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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.
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.
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.
Der Übergang aus der Kindertagesstätte (Kita) in die Grundschule gilt als Veränderungsprozess für angehende Schulkinder sowie deren Erziehungsberechtigte, aber auch für die begleitenden Erzieher und Lehrkräfte. Somit treten Potenziale auf verschiedenen Ebenen hervor. Gelungene Kooperation zwischen den Institutionen Kita und Grundschule kann also einen wichtigen Beitrag zur Gestaltung und Begleitung des Übergangs leisten. In dieser Masterarbeit wird daher eine eigene Studie zur Übergangsgestaltung aus der Perspektive von Erzieherinnen und Erziehern näher vorgestellt. Es handelt sich um einen Vergleich verschiedener Institutionen bzgl. ihrer Kooperationssituation, Vorgehensweise und eingesetzten Unterstützungsmaßnahmen. Da die Kooperation aus institutioneller Sicht als Schlüssel zum gelingenden Übergang gilt, werden vorrangig kooperative Situationen zwischen den Fachkräften fokussiert. Die Festlegung dieser Thematik basiert auf dem aktuellen Forschungsstand über die ausbaufähigen Kooperationsbeziehungen zwischen Kitas und Grundschulen. Um durch die eigene Studie einen Einblick in die Praxis zu erlangen, wurden zunächst sechs qualitative Interviews geführt. Aus diesen Erkenntnissen wurde eine quantitative schriftliche Befragung abgeleitet, an der sich 52 Erzieher aus 14 Kitas beteiligten. Besonders interessant ist an den Ergebnissen, dass das Wissen über Kooperationsmöglichkeiten - auch innerhalb von Einrichtungen – unterschiedlich verbreitet ist. Außerdem konnten Schwerpunkte in der Kooperation identifiziert werden, und es stellten sich verschiedenste Problematiken (dargestellt in Form einer 5-Punkte-Liste) heraus, an denen angesetzt werden kann, um die Übergangsgestaltung zu optimieren. Zudem wurden erste Erkenntnisse zur Lage / Region der Kitas, d. h. städtische Kitas im Vergleich zu ländlichen Kitas, gesammelt.
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. 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. The research group argues 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. The researchers address these challenges by examining how enterprise architecture modeling and management can benefit data-driven business model innovation. The mixed-method approach of this thesis draws on a systematic literature review, qualitative empirical research as well as the design science research paradigm. The investigators 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, they 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, the researchers 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.
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.
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.
Die Digitalisierung ermöglicht es, die Anwendung von Scoring Systemen auf verschiedene Lebensbereiche auszuweiten und Verhalten von Kunden und Konsumenten vorherzusagen und zu steuern. Gezielt eingesetzte Incentives, die an einen bestimmten Score geknüpft sind, werden häufig genutzt, um das gewünschte Verhalten zu erreichen. Um die Erkenntnisse zur Wahrnehmung von Scoring Systemen zu erweitern, wurde in dieser Studie die Einstellung zu Scoring Systemen erfasst und untersucht, inwieweit potenzielle individuelle und funktionelle Einflussfaktoren auf die Einstellung wirken. Dafür wurde eine Online Umfrage mit 125 Teilnehmenden aus Deutschland umgesetzt. Zu Erfassung der Einstellung wurde je ein Scoring Szenario inklusive Incentives für die Bereiche Gesundheit, Mobilität und Finanzen konstruiert, das die Teilnehmenden bewerten sollten. Die Incentives wurden als funktionelle Faktoren zusammengefasst, und es wurde vermutet, dass sie die Einstellung zu Scoring beeinflussen. Als individuelle Faktoren wurden einmal die Selbsteinschätzung Scoring-relevanten Verhaltens festgelegt und einmal die Persönlichkeitsvariable Narzissmus. Es wurde davon ausgegangen, dass beide Variablen einen Einfluss auf die Einstellung haben und einen positiven Zusammenhang aufweisen. Bei der Überprüfung der Hypothesen zeigte sich, dass sowohl die Incentives als auch die Selbsteinschätzung einen signifikanten Einfluss auf die Einstellung zu Scoring haben. Für den Einfluss von Narzissmus konnten keine signifikanten Ergebnisse gefunden werden. Für die Faktoren Alter, Geschlecht und Erfahrung mit Scoring wurde ebenfalls ein Einfluss vermutet, weshalb eine zusätzliche explorative Analyse für diese Faktoren durchgeführt wurde, bei der allerdings keine signifikanten Ergebnisse zustande kamen. Des Weiteren zeigte sich, dass Scoring auch über verschiedene Szenarien hinweg insgesamt als eher negativ bewertet wird. Die eingesetzten Incentives wurden ebenfalls als negativ bewertet.
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.
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 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. Applying a social mechanisms approach to the Multi-Level Perspective, paper#2 conceptualizes 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. The study illustrates the conceptual insight with the case of the coal dependent Polish electricity system. Paper #3, a qualitative study reveals Demand Response (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.
This dissertation addresses the question of how sustainability curricula can be implemented and established in higher education institutions. 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 have been largely descriptive rather than analytical and leave open questions about the generalizability of their findings. 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 presented findings add a complementary empirical perspective to the discourse on the establishment of education for sustainable development (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. 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.