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The dissertation consists of three scientific papers and a synopsis. The synopsis addresses the relevance of the dissertation and lists the key factors for the sustainability transition in the electricity system as a common denominator of the three papers.
The relevance of the dissertation results, on the one hand, from the urgency of the sustainability transition in the electricity system and an insufficient transition willingness of the eastern European Member States. On the other hand, the Multi-Level-Perspective as one of the most important scientific frameworks to grasp transitions does not provide a sufficient explanation of its mechanisms. Moreover, Demand Response aggregators as new enterprises on the European electricity market and potential reform initiators are still under researched. The following key factors for the sustainability transition of the electricity system have been identified: supply security concerns, Europeanisation, policy making and the dominance of short-term oriented economic evaluation.
Paper 1
The underlying factors in the uptake of electricity demand response: The case of Poland
Author: Katarzyna Ewa Rollert
Published: Utilities Policy, Volume 54, October 2018, 11-21, https://doi.org/10.1016/j.jup.2018.07.002
Demand response (DR) is considered crucial for a more reliable, sustainable, and efficient electricity system. Nevertheless, DR’s potential still remains largely untapped in Europe. This study sheds light on the roots of this problem in the context of Poland. It suggests that unfavorable regulation is symptomatic of the real, underlying barriers. In Poland, these barriers are coal dependence and political influence on energy enterprises. As main drivers, supply security concerns, EU regulatory pressure, and a positive cost-benefit profile of DR in comparison to alternatives, are revealed. A conceptual model of DR uptake in electricity systems is proposed.
Paper 2
Gaining legitimacy for sustainability transition: A social mechanisms approach
Authors: Ursula Weisenfeld and Katarzyna Ewa Rollert
Review and re-submit: Environmental Innovation and Societal Transitions / August 2021
Applying a social mechanisms approach to the Multi-Level Perspective, we conceptualize mechanisms of socio-technical transitions and of gaining legitimacy for transitions as co-evolutionary drivers and outcomes. Situational, action-formational, and transformational mechanisms that operate as drivers of change in a socio-technical transition require corresponding framing and framing contests to achieve legitimacy for that transition. We illustrate our conceptual insight with the case of the coal dependent Polish electricity system.
Paper 3
Demand response aggregators as institutional entrepreneurs in the European electricity market
Author: Katarzyna Ewa Rollert
Under review: Journal of Cleaner Production / August 2021
Demand Response (DR) aggregators act as intermediaries between electricity customers and network operators to tap the potential of the demand-based flexibility. This qualitative study reveals DR aggregators as institutional entrepreneurs that struggle to reform the still largely supply-oriented European electricity market. Unfavourable regulation, low value of flexibility, resource constraints, complexity, and customer acquisition are the key challenges DR aggregators face. To overcome them they apply a combination of strategies: lobbying, market education, technological proficiency, and upscaling the business. The study highlights DR aggregation as an architectural innovation that alters the interplay between key actors of the electricity system and provides policy recommendations including the necessity to assess the real value of DR in comparison to other flexibility sources by taking all externalities into account, a technology-neutral approach to market design and the need for simplification of DR programmes, and common standards to reduce complexity and uncertainty for DR providers.
Motivation: Maximizing the value from data has become a key challenge for companies as it helps improve operations and decision making, enhances products and services, and, ultimately, leads to new business models. The latter two have been investigated by scholars as part of an emerging research field on data-driven business model innovation. While enterprise architecture (EA) management and modeling have proven their value for IT-related projects, the support of enterprise architecture for data-driven business models (DDBMs) is a rather new and unexplored field. We argue that the current understanding of the intersection of data-driven business model innovation and enterprise architecture is incomplete because of five challenges that have not been addressed in existing research: (1) lack of knowledge of how companies design and realize data-driven business models from a process perspective, (2) lack of knowledge on the implementation phase of data-driven business models, (3) lack of knowledge on the potential support enterprise architecture modeling and management can provide to data-driven business model endeavors, (4) lack of knowledge on how enterprise architecture modeling and management support data-driven business model design and realization in practice, (5) lack of knowledge on how to deploy data-driven business models. We address these challenges by examining how enterprise architecture modeling and management can benefit data-driven business model innovation.
Research Approach: Addressing the challenges mentioned above, the mixed-method approach of this thesis draws on a systematic literature review, qualitative empirical research as well as the design science research paradigm. We conducted a systematic literature search on data-driven business models and enterprise architecture. Considering the novelty of data-driven business models for academia and practice, we conducted explorative qualitative research to explain “why” and “how” companies embark on realizing data-driven business models. Throughout these studies, the primary data source was semi-structured interviews. In order to provide an artifact for DDBM innovation, we developed a theory for design and action. The data-driven business model innovation artifact was inductively developed in two design iterations based on the design science paradigm and the design science research framework.
Contribution: This thesis provides several contributions to theory and practice. We identified a clear gap in previous research efforts and derived 42 data-driven business model-related EA concerns. In order to address the identified literature gap, we provide empirical evidence for data-driven business model innovation. Four pathways of data-driven business model design and realization were identified. Along these pathways, an overview of EA application areas was derived from the empirical and theoretical findings. With the aim of supporting practitioners in data-driven business model innovation, this thesis was concerned with the development of a reference model. The reference model for data-driven business model innovation provides a broad view and applies enterprise architecture, where appropriate. This thesis provides five recommendations for practitioners realizing data-driven business models that address the demand for support in data-driven business model innovation.
Limitations: Several limitations must be considered. We acknowledge the threat to validity based on the fact that the thesis was written over the span of two years. As DDBMs are an emerging phenomenon in the literature, our thoughts on the underlying concepts have also evolved. Our ideas evolved to include a wider range of literature, different terminology, and a broader empirical foundation. We have gathered and analyzed the extended literature on EA and DDBM interconnectivity. However, the selection of keywords restricts the set of results. The data stem from a limited number of organizations and industries; thus, our conceptual developments need further testing to ensure generalizability.
Future Research: This thesis suggests several fruitful research avenues. Complementing the current concepts with additional data and quantitative research methods could address the existing threats to validity. A deeper understanding of data-driven business model innovation pathways, in the light of the detailed methods per pathway, would enhance the knowledge on this topic. Future research could focus on conducting additional design cycles for the data-driven business model innovation reference model. It would be interesting to enrich the findings of this thesis with quantitative data on correlations in data-driven business model innovation and enterprise architecture support. Furthermore, investigating a single case study and exploring new application fields of enterprise architecture in the data-driven business model innovation context would benefit research and practice would benefit.
Mental health is an important factor in an individuals’ life - more than 300 million individuals suffered from depression in 2015. Online-based interventions have been developed for the treatment of various mental disorders. These types of interventions
have proven their efficacy and can lead to positive outcomes for suffering patients. During these interventions, a large amount of patient-specific data is gathered that can be utilized to increase treatment outcomes by informing decision-making processes of psychotherapists, experts in the field, and patients.
The articles included in this dissertation focus on the analysis of such data collected in digital psychological treatments by using machine learning approaches. This dissertation utilizes various machine learning methods such as Bayesian models, regularization techniques, or decision trees to predict different psychological factors, such as mood or self-esteem, dropout of patients, or treatment outcomes and costs. These models are evaluated using a variety of performance metrics, for example, receiver operating characteristics curve, root mean square error, or specialized performance metrics for Bayesian inference. These types of analyses can support decision- making for psychologists and patients, which can, in turn, lead to better recommendations and subsequently to increased outcomes for patients and simultaneously more insight about the interplay between psychological factors. The contribution of this interdisciplinary dissertation is manifold and can be classified at the intersection of Information Systems, health economics, and psychology. The analysis of user journey data has not yet been fully examined in the field of psychological research. A process for this endeavor is developed and a technical implementation is provided for the research community. The application of machine learning in this context is still in its infancy. Thus, another contribution is the exploration and application of machine learning techniques for the revelation of correlations between psychological factors or characteristics and treatment outcomes as well as their prediction. Additionally, economic factors are predicted to develop a process for treatment type recommendations. This approach can be utilized for finding the optimal treatment type for patients on an individual level considering predicted treatment outcomes and costs. By evaluating the predictive accuracy of multiple machine learning techniques based on various performance metrics, the importance of considering heterogeneity among patients’ behavior and affect is highlighted in some articles. Furthermore, the potential of machine learning-based decision support systems in clinical practice has been examined from a psychotherapists’ point of view.
This dissertation focused on the nature and role of organizational practices for the employment of older people and the extension of their working lives. The set of four articles is driven by the objective to further deepen our understanding of how organizations can facilitate ageing at work to the benefit of both, employees and employers. Findings are empirically based on qualitative expert interview data from Germany and the U.S. and several quantitative field studies among older employees in Germany. To bridge gaps in measurement of organizational practices related to aging at work, this dissertation proposes a new comprehensive, multifaceted, and thoroughly conceptualized measure of organizational practices related to aging at work, the Later Life Workplace Index (LLWI). Through the course of the four articles the LLWI is conceptually developed based on qualitative interview data, operationalized, validated based on multiple field studies among older workers, and applied in a multi-level study among older employees of 101 organizations. Results suggest that organizational practices are not uniform, but multifaceted in their presence within organizations and their effects for the employment of older workers. The LLWI distinguishes nine domains of practices including an age-friendly organizational climate, work design, individual development, and practices tailoring the retirement transition. Thus, it may lay the foundation for more granular organizational level research in the field. Further, this dissertation’s fourth article applies the LLWI and argues based on person-environment fit and socio-emotional selectivity theory that organizational practices address different individual needs and, thus, affect employment depending on employees’ individual characteristics. Results suggest that older employees’ retirement intentions are effected by individual development, transition-to-retirement, and continued employment practices depending on their health resources. Application of the new measure in practice to improve organizations’ response to the aging workforce and opportunities for future research based on the LLWI are discussed.
This cumulative dissertation investigates food policy councils (FPCs) as potential levers for sustainability transformation. The four research papers included here on this recent phenomenon in Germany present new insights regarding the process of FPCs’ emergence (Emergence paper), the legal conditions which affect their establishment (Legal paper), the different roles of FPCs in policy-making processes (Roles paper) and FPCs’ potential to democratise the food system (Food democracy paper).
Drawing on and contextualizing the results of the four individual studies, the framework paper uses the leverage points concept originally developed by Meadows (1999) and adopted by Abson et al. (2016) as a lens to discuss FPCs’ potential as levers for sustainability transformation. This conceptual background includes three so-called realms of leverage, which are considered to be of particular importance in transformational, solution-oriented sustainability science: first, the change, stability and learning in institutions (re-structure), second, the interactions between people and nature (re-connect) and third, the ways in which knowledge is produced and used (re-think). Framing the findings of the four research papers in terms of these three realms, the framework paper shows that FPCs could serve as cross realm levers, i.e. as interventions that simultaneously address knowledge production, institutional reform and human-nature interactions.
This dissertation, entitled “How to Embed Sustainability in the Core of Higher Education Institutions: Drivers of, Barriers to, & Patterns behind the Implementation Processes of Sustainability Curricula – Insights from a Quantitative Meta-Study with Data from around the Globe,” addresses the question of how sustainability curricula1 can be implemented and established in higher education institutions2. This research question is based on the assumption that sustainable development requires new ways of thinking and acting in the world. Accordingly, universities – as hubs for knowledge generation, innovation, and education – provide a central leverage point for sustainably developing society at large. Therefore, the institutionalization of sustainability curricula is not only socially demanded, but also stipulated in numerous political statements from the international community (e.g., those of the UN and UNESCO) and operationalized via Sustainable Development Goal No. 4: “Quality Education”. Previous findings on how such implementation can be successful and what factors support or inhibit the process have come primarily through case studies of individual higher education institutions. These studies provide important insights but have been largely descriptive rather than analytical and leave open questions about the generalizability of their findings – for example, the extent to which other universities can be guided by the experiences of the respective higher education institutions. The present dissertation addresses this research gap. Through a meta-study (i.e., an analytical comparison of existing case studies), generalizable findings on the implementation processes of sustainability curricula are explored. In the first step, a case universe was collected in order to provide a database for deeper analyses. In two further analysis steps that built on the case universe from Step 1, certain factors that promote or inhibit the implementation of sustainability curricula (Step 2) and specific implementation patterns (Step 3) were examined. The following paragraphs provide greater details and an overview of the respective findings. In the first step, a database of peer-reviewed English-language case studies from around the globe that report on such processes was created. A total of 230 case studies were identified, 133 of which focus on the implementation processes of sustainability curricula.3 A bibliometric analysis of the 230 case studies revealed that this field of research is growing, although the discourse is primarily dominated by authors from North America, Europe, Oceania, and Asia, with South America and Africa being underrepresented. In addition, a citation analysis demonstrated that some universities incorporate findings from other countries whereas other universities act in isolation. This observation leaves open the question of the extent to which universities learn from one another in order to advance the implementation of sustainability curricula. In the second step of the analysis, the qualitative data of the collected case studies (sample of 133 case studies) were compared using the case survey method, which is a specific type of a meta-1 Sustainability curricula include courses, programs, and certificates from all fields of study that deal in some form with sustainability topics. For a more-detailed discussion of what education for sustainable development (ESD) entails, see Section Error! Reference source not found..
2 Higher education institutions (HEIs) include universities, universities of applied sciences, and other institutions that offer at least a bachelor’s degree.
3 A detailed explanation of the case sample and subsamples can be found in Section Error! Reference source not found..
analysis. The focus of the comparison lay on the drivers of and barriers to the processes of sustainability curriculum implementation at higher education institutions. Driving- and inhibiting factors have been thoroughly examined theoretically in the discourse on education for sustainable development (ESD), especially those pertaining to higher education institutions. However, no large body of data has yet been created to empirically test these hypotheses. The present meta-study found that the following factors lead to the deep-rooted and comprehensive establishment of sustainability curricula: strong leadership support; the establishment of sustainability curricula in the areas of education, research, campus operations, and outreach activities; formal participation of internal (including students) and external stakeholders; and engagement by sustainability champions (change agents), who are often the first to implement sustainability curricula and can face strong resistance. Other enabling factors include strategic planning, coordination, communication, having a vision, external political influence, the presence of a window of opportunity (e.g., an environmental disaster, a change in presidency), and the availability of interdisciplinary meeting spaces. On the other hand, the strongest cited barriers to the implantation of sustainability curricula were found to be the lack of interdisciplinary meeting spaces, the lack of a vision, the lack of incentives, the lack of resources, an overly full curriculum, and an unsupportive / overly bureaucratic organizational structure. The third step of the analysis also built on data from the 133 case studies and explored whether certain types or patterns of implementation processes occur. Through the analysis, six implementation patterns were identified that share similar driving- and inhibiting factors. The respective interplay between factors leads to various degrees of sustainability curriculum implementation in terms of how deeply rooted and comprehensive this implementation is. As discussed in greater detail below, in descending order of the level of achieved deep-rooted change, these patterns are (1) a collaborative paradigm shift, (2) bottom-up institutional change, (3) top-down institutional change, (4) the presence of many barriers that hinder institutional change, (5) externally driven initiatives, and (6) initiatives that are scattered due to a lack of coordination. Across all patterns, two phases could be identified: First, the impetus to implement ESD may be initiated not only by internal actors, but also by external ones. This initiation can take hold from the “bottom-up” (i.e., by students or faculty), from the “top-down” (i.e., at the presidential level), or in both directions simultaneously. The following key factors appear to be important in driving the initial implementation forward: a culture of open communication between all stakeholders in which feedback and reflection are welcome and even actively solicited, the development of a shared understanding and vision that further create a sense of ownership and long-term success, a high level of collaboration among all stakeholders, and existing initiatives that lead to knowledge sharing and other resources. In this regard, informal collaboration and cooperation can partially compensate for a lack of presidential-level support and/or a formal communication structure. Furthermore, developing a strategy with individual steps and shared responsibility leads to more-successful implementation of ESD at higher education institutions. The presented findings add a complementary empirical perspective to the discourse on the establishment of ESD at higher education institutions. First, the case studies that specifically address the implementation processes of sustainability curricula are reviewed and analyzed here for the first time as part of a research landscape. This research landscape reveals where research on such implementation processes has been or is being conducted. On this basis, both researchers and funders can reflect on the status quo and plan further research- or funding endeavors. Second, this dissertation offers the opportunity to compare a multitude of individual case studies and thus to develop new and generalizable insights into the implementation of sustainability curricula. The empirical analysis uses 133 case studies to identify key factors that promote or inhibit the implementation of sustainability curricula and to add a complementary perspective to the discourse, which has thus far been dominated by theoretical considerations and individual case studies. The analysis thereby offers a new perspective on generalizable influencing factors that appear to be important across different contexts. Thus far, specific patterns of implementation processes have been infrequently studied, and with few datasets. This dissertation analyzes the complex interplay between over 100 variables and provides one of the first research attempts at better understanding the processes that lead to the deep-rooted and comprehensive implementation of sustainability curricula. Internal and external practitioners of higher education institutions can find examples and evidence that can be useful in planning the next steps of their sustainability curriculum implementation. In the future, higher education institutions will play an even greater role in the journey toward sustainable development. This dissertation offers generalizable empirical findings on how universities can succeed in recognizing their own responsibility to that end and in realizing this transformation through the implementation of ESD.
TIME for REFL-ACTION: Interpersonal competence development in projectbased sustainability courses
(2021)
This dissertation investigates interpersonal competence development in project-based sustainability courses. Visions of a sustainable, safe, and just future cannot be reached by one individual alone. Thus, future change agents need to be able to collaborate and engage with stakeholders, to approach the manifold crises, challenges, problems, and conflicts we are facing together, and to promote and push forward sustainability transitions and transformations. Therefore, this research investigates three project-based sustainability graduate courses by comparing and contrasting teaching and learning outcomes, processes, and environments. A comparative case study approach using a Grounded Theory-inspired research design which triangulates several qualitative methods and perspectives is applied to allow for generalizable insights. Thereby, this dissertation provides empirically-informed insights which are further discussed in relation to selected teaching and learning theories. This leads, first, to a discussion of practical implications within (and beyond) sustainability higher education; and second, provides a theoretical foundation for interpersonal competence development in project-based learning settings – so that educating future change agents can gain momentum.
Findings of this research show that embracing conflicts when they occur (i.e. before they provoke cascading effects in the form of further conflicts down-the-road) is an effective strategy to help further develop interpersonal competence. This requires a conflict-embracing attitude. Attitude, in general, seems to be key in interpersonal competence and competence development overall. Self-reflection, if not explicitly required by outside influences (such as instructors), arises naturally from a self-reflective attitude, and is shown to provide the basis for developing interpersonal competence. This research introduces the term ‘Refl-Action’ which stresses the importance of pairing ‘learning by doing’ (as is often the focus in project-based learning settings) with conscious moments of ‘reflecting about the doing’.
More specifically, the research presented here identified four learning processes for interpersonal competence development: receiving input, experiencing, reflecting, and experimenting. Based on the empirical data, when the four processes are purposefully combined, following a meaningful sequence attitudes, knowledge, and skills in collaborative teamwork and impactful stakeholder engagement, are fostered (two facets of interpersonal competence). Each of the four learning processes is set in motion through various interactions students engage in during project-based sustainability courses: student-student (labeled ‘peer’), student-instructor (labeled ‘deliberate’), student-stakeholder (labeled ‘professional’), and student-mentor (labeled ‘supportive’) interactions. When these interactions are made explicit subjects of inquiry – i.e. the (inter-)action is linked with (self-)reflection – different learning processes complement one another: Interpersonal competence facets (collaborative teamwork and impactful stakeholder engagement) and domains (attitudes, knowledge, skills) are fostered. While, overall, interactions, processes, and conflicts have been identified as supportive for interpersonal competence development, trust has emerged as another variable inviting further investigation.
The findings of this thesis can be useful not only to support more conscious course design and facilitation, but should also be taken into consideration in other project-based (sustainability) settings. Both, sustainability novices and experts are regularly required to engage in teams and with stakeholders. Applying a conflict-embracing and self-reflective attitude allows to actively deal with differences encountered where diverse people interact, and to move forward on sustainability problems and visions in collaboration.
In zahlreichen, sowohl wissenschaftlichen als auch politischen Veröffentlichungen, wird die "Energiewende" als Transformationsprojekt eingeordnet. Zweifelsohne birgt eine Umstellung auf ein erneuerbares Energiesystem transformative Potenziale. Die Bedeutungsbestimmung von "Energiewende" oder auch Transformation bleibt in Politik und Forschung aber häufig unklar. Um dem zu begegnen, wird in der vorliegenden Studie die Bedeutung von "Energiewende", wie sie im Bundestag verhandelt wird, untersucht. Darauf aufbauend wird analysiert, ob und inwiefern die „Energiewende“ einem Anspruch als Transformationsprojekt gerecht werden kann, bzw. wie sich die Wirkrichtung der mit "Energiewende" verbundenen Politiken im Spannungsfeld beharrend – reformistisch – transformativ verorten lässt. Die besondere gesellschaftliche Bedeutung der Bundestags-Debatten um "Energiewende" leitet sich diskurstheoretisch unter anderem aus der ihnen zukommenden "Schaufensterfunktion" ab, wonach die Debatten strategisch auf eine außerparlamentarische Öffentlichkeit ausgerichtet sind. Hinzu kommt, dass sich der hier stattfindende Diskurs, bspw. in Gesetzen, unmittelbar materialisiert. Als Startpunkt der Untersuchung wird der Beginn der rot-grünen Regierungszeit gewählt (1998), da diese – u.a. wegen der Verabschiedung des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes (EEG) und dem politischen Beschluss zum Atomausstieg – in besonderer Weise mit der "Energiewende" in Verbindung gebracht wird. Als Endpunkt dient die letzte vollständige Wahlperiode zum Zeitpunkt der Untersuchung. Die Diskursanalyse bezieht sich demnach auf die Bundestagsdebatten zur "Energiewende" zwischen der 14. und 18. Legislaturperiode (1998-2017). Das methodische Innovationspotenzial der Arbeit liegt insbesondere in der Verbindung aus einem Verfahren quantitativer, computerbasierter Diskursanalyse mit einer qualitativen Analyse. Als Ergebnis der Verknüpfung von Transformations- und Diskurstheorie wird ein methodisch komplexes Forschungsdesign präsentiert, das sich neben der Analyse des "Energiewende"-Diskurses auf weitere Bereiche der politischen Transformationsforschung übertragen lässt.
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.
Die fortschreitende Aktivierung vieler Lebensbereiche führt zu einer gezielten Nutzbarmachung von menschlichen Ressourcen. Dies gilt speziell für die Ressourcen von Frauen und Kindern. Ausgehend von einem sozialpädagogisch-sozialpolitischen Sozialmanagementverständnis und aufbauend auf u.a. oststrukturalistischen, soziologischen, pädagogischen und professionspolitischen Theorien untersucht diese Studie die politischen Diskurse zum Prozess der Realisierung des Kinderförderungsgesetzes (KiföG) im Deutschen Bundestag (2009-2013) und punktuell in anderen Diskursarenen in Form einer Wissenssoziologischen Diskursanalyse (Keller 2011). In dieser werden Diskurs- und Subdiskursstränge herausgearbeitet sowie Konstruktionen wie bspw. Familienbilder der Akteure analysiert, unter Berücksichtigung von Sprache als Mittel im politischen Diskurs sowie von Frames (Wehling 2017). Die verschiedenen Deutungsmuster der Diskursakteuren werden rekonstruiert und es wird u.a. herausgearbeitet, welche Deutungsmuster in Bezug auf die Realisierung des Kinderförderungsgesetzes konstruiert wurden. Subdiskurse sind dabei u.a.: die Zuständigkeit für den Betreuungsausbau und die Finanzierung; Familienbilder; das Betreuungsgeld als Alternative zur institutionellen Betreuung; die sozialen Berufe. Zudem wird dargestellt, welche Auswirkungen und Bedeutungen die Diskurse auf die Profession der Sozialen Arbeit und das Sozialmanagement haben. Deutlich wird, dass Kinder als Ressourcen der Gesellschaft eine wichtige Rolle in den Diskursen einnehmen. Sie sollen gefördert werden, damit sie für sich aber auch die Gesellschaft einen Mehrwert erwirken. Auch nimmt die Vereinbarkeit von Familie und Beruf, speziell für Frauen, einen wichtigen Stellenwert in den Diskursen ein. Die familienpolitische Maßnahme des Betreuungsgeldes wiederspricht hingegen teilweise der dominanten Argumentation der Aktivierung der Subjekte und bildet damit ein besonderes Element in den analysierten Diskursen. Wichtig ist hierbei auch das jeweilige Familienbild der Diskursparteien, dass Einfluss auf u.a. die Positionierung zum Betreuungsgeld hat. Die sozialen Berufe werden in den Diskursen als wichtige Akteure konstruiert, da sie die Subjekte aktivieren und damit die Potenziale der Subjekte bzw. die Subjekte als Ressource entwickeln helfen.
Ikonizität der Information
(2021)
Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der ikonischen Dimension von Wissensorganisationssystemen (KOS) und dem epistemischen Potenzial von Bildlichkeit, bzw. Ikonizität auf Zeichenebene, im Bereich des digitalen Kulturerbes. Dabei bezieht sich die Ikonizität der Information einmal auf eine implizite Dimension auf einer strukturellen Ebene sowie auf explizite Ausdrucksformen wie Visualisierungen, die Objekte und ihre Relationen topologisch darstellen. In einem interdisziplinären Ansatz, der sich unter anderem auf Bild-, Zeichen und Medientheorie bezieht, werden sowohl aktuelle Visualisierungen als auch historische Entwicklungen in der Theorie und Modellierung von Wissensorganisationssystemen analysiert. Der Theorieteil, in dem die Konzepte Information, Zeichen und Ikonizität adressiert werden, stützt sich vor allem auf die universelle Zeichentheorie und das Konzept des diagrammatic reasoning von Charles Sanders Peirce und bildet die Basis für die Analyse impliziter und expliziter Bildlichkeit in der digitalen Wissensorganisation. Die Kategorien Genauigkeit (accuracy) und Effizienz (effiency) dienen als Parameter für eine Analyse des europäischen Kulturerbeportals Europeana, mit dem Ziel den Grad der semantischen Kontextualisierung (Dichte der Beschreibung) zu identifizieren. Die Vagheit und Mehrdeutigkeit oder simultane Pluralität visueller Ausdrucksformen bildet einen ikonischen Überschuss, welcher als maßgeblich für die Erkenntnisfunktion der Bildlichkeit identifiziert wird.
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.
Siliziumorganische Substanzen sind aus dem Alltag kaum wegzudenken. Sie kommen in vielfältiger Form vor und finden durch ihre Stabilität in vielen Produkten des Haushalts und der Industrie Anwendung. Eine Freisetzung in die Umwelt ist unvermeidbar. Siliziumorganische Substanzen konnten bereits in allen Umweltkompartimenten (Luft, Wasser, Boden) analytisch nachgewiesen werden. Welche Risiken von dieser Stoffgruppe ausgehen, ist noch nicht abschließend geklärt. Dennoch gibt es Hinweise auf negative Auswirkungen auf Mensch und Umwelt. Deshalb sollten Strukturen in siliziumorganischen Substanzen untersucht werden, die einen Abbau in der Umwelt begünstigen, um die Akkumulation dieser Stoffe in der Umwelt zu verringern. Dafür wurden diverse biotische und abiotische Abbautests mit unterschiedlichen siliziumorganischen Substanzen durchgeführt. Der Fokus der vorliegenden Arbeit lag vor allem in der biologischen Abbaubarkeit der Substanzen. Es wurden die Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD)-konformen Tests Closed-Bottle-Test (CBT, OECD 301D) und Manometrischer Respirationstest (MRT, OECD 301F) durchgeführt. Die Hydrolysierbarkeit wurde mithilfe des Hydrolysetests OECD 111 bei unterschiedlichen pH-Werten untersucht. Bei bestimmten Substanzgruppen ohne biologischen Abbau wurde das Verhalten der Substanzen bei Bestrahlung mit verschiedenen Bestrahlungsquellen untersucht. Die Analyse der Primärelimination der siliziumorganischen Substanzen erfolgte je nach Substanzeigenschaften mithilfe der Hochleistungsflüssigkeitschromatografie gekoppelt mit einem Spektrometer mit ultraviolettem und sichtbarem Licht (HPLC-UV/Vis) oder der Gaschromatografie gekoppelt mit einem Massenspektrometer (GC-MS). Die Transformationsprodukte wurden hingegen mithilfe der Flüssigkeitschromatografie gekoppelt mit einem Mehrfach-Massenspektrometer (LC-MSn) analysiert. Für eine umfassende Bewertung des biologischen Abbaus von siliziumorganischen Substanzen wurden ein Vergleich mit analogen Kohlenstoffverbindungen und eine Aufstockung mit Daten aus der Datenbank der Europäischen Chemikalien Agentur (ECHA) durchgeführt. Die Gruppierung der Substanzen nach ihren Strukturmerkmalen wurde hinzugezogen, um Rückschlüsse auf die Abbaubarkeit zu ziehen. Eine besser biologisch abbaubare Grundstruktur brachte für die Benzenderivate keine Verbesserung der biologischen Abbaubarkeit. Dennoch hatte die Einführung von +M-Gruppen am Aromaten einen positiven Einfluss auf die Geschwindigkeit und den Grad des photolytischen Abbaus. Die Bestrahlungsquelle hatte ebenfalls einen deutlichen Einfluss auf die Eliminierungsrate während des Photolyseexperiments. Mit einer Veränderung der Wellenlängen in den kurzwelligen Bereich und der daraus resultierenden energiereicheren Strahlung konnten die Substanzen schneller und teilweise vollständig primär eliminiert werden. Bei allen Abbaupfaden hatte die Hydrolyse eine entscheidende Rolle und wurde als einer der Hauptabbauprozesse charakterisiert. Bei einer Verbindung wurde im Nachgang an die biotischen und abiotischen Abbautests eine ausführliche Aufklärung der elf gebildeten Transformationsprodukte vorgenommen. Um den Einfluss von Silizium in organischen Substanzen auf die biologische Abbaubarkeit zu untersuchen, wurde der direkte Vergleich von siliziumorganischen Substanzen und deren Kohlenstoffanaloga im CBT durchgeführt. Dabei hat sich gezeigt, dass drei von fünf Kohlenstoffverbindungen und keine siliziumorganische Verbindung als leicht biologisch abbaubar eingestuft werden konnten. In allen bis auf einen Fall konnten für die Kohlenstoffverbindungen höhere Abbauraten im CBT beobachtet werden. Die Hydrolyse wurde als erforderlicher Schritt vor dem biologischen Abbau von siliziumorganischen Substanzen identifiziert. Das siliziumfreie Produkt der Hydrolyse bestimmte den Grad des biologischen Abbaus. Die gute biologische Abbaubarkeit der einen siliziumorganischen Verbindung resultierte aus der leicht hydrolysierbaren Silizium-Stickstoff-Bindung und der leichten biologischen Abbaubarkeit des siliziumfreien Hydrolyseproduktes. Die siliziumhaltigen Reaktionsprodukte der Hydrolyse waren nicht biologisch abbaubar. Bioabbaudaten aus eigenen Experimenten, aus vorhergehenden in der Arbeitsgruppe durchgeführten analogen Arbeiten und aus der ECHA-Datenbank wurden zusammengetragen, um einen Datensatz zu generieren. Die 182 Substanzen des Datensatzes wurden hinsichtlich ihrer Struktur gruppiert, um allgemeine Erkenntnisse für die biologische Abbaubarkeit von siliziumorganischen Verbindungen abzuleiten. Es gab Gruppen mit Substanzen, die überhaupt nicht biologisch abbaubar waren (z. B. zyklische, lineare und verzweigte Siloxane). Gruppen, die Substanzen mit Ethern, Estern, Oximen, Aminen und Amiden enthielten, waren hydrolyseanfällig, sodass auch leicht biologisch abbaubare Zwischenprodukte gebildet werden konnten. Die siliziumfreien Hydrolyseprodukte waren meist biologisch abbaubar, während die siliziumhaltigen Hydrolyseprodukte persistent waren. Allgemein hat sich gezeigt, dass Modifikationen am Molekül einen positiven Einfluss auf die Abbaubarkeit haben können. Beispielsweise können Heteroatome eine Veränderung der Polarität bzw. der Elektronendichte hervorrufen, was die Photolyse- und Hydrolysefähigkeit und folglich auch den Bioabbau zum Positiven verändern kann. Das Einführen solcher Heteroatome oder funktioneller Gruppen in Polysiloxanketten kann demnach ein vielversprechender Ansatz für leichter abbaubare siliziumorganische Verbindungen sein. Nicht abbaubare Stoffe sollten vermieden werden, wenn sie nach ihrer Verwendung in die Umwelt gelangen.
Kompetenz und Performanz von (angehenden) Lehrkräften im Bereich Deutsch als Zweitsprache (DaZ)
(2021)
Die Forderung nach sprachbildendem Fachunterricht ist aktueller denn je. Deshalb stellt sich die Frage, welche Kompetenzen (Fach-) Lehrkräfte benötigen, um dies leisten zu können und wie sie diese in ihrer Aus- und Weiterbildung erwerben können. Zwar gibt es Empfehlungen für die Lehrkräftebildung, jedoch ist die Ausbildungslandschaft im Bereich Deutsch als Zweitsprache (DaZ) deutschlandweit und universitätsabhängig sehr heterogen. Um Aussagen über benötigte Kompetenzen treffen zu können, müssen diese messbar gemacht werden. Wissensfacetten im Bereich DaZ können mit einem Paper-Pencil-Test erfasst werden. Um Handlungsfacetten erfassen zu können, wird eine Testumgebung benötigt, die der Komplexität von Unterricht möglichst gerecht wird, weshalb sich Paper-Pencil-Tests dafür nicht eignen. Dem Kompetenz-als-Kontinuum-Modell (Blömeke, Gustafsson & Shavelson, 2015) folgend, widmet sich diese Arbeit der Entwicklung eines videobasierten Testinstruments mit einem mündlichen Antwortformat, um so performanznah DaZ-Kompetenz zu erfassen. Folgende Forschungsfragen werden in dieser Dissertation untersucht: 1.) Inwieweit können eine ausreichende psychometrische Qualität und eine dimensionale Struktur des Testinstruments festgestellt werden? 2.) Inwieweit kann performanznahe DaZ-Kompetenz bei (angehenden) Lehrkräften festgestellt werden? 3.) Wie hängen individuelle und akademische Hintergrunddaten der Probanden, DaZ-bezogene Lerngelegenheiten, Überzeugungen zu sprachlich-kultureller Heterogenität in Schule und Unterricht oder Persönlichkeitsmerkmale mit performanznaher DaZ-Kompetenz zusammen? Das Rahmenpapier bettet die vier Artikel in den übergeordneten theoretischen Kontext ein, diskutiert die Ergebnisse und leitet abschließend Empfehlungen für weitere Forschung und für die Lehrkräftebildung ab.
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 Bildungskonzept Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) gilt als Schlüsselfaktor für eine nachhaltige Entwicklung. Die Stärkung der Kompetenzen von Multiplikatoren und somit Lehrkräften als Gestalter formaler Bildung ist ein Ziel auf dem Weg zu einer qualitativ hochwertigen Bildung. Es gilt, im Verlauf der Lehrkräftebildung Möglichkeiten zu schaffen, die Entwicklung relevanter Kompetenzen gezielt zu unterstützen, um effektivere Ergebnisse im Bereich BNE zu erreichen. Für den universitären Teil der Lehrkräftebildung geht dies einher mit einer entsprechenden Gestaltung von Lernumgebungen, durch die angehende Lehrkräfte relevante Kompetenzen zu Beginn ihres individuellen Bildungsweges entwickeln können. Darüber hinaus sollen durch entsprechende Fort- und Weiterbildungsformate auch bereits im Schuldienst tätige Lehrkräfte erreicht werden. Das als transdisziplinäres Format angelegte Entwicklungsteam Sachunterricht, bestehend aus Sachunterrichtslehrkräften, Vertretern außerschulischer Bildungsorte und Forschenden der Universität, bildet den Ausgangspunkt dieser Arbeit. Die vorliegende Arbeit fokussiert die Untersuchung von Möglichkeiten der Professionalisierung von (angehenden) Lehrkräften zu BNE im Kontext des Entwicklungsteams. Dazu wurde zunächst theoretisch-konzeptionell der Frage nachgegangen, welche Kompetenzen relevant für die Integration von BNE in Schule und Unterricht sind und wie Lehr-Lernsettings gestaltet werden sollten, um die Entwicklung entsprechender Kompetenzen zu unterstützen. Im Rahmen zweier empirischer Studien wurde anschließend einerseits die Kompetenzentwicklung seitens der Studierenden analysiert, die an einem durch das Entwicklungsteam begleiteten Seminar teilnahmen. Andererseits liegt der Fokus auf dem spezifischen Format des transdisziplinären Entwicklungsteams und es wurde untersucht, inwiefern wechselseitiges Lernen zwischen den Entwicklungsteammitgliedern initiiert werden und dies in einer Veränderung der pädagogischen Praxis resultieren kann. Aufgrund seiner hohen Anschlussfähigkeit an den bildungswissenschaftlichen Diskurs wurde das Modell der BNE-spezifischen professionellen Handlungskompetenz den konzeptionellen Überlegungen und den darauf aufbauenden empirischen Untersuchungen zugrunde gelegt. Die Gestaltung eines Lehr-Lern-Settings für angehende Lehrkräfte mit dem Ziel der Förderung entsprechender Kompetenzen wurde anhand des Konzepts der offenen Lernumgebung vorgenommen. Die Ergebnisse zeigen zum einen, dass das in enger Zusammenarbeit mit dem Entwicklungsteam als offene Lernumgebung durchgeführte Seminar die Professionalisierung der Studierenden unterstützt und der Aufbau von (BNE-spezifischer) professioneller Handlungskompetenz durch kollaboratives Gestalten in Kooperation mit der Praxis ermöglicht wird. Zum anderen zeigt sich, dass die transdisziplinäre Zusammenarbeit ein wechselseitiges von- und miteinander Lernen zu BNE im Entwicklungsteam Sachunterricht fördert und Professionalisierungsprozesse sowohl seitens der Lehrkräfte als auch des außerschulischen Akteurs zumindest in einigen Bereichen angestoßen wurden.
Pestizide werden als Pflanzenschutzmittel im landwirtschaftlichen Bereich und als Biozide z. B. in der Industrie, in Haushalten und Kommunen eingesetzt. Bereits auf den behandelten Flächen und in den angrenzenden Gewässern können Pestizide Abbauprozessen durch u. a. Photolyse unterliegen. Diese Prozesse führen zur Entstehung von Transformationsprodukten (TP), deren Berücksichtigung bei der Umweltrisikobewertung für ein umfassendes Risikomanagement von großer Bedeutung ist. Doch gibt es über die in der Umwelt vorkommenden Transformationsprozesse und die dabei entstehenden TP immer noch Wissenslücken. Darüber hinaus sind die Eintragswege von TP, vor allem von Biozid-TP, in die angrenzenden Gewässer zum Teil unbekannt. Da eine Vielzahl von TP mit unterschiedlich starken ökotoxikologischen Effekten bewertet werden muss, besteht ein großer Bedarf an schnellen und umfassenden Methoden, um die stetig wachsende Anzahl an Chemikalien auf dem Markt erfassen zu können. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist daher, das Verhalten und den Verbleib ausgewählter Pestizid-TP in der aquatischen Umwelt zu analysieren. Zu diesem Zweck wurden unterschiedliche Phototransformationsprozesse von Pestiziden sowie der Eintrag aus Fassaden über Regenwasserversickerungsanlagen (RVA) in angrenzenden Gewässern der Stadt Freiburg untersucht. Schlussendlich erfolgte die Identifizierung der ökotoxikologischen Eigenschaften von 45 Pestizid-TP in einem mehrstufigen Ansatz durch die Kombination experimenteller und computerbasierter Methoden. Inwiefern unterschiedliche Phototransformationsprozesse zu unterschiedlichen TP führen, wurde im ersten Teil der Arbeit durch einen Vergleich der Entstehung von TP durch direkte und indirekte Photolyse der Substanzen Penconazol, Terbutryn und Mecoprop untersucht. Weiterhin wurde der Abbau durch die Bestrahlung mit unterschiedlichen Xenonlampen untersucht. Im zweiten Teil der Arbeit wurde der Eintrag von Bioziden, die in Fassadenanstrichen Anwendung finden, und deren TP über Regenwasserversickerungsanlagen in das Grundwasser untersucht. Dabei wurden qualitative und quantitative Target-Screening-Methoden zum Nachweis und zur Quantifizierung bekannter und unbekannter TP der Biozide Diuron, Terbutryn und Octhilinon (OIT) in der aquatischen Umwelt mittels Flüssigkeitschromatographie mit gekoppeltem Massenspektrometer (LC-MS) kombiniert. Die ökotoxikologischen Eigenschaften von 45 Pestizid-TP wurden im dritten Teil dieser Arbeit in einem mehrstufigen Ansatz untersucht. Insgesamt zeigte sich, dass die Berücksichtigung von TP im Rahmen von Gewässerüberwachung und Risikobewertung eine genauere Abschätzung der Risiken durch Schadstoffe ermöglicht. Die in dieser Dissertation entwickelte Vorgehensweise, bei der TP zunächst im Labor erzeugt und bewertet und anschließend in aquatischen Systemen gezielt analysiert werden, kann einen wichtigen Beitrag zur Regulatorik des Einsatzes und der Zulassung von Pestiziden leisten.
This doctoral thesis contributes to the vibrant discourse on boundary-crossing collaboration in the German teacher education system. It offers theoretical advancements, programmatic guidelines, and empirical findings which advocate for a transdisciplinary perspective. In order to do so, the framing paper critically links persistent challenges and current reform processes in the teacher education system with theoretical foundations and conceptual positions of transdisciplinarity. Against this backdrop, four articles provide further insights on: a) how to expand the prevalent systematic of innovation and transfer approaches (top-down, bottom-up, cooperative) by a transdisciplinary perspective, b) outlining guiding principles for the realization of transdisciplinary collaboration in the context of a boundary-crossing research and development project, c) providing empirical findings on effect relationships between transdisciplinary dimensions of integration characteristics, and d) identifying empirical types of actors based on specific assessment patterns towards these characteristics.
The principle of this thesis was to study the environmental fate of three highly used psychotropic drugs and this achieved through: 1) examining the biodegradability of TMI, DMI and CPTX, 2) studying the behaviour of TMP, DMI and CPTX in photodegradation tests using Xe and UV lamps with studying the effect of different environmental conditions on their UV-photodegradation behaviour, 3) monitoring the primary elimination of TMP, DMI and CPTX during photodegradation and biodegradation tests using HPLC, and measuring their degree of mineralization by means of dissolved organic carbon analyser (DOC), 4) elucidating the structures of the transformation products (TPs) which formed during the degradation of TMI, DMI and CPTX by using LC-MS/MS analysis, 5) analysing the biodegradability of their TPs by laboratory tests and in-silico assessments in order to determine the fate and persistence of these TPs in the aquatic environment, 6) conducting in-silico toxicity predictions for the selected psychotropic drugs and their TPs in human (carcinogenicity, genotoxicity and mutagenicity) and in eco-system (toxicity to microorganisms and toxicity in rainbow trouts). As an overall conclusion, the present work demonstrates that a combination of laboratory simulation tests, LC-MS/MS analysis and in-silico tools result in valuable new information regarding environmental fate of three important psychotropic drugs and their TPs. This dissertation also highlights that different environmental conditions such as temperature, initial drug concentration and pH can differently affect the degradation behaviour of pharmaceuticals even when they are highly structurally related. Therefore, one cannot conclude from one pharmaceutical to another but each one needs to be investigated individually and this present a great challenge for risk assessment kinetics of chemicals in the aquatic environment. The results presented here showed that the investigated pharmaceuticals and their TPs can negatively affect the environment which may be harmful to the ecosystem as they might have been present for decades in the aquatic environment without any knowledge of their environmental fate or connected risk. Therefore, further work needs to be done including analysis of environmental samples (e.g., surface waters), as well as laboratory toxicity tests to further expand knowledge on their exact environmental impact.
Despite growing research on sustainability transformations, our understanding of how transformative transdisciplinary research can support local actors who foster change towards sustainability is still somewhat limited. To contribute to this research question, the investigator conducted research in a transdisciplinary case study in Southern Transylvania, where non-governmental organizations (NGO) drive sustainability initiatives to foster desired changes (e.g., supporting small-scale farmers or conserving natural and cultural heritage). Interactions with these local actors and reflections on the research question shaped the research of this dissertation. In paper 1, the author conducted a literature review on amplification processes that describe actions, which local actors can apply to increase the impact of their sustainability initiatives. In paper 2, he conducted a literature review on the application of indigenous and local knowledge (ILK) in sustainability transformations research to understand whether this research engages with the conceptualization of transformations from local actors. The results show that ILK is generally applied to confirm and complement scientific knowledge in contexts of environmental, climate, social-ecological, and species change. In paper 3, the author derived principles that provide guidance for how to integrate sustainability initiatives from local actors in transformative transdisciplinary research. Based on his transdisciplinary research with the NGOs in Southern Transylvania and by using systems and futures thinking as an approach for analysis, he derived three principles that provide guidance for the co-design of sustainability intervention strategies that build on, strengthen, and complement existing initiatives from local actors. In paper 4, the author explored empirically how to identify relevant local actors for collaborations that seek to intervene in specific characteristics of a system (e.g., parameters or design of a system). He applied a leverage points' perspective to analyse the social networks of the NGOs in Southern Transylvania that amplify the impact of their initiatives. This dissertation as a whole contributes insights to three recommendations of how transformative transdisciplinary research can support local actors fostering change towards sustainability: First, by conducting research that studies and supports local actors who increase the impact of their sustainability initiatives via amplification processes (Paper 1 and 4); Second, by engaging specifically with the initiatives, networks, and knowledge from local actors, who foster bottom-up, place-based transformations (Paper 1-4); Third, by identifying and collaborating with local actors that are relevant for strategic systems interventions that build on, strengthen, and complement existing initiatives (Paper 3-4).