells is the basis for the creation of the diagnosis and for decision support for further diagnostics. Even for experienced hematologists the manual classification of hematopoietic cells is time-consuming, error-prone and subjective. For this reason new methods in the field of image processing and pattern recognition for the automatic classification including preprocessing steps are developed for a computer-assisted microscopy system. These methods are evaluated by means of a huge reference database. The proposed image analysis procedures comprise methods for the automated detection of smears, for the determination of relevant regions, for the localization and segmentation of single hematopoietic cells as well as for the feature extraction and classification task. These methods provide the basis for the first system for the automated, morphological analysis of bone marrow aspirates for leukemia diagnosis and are therefore a major contribution for a better and more efficient patient care in the future.
Im Fokus der Arbeit steht die Frage des Kompetenzzuwachses in und durch außerunterrichtliche Sport- und Bewegungsangebote an rheinland pfälzischen Ganztagsschulen, die von Trainerinnen und Trainern angeboten und durchgeführt werden. Um dieser Fragestellung nachzugehen, wurden zunächst Schul- und Unterrichtsqualitätsmodelle auf das außerunterrichtlichen Sport- und Bewegungsangebot übertragen, um das zu untersuchende Setting im Kontext der rheinland-pfälzischen Ganztagsschullandschaft zu verorten und mögliche Einflussfaktoren und Wechselwirkungen vor dem Hintergrund des Kompetenzzuwachses der Teilnehmerinnen und -nehmer aufzuzeigen. Dem nachgestellt wurden während der Darlegung theoretischer Vorüberlegungen, wie z.B. Aspekte zum außerschulischen Bildungsverständnis und Sport und Bewegung in den Erziehungswissenschaften, Kategorien und Kriterien ermittelt, deren Nachweis den Kompetenzzuwachs der Schülerinnen und Schüler stark vermuten lassen. Die Untersuchungsleitlinie dieser Arbeit wurde ein qualitatives Forschungsdesign eingebunden. Die herangezogene Forschungsstrategie bildet eine vergleichende Fallanalyse. Als Erhebungsmethode dient das Experteninterview; ein problemorientiertes Interview im Übungsleiterinnen und -leitern, die für die Planung und Durchführung der in rheinland-pfälzischen Ganztagsschulen implementierten Sport- und Bewegungsangebote verantwortlich zeichnen. Die Auswertung erfolgte über eine modifizierte Form der qualitativen Inhaltsanalyse. In der Summe konnte aufgezeigt werden, dass es sich bei den untersuchten Sport- und Bewegungsangeboten um hochwertige Settings handelt, in denen Kriterien und hypothetische Annahmen aus den Schul- und Unterrichtsqualitätsmodellen aufgezeigt werden konnten und somit günstige Voraussetzungen –die aktive Teilnahme vorausgesetzt– für den Kompetenzerwerb der Schülerinnen und Schüler an Ganztagsschulen vorliegen.
Technologische Fortschritte auf dem Gebiet der integrierten Halbleitertechnik, die unter anderem auch zur gestiegenen Leistungsfähigkeit der Kamerasensoren beitragen, konzentrierten sich bisher primär auf die Schnelligkeit und das Auflösungsvermögen der Sensoren. Die sich ständig verändernde Entwicklung hat jedoch direkte Folgen auf das physikalische Verhalten einer Kamera und damit auch Konsequenzen für die erreichbare geometrische Genauigkeit einer photogrammetrischen 3D-Rekonstruktion. Letztere stand bisher nicht im Fokus der Forschung und ist eine Aufgabe, der sich diese Arbeit im Sinne der Photogrammetrie und Messtechnik stellt. Aktuelle Untersuchungen und Erfahrungen aus industriellen Projekten zeigen in diesem Zusammenhang, dass das geometrisch-physikalische Verhalten digitaler Kameras - für höchste photogrammetrische Ansprüche - noch nicht ausreichend modelliert ist. Direkte Aussagen zur erreichbaren Genauigkeit bei gegebener Hardware erweisen sich daher bislang als unzureichend. Ferner kommt es aufgrund der unpräzisen Modellierung zu Einbußen in der Zuverlässigkeit der erreichten Ergebnisse. Für den Entwickler präziser kamerabasierter Messverfahren folgt daraus, dass zu einer optimalen Schätzung der geometrischen Genauigkeit und damit auch vollständigen Ausschöpfung der Messkamera geeignete mathematische Modelle erforderlich sind, die das geometrisch physikalische Verhalten bestmöglich beschreiben. Diese Arbeit beschreibt, wie die erreichbare Genauigkeit einer Bündelblockausgleichung, schon a priori mithilfe des EMVA1288 Standards approximiert werden kann. Eine in diesem Zusammenhang wichtige Teilaufgabe ist die Schaffung einer optimalen Messanordnung. Hierzu gehören Untersuchungen der üblicherweise verwendeten Kalibrierkörper und die Beseitigung von systematischen Fehlern vor und nach der Bündelblockausgleichung. Zum Nachweis dieser Systematiken wird eine auf statistischem Lernen basierende Methode beschrieben und untersucht. Erst wenn alle genauigkeitsmindernden Einflüsse berücksichtigt sind, wird der Anteil des Sensors in den Messdaten sichtbar und damit auch mathematisch parametrisierbar. Die Beschreibung des Sensoreinflusses auf die erreichbare Genauigkeit der Bündelblockausgleichung erfolgt in drei Schritten. Der erste Schritt beschreibt den Zusammenhang zwischen ausgewählten EMVA1288-Kennzahlen und der Unsicherheit eines Grauwertes. Der zweite Schritt ist eine Modellierung dieser Grauwertunsicherheit als Zentrumsunsicherheit einer Zielmarke. Zur Beschreibung dieser Unsicherheit innerhalb der Bündelblockausgleichung wird ein stochastisches Modell, basierend auf dem EMVA1288-Standard, vorgeschlagen. Ausgehend vom Rauschen des Zielmarkenmittelpunktes wird im dritten Schritt die Unsicherheit im Objektraum beispielhaft mit Hilfe von physikalisch orientierten Simulationen approximiert. Die Wirkung der vorgeschlagenen Methoden wird anhand von Realkalibrierungen nachgewiesen. Abschließend erfolgt die Diskussion der vorgeschlagenen Methoden und erreichten Ergebnisse sowie ein Ausblick auf kommende Untersuchungen.
Different techniques (weight loss, electrochemical, and spray
corrosion measurements) have been used to evaluate four sarcosine derivatives to inhibit corrosion and one commercial compound as synergist. The basic metal was low carbon steel CR4 tested at different conditions. As working media mainly neutral water and 0.1 M NaCl was applied. The protective film was formed on the steel surface via direct absorption of the tested substances during the immersion process. A highly improved corrosion protection with direct correlation to the molecular weight and carbon chain length of the tested compounds was detected. The protection of steel CR4 against corrosion in 0.1 M NaCl enhanced with increasing concentration of selected sarcosine compounds. The best inhibitor throughout all tested concentrations and all evaluation systems was Oleoylsarcosine (O) with efficiencies up to 97 % in potentiodynamic polarization (PP), 83 % electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and 85 % weight loss (WL) at 100 mmol/L as highest concentration tested here. The second best inhibitor was Myristoylsarcosine (M) with efficiencies up to 82 % in PP, 69 % in EIS, and 75 % in WL at highest concentration. The inhibitor with the shortest hydrocarbon chain in this series is Lauroylsarcosine (L). It showed lowest effects to inhibit corrosion compared to O and M. The efficiencies of L were a bit more than 50 % at 75 and 100 mmol/L and less than 50 % at 25 and 50 mmol/L in all used evaluation systems. Furthermore, the overall efficiency is promoted with longer dip coating times during the steel CR4 immersion as shown for 50 mmol/L for all present derivatives. This survey indicated 10 min as best time in respect of cost and protection efficiency. The commercial inhibitor Oley-Imidazole (OI) improved significantly the effectiveness of compound Cocoylsarcosine (C), which contains the naturally mixture of carbon chain lengths from coconut oil (C8 - C18), and enhanced protection when used in combination (C+OI, 1:1 molar ration). In this system the efficiency increased from 47 % to 91 % in PP, from 40 % to 84 % in EIS, and from 45 % to 82 % in WL at highest concentration. Spray corrosion tests were used to evaluate all present sarcosine substances on steel CR4 in a more realistic system. The best inhibitor after a 24 h test was O followed by the combination C+OI and M with efficiencies up to 99 %, 80 %, and 79 %, respectively. The obtained results indicate a good stability of the protective film formed by the present inhibitors even after 24 h. All evaluation systems used in the current investigation were in good agreement and resulted in the same inhibitor sequence. Furthermore, the adsorption process of the tested compounds is assumed to follow the Langmuir type isotherm. Response surface methodology (RSM) is an optimization method depending on Box- Behnken Design (BBD). It was used in the current system to find the optimum efficiency for inhibitor O to protect steel CR4 against corrosion in salt water. Four independent variables were used here: inhibitor concentration (A), dip coating time (B), temperature (C), and NaCl concentration (D); each with three respective levels: lower (-1), mid (0), and upper (+1). According to the present result, temperature has the greatest effect on the protection process as individual parameter followed by the inhibitor concentration itself. In this investigation an optimum efficiency of 99 % is calculated by the following parameter and level combination: upper level (+1) for inhibitor concentration, dip coating time, and NaCl concentration while lower level (-1) for temperature.
Homonegative discrimination such as the denial of leadership qualities and higher salaries concern not only lesbians and gay men but also individuals who were perceived as lesbian or gay (Fasoli et al., 2017). Hence, it is assumed that especially straight people become victims of homonegative discrimination (Plöderl, 2014). The perception of sexual orientation is indeed stereotype-driven (e.g., Cox et al., 2015) but there is a lack of knowledge on how accurate stereotypes are – particularly those referring to speech. Despite a variety of sociophonetic and social psychological research related to sexual orientation and gender, an encompassing understanding is missing on how sexual orientation is expressed and perceived.
The present thesis aims to fill these gaps. The two major aims of the present work are a) the examination of the accuracy of speech stereotypes in the context of sexual orientation and b) the development of a model on how sexual orientation is interpersonally construed. Overall, the present thesis comprises five manuscripts with the following aspects in common: They integratively deal with social psychological and sociophonetic perspectives, share a social identity approach, and primarily center speech instead of facial appearance. Moreover, mostly German and German native speaking participants, respectively, have been investigated.
Manuscript 1 establishes the Traditional Masculinity/Femininity-Scale as a reliable and valid instrument for assessing gender-role self-concept. The invention was necessary because existing scales insufficiently represented the self-ascribed masculinity/femininity yet (e.g., Abele, 2003; Evers & Sieverding, 2014). Manuscripts 2, 3, and 4 address the (in)accuracy of speech stereotypes regarding stereotypic content and suggested within-group homogeneity. This is carried out by the application of different methodological approaches. On the one hand, relevant acoustic parameters of lesbian/gay and straight women and men were averaged for each group. On the other hand, voice morphing was applied in order to create prototypical and naturally sounding voice averages (Kawahara et al., 2008). Lesbians and straight women differed in none, gay and straight men in one of the analyzed acoustic parameters only. In contrast, a fine-grained psychological analysis yielded various evidence for acoustic within-group heterogeneity. In particular, the exclusivity of sexual orientation and gender-role self-concept have been acoustically indexicalized which suggests that speech stereotypes are inaccurate. However, voice averages do carry perceivable sexual orientation information. Hence, speech stereotypes can be considered as exaggerations of tiny kernels of truth. In Manuscript 5, previous literature on the interpersonal construction of sexual orientation is integrated in a model: The Expression and Perception of Sexual Orientation Model (EPSOM). This model postulates an indirect route and describes how sexual orientation information is transmitted from producer to perceiver by proposing three mediating components. Thereby, the model is able to offer an explanation why sexual orientation can be perceived with above-chance but far-away-from-perfect accuracy.
Overall, the present thesis provides meaningful impulses for enhancements of research on social markers of sexual orientation and gender. This thesis offers a model on how sexual orientation is expressed and perceived, shows the benefits of combining sociophonetic and social psychological approaches, and points out the value of applying novel methods and technologies. Beyond that, the present thesis offers useful implications for practice. Speech stereotypes in the context of sexual orientation can be rejected as inaccurate – for example, native German straight men do not nasalize more or less than gay men. Thereby, the present thesis contributes to an erosion of stereotypes and a potential reduction of homonegative discrimination.
The PhD thesis offers a long-term investigation of German TV debates with regard to the extent to which the topics dealt with in the debates correspond to the political problems perceived by the voters and whether the actor-specific topics discussed in the TV debates have an influence on the voters' perception of the problems and the perceived responsiveness of the political actors. To this purpose, contents and effects of the Chancellor debates 2002-2013 and the TV debates between 1997 and 2016 are examined at the state level. The empirical investigation is based on an implementation and evaluation of content analyses, the evaluation of opinion polls and the investigation of experimental data on the occasion of the chancellor duels in 2002, 2009 and 2013. The analyses show that TV debates are not only show events, but that the focus of TV debates is on political content (rather than entertaining elements), that the (camp-specific) responsiveness of the format has increased over time, and that successful persuasion - as one of two theme management strategies - by challengers in particular can lead viewers to better assess the effectiveness of the political system.
Social Business Documents: An Investigation of their Nature, Structure and Long-term Management
(2018)
Business documents contain valuable information. In order to comply with legal requirements, to serve as organisational knowledge and to prevent risks they need to be managed. However, changes in technology with which documents are being produced introduced new kinds of documents and new ways of interacting with documents. Thereby, the web 2.0 led to the development of Enterprise Collaboration Systems (ECS), which enable employees to use wiki, blog or forum applications for conducting their business. Part of the content produced in ECS can be called Social Business Documents (SBD). Compared to traditional digital documents SBD are different in their nature and structure as they are, for example, less well-structured and do not follow a strict lifecycle. These characteristics bring along new management challenges. However, currently research literature lacks investigations on the characteristics of SBD, their peculiarities and management.
This dissertation uses document theory and documentary practice as theoretical lenses to investigate the new challenges of the long-term management of SBD in ECS. By using an interpretative, exploratory, mixed methods approach the study includes two major research parts. First, the nature and structure of Social Business Documents is addressed by analysing them within four different systems using four different modelling techniques each. The findings are used to develop general SBD information models, outlining the basic underlying components, structure, functions and included metadata, as well as a broad range of SBD characteristics. The second phase comprises a focus group, a case study including in-depth interviews and a questionnaire, all conducted with industry representatives. The focus group identified that the kind of SBD used for specific content and the actual place of storage differ between organisations as well as that there are currently nearly no management practices for SBD at hand. The case study provided deep insights into general document management activities and investigated requirements, challenges and actions for managing SBD. Finally, the questionnaire consolidated and deepened the previous findings. It provides insights about the value of SBD, their current management practices as well as management challenges and needs. Despite all participating organisations storing information worth managing in SBD most are not addressing them with management activities and many challenges remain.
Together, the investigations enable a contribution to practice and theory. The progress in practice is summarised through a framework, addressing the long-term management of Social Business Documents. The framework identifies and outlines the requirements and challenges of and the actions for SBD management. It also indicates the dependencies of the different aspects. Furthermore, the findings enable the progress in theory within documentary practice by discussing the extension of document types to include SBD. Existing problems are outlined along the definitions of records and the newly possible characteristics of documents emerging through Social Business Documents are taken into account.
Changing Lives through Relocation - Ethnography of a Socialized Housing Project in the Philippines
(2018)
Changing lives through relocation - This is the vision of a socialized housing project in the Philippines which is subject of this dissertation. It is a polyphonic ethnography that investigates the transition process from an informal, marginalized, self-organized lifestyle in squatter areas and dumpsite settlements to an institutionalized and policy-based life in the socialized housing project. The transition process is analyzed from a material cultural perspective taking into account selected aesthetic theories. With this approach, the dissertation aims to contribute to the study of the aesthetic dimension of everyday life from an ethnographic perspective. Aesthetics are applied on three levels: (1) On the theoretical level, the concepts of social aesthetics and atmospheres enrich the analysis of the interrelation between the residents and their new house in the socialized housing project. (2) On the methodological level, the relevance of aesthetic experiences for the ethnographic knowledge process are discussed. And (3) on the descriptive level, selected and thematically relevant sensory and aesthetic experiences of the researcher inform the ethnographic account in the form of memoirs. By incorporating aesthetic theories, the dissertation gives a more holistic account of the dynamics active in the transition process. It shows that the change of lifestyle is experienced sensorily through the daily physical engagement with the new material environment, i.e. its specific materiality and infrastructure, its affordances and constraints giving rise to new experiences and needs. In this process, the residents become aware of the differences between the past and present way of life and thus experience the new challenges through their physical being in the new material environment. On the one hand, this evokes a nostalgic attitude towards their previous life, but on the other hand, it also gives form to ideas of a possible future.
The concept of hard and soft news (HSN) is regarded as one of the most important concepts in journalism research. Despites this popularity, two major research voids can be assigned to the concept. First, it lacks conceptual clarity: the concept gets used interchangeably with related concepts such as sensationalism, which has led to fuzzy demarcations of HSN. Also, it is still not agreed on of which dimensions the concept in composed. Second, little is known about the factors that influence the production of news in terms of their hard or soft nature. The present disserta-tion casts a twofold glance on the HSN concept – it aims to assess the conceptual status of the concept and production of hard and soft news.
At the outset, this dissertation delineates the theoretical base for three manuscripts in total and presented considerations on concepts in social sciences in general and hard and soft news in particular as well as the production of news, particularly of hard and soft news. The first paper proposed a theoretical frame-work model to distinguish HSN and related concepts. Based on a literature review of in total five concepts, this model suggested a hierarchy in which these concepts can be discerned according to their occurrence in media content. The second pa-per focused on the inner coherence of the HSN concept in its most recent academ-ic understanding. The results of a factorial survey with German newspaper jour-nalists showed that, indeed, four out of five dimensions of the HSN concept com-prised what the journalists understood by it. Hence, the most recent academic un-derstanding is to a great extent coherent. The third study shed light on the produc-tion of HSN, focusing on the influence of individual journalists’ and audience’s characteristics on whether news was presented in hard or soft way. The findings of a survey with simulated decision scenarios among German print journalists showed that the HSN dimensions were susceptible to different journalistic influ-ences and that a perceived politically uninterested audience led to a softer cover-age. The dissertation concluded with connecting these findings with the considera-tions on concept evaluation and the production of news. Implications for research on and with the concept of HSN were presented, before concluding with limitations and suggestions for future research.
The aquatic environment is exposed to multiple environmental pressures and mixtures of chemical substances, among them petroleum and petrochemicals, metals, and pesticides. Aquatic invertebrate communities are used as bioindicators to reflect long-term and integral effects. Information on the presence of species can be supplemented with information on their traits. SPEAR-type bioindicators integrate such trait information on the community level.
This thesis aimed at enhancing specificity of SPEAR-type bioindicators towards particular groups of chemicals, namely to mixtures of oil sands-derived compounds, hydrocarbons, and metals.
For developing a bioindicator for discontinuous contamination with oil-derived organic toxicants, a field study was conducted in the Canadian oil sands development region in Northern Alberta. The traits ‘physiological sensitivity towards organic chemicals’ and ‘generation time’ were integrated to develop the bioindicator SPEARoil, reflecting the community sensitivity towards oil sands derived contamination in relation to fluctuating hydrological conditions.
According to the SPEARorganic approach, a physiological sensitivity ranking of taxa was developed for hydrocarbon contamination originating from crude oil or petroleum distillates. For this purpose, ecotoxicological information from acute laboratory tests was enriched with rapid and mesocosm test results. The developed Shydrocarbons sensitivity values can be used in SPEAR-type bioindicators.
To specifically reflect metal contamination in streams via bioindicators, Australian field studies were re-evaluated with focus on the traits ‘physiological metal sensitivity’ and ‘feeding type’. Metal sensitivity values, however, explained community effects in the field only weakly. Instead, the trait ‘feeding type’ was strongly related to metal exposure. The fraction of predators in a community can, thus, serve as an indicator for metal contamination in the field.
Furthermore, several metrics reflecting exposure to chemical cocktails in the environment were compared using existing pesticide datasets. Exposure metrics based on the 5% fraction of species sensitivity distributions were found to perform best, however, closely followed by Toxic Unit metrics based on the most sensitive species of a community or Daphnia magna.
Carabids, which are frequently distributed in agricultural landscapes, are natural enemies of different pests including slugs. Semi-natural habitats are known to affect carabids and thus, their potential to support natural pest control.
The impact of semi-natural habitats was investigated on carabids and slugs within different non-crop habitats (chapter 2). Most carabids and Deroceras reticulatum showed preferences for herbaceous semi-natural habitats, while Arion spp. occured mainly in woody habitats. An increase of predatory carabid abundance, which was linked to an inclining amount of semi-natural habitats in the landscape, and a decrease of Arion spp. densities, indicated a high potential for slug control in structural rich landscapes.
Effects of semi-natural habitats were investigated on predatory carabids and slugs in 18 wheat fields (chapter 3). Predatory carabid species richness was positively affected by the increasing amount of semi-natural habitats in the landscape, whereas predatory carabid abundance was neither influenced by adjacent habitat type nor by the proportion of semi-natural habitats in the landscape. The target pest species showed divergent patterns, whereas Arion spp. densities were highest in structural poor landscapes near woody margins. D. reticulatum was not affected by habitat type or landscape, reflecting its adaptation to agriculture. Results indicate an increased control of Arion spp. by carabids in landscapes with a high amount of semi-natural habitats.
Effects of semi-natural habitats and the influence of farming system was tested on carabid distribution within 18 pumpkin fields (chapter 4). Carabid species richness generally increased with decreasing distance to the field margins, whereas carabid abundance responded differently according to the adjacent habitat type. Farming system had no effect on carabids and landscape heterogeneity only affected carabids in organic pumpkin fields.
Slug and slug egg predation of three common carabid species was tested in single and double species treatments in the laboratory (chapter 5). Results show additive and synergistic effects depending on the carabid species. In general, semi-natural habitats can enhance the potential of slug control by carabids. This counts especially for Arionid slugs. Semi-natural habitats can support carabid communities by providing shelter, oviposition and overwintering sites as wells as complementary food sources. Therefore, it is important to provide a certain amount of non-crop habitats in agricultural landscapes.
Within aquatic environments sediment water interfaces (SWIs) are the most important areas concerning exchange processes between the water body and the sediment. These spatially restricted regions are characterized by steep biogeochemical gradients that determine the speciation and fate of natural or artificial substances. Apart from biological mediated processes (e.g., burrowing organisms, photosynthesis) the determining exchange processes are diffusion or a colloid-mediated transport. Hence, methods are required enabling to capture the fine scale structures at the boundary layer and to distinguish between the different transport pathways. Regarding emerging substances that will probably reach the aquatic environment engineered nanomaterials (ENMs) are of great concern due to their increased use in many products and applications. Since they are determined based on their size (<100 nm) they include a variety of different materials behaving differently in the environment. Once released, they will inevitable mix with naturally present colloids (< 1 μm) including natural nanomaterials.
With regard to existing methodological gaps concerning the characterization of ENMs (as emerging substances) and the investigation of SWIs (as receiving environmental compartments), the aim of this thesis was to develop, validate and apply suitable analytical tools. The challenges were to i) develop methods that enable a high resolution and low-invasive sampling of sediment pore water. To ii) develop routine-suitable methods for the characterization of metal-based engineered nanoparticles and iii) to adopt and optimize size-fractionation approaches for pore water samples of sediment depth profiles to obtain size-related information on element distributions at SWIs.
Within the first part, an available microprofiling system was combined with a novel micro sampling system equipped with newly developed sample filtration-probes. The system was thoroughly validated and applied to a freshwater sediment proving the applicability for an automatic sampling of sediment pore waters in parallel to microsensor measurements. Thereby, for the first time multi-element information for sediment depth profiles were obtained at a millimeter scale that could directly be related to simultaneously measured sediment parameters.
Due to the expected release of ENMs to the environment the aim was to develop methods that enable the investigation of fate and transport of ENMs at sediment water interfaces. Since standardized approaches are still lacking, methods were developed for the determination of the total mass concentration and the determination of the dissolved fraction of (nano)particle suspensions. Thereby, validated, routine suitable methods were provided enabling for the first time a routine-suitable determination of these two, among the most important properties regarding the analyses of colloidal systems, also urgently needed as a basis for the development of appropriate (future) risk assessments and regulatory frameworks. Based on this methodological basis, approaches were developed enabling to distinguish between dissolved and colloidal fractions of sediment pore waters. This made it possible for the first time to obtain fraction related element information for sediment depth profiles at a millimeter scale, capturing the fine scale structures and distinguishing between diffusion and colloid-mediated transport. In addition to the research oriented parts of this thesis, questions concerning the regulation of ENPs in the case of a release into aquatic systems were addressed in a separate publication (included in the Appendix) discussing the topic against the background of the currently valid German water legislation and the actual state of the research.
Systemic neonicotinoids are one of the most widely used insecticide classes worldwide. In addition to their use in agriculture, they are increasingly applied on forest trees as a protective measure against insect pests. However, senescent leaves containing neonicotinoids might, inter alia during autumn leaf fall, enter nearby streams. There, the hydrophilic neonicotinoids may be remobilized from leaves to water resulting in waterborne exposure of aquatic non-target organisms. Despite the insensitivity of the standard test species Daphnia magna (Crustacea, Cladocera) toward neonicotinoids, a potential risk for aquatic organisms is evident as many other aquatic invertebrates (in particular insects and amphipods) display adverse effects when exposed to neonicotinoids in the ng/L- to low µg/L-range. In addition to waterborne exposure, in particular leaf-shredding invertebrates (= shredders) might be adversely affected by the introduction of neonicotinoid-contaminated leaves into the aquatic environment since they heavily rely on leaf litter as food source. However, dietary neonicotinoid exposure of aquatic shredders has hardly received any attention from researchers and is not considered during aquatic environmental risk assessment. The primary aim of this thesis is, therefore, (1) to characterize foliar neonicotinoid residues and exposure pathways relevant for aquatic shredders, (2) to investigate ecotoxicological effects of waterborne and dietary exposure on two model shredders, namely Gammarus fossarum (Crustacea, Amphipoda) and Chaetopteryx villosa (Insecta, Trichoptera), and (3) to identify biotic and abiotic factors potentially modulating exposure under field conditions.
During the course of this thesis, ecotoxicologically relevant foliar residues of the neonicotinoids imidacloprid, thiacloprid and acetamiprid were quantified in black alder trees treated at field relevant levels. A worst-case model – developed to simulate imidacloprid water concentrations resulting from an input of contaminated leaves into a stream – predicted only low aqueous imidacloprid concentrations (i.e., ng/L-range). However, the model identified dietary uptake as an additional exposure pathway relevant for shredders up to a few days after the leaves’ introduction into the stream. When test organisms were simultaneously exposed (= combined exposure) to neonicotinoids leaching from leaves into the water and via the consumption of contaminated leaves, adverse effects exceeded those observed under waterborne exposure alone. When exposure pathways were separated using a flow-through system, dietary exposure towards thiacloprid-contaminated leaves caused similar sublethal adverse effects in G. fossarum as observed under waterborne exposure. Moreover, the effect sizes observed under combined exposure were largely predictable using the reference model “independent action”, which assumes different molecular target sites to be affected. Dietary toxicity for shredders might, however, be reduced under field conditions since UV-induced photodegradation and leaching decreased imidacloprid residues in leaves and thereby the toxicity for G. fossarum. In contrast, both shredders were found unable to actively avoid dietary exposure. This thesis thus recommends considering dietary exposure towards systemic insecticides, such as neonicotinoids, already during their registration to safeguard aquatic shredders, associated ecosystem functions (e.g., leaf litter breakdown) and ultimately ecosystem integrity.
Navigation is a natural way to explore and discover content in a digital environment. Hence, providers of online information systems such as Wikipedia---a free online encyclopedia---are interested in providing navigational support to their users. To this end, an essential task approached in this thesis is the analysis and modeling of navigational user behavior in information networks with the goal of paving the way for the improvement and maintenance of web-based systems. Using large-scale log data from Wikipedia, this thesis first studies information access by contrasting search and navigation as the two main information access paradigms on the Web. Second, this thesis validates and builds upon existing navigational hypotheses to introduce an adaptation of the well-known PageRank algorithm. This adaptation is an improvement of the standard PageRank random surfer navigation model that results in a more "reasonable surfer" by accounting for the visual position of links, the information network regions they lead to, and the textual similarity between the link source and target articles. Finally, using agent-based simulations, this thesis compares user models that have a different knowledge of the network topology in order to investigate the amount and type of network topological information needed for efficient navigation. An evaluation of agents' success on four different networks reveals that in order to navigate efficiently, users require only a small amount of high-quality knowledge of the network topology. Aside from the direct benefits to content ranking provided by the "reasonable surfer" version of PageRank, the empirical insights presented in this thesis may also have an impact on system design decisions and Wikipedia editor guidelines, i.e., for link placement and webpage layout.
Organic substances play an essential role for the formation of stable soil structures. In this context, their physico-chemical properties, interactions with mineral soil constituents and soil-water interactions are particu-larly important. However, the underlying mechanisms contributing to soil particle cementation by swollen or-ganic substances (hydrogels) remains unclear. Up to now, no mechanistic model is available which explains the mechanisms of interparticulate hydrogel swelling and its contribution to soil-water interactions and soil structur-al stability. This mainly results from the lack of appropriate testing methods to study hydrogel swelling in soil as well as from the difficulties of adapting available methods to the system soil/hydrogel.
In this thesis, 1H proton nuclear magnetic resonance (NMR) relaxometry was combined with various soil micro- and macrostructural stability testing methods in order to identify the contribution of hydrogel swelling-induced soil-water interactions to the structural stability of water-saturated and unsaturated soils. In the first part, the potentials and limitations of 1H NMR relaxometry to enlighten soil structural stabilization mechanism and vari-ous water populations were investigated. In the second part, 1H-NMR relaxometry was combined with rheologi-cal measurements of soil to assess the contribution of interparticulate hydrogel swelling and various polymer-clay interactions on soil-water interactions and soil structural stability in an isolated manner. Finally, the effects of various organic and mineral soil fractions on soil-water interactions and soil structural stability was assessed in more detail for a natural, agriculturally cultivated soil by soil density fractionation and on the basis of the experiences gained from the previous experiments.
The increased experiment complexity in the course of this thesis enabled to link physico-chemical properties of interparticulate hydrogel structures with soil structural stability on various scales. The established mechanistic model explains the contribution of interparticulate hydrogels to the structural stability of water-saturated and unsaturated soils: While swollen clay particles reduce soil structural stability by acting as lubricant between soil particles, interparticulate hydrogel structures increase soil structural stability by forming a flexible polymeric network which interconnects mineral particles more effectively than soil pore- or capillary water. It was appar-ent that soil structural stability increases with increasing viscosity of the interparticluate hydrogel in dependence on incubation time, soil texture, soil solution composition and external factors in terms of moisture dynamics and agricultural management practices. The stabilizing effect of interparticulate hydrogel structures further in-crease in the presence of clay particles which is attributed to additional polymer-clay interactions and the incor-poration of clay particles into the three-dimensional interparticulate hydrogel network. Furthermore, the simul-taneous swelling of clay particles and hydrogel structures results in the competition for water and thus in a mu-tual restriction of their swelling in the interparticle space. Thus, polymer-clay interactions not only increase the viscosity of the interparticulate hydrogel and thus its ability to stabilize soil structures but further reduce the swelling of clay particles and consequently their negative effects on soil structural stability. The knowledge on these underlying mechanisms enhance the knowledge on the formation of stable soil structures and enable to take appropriate management practices in order to maintain a sustainable soil structure. The additionally out-lined limitations and challenges of the mechanistic model should provide information on areas with optimization and research potential, respectively.
Schrift ist in ihrer Besonderheit verkannt, versteht man sie allein als Mittel zur Stillstellung gesprochener Sprache. Phänomene wie Schriftbildlichkeit, Operativität und die Physiognomie des Schriftbildes machen Schrift zu einem Medium. In der Entwicklung und in der Verwendung von Schriftgebrauchsformen in unterschiedlichen Kontexten werden sowohl die Eigenschaften, die Schriftzeichen mit verbalen Zeichen gemeinsam haben, als auch die Potentiale, die sie mit pikturalen Zeichen gemeinsam haben, genutzt. Daher werden in der vorliegenden Arbeit die Funktionalisierungsmöglichkeiten von Schriftgebrauchsformen vor dem Hintergrund der Symboltheorie Nelson Goodmans vorgestellt. Eine an die ästhetische Theorie angelehnte Herangehensweise ermöglicht es, gerade die bildlichen Aspekte von Schriftformen – die bislang in schrifttheoretischen Arbeiten meist als irrelevant ausgeblendet werden – zu berücksichtigen. Es wird ein dynamischer Kompetenzbegriff in Anlehnung an J.G. Schneider entwickelt, der alle Fähigkeiten umfasst, die benötigt werden, um Schriftgebrauchsformen erfolgversprechend verwenden zu können. Zu diesen Fähigkeiten gehören nicht nur grammatische und orthographische Kompetenz, sondern ebenso Geschmack und die Fähigkeit zur Analogiebildung. An Beispielen verschiedener Schriftverwendungen wird gezeigt, wie unterschiedlich Schriftgebrauchsformen eingesetzt werden können. So wird Schrift als Kulturtechnik darstellbar und mithin verdeutlicht, dass die Art und Weise, wie Menschen ihre Kultur, ihre Welt, aber auch ihre spezifische Umgebung und eigene Identität modellieren, von Schriftverwendungen geprägt und verändert wird.
Die vorliegende Arbeit geht der Frage nach, wie sich Teilhabe und Inklusion von Menschen mit Lernschwierigkeiten in der allgemeinem Erwachsenenbildung realisieren lassen und was wesentliche Elemente und Rahmenbedingungen einer inklusiven Erwachsenenbildung mit Menschen mit Lernschwierigkeiten sind.
Menschen mit Lernschwierigkeiten haben ein gesetzlich verankertes Recht auf Teilhabe an inklusiver Erwachsenenbildung. Inklusive Erwachsenenbildung bezeichnet gemäß der UN-BRK die Teilnahme und Partizipation auch von Menschen mit Lernschwierigkeiten an allgemeiner Erwachsenenbildung, im Vordergrund steht das gemeinsame Lernen im regulären Programm allgemeiner Erwachsenenbildungseinrichtungen.
In der Aufarbeitung des theoretischen Diskurses und der praktischen Realisierung inklusiver Erwachsenenbildung zeigt sich allerdings, dass das Erwachsenenbildungsangebot für diese Personengruppe und die Möglichkeiten der Teilhabe am allgemeinen Erwachsenenbildungssystem in Deutschland eingeschränkt
sind. Umfassende Praxismodelle inklusiver Erwachsenenbildung sind erst in Ansätzen vorhanden, auch die Rahmenbedingungen gelingender inklusiver Erwachsenenbildung wurden kaum systematisch aufgearbeitet. Somit gilt es, für den Bereich der Erwachsenenbildung Konzepte zu entwickeln, die den Abbau von Barrieren und die Förderung von gleichberechtigter Teilhabe und Inklusion unterstützen. Es ist davon
auszugehen, dass die Kenntnis von wesentlichen Elementen und Rahmenbedingungen allgemeine Erwachsenenbildungseinrichtungen bei der Implementierung und Weiterentwicklung inklusiv gestalteter Erwachsenenbildung unterstützen und somit die Teilhabemöglichkeiten für Menschen mit Lernschwierigkeiten gezielt erweitern kann. Ziel dieser Arbeit ist deshalb die Erhebung und Beschreibung von wesentlichen Elementen und Rahmenbedingungen inklusiver Erwachsenenbildung.
Da es in Deutschland an Erfahrungswerten sowie der systematischen Ausarbeitung notwendiger Realisierungsbedingungen
inklusiver Erwachsenenbildung mangelt, richtet die vorliegende Arbeit ihren Blick in einem zweiten Schritt auf die ‚Inspiring Practice’ anderer Länder. In einer empirischen qualitativ-
explorativen Studie in elf Erwachsenenbildungseinrichtungen und -institutionen Englands werden mit Hilfe von 55 Leitfadeninterviews wesentliche Elemente und Rahmenbedingungen aus Sicht
der beteiligten Akteure erhoben und ausgewertet. Flankiert durch teilnehmende Beobachtungen, Dokumentenanalysen
und Gespräche liefern die Ergebnisse zugleich einen Einblick in die praktische Umsetzung inklusiver Erwachsenenbildung in England. Die Wahl fiel auf England, weil in diesem europäischen Land inklusive Erwachsenenbildung bereits seit den 1990er Jahren als fester Bestandteil
des Bildungssystems verankert ist und umfängliche Erfahrungen gesammelt werden konnten.
Aus der Analyse dieser Erfahrungswerte werden in der Diskussion und Zusammenschau mit theoretischen Überlegungen und praktischen Umsetzungen richtungsweisende Impulse für die Weiterentwicklung
der inklusiven Erwachsenenbildung in Deutschland abgeleitet und in einem Perspektivkonzept einer inklusiven Erwachsenenbildung zusammengefasst.
Während es eine Vielzahl von Arbeiten zu der technologischen Entwicklung im Bereich der erneuerbaren Energien gibt, fehlt es jedoch bislang an einer mikroökonomischen Analyse
der Verhaltensmuster der Akteure im Umfeld von Anlagen nach dem EEG. Als Akteure kommen hier in erster Linie der Anlagenbetreiber selbst und der Staat in Betracht.
Im Hinblick auf Anlagenbetrieb und Vergütung der erzeugten Energie können beide mit unterschiedlichsten Interessen und Nutzenkalkülen aufeinander treffen. Diese Arbeit untersucht
mikroökonomische Aspekte des EEG-Förderungssystems. Im Mittelpunkt der Betrachtung stehen die Förderungsmechanismen für Biogasanlagen, die im Hinblick auf mögliche Prinzipal-Agenten-Konflikte einer Untersuchung unterzogen werden.