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Im Kontext der Problematik von Fehlinformationen in der populärwissenschaftlichen Literatur widmet sich diese Arbeit in einer Fallstudie drei häufig verkauften Büchern Peter Wohllebens. Untersucht wird, wie nah diese Werke sich am aktuellen Stand der Forschung orientieren und wie gut die getätigten Aussagen nachvollziehbar sind. Für die Untersuchung wurde der Inhalt der Bücher codiert und die resultierenden 8899 Codiereinheiten quantitativ und qualitativ-vergleichend analysiert. Ergänzt wurde dies durch die qualitativ-vergleichende Analyse von drei Schwerpunktthemen. Aus den Ergebnissen wird geschlussfolgert, dass Wohllebens Nähe zum wissenschaftlichen Diskurs unter Einschränkungen ausreichend und die Nachvollziehbarkeit seiner Aussagen mangelhaft ist. Basierend auf diesen Erkenntnissen werden mögliche Maßnahmen und Handlungsfelder für eine Erhöhung der wissenschaftlichen Qualität populärwissenschaftlicher Werke diskutiert. Es werden weitere potentielle Forschungsmöglichkeiten für ein besseres Verständnis der Situation in den Populärwissenschaften identifiziert und vorgeschlagen.
Detecting and Assessing Road Damages for Autonomous Driving Utilizing Conventional Vehicle Sensors
(2021)
Environmental perception is one of the biggest challenges in autonomous driving to move inside complex traffic situations properly. Perceiving the road's condition is necessary to calculate the drivable space; in manual driving, this is realized by the human visual cortex. Enabling the vehicle to detect road conditions is a critical and complex task from many perspectives. The complexity lies on the one hand in the development of tools for detecting damage, ideally using sensors already installed in the vehicle, and on the other hand, in integrating detected damages into the autonomous driving task and thus into the subsystems of autonomous driving. High-Definition Feature Maps, for instance, should be prepared for mapping road damages, which includes online and in-vehicle implementation. Furthermore, the motion planning system should react based on the detected damages to increase driving comfort and safety actively. Road damage detection is essential, especially in areas with poor infrastructure, and should be integrated as early as possible to enable even less developed countries to reap the benefits of autonomous driving systems. Besides the application in autonomous driving, an up-to-date solution on assessing road conditions is likewise desirable for the infrastructure planning of municipalities and federal states to make optimal use of the limited resources available for maintaining infrastructure quality. Addressing the challenges mentioned above, the research approach of this work is pragmatic and problem-solving. In designing technical solutions for road damage detection, the researchers conduct applied research methods in engineering, including modeling, prototyping, and field studies. They utilize design science research to integrate road damages in an end-to-end concept for autonomous driving while drawing on previous knowledge, the application domain requirements, and expert workshops. This thesis provides various contributions to theory and practice. The investigators design two individual solutions to assess road conditions with existing vehicle sensor technology. The first solution is based on calculating the quarter-vehicle model utilizing the vehicle level sensor and an acceleration sensor. The novel model-based calculation measures the road elevation under the tires, enabling common vehicles to assess road conditions with standard hardware. The second solution utilizes images from front-facing vehicle cameras to detect road damages with deep neural networks. Despite other research in this area, the algorithms are designed to be applicable on edge devices in autonomous vehicles with limited computational resources while still delivering cutting-edge performance. In addition, the analyses of deep learning tools and the introduction of new data into training provide valuable opportunities for researchers in other application areas to develop deep learning algorithms to optimize detection performance and runtime. Besides detecting road damages, the authors provide novel algorithms for classifying the severity of road damages to deliver additional information for improved motion planning. Alongside the technical solutions, they address the lack of an end-to-end solution for road damages in autonomous driving by providing a concept that starts from data generation and ends with servicing the vehicle motion planning. This includes solutions for detecting road damages, assessing their severity, aggregating the data in the vehicle and a cloud platform, and making the data available via that platform to other vehicles. Fundamental limitations in this dissertation are due to boundaries in modeling. The pragmatic approach simplifies reality, which always distorts the degree of truth in the result.
Aktuelle Studien zeigen auf, dass über die Hälfte der deutschen Bevölkerung sowohl eine unzureichende Gesundheits- als auch Ernährungskompetenz besitzen. Fachexperten weisen bereits seit mehreren Jahren darauf hin, dass Maßnahmen zur Verbesserung entsprechender Kompetenzen in den verschiedenen Lebenswelten politisch, gesellschaftlich und strukturell verankert werden müssen. Ein Schwerpunkt innerhalb des Nationalen Aktionsplan Gesundheitskompetenz liegt daher auf dem Bildungs- und Erziehungsbereich von Kindern im schulischen Setting. Darüber hinaus warnen Wissenschaftler davor, dass immer mehr Kinder und Jugendliche, durch die abhängigen Strukturen ihres familiären Umfeldes in einer Ernährungsarmut leben bzw. aufwachsen. Dieser Ernährungsstatus kennzeichnet sich vor allem durch einen Überfluss an den energieliefernden Makronährstoffen Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße sowie einem Mangel an lebensnotwendigen Mikronährstoffen wie Vitamine und Mineralien. Die Folgen einseitiger Ernährungsmuster können dabei signifikante, krankheitsfördernde Auswirkungen auf die körperliche und geistige Entwicklung haben. Vor diesem problematischen Hintergrund zielt die vorliegende Arbeit darauf ab, Chancen einer frühzeitigen Förderung von Gesundheitskompetenz bzw. Ernährungskompetenz für eine selbstbestimmte und partizipative Entwicklung bezüglich eines gesundheitsförderlichen Lebensstils aufzuzeigen, die spezifischer das Zurechtkommen mit ernährungsrelevanten Informationen beleuchtet. Dafür werden in Grundschulen der Stadt und des Landkreises Rotenburg Wümme Lehrkräfte hinsichtlich Umsetzungsmöglichkeiten aber auch Herausforderungen befragt, die eine Skizzierung der Ernährungskompetenzförderung auf Machbarkeit und Handhabbarkeit darlegen. Als zusammenfassende Darstellung fungiert ein auf den Interviewergebnissen aufbauendes Rahmenmodell, das als eine Kombination von gebündelten, evidenzbasierten Erkenntnissen zur schulischen Ernährungsbildung mit Erfahrungen bzw. Erzählungen von Lehrkräften hinsichtlich des Ist-Zustandes in Grundschulen skizziert ist.
This dissertation presents an analysis of the relations to self and technology that emerge from and in the use of self-tracking technologies. The ethnographical study, combined with the Grounded Theory approach and a media analysis, demonstrates the complex intertwining or duality of control and care towards oneself that emerge or become possible in and through the application of ST technologies. ST devices assist in strengthening one's health and well-being in a playful way, building and maintaining a positive self-feeling, self-image and agency, and discovering unknown abilities and potentials within oneself. The ST technologies used provide orientation through complexity-reducing visualizations, highlighting patterns, and trend progression. They challenge through self-overload, dissatisfaction when not achieving goals, self-deception and distraction, narcissism and even loss of control - internally through compulsion to control as well as externally through loss of data otection and exploitation of private data by third parties, as well as handing over responsibility (in the form of decisions) to technology (algorithms) instead of self-responsibility. These two seemingly opposed yet concurrently existing self-relations reflect the dynamic between today's demands for self-responsibility (in health and performance terms) and the need for self-care and guidance for the many relevant, sometimes daily, decisions. They balance possibly existing tensions and ambiguities between the modes of self-relations that at first glance seem to be opposed and yet ultimately are jointly oriented towards the same goal, namely to master one's life (life maintenance) and to be in balance. The self-relations described in this thesis are supported, reinforced, or enabled by ST technology (and practice). Three different roles that ST technology can take in self-care and self-control were elaborated: technology as a means, a counterpart, and a promise. In relation to technology, another dialectic is visible, which shows the apparent contrast between its conception as a tool and means to achieve something and the approach to technology as an intimate counterpart (partner, nanny, coach) and a promise of salvation. The relationship with technology seems to intensify in and through the ST experience and takes on or is assigned a partner-like role by the users. Finally, the results indicate that the concept of (self-)optimization, contrary to its etymological meaning of a logic of increase, can also be understood differently, namely balancing. In this context, optimization does not necessarily mean the fastest, the highest, the strongest, but something that is achievable and satisfactory for the self - within the framework of the given and the desired. At the same time, the optimization understood as harmonizing and balancing in self-tracking becomes a lifelong task that, in principle, can never be completed because with the addition of new vital areas in life and throughout a lifetime also the individually understood and conceived balance often shifts.
Assessment of forest functionality and the effectiveness of forest management and certification
(2021)
Forest ecosystems are complex systems that develop inherent structures and processes relevant for their functioning and the provisioning of ecosystem services that contribute to human wellbeing. With increasing climate change impacts, especially regulating ecosystem services such as microclimate regulation are ever more relevant to maintain forest functions and services. A key question is how forest management supports or undermines the ecosystems’ capacity to maintain those functions and services. The main objective of this thesis is the development of a concept to assess the functionality of forests and to evaluate the effectiveness of forest ecosystem management including certification. An ecosystem-based and participatory methodology, named ECOSEFFECT, was developed. The method comprises a theoretical and an empirical plausibility analysis. It was applied to the Russian National FSC Standard in the Arkhangelsk Region of the Russian Federation - where boreal forests are exploited to meet Europe's demand for timber. In addition, the influence of forestry interventions on temperature regulation in Scots pine and European beech forests in Germany was assessed during two extreme hot and dry years in 2018 and 2019. Microclimate regulation is a suitable proxy for forest functionality and can be applied easily to evaluate the effectiveness of forest management in safeguarding regulating forest functions relevant under climate change. Thus, the assessment of forest microclimate regulation serves as convenient tool to illustrate forest functionality. In the boreal and temperate forests studied in the frame of this thesis, timber harvesting reduced the capacity to self-regulate forests’ microclimate and thus impair a crucial part of ecosystem functionality. Changes in structural forest characteristics influenced by forest management and silviculture significantly affect microclimatic conditions and therefore forest ecosystems' vulnerability to climate change. Canopy coverage and the number of cut trees were most relevant for cooling maximum summer temperature in pine and beech forests in northern Germany. The Russian FSC standard has the potential to improve forest management and ecological outcomes, but there are shortcomings in the precision of targeting actual problems and ecological commitment. It is theoretically plausible that FSC prevents logging in high conservation value forests and intact forest landscapes, reduces the size and number of clearcuts, and prevents hydrological changes in the landscape. However, the standard was not sufficiently explicit and compulsory to generate a strong and positive influence on the identified problems and their drivers. Moreover, spatial data revealed, that the typical regular clearcut patterns of conventional timber harvesting continue to progress into the FSC-certified boreal forests, also if declared as "Intact Forest Landscape". This results in the need to verify the assumptions and postulates on the ground as it remains unclear and questionable if functions and services of boreal forests are maintained when FSC-certified clearcutting continues.The analysis of satellite-based data on tree cover loss showed that clearcutting causes secondary dieback in the surrounding of the cleared area. FSC-certification does not prevent the various negative impacts of clearcutting and thus fails to safeguard ecosystem functions. The postulated success in reducing identified environmental threats and stresses, e. g. through a smaller size of clearcuts, could not be verified on site. The empirical assessment does not support the hypothesis of effective improvements in the ecosystem. In practice, FSC-certification did not contribute to change clearcutting practices sufficiently to effectively improve the ecological performance. Sustainability standards that are unable to translate principles into effective outcomes fail in meeting the intended objectives of safeguarding ecosystem functioning. Clearcuts that carry sustainability labels are ecologically problematic and ineffective for the intended purpose of ecological sustainability.The overexploitation of provisioning services, i.e. timber extraction, diminishes the ecosystems' capacity to maintain other services of global significance. It also impairs ecosystem functions relevant to cope with and adapt to other stresses and disturbances that are rapidly increasing under climate change.
Batterien und Akkus als Medien des Digitalen Zeitalters
Als Medien der Speicherung, Miniaturisierung und Mobilisierung gehören elektrochemische Zellen historisch betrachtet zu den Möglichkeitsbedingungen des Digitalen Zeitalters. Vom Smartphone über den elektrischen Rollstuhl bis hin zum Elektroauto versprechen Batterien und Akkus eine nachhaltigere und fortschrittlichere digitale Zukunft. Doch diese Entwicklung hat ihren Preis: Unter dem Begriff »Reichweitenangst« befassen sich die Beiträger*innen des Bandes mit unserer alltäglichen Sorge, dass der Akku nicht mehr bis zur nächsten Ladestation reicht und wir auf halber Strecke liegen bleiben. Darüber hinaus wird die Frage diskutiert, wie weitreichend die individuellen, kollektiven und ökologischen Auswirkungen unseres steigenden Verbrauchs an Batterien sind.
Mittlerweile wird auch im Hinblick auf Kindertageseinrichtungen (Kitas) zunehmend über die Verwendung digitaler Medien diskutiert. Die pädagogischen Fachkräfte stoßen dabei auf neue Herausforderungen. Einerseits geht es um die Nutzung digitaler Medien bei der unmittelbaren Arbeit mit den Kindern, andererseits um die Nutzung digitaler Medien für mittelbare Aufgaben wie die Verwaltung oder beispielsweise die Bildungs- und Entwicklungsdokumentation. Der Einsatz digitaler Medien im Rahmen der Bildungs- und Entwicklungsdokumentation in Kindertageseinrichtungen erfolgt nicht einheitlich. Mittlerweile gibt es auch sogenannte Dokumentations-Apps, mit denen Kindertageseinrichtungen ihre Dokumentation ausschließlich digital durchführen können. Im Rahmen dieser Dissertation geht es im Schwerpunkt um eine Auseinandersetzung mit diesen Dokumentations-Apps für Kindertageseinrichtungen. Nach einer Bestandsaufnahme zum Thema Bildungsdokumentation und Entwicklungsdokumentation in Kindertageseinrichtungen, die durch die erste Teiluntersuchung vorgenommen wurde, werden durch die zweite Teiluntersuchung die Sichtweisen von Kita-Leitungen und Erzieherinnen / Erziehern zum Einsatz von Dokumentations-Apps in Kindertageseinrichtungen betrachtet. Dabei werden die Akzeptanz sowie die tatsächliche Nutzung der Dokumentations-Apps von Seiten der pädagogischen Fachkräfte untersucht. Zudem werden Vor- und Nachteile der Verwendung von Dokumentations-Apps aus Sicht der pädagogischen Fachkräfte herausgearbeitet, wobei diese auf die Qualität der Dokumentation bezogen werden. Mithilfe des Rahmenpapiers werden die im Rahmen der zwei Teiluntersuchungen konzipierten drei Beiträge theoretisch eingebettet und in einen übergeordneten Zusammenhang gebracht. Die Ergebnisse werden abschließend im Hinblick auf die Implementierung und Nutzung von Dokumentations-Apps in Kindertageseinrichtungen diskutiert.
Das Allgemeine Verhaltensmodell von March und Simon verknüpft vier fundamentale Konstrukte der Verhaltenstheorie: das Anspruchsniveau, die Belohnungserwartung, die Zufriedenheit und die Suche nach Verhaltensweisen, die Erfolg und Zufriedenheit versprechen. Die Teilmechanismen, die in dem Modell postuliert werden, verknüpfen sich zu einem Gesamtmechanismus, der dafür sorgt, dass das Verhältnis von Ansprüchen und Möglichkeiten zum Ausgleich kommt. Eine wichtige Rolle spielen die Parameter des Modells, die die Voraussetzungen und Stärke der Zusammenhänge bestimmen. Neben formalen Funktionen kommt diesen Parametern auch jeweils eine wichtige inhaltliche Bedeutung zu. Der vorliegende Beitrag trägt zur Erkundung des Modells und seiner Implikationen bei.
Das Modell verdient eine größere Beachtung, als ihm bislang geschenkt wurde. Es beschreibt einen fundamentalen Verhaltensmechanismus, der in praktisch allen Bereichen menschlichen Verhaltens wirksam ist. Das Modell besitzt nicht nur eine große Erklärungskraft, es ist außerdem logisch stimmig, kompakt und elegant. Außerdem erweist es sich als in hohem Grad anschlussfähig für eine Vielzahl von theoretischen Ansätzen und empirischen Erkundungen. Es lässt sich anwenden für die Erklärung von allgemeinen Zusammenhängen, für die Beschreibung konkreter Vorgänge und für die Simulation einer Vielzahl von Handlungskonstellationen.
Die vorliegende Dissertationsschrift analysiert die Konstruktion schützenswerter "Natur/en" in Gebieten "neuer Wildnis" aus Perspektiven der Sozialen Ökologie sowie der Geschlechterforschung. Das zentrale Erkenntnisinteresse zielt auf den Umgang mit und die Zuschreibungen auf Neobiota in Gebieten "neuer Wildnis". Ziel ist es, herauszuarbeiten, wie in der Konstruktion "fremder Natur/en" in "neuer Wildnis" gesellschaftliche Naturverhältnisse und Geschlechterverhältnisse wechselseitig miteinander verwoben sind und inwiefern in dieser Vermittlung dichotome und hierarchisierende Trennungen wirksam werden. Die empirische Basis der Untersuchung bilden zwei Literaturreviews sowie eine qualitative Interviewstudie zu Naturverständnissen in zwei Untersuchungsgebieten "neuer Wildnis". Dabei werden Neobiota als Ausdruck gesellschaftlicher Naturverhältnisse analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass Neobiota in "neuer Wildnis" einerseits als Bestandteil dynamischer Naturentwicklung und schützenswerter Prozesse akzeptiert und nicht (mehr) aufgrund ihrer "Fremdheit" abgewertet werden. "Neue Wildnisse" können mithin als sozial-ökologische Vermittlungsräume gelesen werden, in denen sich die Konstruktion des Schützenswerten verschiebt und hierarchisierende Trennungen abgebaut werden. Andererseits werden Neobiota in Gebieten "neuer Wildnis" oftmals aufgrund ihrer "Ungezähmtheit" und Unkontrollierbarkeit von Eingriffen und Pflegemaßnahmen zur (Wieder-)Aneignung von Kontrolle über "fremde Natur/en". Die potentielle Beherrschbarkeit von Natur bleibt mithin auch in Gebieten "neuer Wildnis" grundlegende Voraussetzung für ihre Schutzwürdigkeit. Damit festigen sich in den Zuschreibungen auf Neobiota hierarchisierende Trennungen und reproduzieren die Konstruktion von "Natur" und "Weiblichkeit" als sich gegenseitig stabilisierendes Unterordnungsverhältnis.
Depressionen spielen eine gewichtige Rolle im Forschungsfeld der mentalen Gesundheit. Durch eine zunehmende Digitalisierung erscheint es naheliegend, depressive Störungen auch mithilfe internetbasierter Maßnahmen zu behandeln. Für den effektiven Einsatz internetbasierter interventionen existiert bereits vielfältige Evidenz. Bisher gibt es allerdings nur begrenzte Erkenntnisse darüber, ob internetbasierte Maßnahmen zur Behandlung von majoren Depressionen auch aktiven Kontrollbedingungen überlegen sind. Die Ergebnisse einer randomisiert-kontrollierten Studie (RCT = randomized controlled trial) zum Vergleich einer internetbasierten Intervention mit reiner Online-Psychoedukation (Studie 1) zeigen, dass dies zutrifft. Darüber hinaus ist die Erkenntnislage für Personen mit subklinischen depressiven Symptomen hinsichtlich ihrer langfristigen Wirksamkeit inkonsistent. Eine Meta-Analyse auf Basis der individuellen Teilnehmerdaten (IPD-MA = individual participant data meta-analysis) zur Evaluation der Wirksamkeit internetbasierter Maßnahmen zur Behandlung von subklinischen depressiven Symptomen (Studie 2) führte zu einer kurz-, mittel- und langfristigen Überlegenheit der Behandlungsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe. Eine zusätzliche Analyse ergab, dass das Risiko für die Entwicklung einer majoren Depression innerhalb von 12 Monaten in der Interventionsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe 28 % geringer ist. Für die Implementierung internetbasierter Maßnahmen in die Routineversorgung ist es gegebenenfalls erforderlich, geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um mit den Studienergebnissen vergleichbar hohe Effekte bei den Betroffenen zu erreichen. Die Identifizierung von Faktoren, die den Behandlungserfolg beeinflussen, ist von großem Interesse, um internetbasierte Maßnahmen geeigneten Populationen kosteneffektiv und mit maximalem Nutzen zur Verfügung stellen zu können. Die IPD-MA für Personen mit subklinischen Symptomen (Studie 2) zeigte, dass eine hohe initiale Symptomschwere und höheres Alter zu einer niedrigeren depressiven Symptomatik zum Post-Messzeitpunkt führten. Eine weitere IPD-MA für Personen mit majorer Depression (Studie 3) identifizierte darüber hinaus ein geringes Bildungsniveau als Risikofaktor für eine Symptomverschlechterung. Die Ergebnisse des RCT (Studie 1) lassen vermuten, dass für Teilnehmer mit vorangehender Psychotherapieerfahrung Online-Psychoedukation bereits hilfreich ist, während diese Maßnahme für Therapie-Neulinge keinen Nutzen zeigt, sie aber erheblich von der internetbasierten Intervention zur Behandlung ihrer Symptome profitieren. Angesichts der zunehmenden Nutzung internetbasierter Maßnahmen zur Behandlung von depressiven Symptomen erscheint es erforderlich, das Augenmerk neben dem Behandlungsnutzen auch auf die unerwünschten Nebenwirkungen zu lenken, für deren Berichterstattung und Handhabung es in diesem Forschungsfeld bisher kaum einen Konsens gibt. Die IPD-MA zur Behandlung von majoren Depressionen (Studie 3) konnte zeigen, dass das Risiko für eine reliable Verschlechterung von der Ausgangssituation bis zum Post-Messzeitpunkt in der Interventionsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant geringer war. Eine langfristige Überlegenheit ließ sich nicht konsistent bestätigen. Der RCT (Studie 1) zeigte keinen signifikanten Unterschied in den Verschlechterungsraten zwischen den beiden Versuchsgruppen. In Studie 2 war die Interventionsgruppe der Kontrollgruppe zum Post-Messzeitpunkt und nach 12 Monaten hinsichtlich einer Symptomsteigerung um 50 % überlegen. Wie negative Effekte von internetbasierten Maßnahmen zukünftig idealerweise definiert und berichtet werden sollten, bedarf weiterer Klärung.