Degenerative changes in the spine as well as back pain can be considered a common ailment. Incorrect loading of the lumbar spine structures is often considered as one of the factors that can accelerate degenerative processes, leading to back pain. For example, a degenerative change could be the occurrence of spinal stenosis following spondylolisthesis. Surgical treatment of spinal stenosis mainly focuses on decompressing the spinal canal with or without additional fusion through dorsal spondylodesis. There are differing opinions on whether fusion along with decompression provides potential benefits to patients or represents an overtreatment. Both conventional therapies and surgical methods aim to restore a “healthy” (or at least pain-free) distribution of load. Surprisingly little is known about the interindividual variability of load distribution in “healthy” lumbar spines. Since medical imaging does not provide information on internal forces, computer simulation of individual patients could be a tool to gain a set of new decision criteria for these cases. The advantage lies in calculating the internal load distribution, which is not feasible in in-vivo studies, as measurements of internal forces in living subjects are ethically and partially technically unfeasible. In the present research, the forward dynamic approach is used to calculate load distribution in multi-body models of individual lumbar spines. The work is structured into three parts: (I) Load distribution is quantified depending on the individual curvature of the lumbar spine. (II) Confidence intervals of the instantaneous center of rotation over time are determined, with which the motion behavior of healthy lumbar spines can be described. (III) Lastly, the effects of decompression surgeries on the load distribution of lumbar spines are determined.

The goal of this PhD thesis is to investigate possibilities of using symbol elimination for solving problems over complex theories and analyze the applicability of such uniform approaches in different areas of application, such as verification, knowledge representation and graph theory. In the thesis we propose an approach to symbol elimination in complex theories that follows the general idea of combining hierarchical reasoning with symbol elimination in standard theories. We analyze how this general approach can be specialized and used in different areas of application. In the verification of parametric systems it is important to prove that certain safety properties hold. This can be done by showing that a property is an inductive invariant of the system, i.e. it holds in the initial state of the system and is invariant under updates of the system. Sometimes this is not the case for the condition itself, but for a stronger condition it is. In this thesis we propose a method for goal-directed invariant strengthening. In knowledge representation we often have to deal with huge ontologies. Combining two ontologies usually leads to new consequences, some of which may be false or undesired. We are interested in finding explanations for such unwanted consequences. For this we propose a method for computing interpolants in the description logics EL and EL⁺, based on a translation to the theory of semilattices with monotone operators and a certain form of interpolation in this theory. In wireless network theory one often deals with classes of geometric graphs in which the existence or non-existence of an edge between two vertices in a graph relies on properties on their distances to other nodes. One possibility to prove properties of those graphs or to analyze relations between the graph classes is to prove or disprove that one graph class is contained in the other. In this thesis we propose a method for checking inclusions between geometric graph classes.

In the last decade, policy-makers around the world have turned their attention toward the creative industry as the economic engine and significant driver of employments. Yet, the literature suggests that creative workers are one of the most vulnerable work-forces of today’s economy. Because of the highly deregulated and highly individuated environment, failure or success are believed to be the byproduct of individual ability and commitment, rather than a structural or collective issue. This thesis taps into the temporal, spatial, and social resolution of digital behavioural data to show that there are indeed structural and historical issues that impact individuals’ and groups’ careers. To this end, this thesis offers a computational social science research framework that brings together the decades-long theoretical and empirical knowledge of inequality studies, and computational methods that deal with the complexity and scale of digital data. By taking music industry and science as use cases, this thesis starts off by proposing a novel gender detection method that exploits image search and face-detection methods. By analysing the collaboration patterns and citation networks of male and female computer scientists, it sheds lights on some of the historical biases and disadvantages that women face in their scientific career. In particular, the relation of scientific success and gender-specific collaboration patterns is assessed. To elaborate further on the temporal aspect of inequalities in scientific careers, this thesis compares the degree of vertical and horizontal inequalities among the cohorts of scientists that started their career at different point in time. Furthermore, the structural inequality in music industry is assessed by analyzing the social and cultural relations that breed from live performances and musics releases. The findings hint toward the importance of community belonging at different stages of artists’ careers. This thesis also quantifies some of the underlying mechanisms and processes of inequality, such as the Matthew Effect and the Hipster Paradox, in creative careers. Finally, this thesis argues that online platforms such as Wikipedia could reflect and amplify the existing biases.

This thesis addresses the problem of action recognition through the analysis of human motion and the benchmarking of its imitation by robotic systems. For our action recognition related approaches, we focus on presenting approaches that generalize well across different sensor modalities. We transform multivariate signal streams from various sensors to a common image representation. The action recognition problem on sequential multivariate signal streams can then be reduced to an image classification task for which we utilize recent advances in machine learning. We demonstrate the broad applicability of our approaches formulated as a supervised classification task for action recognition, a semi-supervised classification task for one-shot action recognition, modality fusion and temporal action segmentation. For action classification, we use an EfficientNet Convolutional Neural Network (CNN) model to classify the image representations of various data modalities. Further, we present approaches for filtering and the fusion of various modalities on a representation level. We extend the approach to be applicable for semi-supervised classification and train a metric-learning model that encodes action similarity. During training, the encoder optimizes the distances in embedding space for self-, positive- and negative-pair similarities. The resulting encoder allows estimating action similarity by calculating distances in embedding space. At training time, no action classes from the test set are used. Graph Convolutional Network (GCN) generalized the concept of CNNs to non-Euclidean data structures and showed great success for action recognition directly operating on spatio-temporal sequences like skeleton sequences. GCNs have recently shown state-of-the-art performance for skeleton-based action recognition but are currently widely neglected as the foundation for the fusion of various sensor modalities. We propose incorporating additional modalities, like inertial measurements or RGB features, into a skeleton-graph, by proposing fusion on two different dimensionality levels. On a channel dimension, modalities are fused by introducing additional node attributes. On a spatial dimension, additional nodes are incorporated into the skeleton-graph. Transformer models showed excellent performance in the analysis of sequential data. We formulate the temporal action segmentation task as an object detection task and use a detection transformer model on our proposed motion image representations. Experiments for our action recognition related approaches are executed on large-scale publicly available datasets. Our approaches for action recognition for various modalities, action recognition by fusion of various modalities, and one-shot action recognition demonstrate state-of-the-art results on some datasets. Finally, we present a hybrid imitation learning benchmark. The benchmark consists of a dataset, metrics, and a simulator integration. The dataset contains RGB-D image sequences of humans performing movements and executing manipulation tasks, as well as the corresponding ground truth. The RGB-D camera is calibrated against a motion-capturing system, and the resulting sequences serve as input for imitation learning approaches. The resulting policy is then executed in the simulated environment on different robots. We propose two metrics to assess the quality of the imitation. The trajectory metric gives insights into how close the execution was to the demonstration. The effect metric describes how close the final state was reached according to the demonstration. The Simitate benchmark can improve the comparability of imitation learning approaches.

Im Rahmen des vorliegenden Promotionsprojekts wird untersucht, welche Körperideologien in den drei unterschiedlichen Sportfeldern Hochleistungs-, Gesundheits- sowie Erlebnis- bzw. Funsport gegeben sind und welchen gesellschaftswirksamen Einfluss diese Ideologien aufweisen. Im Rahmen der zentralen Forschungsfrage wird des Weiteren erforscht, welche diskursiven Mittel bei Körperideologien im Sportbereich eingesetzt werden, welche Formationen in Bezug auf den Gegenstand, welche Äußerungsmodalitäten, Begrifflichkeiten und Strategien dem Diskurs zugrundeliegen und wer als TrägerIn oder AdressatIn des Diskurses identifiziert werden kann. Außerdem steht die Fragestellung im Fokus, welche Bezüge zu anderen Diskursen bestehen und um welche Diskurse es sich dabei handelt. Körperideologien des Sports werden in diesem Zusammenhang als Vorstellungen von einem (idealen) Körper betrachtet, welche durch den Sport übertragen und in der Gesellschaft verbreitet werden. Dabei wird zunächst der Begriff der Ideologie theoretisch hergeleitet und definiert sowie im Hinblick auf die vorliegende Arbeit als Weltdeutung mit einem Anspruch auf Alleinvertretung aufgefasst. Des Weiteren wird die Gouvernementalitätstheorie von Foucault aufgegriffen und für die Identifizierung der Macht- und Herrschaftsstrukturen in Bezug auf die untersuchten Körperideologien herangezogen. Dabei geht es darum, inwieweit die durch den Sport übermittelten Körperideologien dazu geeignet sind, in einem gouvernementalitätstheoretischen Sinne Führung zur Selbstführung zu ermöglichen. In einer sportsoziologischen Hinsicht beinhaltet der Sport leistungsbezogene Eigenschaften, welche in auf Effektivität abzielenden wirtschaftlichen Prozessen eine grundlegende Voraussetzung darstellen. Im Rahmen der Studie werden für jeden der drei genannten Sportbereiche jeweils zwei Individualsportarten ausgewählt, bei welchen die fokussierten Körperideologien untersucht werden. Während im Bereich des Hochleistungssports Schwimmen und Biathlon und im Bereich des Gesundheitssports Nordic Walking sowie Pilates betrachtet werden, stellen Stand Up Paddling und Parkour die fokussierten Sportarten im Bereich des Fun- bzw. Erlebnissports dar. Für die vorliegende Untersuchung kommt das Verfahren der kritischen Diskursanalyse (KDA) von Jäger zur Anwendung, da dieses für die Rekonstruktion von ideologischen Diskursen geeignet erscheint. Hierfür werden aus den drei Sportbereichen sowohl Print- als auch Onlinepublikationen sondiert und anhand von Strukturanalysen hinsichtlich verschiedener formaler und inhaltlicher Charakteristika untersucht. Des Weiteren wird mit Hilfe der tiefergehenden Feinanalyse jeweils ein Artikel pro Sportart explorativ analysiert, um verschiedene Muster zu vorhandenen Körperideologien in den fokussierten Sportarten und Sportbereichen identifizieren und anhand ausgewählter Textstellen belegen zu können. Bei den Ergebnissen zeigt sich, dass der Körper in den Hochleistungssportarten Schwimmen und Biathlon als formbares Material bzw. als Instrument zur Erbringung sportlicher Höchstleistungen betrachtet und dargestellt wird. Auch im Gesundheitssport wird der Körper als form- bzw. trainierbar hervorgehoben, wobei hierbei die Gesundheit im Fokus steht und mit Schlankheit gleichgesetzt wird. Im Bereich des Fun- bzw. Erlebnissports zeigt sich bei der Sportart Stand Up Paddling der Körper ebenfalls als zu bearbeitendes Objekt. Dagegen wird bei der Sportart Parkour der angenommene Normalismus von Jugendlichkeit anhand der Ergebnisse widerlegt. Deutlich wird, dass als diskursives Mittel vor allem der Körper als formbares Material erscheint. Dabei stehen in Bezug auf die Äußerungsmodalitäten und Begrifflichkeiten der Diskurse vor allem das Leistungsmaximum, aber auch Schlankheit und Fitness im Fokus. Die identifizierten Diskurse sind an die gesamte Gesellschaft adressiert und werden zudem durch sich selbst getragen, wodurch sie nicht nur die Realität abbilden, sondern auch ein Eigenleben in der Form entwickeln, dass sie als Träger von Wissen fungieren.

Eltern spielen eine entscheidende Rolle bei der Inanspruchnahme von kultureller Bildung durch Kinder und Jugendliche. Häufig sind sie in die Organisation und Finanzierung der kulturellen Bildungsangebote involviert. Insbesondere in ländlichen Räumen kommt die Besonderheit hinzu, dass Eltern aufgrund größerer räumlicher Distanzen und einer unzureichenden Ausstattung des ÖPNV Begleitfahrten mit dem eigenen PKW durchführen müssen. Häufig werden ländliche Räume anhand objektivierbarer Daten als strukturschwach oder kulturarm beschrieben. Darüber, ob oder inwiefern das von ländlich lebenden Eltern ebenso gesehen wird, ist jedoch wenig bekannt. Die vorliegende Dissertationsschrift gibt einen Einblick in die elterlichen Perspektiven auf kulturelle Bildung in ländlichen Räumen. Sie basiert auf offenen, qualitativen Leitfadeninterviews mit Eltern aus vier ländlichen Regionen Deutschlands, die diskursanalytisch und unter Zuhilfenahme von Kodierungspraktiken aus dem Kontext der Grounded Theory ausgewertet wurden. In den Interviews zeigt sich eine Vielzahl an elterlichen Verständnissen und Positionierungsweisen zur kulturellen Bildung in ländlichen Regionen. Es stellt sich heraus, dass der elterliche Diskurs auf einem komplexen Zusammenspiel sozioökonomischer bzw. -kultureller Bedingungen, raumstruktureller Gegebenheiten und individueller Präferenzen hinsichtlich kultureller Bildung auf dem Land basiert.

Organic binder mixtures and process additives have been used in refractory materials for a long time due to their property-improving effect. Coal tar pitches in particular can contain thousands of chemical compounds, of which especially polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are known to be carcinogenic and mutagenic and thus pose a risk to both the environment and human health. However, despite intensive research, the exact structure of these carbon mixtures is still not fully clarified. This is becoming an increasing problem, especially with regard to more stringent legal requirements arising from REACH, the European Chemicals Regulation for the Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals. Furthermore, the knowledge of the structural and chemical composition is also of great importance for optimal processing of the carbon mixtures to high-quality technical products. In the present work, an analytical strategy for the investigation of complex carbon mixtures containing PAHs is developed. Due to their complexity, a combination of different methods is used, including elemental analysis, solvent extraction, thermogravimetry, differential thermal analysis, raman and infrared spectroscopy as well as high-resolution mass spectrometry. In addition, a procedure for the evaluation of mass spectrometric data based on multivariate statistical methods such as hierarchical cluster analysis and principal component analysis is developed. The application of the developed analytical strategy to various industrially used carbon-based binder mixtures allowed the elucidation of characteristic properties, including aromaticity, molecular mass distribution, degree of alkylation and elemental composition. It was also shown that combining high-resolution time-of-flight mass spectrometry with multivariate statistical data analysis is a fast and effective tool for the classification of complex binder mixtures and the identification of characteristic molecular structures. In addition, the analytical strategy was applied to manufactured refractory products. Despite the small amount of the contained organic phase, characteristic structural features of each sample could be identified and extracted, which enabled an unambiguous classification of the refractory products.

Leichte Sprache (LS, easy-to-read German) is a simplified variety of German. It is used to provide barrier-free texts for a broad spectrum of people, including lowliterate individuals with learning difficulties, intellectual or developmental disabilities (IDD) and/or complex communication needs (CCN). In general, LS authors are proficient in standard German and do not belong to the aforementioned group of people. Our goal is to empower the latter to participate in written discourse themselves. This requires a special writing system whose linguistic support and ergonomic software design meet the target group’s specific needs. We present EasyTalk a system profoundly based on natural language processing (NLP) for assistive writing in an extended variant of LS (ELS). EasyTalk provides users with a personal vocabulary underpinned with customizable communication symbols and supports in writing at their individual level of proficiency through interactive user guidance. The system minimizes the grammatical knowledge needed to produce correct and coherent complex contents by intuitively formulating linguistic decisions. It provides easy dialogs for selecting options from a natural-language paraphrase generator, which provides context-sensitive suggestions for sentence components and correctly inflected word forms. In addition, EasyTalk reminds users to add text elements that enhance text comprehensibility in terms of audience design (e.g., time and place of an event) and improve text coherence (e.g., explicit connectors to express discourse-relations). To tailor the system to the needs of the target group, the development of EasyTalk followed the principles of human-centered design (HCD). Accordingly, we matured the system in iterative development cycles, combined with purposeful evaluations of specific aspects conducted with expert groups from the fields of CCN, LS, and IT, as well as L2 learners of the German language. In a final case study, members of the target audience tested the system in free writing sessions. The study confirmed that adults with IDD and/or CCN who have low reading, writing, and computer skills can write their own personal texts in ELS using EasyTalk. The positive feedback from all tests inspires future long-term studies with EasyTalk and further development of this prototypical system, such as the implementation of a so-called Schreibwerkstatt (writing workshop)

In a world where language defines the boundaries of one's understanding, the words of Austrian philosopher Ludwig Wittgenstein resonate profoundly. Wittgenstein's assertion that "Die Grenzen meine Sprache bedeuten die Grenzen meiner Welt" (Wittgenstein 2016: v. 5.6) underscores the vital role of language in shaping our perceptions. Today, in a globalized and interconnected society, fluency in foreign languages is indispensable for individual success. Education must break down these linguistic barriers, and one promising approach is the integration of foreign languages into content subjects. Teaching content subjects in a foreign language, a practice known as Content Language Integrated Learning (CLIL), not only enhances language skills but also cultivates cognitive abilities and intercultural competence. This approach expands horizons and aligns with the core principles of European education (Leaton Gray, Scott & Mehisto 2018: 50). The Kultusministerkonferenz (KMK) recognizes the benefits of CLIL and encourages its implementation in German schools (cf. KMK 2013a). With the rising popularity of CLIL, textbooks in foreign languages have become widely available, simplifying teaching. However, the appropriateness of the language used in these materials remains an unanswered question. If textbooks impose excessive linguistic demands, they may inadvertently limit students' development and contradict the goal of CLIL. This thesis focuses on addressing this issue by systematically analyzing language requirements in CLIL teaching materials, emphasizing receptive and productive skills in various subjects based on the Common European Framework of Reference. The aim is to identify a sequence of subjects that facilitates students' language skill development throughout their school years. Such a sequence would enable teachers to harness the full potential of CLIL, fostering a bidirectional approach where content subjects facilitate language learning. While research on CLIL is extensive, studies on language requirements for bilingual students are limited. This thesis seeks to bridge this gap by presenting findings for History, Geography, Biology, and Mathematics, allowing for a comprehensive understanding of language demands. This research endeavors to enrich the field of bilingual education and CLIL, ultimately benefiting the academic success of students in an interconnected world.

Bauxite is, among other raw materials, an important material for the production of refractories. However, the availability of refractory raw material grades is limited worldwide. As high iron contents have a negative influence on the temperature resistance of the refractory material produced, a maximum iron oxide content of 2 wt.-% in the bauxite is acceptable. This means that only native raw materials from a few deposits can be used. In order to counteract the problem of too high iron oxide contents in natural bauxites, the possibility of processing bauxite for the refractory industry by using an acid leaching process was to be investigated within the scope of this work. In previous studies on this topic, some investigations on iron leaching have already been carried out on individual bauxites. However, the resulting bauxite composition was mostly neglected in its entirety and only the influences of individual leaching parameters on the leaching result were investigated independently. Moreover, the results and procedures generated are not generally valid and cannot be transferred to bauxites of other chemical or mineralogical compositions. In order to clarify the open questions in the processing of natural bauxites, leaching tests with hydrochloric acid were carried out on five different bauxites within this work. By using computerized statistical design of experiments, an individual model was generated for each bauxite to predict the optimal factor settings. The factors investigated were acid concentration, solid-acid ratio, leaching temperature, leaching time and grain fraction. The general planning method for bauxite processing developed in this context contains all necessary factors, useful factor settings and the effects to be considered during planning and evaluation. It could be shown that, based on this planning method, a significant, individual model can be created for each of the bauxites investigated, which predicts the optimal leaching settings for the corresponding bauxite. Furthermore, it was found that the transfer of an already created model to another bauxite of similar composition is possible. Based on the results obtained from the leaching tests and model fittings, in combination with further results on the structural analysis of the bauxites, insights into the leachability of various aluminium and iron minerals from bauxite could be gained. To develop a sustainable acid leaching process, the possibility of regenerating the contaminated acid produced was also tested as an example. It was shown that liquid-liquid extraction can extract more than 99 % of the iron present in the solution and that the regenerated acid can then be reused for the leaching process.

The trends of industry 4.0 and the further enhancements toward an ever changing factory lead to more mobility and flexibility on the factory floor. With that higher need of mobility and flexibility the requirements on wireless communication rise. A key requirement in that setting is the demand for wireless Ultra-Reliability and Low Latency Communication (URLLC). Example use cases therefore are cooperative Automated Guided Vehicles (AGVs) and mobile robotics in general. Working along that setting this thesis provides insights regarding the whole network stack. Thereby, the focus is always on industrial applications. Starting on the physical layer, extensive measurements from 2 GHz to 6 GHz on the factory floor are performed. The raw data is published and analyzed. Based on that data an improved Saleh-Valenzuela (SV) model is provided. As ad-hoc networks are highly depended onnode mobility, the mobility of AGVs is modeled. Additionally, Nodal Encounter Patterns (NEPs) are recorded and analyzed. A method to record NEP is illustrated. The performance by means of latency and reliability are key parameters from an application perspective. Thus, measurements of those two parameters in factory environments are performed using Wireless Local Area Network (WLAN) (IEEE 802.11n), private Long Term Evolution (pLTE) and 5G. This showed auto-correlated latency values. Hence, a method to construct confidence intervals based on auto-correlated data containing rare events is developed. Subsequently, four performance improvements for wireless networks on the factory floor are proposed. Of those optimization three cover ad-hoc networks, two deal with safety relevant communication, one orchestrates the usage of two orthogonal networks and lastly one optimizes the usage of information within cellular networks. Finally, this thesis is concluded by an outlook toward open research questions. This includes open questions remaining in the context of industry 4.0 and further the ones around 6G. Along the research topics of 6G the two most relevant topics concern the ideas of a network of networks and overcoming best-effort IP.

Aquatic hyphomycetes are a polyphyletic group of saprotrophic fungi growing abundantly on submerged leaf litter. In stream ecosystems shaped by allochthonous leaf litter inputs, they play a central functional role as decomposers and food source for other organisms. Fungicides pose a threat to aquatic hyphomycetes and their functions, since these substances are inherently toxic to fungi and contaminate surface waters around the world due to their widespread use in agricultural and urban landscapes. While fungicides’ potential to reduce fungal diversity are discerned, the extent of impacts on biodiversity-ecosystem functioning relationships (B EF) remains unclear. This is partly attributed to methodological constraints in the detection and quantification of single aquatic hyphomycete species within microbial leaf-associated communities. The primary aim of this thesis was, therefore, (1) to assess the ecotoxicological impacts of fungicides on B-EF relationships in aquatic hyphomycete communities. To facilitate this, subordinate aims were to (2) develop DNA-based biomolecular tools (i.e., qPCR assays) to detect and to quantify the biomass of different aquatic hyphomycete species in mixed cultures and (3) to investigate the mechanisms underlying B-EF relationships in the absence of chemical stressors. In the course of this thesis, qPCR assays were developed for detection and species-specific biomass quantification of ten common aquatic hyphomycete species and successfully validated for application in eco( toxico )logical microcosm experiments. Via a systematic manipulation of fungal diversity, these assays allow the examination of B-EF relationships by assessments of deviations between observed and (monoculture-based) predicted activities in fungal mixed cultures. Taking advantage of these tools in a microcosm experiment, it was uncovered that leaf decomposition results from the additive activity of community members, even though functionally distinct species were present. Colonization dynamics are characterized by complex interactions. Colonization success of aquatic hyphomycetes is higher if co-occurring species are genetically and functionally distinct (i.e., complementary interactions). However, the co-occurrence of aquatic hyphomycete species does not necessarily result in a greater colonization success compared to monocultures, unless bacteria are present. Accordingly, the presence of other microbial groups such as bacteria may induce new fungal diversity-based feedback loops, which ultimately enable coexistence of aquatic hyphomycete species in the environment. Exposure to fungicides revealed substantial differences in sensitivities among aquatic hyphomycetes. The most productive species were able to cope with extremely high fungicide concentrations up to the mg/L-range. In assemblages containing these species, leaf decomposition was maintained under fungicide exposure. Yet, already at environmentally relevant fungicide concentrations, tolerant species displaced more sensitive ones, potentially affecting leaves’ nutritional quality for consumers. This thesis thus indicates that fungicide exposure poses a risk to stream food webs rather than the microbial leaf decomposition process per se.

In the last decades, it became evident that the world is facing an unprecedented, human-induced global biodiversity crisis with amphibians being one of the most threatened species groups. About 41% of the amphibian species are classified as endangered by the IUCN, but even in amphibian species that are listed as "least concern", population declines can be observed on a local level. With land-use change and agrochemicals (i.e. pesticides), two of the main drivers for this amphibian decline are directly linked to intensive agriculture, which is the dominant landscape type in large parts of Europe. Thus, understanding the situation of amphibians in the agricultural landscape is crucial for conservation measures. In the present thesis, I investigated the effects of viticulture on amphibian populations around Landau in der Pfalz (Germany) in terms of habitat use, pesticide exposure, biometric traits as well as genetic and age structure. From the perspective of amphibians, land-use change means usually the destruction of habitats in agricultural landscapes, which often leads to landscape fragmentation. Thus, I followed the question if also vineyards lead to the fragmentation of the landscape and if pesticides that are frequently used in viticulture have to be considered as a factor too, so if there is a chemical landscape fragmentation. Using telemetry, I could show that common toads (Bufo bufo) can be found directly in vineyards, but that they tend to avoid them as habitat. Analysing the genetic structure of common frogs (Rana temporaria) revealed that vineyards have to be considered as a barrier for amphibians. To identify if pesticides contribute to the resulting landscape fragmentation, I conducted an arena choice experiment in the laboratory in which I found evidence for an avoidance of pesticide-contaminated soil. Such an avoidance could be one of the underlying reasons for a potential chemical landscape fragmentation. By combining telemetry data with information about pesticide applications from local wine growers, I could show that a large part of the common toads is likely to come in contact with pesticides. Further, I demonstrated that the agricultural landscape, probably due to the application of pesticides, can have negative effects on the reproduction capacity of common toads. By studying palmate newts (Lissotriton helveticus) I found that adult newts from agricultural ponds are smaller than those from forest ponds. As I did not find differences in the age structure and growth, these differences might be carry-over effects from earlier life stages. While agricultural ponds might be suitable habitats for adult palmate newts, the potential carry-over effect indicates suboptimal conditions for larvae and/or juveniles. I conclude that the best management measure for sustaining amphibians in the agricultural landscape would be a heterogeneous cultural landscape with a mosaic of different habitat patches that work without or at least a reduced amount of pesticides. Green corridors between populations and different habitats would allow migrating individuals to avoid agricultural and thus pesticide-contaminated areas. This would reduce the pesticide exposure risk of amphibians, while preventing the fragmentation of the landscape and thus the isolation of populations.

In der Biologie stellt das Zeichnen eine zentrale Arbeitstechnik dar. Viele Studien konnten auf einen positiven Effekt des Zeichnens für bestimmte Situationen hinweisen. Schülerinnen und Schüler müssen diese Technik jedoch zunächst erlernen. Hierbei können zahlreiche Schwierigkeiten auftreten, die die inhaltliche Auseinandersetzung gefährden. Jedoch wurden sowohl Schwierigkeiten im Umgang mit unterschiedlichen Repräsentationsformen als auch der Zeichenprozess bislang nur lückenhaft untersucht. Die Studie dieser Arbeit hat daher zum Ziel, (I) den Zeichenprozess auf der Ebene der Sichtstruktur zu beschreiben, (II) die manifesten Schwierigkeiten von Lernenden zu erfassen, auf die sie während der Konstruktion biologisch bedeutsamer Repräsentationsformen (Ablaufdiagramme, mikroskopische Zeichnungen) treffen, (III) und auf Grundlage der empirischen Befunde Schülertypen abzuleiten. Vor diesem Hintergrund waren 21 Schülerinnen und Schüler angehalten, jeweils ein Ablaufdiagramm auf Grundlage eines Texts und eine mikroskopische Zeichnung auf Grundlage eines Präparats zu konstruieren und dabei laut zu denken. Fragen zur Vorerfahrung sowie retrospektiv gestellte Fragen zum Vorgehen der Teilnehmenden umrahmten den videografisch dokumentierten Prozess. Die Ergebnisse zeigen, dass der Zeichenprozess mehr als zehn unterschiedliche Tätigkeiten umfassen kann, wobei die Kerntätigkeit des Zeichnens durchschnittlich nur rund ein Drittel des Prozesses ausmacht. Die Prozessstruktur zwischen Fällen variiert erheblich. Weiterhin konnten etwa 30 Schwierigkeiten bzw. Fehler identifiziert werden, die während der Konstruktion beider Repräsentationsformen auftreten. Diese können dabei sowohl einzelne als auch mehrere Tätigkeiten betreffen und zu Tätigkeitsabbrüchen führen. Schwierigkeiten stehen häufig in Verbindung mit Tätigkeiten, die außerhalb der Kerntätigkeit des Zeichnens liegen (z. B. Abgleich mit der Textgrundlage). Bezogen auf Ablaufdiagramme stellt das Verhältnis depiktional bzw. deskriptional dargestellter Textinformationen den Ausgangspunkt der Typisierung dar: Typ I: realistisch abbildend, II: alternierend abbildend und III: schriftorientiert abbildend. Für mikroskopische Zeichnungen war die Häufigkeit des Abgleichs mit dem Objekt grundlegend für die Typisierung: Typ I: oberflächlich abbildend, II: objektorientiert abbildend und III: undifferenziert detailliert abbildend. Die Studie liefert erstmals Kategoriensysteme, die es erlauben, die Prozessstruktur des Zeichnens sichtbar und zwischen Fällen vergleichbar zu machen sowie schwierigkeitsbezogenes Grundlagenwissen zur Konstruktion von Zeichnungen, basierend auf Texten und Beobachtungen. Die Übertragbarkeit der Befunde auf andere Repräsentationsformen ist an vielen Stellen denkbar. Die theoretisch fundierte Systematisierung von Schwierigkeiten kann von weiterführenden Untersuchungsansätze aufgegriffen werden und erlaubt die Verortung situationsangemessener Unterstützungsmaßnahmen.

Social networks are ubiquitous structures that we generate and enrich every-day while connecting with people through social media platforms, emails, and any other type of interaction. While these structures are intangible to us, they carry important information. For instance, the political leaning of our friends can be a proxy to identify our own political preferences. Similarly, the credit score of our friends can be decisive in the approval or rejection of our own loans. This explanatory power is being leveraged in public policy, business decision-making and scientific research because it helps machine learning techniques to make accurate predictions. However, these generalizations often benefit the majority of people who shape the general structure of the network, and put in disadvantage under-represented groups by limiting their resources and opportunities. Therefore it is crucial to first understand how social networks form to then verify to what extent their mechanisms of edge formation contribute to reinforce social inequalities in machine learning algorithms. To this end, in the first part of this thesis, I propose HopRank and Janus two methods to characterize the mechanisms of edge formation in real-world undirected social networks. HopRank is a model of information foraging on networks. Its key component is a biased random walker based on transition probabilities between k-hop neighborhoods. Janus is a Bayesian framework that allows to identify and rank plausible hypotheses of edge formation in cases where nodes possess additional information. In the second part of this thesis, I investigate the implications of these mechanisms - that explain edge formation in social networks - on machine learning. Specifically, I study the influence of homophily, preferential attachment, edge density, fraction of inorities, and the directionality of links on both performance and bias of collective classification, and on the visibility of minorities in top-k ranks. My findings demonstrate a strong correlation between network structure and machine learning outcomes. This suggests that systematic discrimination against certain people can be: (i) anticipated by the type of network, and (ii) mitigated by connecting strategically in the network.

Instructor feedback on written assignments is one of the most important elements in the writing process, especially for students writing in English as a foreign language. However, students are often critical of both the amount and quality of the feedback they receive. In order to better understand what makes feedback effective, this study explored the nature of students’ assessments of the educational alliance, and how their receptivity to, perceptions of, and decisions about using their instructors’ feedback differed depending on how strong they believed the educational alliance to be. This exploratory case study found that students not only assessed the quality of the educational alliance based on goal compatibility, task relevance, and teacher effectiveness, but that there was also a reciprocal relationship between these elements. Furthermore, students’ perceptions of the educational alliance directly influenced how they perceived the feedback, which made the instructor’s choice of feedback method largely irrelevant. Stronger educational alliances resulted in higher instances of critical engagement, intrinsic motivation, and feelings of self-efficacy. The multidirectional influence of goal, task, and bond mean that instructors who want to maximize their feedback efforts need to attend to all three.

Beim Zugang zur dualen Berufsausbildung haben Jugendliche und junge Erwachsene mit Migrationshintergrund schlechtere Chancen in eine betriebliche Berufsausbildung einzumünden. Vermehrt wird ein Forschungsbedarf thematisiert, der den Blick darauf richtet, wie die entsprechenden Auswahlentscheidungen in den Betrieben getroffen werden. Die Dissertation setzt an dieser Frage an und befasst sich mittels eines biographischen Zugangs mit den Personalentscheiderinnen und Personalentscheidern, den sogenannten Gatekeepern, in den Betrieben. Im Erkenntnisinteresse steht die Frage, ob und wie biographische Erfahrungen Bedeutung für Auswahlentscheidungen zugunsten zugewanderter junger Menschen haben.

Semantic Web technologies have been recognized to be key for the integration of distributed and heterogeneous data sources on the Web, as they provide means to define typed links between resources in a dynamic manner and following the principles of dataspaces. The widespread adoption of these technologies in the last years led to a large volume and variety of data sets published as machine-readable RDF data, that once linked constitute the so-called Web of Data. Given the large scale of the data, these links are typically generated by computational methods that given a set of RDF data sets, analyze their content and identify the entities and schema elements that should be connected via the links. Analogously to any other kind of data, in order to be truly useful and ready to be consumed, links need to comply with the criteria of high quality data (e.g., syntactically and semantically accurate, consistent, up-to-date). Despite the progress in the field of machine learning, human intelligence is still essential in the quest for high quality links: humans can train algorithms by labeling reference examples, validate the output of algorithms to verify their performance on a data set basis, as well as augment the resulting set of links. Humans —especially expert humans, however, have limited availability. Hence, extending data quality management processes from data owners/publishers to a broader audience can significantly improve the data quality management life cycle. Recent advances in human computation and peer-production technologies opened new avenues for human-machine data management techniques, allowing to involve non-experts in certain tasks and providing methods for cooperative approaches. The research work presented in this thesis takes advantage of such technologies and investigates human-machine methods that aim at facilitating link quality management in the Semantic Web. Firstly, and focusing on the dimension of link accuracy, a method for crowdsourcing ontology alignment is presented. This method, also applicable to entities, is implemented as a complement to automatic ontology alignment algorithms. Secondly, novel measures for the dimension of information gain facilitated by the links are introduced. These entropy-centric measures provide data managers with information about the extent the entities in the linked data set gain information in terms of entity description, connectivity and schema heterogeneity. Thirdly, taking Wikidata —the most successful case of a linked data set curated, linked and maintained by a community of humans and bots— as a case study, we apply descriptive and predictive data mining techniques to study participation inequality and user attrition. Our findings and method can help community managers make decisions on when/how to intervene with user retention plans. Lastly, an ontology to model the history of crowd contributions across marketplaces is presented. While the field of human-machine data management poses complex social and technical challenges, the work in this thesis aims to contribute to the development of this still emerging field.

Die Ukraine sieht seit dem Euromaidan im Jahr 2014 ihre Zukunft in einer stabilen Veran-kerung im westlichen Wertesystem. Für die EU ist die Ukraine ein priority partner und damit von besonderem Gewicht. Deshalb lag es folgerichtig im Interesse der EU, die Ukra-ine nach Kräften auf diesem Weg zu unterstützen. Die wissenschaftliche Forschung zur EU-Demokratieförderung konzentrierte sich bis-her im Wesentlichen auf Staaten mit konkreter EU-Beitrittsperspektive. Sie kam zu dem Ergebnis, dass der Erfolg der Demokratieförderung maßgeblich von der Konditionierung eines EU-Beitritts getragen war. Damit konnte dieser Erfolg der EU als dominanter Träger der Demokratieförderung zugeordnet werden. Mit dem Fokus auf Staaten ohne EU-Beitrittsperspektive entfällt diese Konditionie-rung. Auch weitere Akteure traten bei der Demokratieförderung hinzu, und die Wirksam-keit der Demokratieförderung kann nicht mehr der EU direkt zugeordnet werden. Es ent-stand also eine Forschungslücke, in welcher Weise jetzt die Wirksamkeit der EU-Demokratieförderung analysiert werden kann. Die vorliegende Studie greift diese For-schungslücke auf. Zunächst wird analysiert, welcher Demokratiestatus der Ukraine und welche Defizite sich für den Untersuchungszeitraum ermitteln lassen. Im Anschluss erfolgt die Analyse der EU-Demokratieförderung auf der Grundlage einer eigens dafür entworfenen Definition von kohärenter Strategie, die eine statische und eine dynamische Dimension abbildet. Die statische Dimension geht der Frage nach, ob die Zielsetzungen und Vorhaben der EU-Demokratieförderung auf die Demokratiedefizite zugeschnitten waren. Die dynami-sche Dimension des Transformationsprozesses beschäftigt sich mit der Frage, ob das jewei-lige Vorgehen den Prinzipien aus sozialkonstruktivistischer Perspektive folgte. Mit dieser sozialkonstruktivistischen Perspektive wird ein Weg aufgezeigt, wie man ohne eine EU-Beitritts-Konditionierung die Transformation demokratischer Werte und Normen erfolg-reich ausgestalten kann. Das Ergebnis ist, dass die EU-Strategie der Demokratieförderung zwar mit ihren Ziel-setzungen und Vorhaben auf die Demokratiedefizite der Ukraine ausgerichtet war, aber auch, dass das Vorgehen in einem Fall nicht den Prinzipien aus sozialkonstruktivistischer Perspektive entsprach. Diesem Vorgehen lag keine kohärente EU-Strategie zugrunde. Die Analyse auf der Ebene der Strategie lässt der EU-Demokratieförderung keine di-rekte Wirkung zuweisen, da auch andere Akteure eine Wirkung entfalten. Auf der Ebene eines konkreten Reformprojekts konnte dann der Nachweis geführt werden, dass die De-zen-tralisierungsreform direkt der EU zugeordnet werden kann, das Vorgehen den Prinzi-pien aus sozialkonstruktivistischer Perspektive folgt und eine positive Wirkung entfaltet. Begünstigt wurde dieser Erfolg, da er sich auf demokratische Werte und Normen ab-stützen konnte, die in überdurchschnittlicher Ausprägung bereits vorhanden waren. Dar-über hinaus wurde aufgezeigt, dass dieses Projekt eine breit gefächerte potenzielle Wirkung auf den Reformprozess in Richtung Demokratie entfaltet. Die Dissertation wurde am 14. Dezember 2021 abgeschlossen und an der Universität Koblenz-Landau eingereicht. Im Nachgang bietet ein „Postskript“ mit Datum September 2022 unter Berücksichtigung aktueller Entwicklungen eine Perspektive für weiterführende Forschungsfragen.

Formen des Zugangs in der Jugendhilfe – zur Gestaltung von Zugängen zum System der Hilfen zur Erziehung Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen in unterschiedlichen familiären Beziehungen und Lebenslagen stehen in Deutschland bei Bedarf und auf Wunsch öffentliche Hilfeleistungen rund um das Thema Erziehung zur Verfügung. Repräsentiert wird dieses Angebot als Rechtsanspruch öffentlicher Hilfe in der Regel durch die örtlichen Jugendämter. In Folge der Einführung des Sozialgesetzbuches VIII (Kinder- und Jugendhilfegesetz, jetzt: Kinder- und Jugendstärkungsgesetzt/KJSG) befassten sich wiederholt wissenschaftliche Erhebungen mit dem Nutzen und den Wirkungen der in den Hilfen zur Erziehung vorhandenen Angebote aus Sicht der Adressatinnen und Adressaten, also den Kindern, Jugendlichen und Eltern. Dem Rechtsanspruch mit dem Angebot auf die Hilfen zur Erziehung auf der einen Seite, stehen die Adressatinnen und Adressaten dieser Hilfen auf der anderen zunächst gegenüber. Im Fokus der damit einhergehenden Adressaten- und Adressatinnenforschung steht die Frage, wie Adressatinnen und Adressaten den Zugang zu diesen Hilfen in ihrem Alltagsleben erhalten und ggf. integrieren. Ziel dieser Arbeit ist es daher zu untersuchen, wie sich aus Sicht von Eltern mit Jugendhilfeerfahrung dieser Zugang gestaltet, wie sie ihre diesbezüglichen Erfahrungen einordnen und bewerten. Um sich die Lebenswelten und Sinnhorizonte der Eltern zu erschließen, erfolgte die Datenerhebung durch transkribierte narrative Interviews. Diese wurden mittels qualitativ inhaltsanalytischer Verfahren strukturiert und sequenziert untersucht, um relevante Kodes, Konzepte und Kategorien aus den Erzählungen herauszuarbeiten. Dabei stellte sich heraus, dass es den einen Zugang nicht gibt, im Weiteren auch kein einfaches Setting zwischen Angebot und Nachfrage vorliegt. Vielmehr zeigen sich unterschiedliche Zugangsformen und individuelle Faktoren, die einen Zugang begünstigen oder behindern können. Zentral sind hier vor allem die Wirkung Anderer in der Biografie der Eltern, gleich ob aus Familie oder auf Seiten der Fachkräfte sowie deren Haltungen und das Vorhandensein von Ressourcen wie z.B. Wissen. Für die Praxis der Sozialen Arbeit bedeutet dies, sich den zunächst fremden Lebenswelten der Adressatinnen und Adressaten verstehend zu nähern und nicht außer Acht zu lassen, dass diese ihnen mit ihren Bildern, Ideen, Wünschen und Lebenserfahrungen gegenüber treten, welche wahrgenommen und verstanden werden wollen. Ralf Schauf

Naturwissenschaftliches Experimentieren im Förderschwerpunkt geistige Entwicklung: An Schulen mit dem Förderschwerpunkt geistige Entwicklung führen Schülerinnen und Schüler nur selten naturwissenschaftliche Experimente durch. Doch auch diese Schülerschaft kann mit adressatengerechten Lernmaterialien Experimente durchführen, deren Gestaltungskriterien in dieser Studie ermittelt werden. Zudem wird in der Studie erfasst, wie sich die Schülerinnen und Schüler über ein Schuljahr in ihrer experimentellen Kompetenz weiterentwickeln.

The use of agricultural plastic covers has become common practice for its agronomic benefits such as improving yields and crop quality, managing harvest times better, and increasing pesticide and water use efficiency. However, plastic covers are suspected of partially breaking down into smaller debris and thereby contributing to soil pollution with microplastics. A better understanding of the sources and fate of plastic debris in terrestrial systems has so far been hindered by the lack of adequate analytical techniques for the mass-based and polymer-selective quantification of plastic debris in soil. The aim of this dissertation was thus to assess, develop, and validate thermoanalytical methods for the mass-based quantification of relevant polymers in and around agricultural fields previously covered with fleeces, perforated foils, and plastic mulches. Thermogravimetry/mass spectrometry (TGA/MS) enabled direct plastic analyses of 50 mg of soil without any sample preparation. With polyethylene terephthalate (PET) as a preliminary model, the method limit of detection (LOD) was 0.7 g kg−1. But the missing chromatographic separation complicated the quantification of polymer mixtures. Therefore, a pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS) method was developed that additionally exploited the selective solubility of polymers in specific solvents prior to analysis. By dissolving polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polystyrene (PS) in a mixture of 1,2,4-trichlorobenzene and p-xylene after density separation, up to 50 g soil became amenable to routine plastic analysis. Method LODs were 0.7–3.3 mg kg−1, and the recovery of 20 mg kg−1 PE, PP, and PS from a reference loamy sand was 86–105%. In the reference silty clay, however, poor PS recoveries, potentially induced by the additional separation step, suggested a qualitative evaluation of PS. Yet, the new solvent-based Py-GC/MS method enabled a first exploratory screening of plastic-covered soil. It revealed PE, PP, and PS contents above LOD in six of eight fields (6% of all samples). In three fields, PE levels of 3–35 mg kg−1 were associated with the use of 40 μm thin perforated foils. By contrast, 50 μm PE films were not shown to induce plastic levels above LOD. PP and PS contents of 5–19 mg kg−1 were restricted to single observations in four fields and potentially originated from littering. The results suggest that the short-term use of thicker and more durable plastic covers should be preferred to limit plastic emissions and accumulation in soil. By providing mass-based information on the distribution of the three most common plastics in agricultural soil, this work may facilitate comparisons with modeling and effect data and thus contribute to a better risk assessment and regulation of plastics. However, the fate of plastic debris in the terrestrial environment remains incompletely understood and needs to be scrutinized in future, more systematic research. This should include the study of aging processes, the interaction of plastics with other organic and inorganic compounds, and the environmental impact of biodegradable plastics and nanoplastics.

Die Studie thematisiert die Positionierung und Subjektivierung von Medienpädagog*innen im Diskurs um Gewaltdarstellungen in Computerspielen. Der sogenannte ‚Killerspiel‘-Diskurs in den Jahren 2001 bis 2016 stellt für medienpädagogische Fachkräfte ein Feld widersprüchlicher Handlungserwartungen dar, Gewaltdarstellungen in Computerspielen entweder als Problem wahrzunehmen und dieses zu bearbeiten oder Computerspiele als Chance zu begreifen. Als rele-vante Multiplikator*innen diskursiver Wissensbestände wurden deswegen für diese Studie Me-dienpädagog*innen interviewt, die an maßgeblichen Positionen in der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Praxis agieren und daher für viele Kolleg*innen deutungs- und praxisrelevan-tes Wissen generieren. Um die Ausrichtung dieses Wissens zu prüfen, wurde in dieser Studie die Frage gestellt, wie sich diese medienpädagogischen Fachkräfte, die korrigierend in Diskurse ein-greifen, positionieren und inwiefern (medien-)pädagogische Professionalität als Ressource und Grenze der Positionierung fungiert. Um die Fragestellung zu beantworten wurden zwei empirisch analytische Untersuchungen durchgeführt. Zuerst wurde eine Sekundäranalyse bestehender Diskursanalysen zum ‚Killer-spiel‘-Diskurs durchgeführt, um die Subjektpositionen herauszuarbeiten, mit denen sich die Me-dienpädagog*innen auseinandersetzen mussten. In einem zweiten Schritt wurde eine qualitative Interviewstudie mit neun Medienpädagog*innen durchgeführt. Im Anschluss an die semi-narrativen Expert*inneninterviews wurden diese in einem dreistufigen Verfahren ausgewertet. Nach der deduktiven und induktiven Kategorienbildung in Anlehnung an die inhaltlich struktu-rierende Inhaltsanalyse, wurde im Rahmen einer Deutungsmusteranalyse das Deutungswissen der Medienpädagog*innen und der Sinnhorizont ihrer Intervention in den Diskurs feinanalytisch rekonstruiert. Zuletzt wurden drei biographische Fallanalysen durchgeführt, um die Relationie-rung zwischen Diskurs und (Berufs-)biographie zu diskutieren. Im Rahmen der Sekundäranalyse des ‚Killerspiel‘-Diskurses konnte die bisher in Diskursanaly-sen rekonstruierte Differenzierung von Risiko- und Chancennarrativ erweitert werden. Durch die Abgrenzung jeweils zweier Deutungsmuster des Problemdiskurses (‚Gefahr‘ und ‚Risiko‘) und des Gegendiskurses (‚Optimierung von Lernchancen‘ und ‚Kultur‘) konnten dadurch Positionie-rungen in multiplen Konfliktfeldern sichtbar gemacht werden. So war es möglich die fachliche Positionierung der Medienpädagog*innen als Zwischenraum zu fassen, in dem sowohl Deutun-gen des Gegendiskurses als auch des Problemdiskurses eigenwillig miteinander relationiert wer-den. Die eigenwillige Aneignung diskursiver Problem- und Deutungsmuster verläuft bei den Medienpädagog*innen über unterschiedliche fachliche Schnittstellen und Kopplungen. Statt den Diskurs mit der eigenen Lebensgeschichte zu relationieren wird er mit der in Handlungsfeld-strukturen situierten fachlichen medienpädagogischen Praxis in Beziehung gesetzt. Dabei ist eine Pädagogisierung des Diskurses und eine Diskursivierung pädagogischer Handlungsfelder zu beobachten. Mittels mehrerer Pädagogiken werden diskursive Deutungsmuster transformiert und das medienpädagogische Handeln durch die Re-Interpretation medienpädagogischer Hand-lungsfelder im Sinnhorizont des Diskurses als Intervention in den Diskurs gerahmt. Gleichzeitig wird in einem ‚Opportunismus der Uneindeutigkeit‘ die Anschlussfähigkeit an Problemdeutun-gen durch die Selbstdarstellung als verantwortliche Problembearbeiter*innen gewahrt, wodurch die eigene Handlungsfähigkeit, die Legitimität des Handelns und der Zugang zu gesellschaftli-chen Ressourcen gesichert wird. In den Fallanalysen zeigte sich, dass diese fachlichen Positionierungen nur dann einen Subjekti-vierungsprozess dokumentieren, wenn die Erzählbausteine des Diskurses (Deutungsmuster und diskursiver Konflikt) als Material für die eigene Selbsterzählung herangezogen und als Professi-onsverständnis re-artikuliert werden. Das Konfliktszenario wird dann über dessen öffentliche Thematisierung hinaus als berufsbiographisches Projekt formulierbar, was sich insbesondere da-rin zeigt, dass prospektive Zukunftsentwürfe weiterhin im Deutungs- und Konfliktspektrum des Diskurses verortet werden. Subjektivierung professioneller Akteure kann daher als über fachliche Positionierungen (als fachlich orientierte, kommentierende Auseinandersetzungen mit im Diskurs verhandelten Deutungsmustern und Wissensbeständen) hinausgehende Prozesse der Deutung des eigenen Professionalitätsverständnisses, die Ausbildung von Pädagogiken und die Veranke-rung berufsbiographischer Ziele im Horizont des Deutungsspektrum des Diskurses gefasst wer-den. In der medienpädagogischen Professionsforschung können die Deutungsmuster und Subjektpo-sitionen des Diskurses als Professionalitätserwartungen analytisch Anwendung finden. Ihr Vor-teil gegenüber den hierfür auch herangezogenen Paradigmen der Medienpädagogik ist der Aktu-alitäts- und Gegenstandsbezug. Auch in anderen Themenbereichen (bspw. Mediensucht) können die Deutungsmuster des Diskurses sinnvoll Anwendung finden. Die Studie konnte zudem zei-gen, dass eine Subjektivierungsheuristik sinnvoll auf professionelle Akteure anwendbar ist, da fachliche Positionierungen von Subjektivierungen deutlich unterschieden werden können. Dafür wurde eine spezielle für professionelle Akteure konzipierte Subjektivierungsheuristik entworfen, die insbesondere den unterschiedlichen Funktionen diverser Wissensformen Rechnung tragen kann und in der Professionsforschung die Relevanz des diskursiven Wissens als relevanter Wis-sensform für professionelle Praxis herausstellt.

For software engineers, conceptually understanding the tools they are using in the context of their projects is a daily challenge and a prerequisite for complex tasks. Textual explanations and code examples serve as knowledge resources for understanding software languages and software technologies. This thesis describes research on integrating and interconnecting existing knowledge resources, which can then be used to assist with understanding and comparing software languages and software technologies on a conceptual level. We consider the following broad research questions that we later refine: What knowledge resources can be systematically reused for recovering structured knowledge and how? What vocabulary already exists in literature that is used to express conceptual knowledge? How can we reuse the online encyclopedia Wikipedia? How can we detect and report on instances of technology usage? How can we assure reproducibility as the central quality factor of any construction process for knowledge artifacts? As qualitative research, we describe methodologies to recover knowledge resources by i.) systematically studying literature, ii.) mining Wikipedia, iii.) mining available textual explanations and code examples of technology usage. The theoretical findings are backed by case studies. As research contributions, we have recovered i.) a reference semantics of vocabulary for describing software technology usage with an emphasis on software languages, ii.) an annotated corpus of Wikipedia articles on software languages, iii.) insights into technology usage on GitHub with regard to a catalog of pattern and iv.) megamodels of technology usage that are interconnected with existing textual explanations and code examples.

Genetically modified plants have been grown commercially for about 25 years. Bt plants, which contain genes from the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt) and produce Cry proteins, are used particularly frequently. Risk assessment has long focused on the terrestrial environment. Only since the publication of Rosi-Marshall et al. in 2007 potential effects on the aquatic environment came into focus. The first part of this dissertation analyse the existing literature on lower-tier effect studies and fate studies examining the effects of GM plants on the aquatic environment. Potential effects on aquatic organisms are apparent. Some studies also demonstrate the entry of GM plant material into the aquatic environment and the leaching of toxins into the water. The second part of the dissertation investigate the effects of Cry1Ab toxin on two species of caddisfly larvae (Chaetopterryx spec., Sericostoma spec.). Trichopterans are phylogenetically closely related to lepidopterans, which are often the target organisms of Cry toxins. In order to be able to create several concentrations, a new spiking method was used in which dissolved Cry1Ab toxin was applied on leaves of black alder (Alnus glutinosa). Effects were particularly evident at sublethal endpoints. The lipid content of Chaetopteryx spec. larvae was lower after twelve weeks with increasing Cry1Ab concentration. The reduction in lipid content may indicate an increase in energy requirements for repair mechanisms. Sericostoma spec. showed a slowdown in larval development at the highest Cry1Ab concentration after six weeks, which could lead to later emergence and thus effects on the food chain. In the third part of the dissertation, the assessment of impacts of GM crops on the aquatic environment was investigated using higher-tier studies. Since higher-tier studies are already common with pesticides, these were compared to the higher-tier studies already conducted with GM crops. It is found that there is no standardization of higher-tier studies with GM crops, which is necessary for quality assurance and comparability of studies. In addition, there are great difficulties in establishing different test concentrations, which is necessary for the investigation of a dose-response relationship. Overall, it is clear that there are still significant knowledge gaps of the effects of GM plants on the aquatic environment. Further studies are essential for a comprehensive and meaningful risk assessment.