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In this work has been examined, how the existing model of the simulation of cables and hoses can be advanced. Therefore an investigation has been made on the main influences to the shape simulation and the factors of constraints and side conditions were analyzed. For the validation of the accuracy, the simulation has to be compared to real specimen behavior. To obtain a very precise digitalization of the shape, the choice was made to use a laser scanner that converts the pointcloud into a .vrml file which can be imported into the simulation environment. The assumption was that the simulation method itself has the highest impact to the simulated shape. This is why the capabilities of the most sophisticated methods have been analyzed. The main criterion for the success of a simulation approach proved not to be accuracy, as expected. Process integration and usability showed to be of higher interest for the efficient exertion. Other factors like the pricing, the functionality and the real-time capability were assayed as well. The analyzed methods are based on the solution of the equations of elasticity with different ways of discetization, finite-elements and a spring-impulse-system. Since the finite-element-system takes several minutes for the computation of the shape and the spring-impulse-system reacts retarded on user manipulation, the competitiveness of these approaches is low. The other methods distinguish more in real-time performance, data interfaces and functionality than in accuracy. For the accuracy of a system, the consideration of other factors proved to be very important. As one of these main factors, the accurate assignment of the material properties was indicated. Until the start of this work, only the finite-element-approach dealt with this factor, but no documentation or validation is provided. In the publications of the other methods, the material properties are estimated to obtain a plausible simulation shape. Therefore the specific material values of real specimen have been measured and assigned to the simulation. With the comparison to the real shape it has been proven that the accuracy is very high with the measured properties. Since these measurements are very costly and time consuming, an investigation on a faster and cheaper way to obtain these values has been made. It has been assumed that with the knowledge of the cross-section it should be possible to compute the specimen behavior. Since the braid distribution changes individually from specimen to specimen, a more general way to obtain the values needed to be found. The program composer has been developed, where only the number of the different braids and the taping is entered. It computes with very high precision the stiffness, the density and the final diameter of the bundle. With the measured values and the fitting to the real shape it has been proven that the simulation approach reflects the precise behavior of cables and hoses. Since the stiffness of the single braids is wasteful to measure, a measurement setup was created where the stiffness has a large impact to the shape. With known density, the stiffness of the specimen can be reconstructed precisely. Thus a fast and beneficial way of obtaining the stiffness of a cable has been invented. The poissons ratio of cables and bundles cannot be measured with a tensile test, since the inner structure is very complex. For hoses, the variation of the inner diameter has been measured during the tensile test as well. The resulting values were reasonable, but their accuracy could not be proven. For cables and hoses, it has been tried to obtain the poissons ratio via the computation of the cross section, but the influence of individual changes and the crosstalk of the braids is very high. Therefore a setup was constructed where the torsion stiffness can be measured. For cables and hoses, the individual cross-sections and taping lead to varying results. For hoses, expected and repeatable good values for the poissons ratio were obtained. The low influence of the poisons ratio in the range between 0 and 0.5 has been proven. Therefore we decided to follow the advice of [Old06] and our own experiences to set the poisons ratio for cables and bundles to 0.25. With the knowledge of the measurability and the capabilities of the developed program composer, a procedure to obtain material properties for bundles has been designed. 1. Measurement of the braid density with via pyknometer or mass, length and diameter. 2. Empirical reconstruction of the stiffness with the designed setup. 3. Composing the bundle with the program composer. 4. Adding a factor for the taping and transfer the values to the simulation. The model of the cable simulation has been improved as follows: The main influences in the simulation of cables and hoses are the simulation method, the material properties and the geometric constraints. To obtain higher accuracy, an investigation on the correct material properties is indispensable. The scientific determination of material properties for the simulation of cables, bundles and hoses has been performed for the first time. The influence of geometrical constraints has been analyzed and documented. The next steps are the analysis of pre-deformation and further investigations to the determination of the poisons ratio with a more precise torsion test. All analysis were made with the simulation approach fleXengine. A comparison to other simulation methods would be of high interest.
Many pharmaceuticals (e.g. antibiotics, contrast media, beta blockers) are excreted unmetabolized and enter wastewater treatment plants (WWTPs) through the domestic sewage system. Research has shown that many of them are not effectively removed by conventional wastewater treatment and therefore are detected in surface waters. Reverse osmosis (RO) is one of the most effective means for removing a wide range of micropollutants in water recycling. However, one significant disadvantage is the need to dispose the resultant RO concentrate. Due to the fact that there are elevated concentrations of micropollutants in the concentrate, a direct disposal to surface water could be hazardous to aquatic organisms. As a consequence, further treatment of the concentrate is necessary. In this study, ozonation was investigated as a possible treatment option for RO concentrates. Concentrate samples were obtained from a RO-membrane system which uses municipal WWTP effluents as feeding water to produce infiltration water for artificial groundwater recharge. In this study it could be shown that ozonation is efficient in the attenuation of selected pharmaceuticals, even in samples with high TOC levels (46 mg C/L). Tests with chlorinated and non-chlorinated WWTP effluent showed an increase of ozone stability, but a decrease of hydroxyl radical exposure in the samples after chlorination. This may shift the oxidation processes towards direct ozone reactions and favors the degradation of compounds with high apparent second order rate constants. Additionally it might inhibit an oxidation of compound predominantly reacting with OH radicals. Ozone reaction kinetics were investigated for beta blockers (acebutolol, atenolol, metoprolol and propranolol) which are permanently present in WWTP effluents. For beta blockers two moieties are common which are reactive towards ozone, a secondary amine group and an activated aromatic ring. The secondary amine is responsible for a pH dependence of the direct ozone reaction rate, since only the deprotonated amine reacts very quickly. At pH 7 acebutolol, atenolol and metoprolol reacted with ozone with an apparent second order rate constant of about 2000 M-1 s-1, whereas propranolol reacted at ~1.0 105 M-1 s-1. The rate constants for the reaction of the selected compounds with OH radicals were determined to be 0.5-1.0 x 1010 M-1 s-1. Oxidation products (OPs) formed during ozonation of metoprolol and propranolol were identified via liquid chromatography (LC) tandem mass spectrometry. Ozonation led to a high number of OPs being formed. Experiments were carried out in MilliQ-water at pH 3 and pH 8 as well as with and without the radical scavenger tertiary butanol (t-BuOH). This revealed the influence of pH and the OH radical exposure on OP formation. The OH radical exposure was determined by adding the probe compound para-chlorobenzoic acid (pCBA). Metoprolol: To define the impacts of the protonated and non protonated metoprolol species on OH radical formation, the measured pCBA attenuation was compared to modeled values obtained by a simplified kinetic model (Acuchem). A better agreement with the measured results was obtained, when the model was based on a stoichiometric formation of OH radical precursors (O2-) during the primary ozone reaction of metoprolol. However, for reaction of a deprotonated molecule (attack of the aromatic ring) a formation of O2- could be confirmed, but an assumed stoichiometric O2- formation over-estimated the formation of OH radicals in the system. Analysis of ozonated raw wastewater and municipal WWTP effluent spiked with 10 μM metoprolol exhibited a similar OP formation pattern as detected in the reaction system at pH 8 without adding radical scavenger. This indicated a significant impact of OH radical exposure on the formation of OPs in real wastewater matrices. Propranolol: The primary ozonation product of propranolol (OP-291) was formed by an ozone attack of the naphthalene ring, which resulted in a ring opening and two aldehyde moieties being formed. OP-291 was further oxidized to OP-307, presumably by an OH radical attack, which was then further oxidized to OP-281. Reaction pathways via ozone as well as OH radicals were proposed and confirmed by the chemical structures identified with MS2 and MS3 data. It can be concluded that ozonation of WWTP effluent results in the formation of a high number of OPs with an elevated toxic potential (i.e. formation of aldehydes).
This thesis focuses on the utilization of modern graphics hardware (GPU) for visualization and computation purposes, especially of volumetric data from medical imaging. The considerable increase in raw computing power in recent years has turned commodity systems into high-performance workstations. In combination with the direct rendering capabilities of graphics hardware, "visual computing" and "computational steering" approaches on large data sets have become feasible. In this regard several example applications and concepts such as the "ray textures" have been developed and are discussed in detail. As the amount of data to be processed and visualized is steadily increasing, memory and bandwidth limitations require compact representations of the data. While the compression of image data has been investigated extensively in the past, the thesis addresses possibilities of performing computations directly on the compressed data. Therefore, different categories of algorithms are identified and represented in the wavelet domain. By using special variants of the compressed format, efficient implementations of essential image processing algorithms are possible and demonstrate the potential of the approach. From the technical perspective, the GPU-based framework "Cascada" has been developed in the course of this thesis. The introduction of object-oriented concepts to shader programming, as well as a hierarchical representation of computation and/or visualization procedures led to a simplified utilization of graphics hardware while maintaining competitive performance. This is shown with different implementations throughout the contributions, as well as two clinical projects in the field of diagnosis assistance. On the one hand the semi-automatic segmentation of low-resolution MRI data sets of the human liver is evaluated. On the other hand different possibilities in assessing abdominal aortic aneurysms are discussed; both projects make use of graphics hardware. In addition, "Cascada" provides extensions towards recent general-purpose programming architectures and a modular design for future developments.
The research described in this thesis was designed to yield information on the impact of particle-bound pesticides on organisms living in the interface between sediment and water column in a temporarily open estuary (TOCEs). It was hypothesized that natural variables such as salinity and temperature and anthropogenic stressors such as particle-bound pesticides contribute to the variability of the system. A multiple line of evidence approach is necessary due to the variability in sediment type, contaminant distribution and spatial and temporal variability within the ecosystem in particular within TOCEs. The first aim of this thesis was to identify which particle-bound pesticides are important to the contamination of the Lourens River estuary (Western Cape, South Africa), taking into account their environmental concentrations, physico-chemical and toxicological properties (Exposure assessment). The second aim was to identify spatial and temporal variations in particle bound pesticide contamination, natural environmental variables and benthic community structure (effect assessment). The third aim was to test the hypothesis: "does adaptation to fluctuating salinities lead to enhanced survival of the harpacticoid copepod Mesochra parva when exposed to a combination of particle associated chlorpyrifos exposure and hypo-osmotic stress during a 96 h sediment toxicity test?" The last aim was to identify the driving environmental variables (including natural and anthropogenic stressors) in a "natural" (Rooiels River) compared to a "disturbed" (Lourens River) estuary and to identify if and how these variables change the benthic community structure in both estuaries. Data produced in this research thus provide important information to understand the impact of pesticides and its interaction with natural variables in a temporarily open estuary. To summarise, this study indicated, by the use of the multi-evidence approach, that the pesticides endosulfan and chlorpyrifos posed a risk towards benthic organisms in a temporarily open estuary in particular during spring season. Furthermore an important link between pesticide exposure/ toxicity and salinity was identified, which has important implications for the management of temporarily open estuaries.
Auswirkungen des Zweiten Weltkrieges auf Psychopathologie und Therapie bei psychischen Erkrankungen
(2009)
In der vorliegenden Arbeit wurden die Auswirkungen des Zweiten Weltkrieges auf die Psychopathologien und Therapien psychischer Erkrankungen am Beispiel der Heil- und Pflegeanstalt Klingenmünster aufgezeigt. Als Quellenmaterial dienten 186 Patientenakten. Die Auswertung der Krankenberichte erfolgte zum einen nach soziodemographischen Merkmalen (wie z.B. Alter, Geschlecht, Wohnort, Beruf usw.), zum anderen nach Diagnose und Therapie. Der Schwerpunkt wurde auf die Auswertung der Diagnosen und die damit verbundenen Psychopathologien gelegt. Dafür wurden die Akten vor dem Zweiten Weltkrieg (1932) und nach dem Zweiten Weltkrieg (1948) miteinander verglichen. Dabei erhob sich auch die Frage, ob die Behandlung, die den Patienten in Klingenmünster zuteil wurde, dem Stand der zeitgenössischen Wissenschaft entsprach. Bei den Diagnosen gab es Unterschiede dergestalt, dass 1932 die Diagnose Progressive Paralyse und Schizophrenie signifikant häufiger gestellt wurde als 1948. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde dafür der angeborene Schwachsinnszustand und die Psychische Störung des höheren Lebensalters signifikant häufiger diagnostiziert. Die Progressive Paralyse trat 1948 wahrscheinlich deshalb seltener auf, weil in den 30er Jahren mit der wirksamen Malariakur und Salvarsantherapie eine recht hohe Remissionsrate erzielt wurde und sie deshalb Ende der 40er Jahre allgemein seltener auftrat. 1948 wurden Patienten mit Schizophrenie seltener aufgenommen als 1932. Es ist denkbar, dass der Anteil der Schizophrenen aufgrund der bereits 1933 laufenden rassenhygienischen Maßnahmen sowie der frühen Deportation und Tötung dieser Patienten abgesunken sein könnte. Patienten mit der Diagnose einer Störung des höheren Lebensalters fielen der Euthanasie wahrscheinlich nicht zum Opfer, da sie ihr Leben lang dem Gemeinwesen genutzt hatten und nicht erbkrank waren. Die Ermordung von "sozial Wertvollen", jetzt jedoch alt gewordenen Menschen wäre auf großen öffentlichen Widerstand gestoßen. Für diese Menschen gab es keinen anderen Ort mehr, denn die Pflege- oder Altenheime waren ausgebombt. Die Versorgung der alten und hinfälligen Menschen wurde im ganzen Land immer schwieriger. Diese Entwicklung der letzten Kriegsjahre und Nachkriegsjahre in Deutschland könnte eine Erklärung dafür sein, dass diese Patienten die größte Patientengruppe 1948 in Klingenmünster bildeten. Das galt sicherlich nicht für Patienten mit angeborenem Schwachsinn, die als erbkrank galten und somit den rassenhygienischen Maßnahmen zum Opfer fielen. In den 40-er Jahren war auch die Öffentlichkeit so weitgehend über die mit einem Klinikaufenthalt verbundene Gefahr der Tötung informiert, dass weniger Patienten einer stationären Behandlung zugeführt worden sein dürften. Diese Patienten wurden während des Krieges wahrscheinlich von ihren Angehörigen nicht in eine Anstalt gebracht. Ziel der vorliegenden Arbeit war es auch zu klären, ob der Zweite Weltkrieg Auswirkungen auf psychiatrische Krankheitsbilder im Sinne einer Kriegsneurose hatte. Es zeigte sich, dass der Zweite Weltkrieg keine Auswirkungen auf die Prävalenz des Krankheitsbildes Kriegsneurose in der Heil- und Pflegeanstalt Klingenmünster hatte. Neben den Krankheitsbildern und den Psychopathologien wurden auch die Therapieformen der beiden Jahrgänge miteinander verglichen. Aber auch hier gab es keine kriegsbedingten Unterschiede. Betrachtet man die Therapieformen zur Zeit der Weimarer Republik und der Nachkriegszeit vor dem Hintergrund der gängigen Therapien zu dieser Zeit, so war Klingenmünster auf dem aktuellen wissenschaftlichen Stand. Die am häufigsten eingesetzten Behandlungsmethoden waren zum einen die Arbeitstherapie, zum anderen die medikamentöse Therapie. Der Rückgang der Arbeitstherapie von 1932 auf 1948 könnte mit dem Personalmangel in den Nachkriegsjahren in den Kliniken zu tun haben, wonach unzureichend qualifiziertes Pflegepersonal vorhanden war, die die Kranken bei der Arbeit anleiten und beaufsichtigen konnten. Die medikamentöse Therapie war die führende Therapieform, die in der Heil- und Pflegeanstalt Klingenmünster eingesetzt wurde. Zwischen den beiden Jahrgängen gab es hinsichtlich der Häufigkeit keine Unterschiede. Doch die Art der Therapie hatte sich im Verlauf der Jahre durch die Einführung der Insulinkomatherapie 1933, der Cardiazolkrampftherapie 1934 und der Elektrokrampftherapie 1938 verändert.
Wirkfaktoren von Achtsamkeit: Wirkt Achtsamkeit durch Verringerung der affektiven Reaktivität?
(2009)
Die vorliegende Forschungsarbeit untersucht mögliche Wirkfaktoren von Achtsamkeit. Wirkfaktoren sind dabei die Prozesse, die die Effekte von Achtsamkeit auf Wohlbefinden und Gesundheit vermitteln. Bisherige Studien des Forschungsfelds haben sich auf den Nachweis der Wirksamkeit (vgl. Baer, 2003; Grossman, Niemann, Schmidt & Walach, 2004) sowie die Entwicklung von psychometrischen Achtsamkeitstests konzentriert (z.B. Brown & Ryan, 2003; Walach et al., 2006). Die Frage nach den Wirkfaktoren von Achtsamkeit ist demgegenüber bisher weitgehend unbeantwortet. Erst seit kurzem widmen sich Forschungsarbeiten dieser Frage (Arch & Craske, 2006; Shapiro, Carlson, Astin & Friedman, 2006; Zeidler, 2007). Kenntnis der Wirkfaktoren von Achtsamkeit ist der Schlüssel zum Verständnis des Phänomens sowie zur Verbesserung von Interventionen. Aus diesem Grund ist die Erforschung der Wirkfaktoren von Achtsamkeit die nächste zentrale Aufgabe des Forschungsfelds. Basierend auf einer Analyse des theoretischen Fundaments des Konstrukts " insbesondere der buddhistischen Psychologie " wird in dieser Arbeit "Verringerung von affektiver Reaktivität" als Wirkfaktor angenommen (Kalupahana, 1992; Davids, 2002; De Silva, 2005). Affektive Reaktivität bezeichnet die Tendenz, auf affektive Reize (z.B. unangenehme Bilder) mit affektiven Reaktionen (z.B. negativen Gefühlen) zu antworten. Das entsprechende Mediatormodell (Prädiktor: Achtsamkeit; Mediator: affektive Reaktivität; Kriterium: habituelles Wohlbefinden) wird in drei Studien empirisch untersucht. Studie I (N=247) fokussiert auf eine behaviorale Operationalisierung von affektiver Reaktivität anhand von expliziten (z.B. Bewertung aversiver Bilder) und impliziten (z.B. Emotional Stroop) Maßen. Studie II (N=221) erfasst alle Variablen des Modells mit Fragebögen. Beide Studien sind korrelativ und querschnittlich aufgebaut. Studie III (N=189) induziert experimentell State-Achtsamkeit und prüft die Effekte auf die Bewertung aversiver Bilder. Insgesamt bestätigen die Studien das vorgeschlagene Modell teilweise. Dabei finden sich soÂwohl für Fragebogen als auch für behaviorale Erfassung hypothesenkonforme Ergebnisse. AlÂlerdings sind die Effekte für fragebogenbasierte Operationalisierungen stärker als für behaviorale Erfassung von affektiver Reaktivität. Das Design der Studien begrenzt die interne Validität, so dass die Ergebnisse als erste Hinweise zu verstehen sind. Zukünftige Studien sollten sich weiter auf diesen Wirkfaktor aber auch auf weitere mögliche Wirkfaktoren konzentrieren. Zur Erhöhung der internen Validität sind längsschnittliche Designs, experimentelle Designs und alternative OperationalisierÂungen vonnöten.
The genus Cheilolejeunea (Spruce) Schiffn. (Lejeuneaceae, Jungermanniopsida) is represented by 23 species in continental tropical Africa. The morphological characters such as features of the stem, leaf, lobule and perianth traditionally used to separate the taxa at both species and generic level have been found to be unstable. The species are variably ranked in several subgenera including Cheilolejeunea (Spruce) Schiffn., Euosmolejeunea Schiffn., Strepsilejeunea (Spruce) Schiffn. and Xenolejeunea Kachroo & Schust. Although the genus has never been monographed, there are a few regional taxonomic accounts for America, Australia and China. A comprehensive revision of Cheilolejeunea species is lacking in Africa where the existing studies are based on single subgenus and sub-regional flora or checklist compilations, which are sometimes without identification keys. This study revises the taxonomy of Cheilolejeunea and the closely allied genus Leucolejeunea A. Evans, in continental Africa based on morphological data analysed using phenetic and phylogenetic methods.
In der vorliegenden Untersuchung geht es um methodische Fragen der Unterrichtswahrnehmung aus Schülersicht. Dabei werden theoretische Ansätze zur Urteilsbildung aus der Klassenklima- und der kognitiv fundierten Survey-Forschung sowie der Forschung zur Interpersonalen Wahrnehmung diskutiert. Weiterhin werden Modelle zur inhaltlichen Interpretation von Aggregatmerkmalen (sogenannte Kompositionsmodelle) und zum Einfluss sogenannter "Halo"-Effekte berücksichtigt. Die relevanten Aspekte aus den genannten Theorien sowie empirische Befunde zum Einfluss von Fachleistung, Schulnote und Geschlecht auf die Beurteilung des Unterrichts werden in einem Modell zur Unterrichtswahrnehmung aus Schülersicht zusammengeführt. Daneben werden in der vorliegenden Untersuchung Möglichkeiten und Grenzen verschiedener statistischer Verfahren zur Analyse von Daten zur Wahrnehmung des Unterrichts aus Schülersicht aufgezeigt und diskutiert. Dabei geht es um Fragen der absoluten Übereinstimmung von Urteilern vs. der Interrater-Reliabilität. Weiterhin werden Grundlagen und Effekte von Verletzungen der Annahmen mehrebenenanalytischer konfirmatorischer Faktorenanalysen dargestellt, die im Rahmen einer Monte-Carlo-Studie überprüft werden. Datengrundlage der vorliegenden Untersuchung sind im Rahmen des Projekts DESI (Deutsch Englisch Schülerleistungen International) erhobene Fragebogendaten aus 330 Klassen bzw. Kursen der neunten Jahrgangsstufe, sowie im Längsschnitt erhobene Testleistungen in den Bereichen Deutsch und Englisch. Die Ergebnisse der Analysen bestätigen in großen Teilen das zugrunde gelegte theoretische Modell: Es zeigen sich hohe relative Übereinstimmungen der unterrichtsbezogenen Urteile von Schülerinnen und Schülern. Der Einfluss der Kommunikation mit Mitschülern auf die Urteilsbildung zeigt sich v.a. in der Gruppe der Mädchen. Die theoretischen Unterrichtsmerkmale lassen sich als Faktoren auf beiden Analyseebenen (innerhalb von Klassen und zwischen Klassen) nachweisen, wobei diese " bis auf wenige Ausnahmen " ebenen- sowie fachübergreifend nur im Sinne analoger und nicht "isomorpher" Konstrukte interpretierbar sind. Daneben finden sich deutliche Hinweise auf eine eher Lehrkraft- statt Unterrichtsfach-bezogene Wahrnehmung auf beiden Ebenen. Der Itemformulierung (Ich vs. Klassen-Bezug) kommt insgesamt betrachtet eine eher geringe Bedeutung zu. Bezüglich der Unterrichtswahrnehmungen finden sich Einflüsse der oben genannten Prädiktoren insbesondere auf der Ebene innerhalb von Klassen. Auf Klassenebene zeigt sich ein möglicher Einfluss einer "milden" Benotung auf die geteilte Unterrichtswahrnehmung. Die auf beiden Ebenen deutlichsten Effekte auf die Unterrichtswahrnehmung finden sich bei den Globalurteilen bezüglich der jeweiligen Lehrkraft. Zusammengenommen mit den extrem hohen Interkorrelationen der Faktoren innerhalb eines Fachs (die sich jeweils auf dieselbe Lehrkraft beziehen) und den " aufgrund von Effekten auf Schulebene etc. erwartungswidrigen " niedrigen bis nicht vorhandenen fachübergreifenden Interkorrelationen spricht dies in hohem Maße für eine Verzerrung der Unterrichtswahrnehmung im Sinne einer globalen Wahrnehmungstendenz. Die globale Wahrnehmung muss allerdings gleichzeitig überwiegend als Ergebnis von Unterrichtswahrnehmungen betrachtet werden: Hier zeigen sich die auf der Basis empirischer Untersuchungen theoretisch postulierten unterschiedlichen Gewichtungen der einzelnen Unterrichtsmerkmale über verschiedene Klassen hinweg.
In der vorliegenden Arbeit werden vom Autor entwickelte und in der Schulpraxis bzw. Lehrerausbildung erprobte Unterrichtskonzepte zum selbstständigen Wissens- und Könnenserwerb an Lernstationen und für den lehrerzentrierten Frontalunterricht für den Themenbereich "Photovoltaik" vorgestellt (siehe Anhang A, S. 147). Es wird mit dieser Arbeit ein Beitrag zur aktuellen Kompetenzforschung geleistet. Die wesentlichen Resultate sind: - Es wird gezeigt, dass die Legitimation der Unterrichtsthematik "Photovoltaik" aus gesellschaftlicher, bildungstheoretischer und fachdidaktischer Sicht begründbar ist. - Es wird nachgewiesen, dass das Teilchenmodell für die Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise der Solarzelle im Physikunterricht geeignet ist (Elementarisierung des Leitungsvorganges in Halbleitern). - Die Analysen der Vorerfahrungen der Schülerinnen und Schüler zur Photovoltaik lassen erkennen, dass diese phänomenologischer Natur sind. Über konkrete Vorkenntnisse zur Solarzelle verfügen die Schülerinnen und Schüler nicht. - Die empirischen Untersuchungen belegen, dass sowohl im Frontalunterricht als auch beim Lernen an Stationen ein großer Lernzuwachs nachweisbar ist. Dieses Ergebnis zeigt, dass die Lernenden der 10. und 11. Klasse in der Lage sind, sich neues Wissen und Können anzueignen (Abschnitt 6.2, S. 94). - Die empirischen Untersuchungen weisen nach, dass die Urteilsfähigkeit der Schülerinnen und Schüler (Kompetenz: Bewertung) im Nachtest signifikant überzeugender (Nutzung von wissenschaftlich gesicherten Argumenten) ist als im Vortest (Abschnitt 6.4, S. 101). - Die Aufgabenstellungen der einzelnen Stationen wurden hinsichtlich der Kompetenzanforderungen vom Autor und von Experten analysiert. Dabei stellte sich heraus, dass die Zuordnung der Aufgabenstellungen zu den vier Kompetenzbereichen (Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung) von den meisten Experten einheitlich erfolgt. Große Unterschiede treten bei der Zuordnung der Aufgabenstellungen zu den Auforderungsbereichen auf. Die Hauptursachen sieht der Autor in den unzureichenden Erläuterungen der Bildungsstandards zu den Auforderungsbereichen und den Erfahrungen der Experten bei der Bewertung von Kompetenzen (Abschnitt 7.4, S. 120).
Die vorliegende Arbeit untersucht die Zusammenhänge zwischen sozialer Kompetenz und den Big Five der Persönlichkeit. Nach einer Erörterung des Kompetenzbegriffs in der Psychologie wird ein Überblick über die verschiedenen theoretischen Ansätze zur sozialen Kompetenz sowie deren Erfassungsmöglichkeiten gegeben. Daneben wird das Fünf-Faktoren-Modell der Persönlichkeit hinsichtlich seiner Entwicklung und seines Stellenwerts innerhalb der Persönlichkeitsforschung analysiert und Anwendungsmöglichkeiten sowie Erfassungsmethoden der Big Five werden dargelegt. Im Anschluss werden theoretisch gefundene spezifische Zusammenhänge der beiden Konstrukte aufgezeigt. Die daraus resultierenden theoretischen Modelle zu den Zusammenhängen zwischen sozialer Kompetenz und Persönlichkeit sowie die damit verbundenen empirischen Hypothesen werden mithilfe von Strukturgleichungsmodellen an einer Stichprobe von jungen Erwachsenen aus der deutschsprachigen Schweiz überprüft. Die Strukturgleichungsmodelle können mit akzeptablen bis guten Gütekriterien beibehalten werden. Eine zusätzliche Kreuzvalidierung an einer zweiten unabhängigen Stichprobe bestätigt die Ergebnisse in weiten Teilen. Eine weitere Modellprüfung an einer französischsprachigen Stichprobe gibt erste Hinweise für eine kulturübergreifende Generalisierung. Die Ergebnisse der empirischen Studie werden sowohl methodisch als auch mit Bezug auf die theoretischen Ausführungen diskutiert und es werden Implikationen für die weitere Forschung erörtert.
Probability propagation nets
(2008)
This work introduces a Petri net representation for the propagation of probabilities and likelihoods, which can be applied to probabilistic Horn abduction, fault trees, and Bayesian networks. These so-called "probability propagation nets" increase the transparency of propagation processes by integrating structural and dynamical aspects into one homogeneous representation. It is shown by means of popular examples that probability propagation nets improve the understanding of propagation processes - especially with respect to the Bayesian propagation algorithms - and thus are well suited for the analysis and diagnosis of probabilistic models. Representing fault trees with probability propagation nets transfers these possibilities to the modeling of technical systems.
This thesis is concerned with an issue of considerable importance to the development of revision skills: the role of teacher feedback. Prompted by the concern to develop a model of instruction which will help students write to the best of their capacities, the present study forms a proposal: an interactive model of revision. The study researches whether the kind of feedback proposed in this model is indeed a helpful tool for revision and whether the kind of negotiated revision that occurs is a vehicle for learning. The first section of the thesis reviews different areas of literature which are relevant to the study. More specifically, Chapter 2 presents the historical and theoretical foundations of different writing instructional practices and sheds light on issues concerning the use of the process approach. It also reviews research based on sociocognitive theoretical perspectives in an attempt to delineate the impact of interpersonal or social activity on individual performance and progress. Chapter 3 examines issues associated with the process approach in particular and illustrates how theory and method come together in a process writing classroom. Chapter 4 presents the differences in revising behaviours between experienced and inexperienced writers in both L1 and L2 contexts and the various ways these differences have been justified. It also highlights a number of issues which have been identified as contributing to effective revision. Particular attention is paid to the role that teacher feedback has to play as a means of promoting substantive student revision with an instructional emphasis on fluency, organisation and language. Chapter 5 presents an interactive model of revision, which envisions a communicative exchange between two partners, the student-writer and the teacher-reader, collaborating in order to develop awareness of revision strategies and establish criteria for effective writing. Chapter 6 investigates the epistemological basis of the research and presents a set of research questions and hypotheses, which guided the investigation. Chapter 7 frames the context of the research and details the methods used to collect the data from the study. The study involved 100 Year 7 students in two gymnasia in Koblenz, Germany. During the time of the investigation, the students wrote and revised five tasks. Three of these tasks were revised after receiving teacher feedback, which focused on aspects such as appropriacy and sufficiency of information, organization, coherence and grammatical accuracy. The study investigates the effects of this kind of focused feedback on the students" revisions and explores the relationship between revision and text improvement. Large quantitative and qualitative data sets were generated during the research. The quantitative data was based on the student documents (1000 original and revised drafts) whereas the qualitative data emerged from student questionnaires and seven case studies. Chapter 8 presents descriptions of the data analyses. More specifically, it describes the initial and final coding of the revisions traced in the student documents. Then it focuses on the type of qualitative analysis employed in the case studies in order to investigate the relationship between revision and text improvement. The final section of the chapter describes the questionnaire analysis, which was carried out to investigate attitudes, benefits and constraints from the implementation of the model. Chapter 9 examines the statistical results from the analysis of the students" revisions. More specifically, it explores the revisions made by the students across tasks and the relationships between the features of the teacher feedback and these revisions. The analysis highlights patterns in the development of revision skills and positive correlations of student revisions with features of the teacher feedback. Chapter 10 looks at the descriptive data from the case studies of seven individual student writers. The analysis of this data illustrates how the specific students negotiated the revisions and sheds more light on the relationship between feedback, revision and text improvement. Chapter 11 contains the analysis of the students" answers to the questionnaire, which provide illuminative information about the feedback-related attitudes. In Chapter 12, the thesis reaches its final destination. The journey over the paths of literature exploration, data gathering and data analysis ends with reflections on the messages that emerge from the data analysis. The conclusion reached is that young students can learn how to revise their writing and focused feedback is a viable pedagogic option for teaching revision. In addition to discussing the findings, this final section considers the pedagogical implications for the teaching of writing and suggests possible avenues for further work.
In Idar-Oberstein gab es ab der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts eine bedeutende Produktion von Modeschmuck in zahlreichen großen Fabriken, die sich bis in die 1980er Jahre halten konnte. Neben Pforzheim, Schwäbisch Gmünd und Hanau war Idar-Oberstein eines der vier wichtigsten deutschen Schmuckzentren. Heute sind nur noch vierzehn Firmennachlässe erhalten, dazu kommen die Bestände des Museums unterhalb der Felsenkirche. In dem erhaltenen Schmuck spiegeln sich die jeweils aktuellen Kunstrichtungen vom Historismus über Jugendstil, Art déco bis hin zu Informel und Zero in den 1960er und 70er Jahren. Außerdem haben sich auch viele alte Dokumente erhalten, die zusammengenommen ein Bild des damaligen Wirkens und Werkens der Schmuckfabriken liefern. Im Zentrum dieser Arbeit steht deshalb die wissenschaftliche Aufarbeitung dieser 15 Bestände. Jedoch wurde schnell klar, dass diese nicht einfach so für sich allein stehen können. Zunächst fehlte ein geistiger Überbau, um das Phänomen Modeschmuck wirklich verstehen und einordnen zu können. Daher steht am Anfang der Arbeit die Grundlegung einer bisher noch nicht vorhandenen Schmucktheorie mit schmuckästhetischen Überlegungen, die kunsthistorische, soziologische, psychologische und philosophische Standpunkte mit einbeziehen. Aber nicht nur ein geistiger Überbau, sondern auch ein materieller Unterbau waren nötig, um das Phänomen umfassend zu klären: In der bildenden Kunst käme niemand auf die Idee, ein Kunstwerk zu beurteilen, ohne seine Entstehungstechnik zu kennen. Ob etwas eine Ätzradierung oder ein Ölgemälde ist, macht doch einen enormen Unterschied. Beim Schmuck wurden derartige Überlegungen bisher weitgehend ignoriert, obwohl sein äußeres Erscheinungsbild genauso stark von den Techniken, die bei seiner Fertigung zum Einsatz kommen, geprägt ist. So haben wir es beim Idar-Obersteiner Modeschmuck nicht nur mit einer Entwicklung des Geschmacks, sondern auch mit einer technologischen Entwicklung zu tun, die jeweils neue bzw. andere Formen ermöglichte. Darauf folgt ein industriegeschichtlicher Überblick über die Idar-Obersteiner Schmuck- und Metallwarenproduktion, in dem gezeigt wird, warum gerade Idar-Oberstein sich neben Pforzheim, Hanau und Schwäbisch Gmünd zu einem der vier wichtigsten deutschen Schmuckzentren entwickeln konnte. Von zentraler Bedeutung ist der nun folgende Abschnitt über die kunsthistorische Entwicklung des Idar-Obersteiner Modeschmucks. Besonders gewürdigt wird dort die Nähe der Entwürfe zur zeitgenössischen bildenden Kunst und der innovative Umgang mit einfachen Materialien, der schon früh zu Schmuckformen führte, die unabhängig vom Echtschmuck waren. Es folgt die wissenschaftliche Aufarbeitung der vierzehn erhaltenen Firmennachlässe. Im Katalog werden schließlich repräsentative Ausschnitte aus dem erhaltenen Schmuckbestand der einzelnen Firmen und Höhepunkte der Bestände des Museums Idar-Oberstein unterhalb der Felsenkirche gezeigt, darunter bisher unbekannte Arbeiten aus dem Magazin. Meine Arbeit soll einerseits das, was sich in Idar-Oberstein erhalten hat, dokumentieren, andererseits aber auch ganz allgemein neue Impulse zum wissenschaftlichen Umgang mit dem Thema Schmuck geben und zeigen, wie wichtig es ist, sowohl schmucktheoretische Aspekte als auch die historischen Verfahrenstechniken in die Analyse mit einzubeziehen.
Gibt es unterschiedliche Qualitäten für das Wohnumfeld von Bewohnern ländlicher Siedlungen in der südlichen Pfalz? Wie könnte man diese Unterschiede quantifizierbar machen? Dies sind die beiden zentralen Fragen dieser Arbeit. Die Raummerkmale sollen zunächst objektiv erfasst werden. In einem weiteren Schritt werden die subjektiven Einschätzungen der Bevölkerung ermittelt und schließlich mit der objektiven Aufnahme verglichen. Zu diesem Zweck wur¬den 12 Ortschaften im Bereich der südlichen Pfalz ausgewählt. Jeweils vier Siedlungen verteilen sich auf den Pfälzerwald (Wilgartswiesen, Bundenthal, Ludwigswinkel, Silz), auf die Weinstraße (Siebeldingen, Göcklingen, Oberotterbach, Pleisweiler-Oberhofen) und auf die Rheinebene (Kapsweyer, Winden, Hayna, Büchelberg). Ein klar umgrenzter geographischer Raum wurde um jede Siedlung im Hinblick auf natürliche Gunst-/Ungunstfaktoren (aus den Bereichen Geologie, Boden, Geomorphologie, Klima, Hydrologie und Vegetation) und kulturhistorische Gunst-/Ungunstfaktoren (aus den Bereichen Siedlung, Flur, Mensch) mit ausgewählten aussagekräftigen Parametern untersucht. Diese wurden zu Merkmalskomplexen zusammengeführt und die dabei gewonnenen Erkenntnisse mit einem Bewertungsraster verknüpft und den einzelnen Orten zugeordnet. Die menschlichen Einschätzungen der gegebenen und auch der gemachten Umwelt sollen in die Überlegungen mit einfließen, und deshalb sind Befragungen der Einwohner durchgeführt worden. So erhielt man Erkenntnisse sowohl über die objektiven Lebensraumbedingungen als auch über die subjektiven Lebensraumbewertungen des Untersuchungsraumes. Eine zentrale Rolle spielt hier also der Raum mit seinen Verflechtungen, Interaktionen und Systembeziehungen für das menschliche Leben darin. Zur Ermittlung der objektiven Merkmale der Siedlungen wurden die folgenden Parameter erfasst: Ortseingänge, Naturnähe, Vielfalt, Eigenart, Ästhetik, Klima, Raum, Lärm/Luft, Erdbeben und Ertrag. Orte mit hohem Waldanteil (v. a. Pfälzerwaldorte) wiesen bessere Bewertungen in den Kategorien Naturnähe, Vielfalt, Ästhetik und Klima auf. Orte mit höheren Reb- und Ackerfluranteilen schnitten bei der Eigenart und dem Ertrag besser ab. Deshalb wurden die Orte im Pfälzerwald insgesamt und durchschnittlich am besten bewertet, gefolgt von den Siedlungen der Rheinebene und der Weinstraße. Diese Ergebnisse wurden anschließend mit den Ergebnissen der Befragungen in den einzelnen Orten, welche selbst sehr unterschiedlich ausfielen, verglichen. Dabei musste festgestellt werden, dass die Bewertung der lebensräumlichen Gegebenheiten durch die Befragten in der Regel besser ausfiel als deren objektive Einstufung. Am zufriedensten sind und am besten bewertet haben die Bewohner der Pfälzerwaldorte, gefolgt von denen der Rheinebene und der Weinstraße. Diese somit feststellbare positive Korrelation lässt vermuten, dass zukünftiges Planen im Meinungsbild der Bevölkerung, die schließlich besonders davon betroffen ist, auch akzeptiert werden kann. Öffentlichkeitsarbeit und die Aufklärung der Bevölkerung in lebensraumrelevanten Angelegenheiten sollten dabei nicht vernachlässigt werden.
The present thesis investigates attitudes and prosocial behavior between workgroups from a social identity and intergroup contact perspective. Based on the Common In-group Identity Model (CIIM; Gaertner & Dvoidio, 2000), it is hypothesized that "optimal" conditions for contact (Allport, 1954) create a common identity at the organizational level which motivates workgroups to cooperate and show organizational citizenship behavior (OCB) rather than intergroup bias. Predictions based on the CIIM are extended with hypotheses derived from the In-group Projection Model (IPM; Mummendey & Wenzel, 1999) and the Self-Categorization Model of Group Norms (Terry & Hogg, 1996). Hypotheses are tested with data from N1 = 281 employees of N2 = 49 different workgroups and their workgroup managers of a German mail-order company (Study 1). Results indicate that group- and individual-level contact conditions are predictive of lower levels of intergroup bias and higher levels of cooperation and helping behavior. A common in-group representation mediates the effect on out-group attitudes and intergroup cooperation. In addition, the effect of a common in-group representation on intergroup bias is moderated by relative prototypicality, as predicted by the IPM, and the effect of prosocial group norms on helping behavior is moderated by workgroup identification, as predicted by the Self-Categorization Model of Group Norms. A longitudinal study with Ntotal = 57 members of different student project groups replicates the finding that contact under "optimal" conditions reduces intergroup bias and increases prosocial behavior between organizational groups. However, a common in-group representation is not found to mediate this effect in Study 2. Initial findings also indicate that individual-level variables, such as helping behavior toward members of another workgroup, may be better accounted for by variables at the same level of categorization (cf. Haslam, 2004). Thus, contact in a context that makes personal identities of workgroup members salient (i.e., decategorization) may be more predictive of interpersonal prosocial behavior, while contact in a context that makes workgroup identities salient (i.e., categorization) may be more predictive of intergroup prosocial behavior (cf. Tajfel, 1978). Further data from Study 1 support such a context-specific effect of contact between workgroups on interpersonal and intergroup prosocial behavior, respectively. In the last step, a temporal integration of the contact contexts that either lead to decategorization, categorization, or recategorization are examined based on the Longitudinal Contact Model (Pettigrew, 1998). A first indication that a temporal sequence from decategorization via categorization to recategorization may be particularly effective in fostering intergroup cooperation is obtained with data from Study 2. In order to provide a heuristic model for research on prosocial behavior between workgroups, findings are integrated into a Context-Specific Contact Model. The model proposes specific effects of contact in different contexts on prosocial behavior at different levels of categorization. Possible mediator and moderator processes are suggested. A number of implications for theory, future research and the management of relations between workgroups are discussed.
Auditorischer Neglekt und auditorische Extinktion bei Patienten mit visuell-räumlichem Neglekt
(2008)
In der vorliegenden Arbeit wurden auditorische Vernachlässigungen (auditorische Extinktion und auditorischer Neglekt) bei Patienten mit visuell-räumlichem Neglekt untersucht. Neben diesen Patienten mit rechtshemisphärischer Hirnschädigung wurde eine hinsichtlich des Alters kontrollierte Vergleichsgruppe untersucht. Als Verfahren zur Untersuchung des auditorischen Neglekts und der auditorischen Extinktion wurden drei aus der Literatur adaptierte experimentelle Verfahren eingesetzt, in denen sowohl alltagsnahe (Zahlenwörter, Alltagsgeräusche) als auch alltagsferne (Rauschen) akustische Reize monaural und binaural präsentiert wurden. In einem der Verfahren wurde ein monaural und binaural präsentiertes Rauschen durch den Stimulus unterbrochen. Über alle Untersuchungsbedingungen hinweg wiesen die Patienten im Vergleich zu der Kontrollgruppe in den untersuchten Bereichen deutlich schlechtere Leistungen auf. Unter monauralen Untersuchungsbedingungen machten die Patienten unabhängig vom präsentierten Stimulusmaterial wenig Fehler mit einer tendenziellen Abhängigkeit der Performanz von der Präsentationsseite, wobei rechtsseitig präsentierte Reize besser erkannt wurden. Monaurale Reizdetektion bei gleichzeitiger Präsenz eines kontinuierlichen Hintergrundgeräusches führt darüber hinaus zu einer deutlich schlechteren kontraläsionalen Detektionsleistung sowie zu einer Abhängigkeit der Detektionsleistung von der Art des Stimulusmaterials. Diese Ergebnisse liefern einen Hinweis auf eine grundsätzliche Beeinträchtigung der kontraläsionalen Diskriminationsfähigkeit in der untersuchten Patientengruppe, welche in der vorliegenden Studie als kritisches Merkmal des auditorischen Neglekts angesehen werden. Bei der binauralen Stimuluspräsentation zeigte sich, dass identische, simultan an beiden Ohren präsentierte akustische Reize von den Patienten kaum ihren getrennten Ursprungsorten zugeschrieben werden können. Die Patienten identifizierten diese Reize häufig als monaural, was charakteristisch für das Störungsbild der Extinktion ist, und zeigten eine Tendenz, diese Reize dem rechten, auf der Seite der Hirnschädigung gelegenen, Ohr zuzuschreiben. Unter dichotischen Präsentationsbedingungen, das heißt bei simultaner Darbietung von zwei ungleichen akustischen Reizen, steigert sich dagegen die Lokalisations- und Identifikationsleistung der Patienten signifikant. Zusätzlich zeigte sich unter dichotischen Untersuchungsbedingungen eine deutliche Asymmetrie der Extinktionsseite, mit einer signifikant häufigeren Extinktion linksseitiger im Vergleich zu rechtsseitigen Reizen. Insgesamt zeigt sich eine Abhängigkeit der Testergebnisse von den spezifischen Bedingungen der Reizpräsentation und dem Alltagsrelevanz des Stimulusmaterials. Die Ergebnisse zeigen, dass nahezu alle untersuchten Patienten mit visuell-räumlichem Neglekt auch von Vernachlässigungsphänomenen in der auditorischen Modalität betroffen sind. Allerdings konnte kein genereller Zusammenhang der Schweregrade der Symptome in der auditorischen und visuellen Modalität nachgewiesen werden. Während sich ein Zusammenhang hinsichtlich der Schwere der Beeinträchtigung für den auditorischen Neglekt zeigte, ließ sich diese Assoziation für die auditorische Extinktion nicht nachweisen. Auf Grundlage der vergleichenden Analyse der untersuchten experimentellen Testverfahren zur auditorischen Vernachlässigung wird vorgeschlagen, dass Neglekt und Extinktion auch in der auditorischen Domäne als sinnvolle Störungsbilder beibehalten sollten und ihre Unterscheidung in Analogie zur visuellen Modalität vorgenommen werden kann. Die vorliegenden Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit des Einsatzes experimentell-neuropsychologischer Aufgaben in der klinischen Praxis um räumlichattentionale Beeinträchtigungen in der akustischen Reizverarbeitung nach einer Hirnschädigung erfassen zu können. Es wird eine Testbatterie bestehend aus einem auditorischen Extinktionstest " mit simultaner Darbietung von identischen und unterschiedlichen binauralen Stimuli " sowie einem Neglekttest vorgeschlagen, bei dem unterschiedliche Zielreize in der Gegenwart eines kontinuierlichen binauralen Hintergrundrauschens detektiert werden müssen.
This dissertation introduces a methodology for formal specification and verification of user interfaces under security aspects. The methodology allows to use formal methods pervasively in the specification and verification of human-computer interaction. This work consists of three parts. In the first part, a formal methodology for the description of human-computer interaction is developed. In the second part, existing definitions of computer security are adapted for human-computer interaction and formalized. A generic formal model of human-computer interaction is developed. In the third part, the methodology is applied to the specification and verification of a secure email client.
Foliicolous lichens are one of the most abundant epiphytes in tropical rainforests and one of the few groups of organisms that characterize these forests. Tropical rainforests are increasingly affected by anthropogenic disturbance resulting in forest destruction and degradation. However, not much is known on the effects of anthropogenic disturbance on the diversity of foliicolous lichens. Understanding such effects is crucial for the development of appropriate measures for the conservation of such organisms. In this study, foliicolous lichens diversity was investigated in three tropical rainforests in East Africa. Godere Forest in Southwest Ethiopia is a transitional rainforest with a mixture of Afromontane and Guineo-Congolian species. The forest is secondary and has been affected by shifting cultivation, semi-forest coffee management and commercial coffee plantation. Budongo Forest in West Uganda is a Guineo-Congolian rainforest consisting of primary and secondary forests. Kakamega Forest in western Kenya is a transitional rainforest with a mixture of Guineo-Congolian and Afromontane species. The forest is a mosaic of near-primary forest, secondary forests of different seral stages, grasslands, plantations, and natural glades.
Die Effekte kognitiv-behavioraler Interventionen bei Patienten mit multiplen somatoformen Symptomen liegen lediglich in einem mittleren Bereich und damit deutlich unter den in der Psychotherapiewirkungsforschung angegebenen Effektstärken. Bislang ist es jedoch nicht gelungen, eindeutig replizierbare, patientenseitige Prädiktoren, die für den Erfolg oder Misserfolg einer kognitiv-behavioralen, ambulanten Therapie bei somatoformen Beschwerden verantwortlich sein können, zu finden. In einem längsschnittlichen Untersuchungsdesign wurde an 78 Patienten (mit mindestens zwei somatoformen Körperbeschwerden), die an einer ambulanten Gruppenintervention teilgenommen haben, die Bedeutung von Symptomintensität und -anzahl, soziodemographischen Variablen, komorbiden psychischen Störungen sowie krankheits- und therapiebezogenen Einstellungen und Verhaltensweisen für die Prädiktion des kurzfristigen Therapieerfolgs untersucht. In bivariaten Analysen zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang der zu Beginn der Behandlung erfassten Symptomanzahl, Ängstlichkeit, dysfunktionalen Kognitionen und der Inanspruchnahme medizinischer Ressourcen mit dem Therapieerfolg. Alter, Geschlecht, Bildungsniveau sowie das Vorliegen einer komorbiden Angststörung oder einer depressiven Edpisode waren nicht mit dem Therapieoutcome assoziiert. In multiplen Regressionsanalysen konnten die signifikanten Zusammenhänge jedoch nur für die Symptomanzahl und mit Einschränkungen für die Ängstlichkeit bestätigt werden. Die Ergebnisse werden vor dem Hintergrund des empirischen Forschungsstandes hinsichtlich ihrer praktischen Bedeutung für die differenzielle Therapieindikation diskutiert.
Von November 2001 bis Dezember 2002 wurden 304 Grundwassermessstellen in Baden-Württemberg je zweimal faunistisch beprobt. Ebenso wurden Wasserproben zur Ermittlung der hydrochemischen Feldparameter entnommen. Dabei wurden 106 Tierarten gefunden, von denen 74 als stygophil oder stygobiont einzustufen sind. Mehr als 20 % der Messstellen waren unbesiedelt. Es wurden im Durchschnitt 2,3 Arten je Messstelle gefunden. Die meisten dieser Arten waren über das gesamte Gebiet verbreitet, nur etwa 20 waren in ihrer Verbreitung regional beschränkt. Vier Arten konnten nicht bestimmt werden und dürfen als bisher unbeschrieben gelten. Bemerkenswert ist der Einzelfund eines Syncariden der Familie Parabathynellidae, bei dem es sich um den Erstnachweis für diese Familie nördlich der Alpen und um eine neue, sehr ursprüngliche Art handelt. Mit zunehmender Tiefe wurde eine Abnahme der Artenzahl, Abundanz, Diversität und Besiedlungsfrequenz festgestellt, wobei diese Veränderungen unterhalb 20 m Tiefe sprunghaft erfolgten, wobei das oberflächennahe Grundwasser am dichtesten und artenreichsten besiedelt war. Die Zahl der tatsächlich vorkommenden, insbesondere der seltenen Arten, konnte vermutlich nicht annähernd erfasst werden. Die Zahl der in einer beliebigen Landschaftseinheit festgestellten Arten korrelierte linear mit der Zahl der untersuchten Messstellen. Auch konnten einige aus anderen Untersuchungen in Baden-Württemberg bekannte Arten nicht wiedergefunden werden. Dies weist darauf hin, dass die Zahl der im Untersuchungsgebiet lebenden Arten stark unterschätzt wurde. Eine starke Unterschätzung der Artenvielfalt im Grundwasser wird deswegen auch für die überwiegende Mehrzahl anderer grundwasserfaunistischer Studien angenommen. Die faunistischen Unterschiede zwischen den einzelnen Messstellen waren erheblich, was auf die große Heterogenität des Lebensraumes Grundwasser zurückzuführen ist. Eine Auswertung der Daten auf der Ebene der Einzelmessstellen und selbst auf der Ebene der Naturräume führte daher zu keinem Ergebnis. Ebenso wenig konnten deshalb Referenzzoozönosen beschrieben werden. Auf der nächst höheren Auswertungsebene, der Ebene der Naturraumgruppen zeigte die Fauna Verteilungsmuster, die sehr gut die geographischen Verhältnisse widerspiegeln, d. h. die faunistischen Ähnlichkeiten zwischen den Naturraumgruppen entsprachen annähernd auch ihrer räumlichen Lage zueinander. Auf dieser Auswertungsebene ergaben sich auch indirekte Zusammenhänge zwischen der Artengemeinschaft und der Landnutzung, der Leiterstruktur und der Nährstoffverfügbarkeit Fast alle Arten, die eine regional beschränkte Verbreitung aufwiesen, kamen im Einzugsgebiet des Rheins vor, waren jedoch in der Regel selten. Nur eine Art, Acanthocyclops gmeineri, wurde exklusiv im Donaueinzugsgebiet, an einer einzelnen Messstelle, gefunden. Ebenso waren auf Gemeinschaftsebene einzugsgebietsbedingte Verbreitungsmuster zu erkennen. Ein Einfluss der ehemaligen, voreiszeitlichen Flussgebietszugehörigkeit auf die Fauna konnte im Gebiet des Hochrheins, des Schwarzwaldes und des voralpinen Moor- und Hügellandes festgestellt werden: Diese Regionen, die heute dem Rheingebiet angehören, waren im Pliozän noch dem Flusseinzugsgebiet der Donau zugeordnet. Eine Reihe von Arten hat in diesen Regionen und im heutigen Donaueinzugsgebiet, also den Donau-Iller-Lechplatten und der Schwäbischen Alb, ihren Verbreitungsschwerpunkt. Wie oben bereits erwähnt, konnten die meisten regional begrenzten Arten im Rheineinzugsgebiet angetroffen werden. Nur eine Art konnte exklusiv für das rezente Donauflussgebiet festgestellt werden. Dieses Muster dürfte damit in Zusammenhang stehen, dass weite Teile des pliozänen oberen Donaueinzugsgebietes an das rezente Rheinsystem angegliedert wurden. So lassen sich drei Gruppen von Grundwassertieren unterscheiden: Arten des pliozänen Rheins, Arten der pliozänen Donau und nacheiszeitliche Wiederbesiedler mit einer landesweiter Verbreitung. Zusammenhänge zwischen der glazialen Vereisung und der rezenten Besiedlung des Grundwassers konnten nur insofern gefunden werden, als die meisten Arten als nacheiszeitliche Wiederbesiedler im gesamten Gebiet auftreten. Nur indirekte Zusammenhänge konnten zwischen der Besiedlung und der Art bzw. dem Chemismus der verschiedenen Grundwasserlandschaften gefunden werden. Als entscheidender Faktor für die Besiedlung erwies sich die hydraulische Leitfähigkeit. Diese überlagerte alle anderen Einflussgrößen, wie naturräumliche Gliederung, Hydrogeologie und Hydrographie. Danach konnten vier Gruppen unterschieden werden, von denen drei " Geringleiter, Lockergesteinsleiter und Kluftleiter - eindeutig voneinander zur trennen waren, während der Karst teilweise starke faunistische Ähnlichkeit mit den Lockergesteinsleitern aufwies. Große Ähnlichkeiten wurden zwischen den verschiedenen Lockergesteinsleitern festgestellt, so dass sie auch unter ökologischen Gesichtspunkten als einheitliche Gruppe aufgefasst werden können. Kluftleiter und Geringleiter waren in ihrer Besiedlung wesentlich heterogener als Karst- und Lockergesteinleiter. Um die Grundwassergemeinschaften bestimmter Landschaftseinheiten zu charakterisieren, erscheint es erforderlich, alle vorhandenen Aquifertypen der untersuchten Einheiten zu erfassen. Dabei sollte der Fokus nicht nur auf den Lockergesteinsleitern, sondern vor allem auch auf den Kluft- und Geringleitern liegen. Zwischen der faunistischen Besiedlung und natürlichen chemischen Stoffen und Parametern - einschließlich des Sauerstoffs " wurden keine direkten, signifikanten Zusammenhänge festgestellt. Korrelationen ergaben sich dagegen mit dem Nahrungsangebot, insbesondere der Menge an Detritus und toten Kleintieren (Aas). Daher ist davon auszugehen, dass das Auftreten von Grundwasserorganismen vor allem durch das Nahrungsangebot und weniger durch den Wasserchemismus beeinflusst wird. Das Nahrungsangebot seinerseits ist eine direkte Folge des hydrologischen Austausches, d. h. der Beeinflussung des Grundwassers durch Oberflächenwasser. Zur zukünftigen ökologischen Klassifizierung von Grundwasserlebensräumen wird ein hierarchisches, dreistufiges System, beginnend bei den geographischen, hydrographischen und naturräumlichen Verhältnissen über den Typ des Grundwasserleiters bis zum hydrologischen Austausch der Einzelstandorte diskutiert. Mit dem hydrologischen Austausch als zusätzliches Gliederungskriterium können die trophischen Verhältnisse mitberücksichtigt werden, die die kleinräumige Verteilung der Arten bestimmen.
