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Die Gesundheit von Lehrkräften ist ein wichtiger Faktor für schulorganisatorische Aspekte (u. a. Berufswechsel, Fehlzeiten), die Lehrkraft-Schüler*innen-Interaktion (Klassenführung, Kognitive Aktivierung und emotionale Unterstützung) und die Motivation sowie die Leistungen von Schüler*innen. Werden Lehrkräfte im Schuldienst tagtäglich mit einer Vielzahl an beruflichen Herausforderungen konfrontiert, können diese bei mangelnden Ressourcen zu einem erhöhten Belastungserleben führen. Demnach sollten Lehrkräfte bereits in der Ausbildung ihre gesundheitsförderlichen Ressourcen stärken, um gesund in den Beruf zu starten. Dabei stellt sich die Frage, über welche Ressourcen angehende Lehrkräfte verfügen sollten, um trotz Herausforderungen gesund zu bleiben und wie diese in der Ausbildung gefördert werden können. Dem Konzept der Salutogenese folgend, widmet sich diese Arbeit der individuellen Gesundheitskompetenz von angehenden Lehrkräften, die als Schlüsselkompetenz verstanden wird um die körperliche und psychische Gesundheit zu stärken. Im Kontext der Lehrkräfteausbildung mangelt es an empirischen und auch konzeptuellen Studien, die die individuelle Gesundheitskompetenz in den Fokus nehmen. Entsprechend werden folgende Fragestellungen in dieser kumulativen Dissertation untersucht: Publikation 1: Die erste Studie widmet sich den Fragestellungen, wie die weiterentwickelten Fähigkeiten der individuellen Gesundheitskompetenz bei angehenden Lehrkräften ausgeprägt sind und welche Bedeutung diese für die Gesundheit von angehenden Lehrkräften haben. Dazu wurden Studierende aus dem 2. Mastersemester (195 Lehramtsstudierende vs. 108 Nicht-Lehramtsstudierende) befragt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich Lehramtsstudierende im Vergleich zu Nicht-Lehramtsstudierenden signifikant besser in den Komponenten der Gesundheitskompetenz einschätzen, mit Ausnahme der Verantwortungsübernahme. Die niedrigsten Ausprägungen sind in beiden Gruppen in den Fähigkeiten zur Selbstregulation und Kommunikation und Kooperation aufzufinden. Hinsichtlich des allgemeinen Gesundheitszustandes unterscheiden sich die Studierendengruppen nicht signifikant voneinander, jedoch weist knapp jede*r dritte*r Studierende*r einen schlechten Gesundheitszustand auf. Dabei steht v. a. die Komponente Selbstregulation mit dem Gesundheitszustand in Beziehung. Publikation 2: Die zweite Studie geht ebenfalls den Fragestellungen nach, wie die weiterentwickelten Fähigkeiten der individuellen Gesundheitskompetenz bei angehenden Lehrkräften ausgeprägt sind und welche Bedeutung diese für die Gesundheit von angehenden Lehrkräften haben. Hierzu wurde jedoch in dieser Studie die Gesundheitskompetenz von Lehrkräften in der ersten (Lehramtsstudium) und zweiten Phase (Vorbereitungsdienst) der Lehrkräfteausbildung gemessen (195 Masterlehramtsstudierende vs. 242 Lehrkräfte im Vorbereitungsdienst). Lehramtsstudierende weisen im Vergleich zu den Lehrkräften im Vorbereitungsdienst signifikant höhere Werte in den übrigen Fähigkeiten der Gesundheitskompetenz auf mit Ausnahme der Fähigkeit zur Kommunikation und Kooperation. Die niedrigsten Ausprägungen sind in beiden Gruppen in den Fähigkeiten zur Selbstregulation und Kommunikation und Kooperation aufzufinden. Hinsichtlich des allgemeinen Gesundheitszustandes schätzen Lehrkräfte im Vorbereitungsdienst diesen signifikant besser ein als Lehramtsstudierende, wobei in beiden Gruppen insbesondere die Komponente Selbstregulation mit dem Gesundheitszustand korreliert. Die Ergebnisse multipler Regressionsanalysen zeigen, dass die Fähigkeiten zur Selbstregulation, Selbstkontrolle und Verantwortungsübernahme Prädiktoren für den Gesundheitszustand von Lehramtsstudierenden darstellen, und die Fähigkeiten zur Selbstregulation und Verantwortungsübernahme die Prädiktoren für den Gesundheitszustand der Lehrkräfte im Vorbereitungsdienst sind. Insgesamt verdeutlichen die Ergebnisse die Bedeutung der Gesundheitskompetenz für den Gesundheitszustand und verweisen auf die Forderung nach Interventionen zur Förderung der Gesundheitskompetenz, die insbesondere die Fähigkeiten zur Kommunikation und Kooperation und Selbstregulation fokussieren, wobei die Selbstregulation einen besonderen Stellenwert einnimmt. Publikation 3: In der dritten Studie wird vor allem untersucht wie die berufliche Selbstregulation mit den weiterentwickelten Fähigkeiten der individuellen Gesundheitskompetenz von angehenden Lehrkräften zusammenhängt und welche Komponenten die psychische Gesundheit von angehenden Lehrkräften bedingen. Dazu wurden 407 Lehrkräfte im Vorbereitungsdienst befragt. Die Selbstregulationstypen wurden mittels einer latenten Profilanalyse analysiert und die vier beruflichen Selbstregulationstypen repliziert (Gesundheitstyp: 35.4%, Schontyp: 22.8%, Typ A: 19.2% und Typ B: 22.6). Es zeigen sich Zusammenhänge zwischen den Subdimensionen der beruflichen Selbstregulation und den Komponenten Selbstkontrolle und Selbstregulation der Gesundheitskompetenz. Unabhängig voneinander hängt der Gesundheitstyp, Schontyp und Typ A sowie die Gesundheitskompetenzdimensionen Selbstregulation, Selbstkontrolle und Verantwortungsübernahme mit dem psychischen Wohlbefinden zusammen. Werden beide Ressourcen zusammen betrachtet, erklären die Komponenten der individuellen Gesundheitskompetenz mehr Varianz im psychischen Wohlbefinden als die Selbstregulationstypen. Aus den Ergebnissen kann abgeleitet werden, dass eine Lehrkräfteausbildung, die Aspekte der Selbstregulationsfähigkeit einbezieht, nicht nur das Wohlbefinden von angehenden Lehrkräften verbessern könnte, sondern auch ihre individuelle Gesundheitskompetenz. Eine Förderung der beruflichen Selbstregulation durch Lernangebote könnte auch mit der Stärkung der individuellen Gesundheitskompetenz von angehenden Lehrkräften verbunden sein. Publikation 4: In der vierten Studie wurden die empirisch gewonnenen Erkenntnisse der ersten drei Studie aufgegriffen und ein Seminarkonzept zur Förderung der individuellen Gesundheitskompetenz von angehenden Lehrkräften im Rahmen der Lehrkräfteausbildung erstellt. Das Seminar umfasst unter anderem allgemeine gesundheitswissenschaftliche Grundlagen und die theoretische Hinführung zu verhaltensbezogenen Bewältigungsstrategien, am Beispiel von Achtsamkeit, und verhältnisbezogenen Strategien im Kontext Schule mit Bezug zur Unterrichtsqualität und Schulentwicklung. Das Rahmenpapier bettet die vier Publikationen in den übergeordneten theoretischen Kontext ein, diskutiert die Ergebnisse und leitet abschließend Empfehlungen für weitere Forschung und für die Lehrkräfte(aus)bildung ab. Das Rahmenpapier schließt mit einem Fazit.

Aufbauend auf einem interdisziplinären Modell, das sowohl kognitionspsychologische als auch mathematikdidaktische Fähigkeiten beim Schätzen von visuell erfassbaren Größen (Längen, Flächeninhalte, Fassungsvermögen, Rauminhalte) beinhaltet, und einem Modell zur Systematisierung verschiedener Aufgabenmerkmale wurde im Rahmen dieses Dissertationsprojekts ein schriftlicher Schätztest entwickelt. Der Schätztest beinhaltet insgesamt 48 Items, deren Merkmale zwischen den Größen parallelisiert und gleich verteilt sind (12 Items pro Größe). Die Daten des Tests werden genutzt, um verschiedene Arten der Ermittlung und Bewertung von Schätzgenauigkeit zu untersuchen, die Schätzgenauigkeit von Kindern der vierten, fünften und sechsten Klasse zu ermitteln und um den Zusammenhang der vier Größen zu beschreiben. Die Untersuchung verschiedener klassischer Fehlerberechnungs- und Bewertungsarten zeigt wesentliche Unterschiede in Testleistung und Testgüte. Die Berechnung des logarithmischen Fehlers in Verbindung mit einem logarithmischen Scoring wird als ein alternatives Verfahren genutzt. Die Analyse der Schätzergebnisse von 900 Kindern zeigt, dass sich die Schätzgenauigkeit von Kindern der vierten und sechsten sowie fünften und sechsten Klassen signifikant unterscheidet: Kinder aus höheren Jahrgängen schätzen genauer als Kinder aus niedrigeren Jahrgängen. Es konnte kein signifikanter Unterschied bei der Schätzgenauigkeit zwischen Kindern der vierten und fünften Klassen festgestellt werden. Darüber hinaus unterscheidet sich Schätzgenauigkeit signifikant zwischen den Größen: Längen werden am genauesten geschätzt, gefolgt von Fassungsvermögen, Flächeninhalten und Rauminhalten. Alle Größen korrelieren bezüglich der Schätzgenauigkeit moderat miteinander. Die Schätzgenauigkeit von Längen kann als Prädiktor für die Schätzgenauigkeit der anderen Größen herangezogen werden.

One of the key challenges of our era is to halt biodiversity loss and foster the sustainable use of nature. The Sustainable Development Goals (SDGs) recognize the importance of the inextricable link between social and ecological systems and human quality of life (QoL) and biodiversity. Therefore, understanding the feedback and interactions between biodiversity, nature’s contributions to people (NCP), and QoL plays a central role in advancing toward sustainability. In this context, the social-ecological systems (SES) approach has advanced on the subject, particularly in recent decades; however, much remains to be done to comprehensively understand these relationships and interactions, especially at local decision-making scales. In this thesis, through the lenses of the SES approach, I investigate connections between biodiversity, NCP, and QoL in a tropical dry forest (TDF) on the Western coast of Mexico. This place is one of the best-known Neotropical TDF and has been the focus of SES research in the past 20 years, making it an excellent case study for exploring these connections. First, to approach the need for dialogue among different global and local scales and between global and local frameworks, the thesis identifies five key components of the SES dynamics-(1) ecological supply, (2) co-production of NCP, (3) management, (4) demand, and (5) benefits- and three local decision-making scales of analysis- individual plot, smallholder, and land tenure or governance units. A literature review was performed on the social-ecological indicators for the last 11 years in the Chamela-Cuixmala region to operationalize this framework. The representability of the framework shows that research has emphasized the components of NCP co-production (42% of indicators) and SES management (21%). By analyzing SES dynamics through this new framework, we can support the monitoring of NCP and potentially detect regime shifts or radical changes before they happen. The framework is simultaneously context-specific and operationable across global contexts, providing an opportunity to inform discussions on global sustainability from local contexts. Second, this thesis uses social-ecological information to identify social-ecological systems units (SESU) spatially explicitly. A methodology was provided to spatially identify the components of social-ecological systems that environmental conditions and management practices have shaped at three previously stated relevant decision-making scales: plots owned by individuals, plot owners, and governance units. To do so, we identified and characterized: (1) ecological clusters (EC), (2) social-management clusters (SC), and (3) SESU in a TDF in western Mexico. Our findings suggested that decision-makers (ejidatarios, i.e., type of ownership (related to agrarian reform), that in most cases the land allocated is small-smallholders-) are bounded by the topographical characteristics and the public policies that determine communal (or private) governance and the number of resources available to them. The methodology can be applied to other contexts and nested decision-making scales. The spatial identification of these interdependencies is critical for landscape planning since it can contribute to reconciling productive activities and biodiversity conservation. Finally, the thesis examines the self-perceived QoL across the different SESU, finding 48 QoL items, which were grouped into six categories: 1) social capital, 2) economic capital, 3) agency, 4) nature, 5) peasant non-work activities, and 6) government and services; and two additional dimensions referred to obstacles and enablers of QoL. We found that the more land cover transformation, the more enablers, and obstacles of QoL are identified; emphasis was put on economic capital to achieve QoL. As management is intensified and governance fosters individualism across SES, the higher the Current Welfare Index, and the lower the self-perceived material and non-material satisfaction. We discuss the need for governance structures promoting smallholders´ worldviews that move beyond utilitarianism and foster commons. The social-ecological systems approach employed throughout this dissertation contributed towards crosscutting insights; the testing of new frameworks and methodologies represent important steps towards unraveling the connections between biodiversity, NCP, and QoL and contributes to achieving sustainable scenarios such as the ones proposed by the SDGs.

Depressive disorders are highly prevalent mental disorders associated with an enormous individual and societal burden. The efficacy of both; treatment and prevention of depression have been meta-analytically demonstrated. Over the past two decades, an increasing number of internet-based interventions for depression has been developed and their efficacy was also metaanalytically shown. However, the uptake of such interventions – despite all the suggested advantages of internet-based interventions – is still rather low. The stigma still associated with “depression” may be one major barrier also to internet-based interventions. To overcome this barrier and potentially increase uptake, the paradigm of indirect interventions has been proposed recently. Indirect interventions primarily address common mental health problems, which are presumed to be less stigmatizing, and are suggested to reduce depressive symptoms indirectly. Targeting common mental health problems that are transdiagnostic risk factors for depression and other mental disorders – such as stress or repetitive negative thinking – seems especially promising. This dissertation evaluated the efficacy of three different internet-based interventions that can be regarded as indirect interventions to reduce depression since they primarily targeted risk factors for depression. For this purpose three registered randomized controlled trials were conducted. In addition to assessing the efficacy of the interventions regarding the primary outcomes, the efficacy to reduce depression and further secondary outcomes was studied. In Study I (N = 200) the efficacy of an internet-based stress management intervention (iSMI), which was adapted and tailored to career starting teachers, was compared to a waitlist control group (WLG). The participants of the intervention group (IG) reported significant reductions on the primary outcome perceived stress at post-intervention (T2), ΔWLG-IG = 3.5, d = 0.52, 95% CI [0.24, 0.80], and threemonth follow-up (3-MFU), d = 0.49, 95% CI [0.21, 0.77]. Furthermore, it was shown that the intervention indirectly also reduced depression at T2, d = 0.66, 95% CI [0.38, 0.94], and 3-MFU, d = 0.47, 95% CI [0.19, 0.75], nad produced significant clinically meaningful reductions of depression with a number needed to treat (NNT) of 3.9 at T2. The effects were sustained at an extended 6-MFU. Besides efficacy, the feasibility to complement the iSMI with a newly developnedte rinet-based classroom management training was shown. Moreover, mediation analyses corroborated the role of problem- and emotion-focused coping skills in the intervention’s effect on stress and the indirect effect of the intervention on depression through stress. Study II (N = 262) demonstrated the efficacy of an internet- and app-based gratitude intervention on the reduction of primary assessed repetitive negative thoughts at T2, ΔWLG-IG = 6.6, d = 0.61, 95% CI [0.36, 0.86], and 3-MFU, d = 0.75, 95% CI [0.50, 1.00], as compared to a WLG. The participants of the IG also reported significantly reduced depressive symptoms at T2, d = 0.38, 95% CI [0.13, 0.62], and 3-MFU, d = 0.40, 95% CI [0.15, 0.64], with significant clinically meaningful effects with an NNT of 4.3 at T2. The effects were sustained at an extended 6-MFU. Besides efficacy, mediation analyses showed that repetitive negative thinking mediated the gratitude intervention’s effect on depression. Finally, Study III N( = 351) showed that an interneta-sbed intervention, tackling worries at the beginning of the COVID-19 pandemic, was effective as compared to an active mental health advice group. At T2, two weeks after randomization, the IG reported significantly reduecveedl sl on the primary outcome worry as compared to controΔlsW, LG-IG = 5.0, d = 0.38, 95% CI [0.17, 0.59]. Participants of the IG also reported significantly reduced levels of depression at T2, d = 0.47, 95% CI [0.26, 0.68], with significant clinically meaningful reductions with an NNT of 3.6. The extended follow-ups in the IG indicated that the improvements from baseline were sustained until the 2-MFU and the 6-MFU. In a mediation analysis, worry was shown to mediate the intervention’s effect on depression. Across all three studies a reliable deterioration of depression was occasionally observed ranging from 3% to 5% in the IGs and from 5% to 12% in the control groups at T2. In summary, the studies in this dissertation demonstrated the efficacy of various indirect interventions focusing on rather common psychological problems to indirectly reduce depressive symptoms. The extent to which depression severity could be reduced is comparable to reductions found within participants with comparable baseline depression severity, in internetbased interventions directly addressing depressive symptoms. Indirect interventions are suggested to increase the uptake of interventions that reduce depressive symptoms, since they might be perceived as less stigmatizing and might broaden the range of interventions to choose from. Future research needs to compare indirect interventions for depression with direct interventions in head-to-head studies regarding uptake, efficacy and potential harmful effects. The indirect interventions examined in this dissertation could then complement the existing range of care for depression and thereby contribute to a reduction of the treatment gap and the burden of disease associated with depression.

Given the complex, dynamic, and urgent problems that sustainability science addresses, research approaches are required that not only improve the understanding of sustainability challenges, but also to support action for sustainable development. In this context, transdisciplinary research has established as an approach that aims not only to generate new knowledge, but also to promote the societal relevance and application of research findings through direct collaboration of scientists and societal stakeholders from different fields in integrative research processes. Despite its increasing prevalence in the field, there remains a gap between theoretical ideal-typical models of transdisciplinary research and its actual application within sustainability science. While scholars generally agree that transdisciplinary research is societally effective, there is scattered and partly conflicting evidence on which aspects of transdisciplinary research foster societal impact. Moreover, the extent to which transdisciplinary research contributes to scientific progress is largely unexplored. This thesis aims to contribute to a better understanding of the actual implementation of transdisciplinary research in sustainability science. Following three aims, this work likes to (1.) contribute to the measurability of transdisciplinary research processes as well as their societal and academic outputs and impacts, to (2.) demarcate transdisciplinary research from other modes of research in sustainability science and to (3.) identify and examine the determinants that shape the contribution of transdisciplinary research to societal action for sustainable development and to scientific knowledge production. To serve these aims a mixed methods approach is applied that combines strong quantitative elements with in-depth qualitative analyses that integrate the perspectives of practitioners. This thesis provides a broad set of indicators to describe and assess transdisciplinary research that translate theoretical concepts form transdisciplinarity theory into observable variables. The indicators offer a holistic perspective on transdisciplinary research by representing research mode characteristics, societal as well as scientific outcomes of research projects and their specific context. To theoretically demarcate transdisciplinary research from other forms of research, a narrative literature review first elaborates the differences between ‘normal science’, political use of scientific knowledge and transdisciplinarity in their underlying logics of problem definition, knowledge production and research utilization. Subsequently, these concepts were compared with perspectives and expectations of practitioners in the forest sector on integrative research settings, showing that practitioner perspectives align the most with conceptualizations of political use of scientific knowledge. Moreover, a cluster analysis of data from 59 research projects identified five research modes that empirically demarcate ideal-typical transdisciplinary research from other research modes within sustainability science: (1) purely academic research, (2.) practice consultation, (3.) selective practitioner involvement, (4.) ideal-typical transdisciplinary research and (5.) practice-oriented research. Based on this finding, transdisciplinary research can be characterized as an intensive, but balanced involvement of practitioners. It incorporates not only the needs and goals of the practitioners but also their norms and values. Ideal-typical transdisciplinary research goes beyond mere consultatory research approaches and must be distinguished from what is conceptualized as applied research. Regression analysis of 81 research projects and statistical group comparisons of the five research mode clusters show that societal and academic outputs and impacts vary with specific project characteristics and combinations of project characteristics defined as research modes. The findings indicate that more interactive research modes reach more societal impacts. In particular, the involvement of practitioners in early project phases and the targeted dissemination of the research results positively affect societal impacts. This finding also aligns with practitioner expectations on integrative research and research utilization, provided by qualitative analysis. Moreover, the quantitative results show that scientific outputs and impacts decrease with the intensity of interactions, indicating a trade-off between societal and scientific outcomes and impacts. Overall, the empirical results of this thesis support the claimed effectiveness of transdisciplinary research in providing societally relevant, applicable knowledge and encourage further funding of transdisciplinary research by funding agencies. The relationships discovered in this study between research mode characteristics and societal as well as academic outputs and impacts can help researchers design and reflect on their research and can inform funding agencies in the design of project calls and research programs. However, the observed lower academic outputs and impacts of more integrative research modes raise the question of how to further strengthen the systematic documentation and accessibility of the results of transdisciplinary sustainability research. Additionally, the observed trade-off between societal and academic impacts of transdisciplinary research highlights the need for strategies to mediate between the dual aim of transdisciplinary research to contribute to societal problem solving and scientific knowledge production. Keywords: transdisciplinarity, sustainability science, transdisciplinary research, societal impact, scientific impact, research mode, research evaluation

Climate change presents a major sustainability challenge to coastal social-ecological systems (SES). The integration of climate change adaptation into processes or structures for coastal governance, however, has been described as challenging. Resilience presents a suitable concept to approach this problem, as it facilitates bridging between the natural and social sciences, as well as between science and policy in an inter- and trans-disciplinary approach. The Intergovernmental Panel on Climate Change also makes use of the concept of resilience and confirms that recent literature increasingly suggests that transformative changes in SES are required to enhance their resilience to climate change. Yet, knowledge gaps still exist on how to enable effective coastal governance to enhance the climate resilience of coastal SES. To address this problem, the importance of actionable knowledge is growing in climate change adaptation, environmental governance, and broader sustainability research. Actionable knowledge refers to knowledge that contributes to solving societal problems and points to actions and processes of change. One way of generating actionable knowledge is the co-production of knowledge with societal stakeholders. Yet, knowledge gaps exist in what methods and approaches may contribute to generating actionable knowledge and what obstacles to knowledge co-production exist especially for early-career researchers (ECRs). This dissertation contributes to research on generating actionable knowledge for coastal governance to enhance the resilience of coastal SES to climate change. It does this by providing theoretical, methodological and empirical insights on three research questions (RQs), laid out in Chapter I. These are: 1) what is a more actionable concept for applying the concept of resilience in coastal governance?; 2) what methods and approaches are suitable to generate actionable knowledge for coastal governance?; and 3) what obstacles to knowledge co-production exist for ECRs and how can they be overcome? The RQs are addressed in five publications, each presenting one chapter of this dissertation. For answering RQ1, Chapter II applies a research synthesis to bring together common themes and challenges documented in resilience, climate change and environmental governance literature. For answering RQ2, in Chapter III-V different methods and approaches for generating actionable knowledge are proposed and tested using a case-study in the SES of Algoa Bay, South Africa. These include i) the analysis of stakeholder agency as an indicator of the ability of stakeholders to act in governance processes; ii) the application of a stakeholder analysis to gain an improved understanding of the current degree of knowledge exchange for climate change adaptation; and iii) the combination of a capital approach framework, and fuzzy cognitive mapping, which shed light on the governance performance for climate change adaptation and on leverage points that can enhance climate resilience. Finally, for answering RQ3, Chapter VI provides a perspective on the obstacles that especially ECRs face, and actions that are needed to create the conditions under which knowledge co-production processes can be successful. This is done by applying a multi-method approach combining an online survey and workshop targeted at ECRs in the marine sciences. Key findings suggest that system and transformative knowledge are particularly important when applying the concept of resilience in coastal governance to generate actionable knowledge. The different methods and approaches that are proposed and tested contribute to generating both system and transformative knowledge. Firstly, they provide an overview of the capacities of different stakeholders to act, shed light on current collaboration and knowledge exchange, and enable the identification of different governance processes for coastal governance and climate change adaptation (system knowledge). Secondly, results have implications for how to improve knowledge exchange and identify leverage points that can enhance overall governance performance, thus providing recommendations on actions and processes that can enhance climate resilience in the case-study area (transformative knowledge). It is also highlighted how knowledge co-production can contribute to generating system and transformative knowledge together with stakeholders, and what actions are needed to build the capacities to translate knowledge into action. Additionally, the findings of this dissertation put forward actions that are needed at different organisational levels of the academic system to facilitate knowledge co-production processes with stakeholders involved in coastal governance. The results of this dissertation have implications for stakeholders and decision-making in the case-study area, as well as for environmental governance, climate change adaptation and broader sustainability research. Implications for stakeholders include recommendations for implementing formal commitments to share climate information across levels and sectors, establishing the role of information providers in the municipality, and reinforcing human capital within the local municipality in Algoa Bay. It also requires more support from the provincial government, such as addressing funding issues, offering training focusing on stakeholders with lower agency and capacities, and improving the overall availability and accessibility of climate information, as well as the priority given to climate change in the Integrated Development Plan. Findings also suggest the need for a more integrated approach to climate change adaptation in coastal planning and management frameworks. It also suggests that the conservation of environmental assets presents an important bottleneck for resilience management and needs to be further prioritised within decision-making. Implications for research include the applicability of methods beyond the context of this dissertation; a more actionable concept for approaching resilience in (coastal) governance systems that can be applied for achieving broader sustainability goals; and a more critical reflection on how transformative research is conducted, and what academic foundation is needed so that it can fulfil its societal goal. Future research may include a combination of the methods applied in this dissertation; qualitative applications of the stakeholder network analysis; and an application of the proposed approach to other case-studies using real-world laboratories. Overall, this dissertation provides theoretical, methodological, and empirical implications and insights into pressing SES problems. It also contributes to advancing the field of transformative research for more societally relevant outcomes in face of climate change and broader sustainability challenges

Stretching is primarily used to improve flexibility, decrease stiffness of the muscle- tendon unit or reduce risk of injury. However, previous animal studies from 1970 to 1990 showed significant hypertrophy effects in skeletal muscle in response to chronic stretching intervention with stretching durations of 30 minutes to 24 hours per day. However, no study in humans was performed using comparatively long stretching durations of more than 30 minutes per day with a daily frequency. The present cumulative dissertation includes six studies aiming to investigate the effects of long-lasting static stretching training on maximum strength capacity, hypertrophy and flexibility in the skeletal muscle. Before starting own experimental studies, a meta-analysis of available animal research was conducted to analyze the potential of long-lasting stretching interventions on muscle mass and maximum strength. To induce long-lasting stretching on the plantar flexors and to improve standardization of the stretch training by quantifying the angle in the ankle joint while stretching, a calf muscle stretching orthosis was developed. In the following experimental studies, the orthosis was used to induce daily long- lasting static stretching stimuli with different stretching durations and intensities in the plantar flexors to assess different morphological and functional parameters. For this, a total of 311 participants were included in the studies and, dependent on the investigation, the effects of daily stretching for 10-120 minutes for six weeks were analyzed. Therefore, effects on maximal isometric and dynamic strength as well as flexibility of the plantar flexors were investigated with extended and flexed knee joint. The investigation of morphological parameters of the calf muscle was performed by determining the muscle thickness and the pennation angle by using sonographic imaging and the muscle cross-sectional area by using a 3 Tesla magnetic resonance imaging measurement. In animals, the included systematic review with meta-analysis revealed increases in muscle mass with large effect size (d = 8.51, p < 0.001), muscle cross-sectional area (d = 7.91, p < 0.001), fiber cross-sectional area (d = 5.81, p < 0.001), fiber length (d = 7.86, p < 0.001) and fiber number (d = 4.62, p < 0.001). The thereafter performed experimental studies from our laboratory showed a range of trivial to large increases in maximum strength of 4.84% to 22.9% with d = 0.2 to 1.17 and ROM of 6.07% to 27.3% with d = 0.16 to 0.87 dependent on stretching time, training level and testing procedure. Furthermore, significant moderate to large magnitude hypertrophy effects of 7.29 to 15.3% with d = 0.53 to 0.84 in muscle thickness and trivial to small increases of 5.68% and 8.82% (d = 0.16 to 0.3) in muscle crosssectional area were demonstrated. The results are discussed based on physiological parameters from animal studies and in the front of knowledge in resistance training, suggesting mechanical tension to be one important factor to induce muscle hypertrophy and maximal strength increases. Further explanatory approaches such as hypoxia and changes in the muscle tendon unit are debated in the following. Since these studies are the first investigations on long-lasting stretch-mediated hypertrophy in humans, further research is needed to explore the underlying mechanisms and confirm the results in different populations to enhance the practical applicability for example in clinical populations when, e.g. counteracting muscular imbalances or sarcopenia in the elderly.

Angststörungen gehören im Kindes- und Jugendalter zu den häufigsten psychischen Störungen. Sie führen zu mittel- und langfristigen psychosozialen individuellen und gesellschaftlichen Beeinträchtigungen und Belastungen, sind entwicklungspsychopathologisch verbunden mit Defiziten in der Emotionsregulation, zeigen eine hohe Komorbidität mit anderen psychischen Störungen wie insbesondere mit depressiven Störungen und weisen zudem eine hohe Rezidiv- und Persistenzneigung sowie eine niedrige Remissionswahrscheinlichkeit auf. Auf dieser Grundlage kommt der Prävention von Angststörungen bei Kindern und Jugendlichen eine besondere Bedeutung zu. Aufgrund eines konstatierten Forschungsdefizits im Zusammenhang mit universeller Angstprävention im Kindes- und Jugendalter ist im Kontext dieser Dissertation das Trainingsprogramm „Super Skills for Life“ von Essau & Ollendick evaluiert worden. Dabei ging es insbesondere um die Überprüfung eines Treatment-Effektes. Das „Super Skills for Life“-Programm ist ein CBT-geführtes Modell, das neben Exposition auch Methoden der Entspannungstherapie und des sozialen Kompetenztrainings impliziert. Als Resilienzaufbauprogramm zeichnet es sich besonders durch die Anwendung der Videofeedbackmethode aus. Im Kontext der schulbasierten Evaluation wurde eine zweifaktorielle Varianzanalyse mit Messwiederholung (Follow-Up-Messung nach sechs Monaten) unter Einbezug von Kovariaten (Bildung, Klassenstufe und Familienstand) und zusätzlich unter Berücksichtigung von Post hoc-Tests (Geschlecht) durchgeführt. Innerhalb der Stichprobe von Grundschulkindern nahmen an der Interventionsgruppe n=77 und an der Kontrollgruppe n=87 Probanden teil. Im Ergebnis konnten in der Zusammenfassung im Wesentlichen keine ausreichenden signifikanten Effekte des Programms hervorgebracht werden, somit konnte kein Treatment-Effekt belegt werden. Abschließend für diese Dissertation wurden Limitationen dieser empirischen Untersuchung wie bspw. die fehlende Randomisierung, der geringe Stichprobenumfang und der einschränkende Regionalitätsbezug diskutiert.

Die Einführung von Industrie 4.0 und der damit verbundene Wandel des Produktionsumfeldes führen zu neuen Herausforderungen, bieten auf der anderen Seite aber auch neue Möglichkeiten für Unternehmen. Ausgehend von den Herausforderungen der Produktionsplanung und Steuerung als zentrales Element der Produktherstellung, z.B. Komplexität, Dynamik und neue Organisationsformen, werden bestehenden Methoden der Reihenfolgeplanung auf ihre Tauglichkeit zur Verwendung hin geprüft. Die Analyse zeigt, dass Aspekte wie die Ableitung von Handlungen und der Transfer von Wissen in unbekannten Situationen zu den größten Herausforderungen für bestehende Verfahren zählen. Die in der Arbeit neu entwickelte Methode zur dynamischen Auswahl und Anpassung von Reihenfolgeregeln in komplexen Fertigungssystemen mit bestärkendem Lernen greift diese Herausforderungen auf und untersucht mögliche Lösungsstrategien. Die im Rahmen der Arbeit neu entwickelte Methode wird über ein Spektrum an unterschiedlichsten Szenarien evaluiert und mit anderen Methoden verglichen. Dabei werden verschiedene Ausprägungen und Komplexitäts-Niveaus von Handlungen, der Beobachtungsraum und die Mengen an benötigten Daten detailliert analysiert. Schlussendlich zeigt sich, dass die neue Methode in der Lage ist, die Anforderungen an die Produktionsplanung- und Steuerung zu erfüllen und in bekannten wie in unbekannten Szenarien gut Leistung zu erbringen. Zusätzlich ist die Methode in der Lage menschenähnliche Leistungen zu bringen und kann in einem realen Anwendungsfall zur Unterstützung der Produktionsplanung und -Steuerung genutzt werden.

Die negativen Auswirkungen des modernen Konsumverhaltens sind heute weithin bekannt, dennoch ist insbesondere die Modebranche weiterhin durch sehr niedrige Preise, kurze Produktlebensdauer und Massenkonsum gekennzeichnet. Die Folgen für Mensch und Umwelt sind gerade in der Kleidungsindustrie frappierend. Eine Veränderung des Konsumverhaltens in der breiten Bevölkerung hin zu einer Reduktion von Neukäufen, einer langen Nutzungsdauer der vorhandenen Kleidung und zum Kauf ökologisch und sozial verträglich hergestellter Produkte ist somit dringend notwendig. Ein wichtiger Erfolgsfaktor für die effektive Ansprache der Konsumierenden durch nachhaltiges Marketing von NGOs oder entsprechende Unternehmen ist die Berücksichtigung handlungsrelevanter Persönlichkeitsmerkmale aufseiten der Zielgruppe. Die wissenschaftliche Literatur zu Prädikatoren nachhaltiger Verhaltensweisen weist darauf hin, dass persönliche Werte eine wichtige Rolle für dessen Umsetzung spielen. Gleichzeitig wirkt sich insbesondere im Kleidungskonsum auch das Geschlecht bzw. Gender der/des Konsumierenden auf das Verhalten aus. Es existieren zahlreiche Hinweise darauf, dass das Geschlecht bzw. Gender zudem im Zusammenhang mit den Werteprioritäten einer Person steht. Ausgehend von dieser Datenlage werden in dieser Arbeit drei Themen mit Relevanz für die Nachhaltigkeitsforschung – persönliche Werte, Geschlecht/Gender und nachhaltiger Kleidungskonsum – zusammengeführt und auf ihre komplexe Wirkungsbeziehung hin untersucht. Auf Grundlage von Fokusgruppeninterviews wird erforscht, welche individuellen Wertorientierungen sich in welcher Weise und welcher Konstellation positiv auf ein nachhaltiges Kleidungskonsumverhalten auswirken und welche geschlechterspezifischen Unterschiede hierbei erkennbar werden. Durch die Berücksichtigung persönlicher konsumrelevanter Motivatoren und deren individueller Ausprägung werden Potenziale für eine zielgerichtete Verstärkung nachhaltigen Konsumverhaltens in der breiten Bevölkerung aufgedeckt. Dazu werden (1) vier Wertorientierungen mit Einfluss auf nachhaltigen Kleidungskonsum identifiziert, (2) ihre kausale Beziehung zu nachhaltigem Kleidungkonsum analysiert, (3) die geschlechtlichen Unterschiede berücksichtigt und (4) mit Gender ein Ansatzpunkt für die Erklärung der gefundenen Unterschiede angeführt. Zur Aufarbeitung der Daten wird die fsQCA zur Untersuchung des Themas nachhaltiger Kleidungskonsum angewandt. Die Natur dieser Auswertungsmethode, welche statt kausaler unidirektionaler Zusammenhänge zwischen zwei Variablen Schnittmengen zwischen zwei oder mehr Phänomenen untersucht, trägt zu einer neuen Perspektive auf die Beziehung zwischen Werten und nachhaltigem Kleidungskonsum bei. Eine wichtige Forschungsleistung dieser Arbeit besteht darin, gerade das Zusammenspiel der verschiedenen Werte zu betrachten und damit ein tieferes Verständnis von wichtigen Einflussfaktoren für nachhaltigen Kleidungskonsum zu ermöglichen. Dies ist ein Ansatz, welcher über die bisher existierenden Forschungserkenntnisse hinausgeht und für zukünftige Forschungsvorhaben zu Motiven für nachhaltigen Konsum hilfreich sein kann. Aus den gewonnenen Erkenntnissen werden Handlungsempfehlungen für die Kommunikation von NGOs und Unternehmen mit nachhaltiger Ausrichtung abgeleitet, wie eine zielgerichtete Ansprache zur Intensitätssteigerung dieser bereits vorhandenen Bedingungen gestaltet werden kann.

The requirements for the design of information and assistance systems in labour-intensive processes are interdisciplinary and have not yet been sufficiently addressed in research. This dissertation analyses, evaluates and describes possibilities for increasing the effectiveness and efficiency of labour-intensive processes through design-optimised socio-technical systems. The work thus contributes to further developing information and assistance systems for industrial applications and use in healthcare. The central dimensions of people, activity, context and technology are the focus of the scientific investigations following the Design Science Research paradigm. Design principles derived from this, a corresponding taxonomy, and a conceptual reference model for the design of socio-technical systems are the results of this dissertation.

Können die kulturellen Praktiken und wertschöpfenden Handlungen innerhalb von Musikkulturen mit dem Begriff der Produktivität erfasst werden? Dieser Frage geht diese Dissertation am Beispiel der Technokultur nach. Sie zeigt auf, wie Menschen in solchen Vergemeinschaftungsformen für sich und andere Werte schaffen. In Abgrenzung zu wirtschaftswissenschaftlichen Formulierungen wird hier von Werte-Schöpfung gesprochen. Zugrundeliegend ist ein kulturwissenschaftliches Verständnis von Produktivität, welches den Fokus auf unterschiedliche Arten der Produktion und Werte-Schöpfung legt. Es wurden Akteur*innen, ihr Handeln und ihre musikalischen, kulturellen, sozialen, sinnstiftenden sowie ökonomischen Produktionen innerhalb der Technokultur auf unterschiedlichen Ebenen analysiert. Dies umfasst Produzierende und Partizipierende, Gemeinschaften, Szenen, Städte, Festivals und Ökonomie. Das methodische Vorgehen basiert auf (Szene-)Ethnographie als Verfahren der Datengenerierung, was Interviews mit Experten (DJs, Produzenten, Labelmacher, Angestellte von Musikwirtschaftsbetrieben, Veranstalter) und Partizipierenden sowie teilnehmende Beobachtungen (Clubs, Festivals, Berlin, Köln, Lärz und Ruhrgebiet) umfasst. Zusätzlich wurden Technotracks musikhermeneutisch analysiert, um die Vielfalt der Affordanzen an Technomusik aufzuzeigen. Zur Datenauswertung wurde auf das Grounded Theory-Verfahren der Situationsanalyse (Clarke 2012) zurückgegriffen. Leitend für die Analyse sind die Konzepte der „Sonic Bodies“ und des „Soundings“ von Julian Henriques (2011), des Musickings (Small 1998) sowie der Begriff des „Sonischen“. Im Zentrum der Arbeit steht das Handeln von Menschen mit Klang und Musik in musikalischen Soziokulturen und der wechselseitige Einfluss mit der umgebenden Stadt und Gesellschaft. Die Dissertation zeigt auf, wie die Sonic Bodies der Technokultur persönliche, soziale, kulturelle und ökonomische Werte für sich schöpfen, auf dieser Grundlage ihr Handeln austarieren und sich mit anderen Produzierenden und Partizipierenden zu temporären oder beständigen Werte-Schöpfungsnetzwerken zusammenschließen. Die Möglichkeiten der Werte-Schöpfung sind durch mehrere Konfigurationen gerahmt. Darunter fallen sozialstrukturelle, subjektive und subkulturelle bzw. kulturindustrielle Faktoren, die das Handeln und die Werte-Schöpfung der Sonic Bodies prägen. Diese umfassen u. a. Faktoren sozialer Ungleichheit, individuelle Faktoren und Faktoren, die der Feldstruktur der Technokultur entspringen.

In seinem ersten Kinofilm „Abschied von gestern“ erzählt Alexander Kluge 1966 den Fall »Anita G.«. Ausgehend von diesem Film stellt sich die Frage nach den Rechtsverhältnissen in Kluges Geschichten: vom Sachverhalt zum Fall, vom Gesetz zur Erzählung, von der Ermittlung, die dem Urteil schließlich widersteht. Interessant ist in diesem Zusammenhang auch die universitäre „Vorgeschichte“ des Autors und Filmemachers. Mit dem Jura-Studium in Marburg und Frankfurt schreibt sich Kluge 1950 in die universitären Abläufe ein, denen er als Referendar institutionell folgt: im Amtsgericht Wiesbaden und im Oberlandesgericht Frankfurt, in der Jugendstrafanstalt, im Landgericht und der Kammer für Handelssachen. An diesen Stationen begegnet er Vorfällen und Prozessen, die seinen filmischen und literarischen Arbeiten voran gehen. Denn Kluges Figuren stehen vor dem Gesetz und folgen eher einer Poetik des Falls als seiner Auflösung.

Diese Arbeit untersucht, wie die massenhafte Verbreitung von Web Videos das Verhältnis von audiovisueller Zeugenschaft und medialem Ereignis beeinflusst: Wie lässt sich das Zusammenspiel von Medien, sozialer Dynamik und Ereignissen beschreiben? Was wird wann unter welchen (medialen) Bedingungen wie zum Ereignis? Wer hat die Deutungshoheit über dieses Ereignis und wie erlangt man sie? Gibt es privilegierte Formen der Zeugenschaft? Und unter welchen Umständen haben diese Zeugnisse politische Relevanz? Keine dieser Fragen ist neu und dennoch stellen sie sich in digitalen Kulturen mit neuer Dringlichkeit und Bedeutung. Denn durch die Proliferation medialer Produktions- und Rezeptionspraktiken sowie die Medialisierung der Distribution multiplizieren Social Media-Plattformen ästhetische, narrative und institutionelle Kontextualisierungsprozesse von Ereignissen. Dies vergrößert mediale Partizipationsmöglichkeiten, geht aber zugleich einher mit Glaubwürdigkeits- respektive Geltungsverlusten herrschender sozialer Akteur*innen und medialer Formen. Die daraus resultierenden medialen wie sozialen Repräsentationskrisen destabilisieren das Feld medialer Zeugenschaft. Sie bilden aber zugleich auch einen Resonanzboden für Kritische Medienereignisse. Unter diesem Titel entwirft die Arbeit ein Konzept sozio-medialer Ereignisse, das weder Medien und Ereignis gegeneinander ausspielt noch das Ereignis zum massenmedialen Genre degradiert. Stattdessen erfasst der Begriff kritischer Medienereignisse soziale und medienästhetische Dynamiken in einem gleichberechtigten Zusammenspiel. Dahinter steht die durch den Vergleich von Rainer Leschkes Theorie medialer Formen mit Pierre Bourdieus Praxistheorie gestützte Annahme, dass mediale und soziale Formen mehr miteinander gemeinsam haben, als es unversöhnliche Gegenüberstellungen von medialem und sozialem Apriori vermuten lassen. Im Sinne einer medienmorphologisch geschulten Bourdieu-Lektüre kann dann von kritischen Medienereignissen die Rede sein, wenn ähnlich gelagerte Krisen in sozialen Kräfte- und medialen Formenfeldern zeitgleich eskalieren – wie es gegenwärtig im doppelten Glaubwürdigkeitsverlust politischer Repräsentant*innen (Akteur*innen) und medialer Repräsentationen (Formen) zu beobachten ist. Es handelt sich hierbei nicht deshalb um Medienereignisse, weil sie durch Medien repräsentiert werden, sondern vielmehr deshalb,weil sie der öffentlich sichtbare Ausdruck medialer Umbrüche sind, in denen soziale und mediale Felddynamiken synchronisiert werden und die Neuaufteilung des Sinnlichen mit der des Sozialen zusammenfällt. In diesem Zusammenhang spielen Web Videos deswegen eine privilegierte Rolle, weil sie als audiovisuelle und kommunikative Prothesen sowohl den Handlungsspielraum von Augenzeug*innen erweitern als auch das Publikum auf eine neue Art und Weise adressieren und einbinden: Man ist nicht länger nur distanzierte Beobachter*in einer Live-Berichterstattung, sondern wirkt aktiv mit am Geschehen und dessen Beglaubigung. Diese neuen, partizipativen Formen der Zeugenschaft erschöpfen sich somit nicht in einer dokumentarischen Funktion, sondern fordern immer auch zur Teilnahme am jeweiligen Ereignis auf. Sie zeichnen sich dabei durch eine radikal subjektive Ästhetik der Authentizität aus, die weniger auf Objektivität als auf affektive Mobilisierung abzielt. Web Videos verändern auf diese Weise das etablierte Kräfte- und Vertrauensverhältnis im soziomedialen Feld der Zeugenschaft in epistemologischer, ethischer und politischer Hinsicht, weil sie dieses Feld für (neue) Formen und Akteur*innen öffnen, die mehr oder weniger bewusst die hegemoniale Position massenmedialer Institutionen und Formen in Frage stellen. Diese Erschütterungen der sozio-ästhetischen Ordnung im Feld der Zeugenschaft offenbaren einen grundsätzlich politischen Gehalt von Web Videos, der immer dann explizit hervortritt, wenn Web Videos Widerspruch und Protest gegen die herrschenden Verhältnisse artikulieren. In kritischen Medienereignissen wie der (gescheiterten) Grünen Revolution in Iran wird daher das politische Potential von Web Videos aktualisiert und situativ beschreibbar. Web Videos machen ihre Betrachter*innen somit in einem doppelten Sinn zu Zeug*innen: Erstens dokumentieren sie ein Geschehen und geben somit der Synchronisation feldspezifischer Krisen des Sozialen und Medialen eine anschauliche mediale Form. Zweitens fungieren sie als Formen des symbolischen Austauschs, die an der Umwertung des symbolischen Kapitals in medialen und sozialen Feldern entscheidend mitwirken. Weil sie somit zugleich Ausdruck wie Katalysatoren dieser Legitimitätsverluste sind, fungieren sie gegenwärtig als ebenso umstrittene wie privilegierte Zeugnisse kritischer Medienereignisse.

Im deutschsprachigen Raum fehlt es an gezielten präventiven Maßnahmen für Kindergartenfachkräfte, um das Emotionswissen von Kindern kontextsensibel und alltagsintegriert über die Sprache in Routinesituationen zu fördern. Diese Lücke soll durch die Entwicklung und Evaluation eines Emotionswissen-Trainings („Ems“) für Kindergartenfachkräfte geschlossen werden. Im 1. Teil soll auf den theoretischen Hintergrund des Konstrukts „Emotionswissen“ eingegangen werden. Darüber hinaus wird erklärt, wie sich das Emotionswissen im Kindergartenalter entwickelt, welche Rolle die Sprache spielt, warum die Förderung wichtig ist und welche aktuellen kommunikationsbasierten Tools geeignet sind, um das Emotionswissen bei Kinder zu fördern. Der folgende Abschnitt beschäftigt sich mit den Auswirkungen fehlender Förderung des Emotionswissens sowie den Fördermöglichkeiten im Kindergarten. Dabei wird auf bereits existierende Präventions- und Interventionsprogramme eingegangen. Im Anschluss folgt die theoretische Einbettung sowie die Entwicklung und Umsetzung von Ems. Die verschiedenen Trainingsinhalte sowie die angewendeten Methoden werden vorgestellt. Dann folgen theoretische Vorüberlegungen sowie die Evaluation von Ems auf vier verschiedenen Ebenen. Abschließend werden in diesem Abschnitt Zielsetzungen und Fragestellungen der Evaluation formuliert. Im folgenden Abschnitt werden dann die verwendeten Methoden näher vorgestellt. Im Ergebnisteil erfolgt zuerst die Analyse der fehlenden Werte. Da in der vorliegenden Arbeit eine hohe Anzahl an fehlenden Werten vorlag, wurden die Daten imputiert und anschließend separat (originale und gepoolte Daten) dargestellt. Es folgt im Anschluss eine Darstellung der methoden- und erwartungsbezogenen Ergebnisse. Im letzten Abschnitt der Arbeit werden die Ergebnisse der Evaluationsstudie interpretiert und in die aktuelle Forschung eingeordnet. Darüber hinaus wird Ems mit drei anderen deutschsprachigen Präventionsprogrammen verglichen. Abschließend werden die Limitationen der Evaluationsstudie besprochen. Es wird auf Anregungen und einen Ausblick für zukünftige Studien eingegangen.

Im naturwissenschaftlichen Unterricht werden Hypothesen geprüft, Modelle genutzt, Experimente durchgeführt, Phänomene mit naturwissenschaftlichen Konzepten erklärt, die naturwissenschaftliche Fachsprache verwendet, gesellschaftliche Anliegen über Nachhaltigkeitskriterien erörtert usw. (KMK, 2004a, 2004b, 2004c). Von diesen Charakteristika des naturwissenschaftlichen Unterrichts können Barrieren ausgehen, die dazu führen, dass nicht alle Schüler*innen an dem naturwissenschaftlichen Lernen partizipieren können (Ferreira González et al., 2021). Schüler*innen können Fehlvorstellungen von naturwissenschaftlichen Konzepten entwickeln oder motorische Schwierigkeiten beim Experimentieren zeigen (Schlüter, 2018). Lehrkräfte stehen vor der Aufgabe, den naturwissenschaftlichen Unterricht inklusiv zu gestalten, wobei diese Barrieren reduziert und den Schüler*innen Zugänge geboten werden sollen. Von den Charakteristika naturwissenschaftlichen Unterrichts können nicht nur Barrieren, sondern auch Potentiale zur inklusiven Gestaltung ausgehen (Ferreira González et al., 2021; Abels & Brauns, 2020). Unter anderem können Phänomene anschaulich, verblüffend sowie auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen präsentiert werden (Menthe & Hoffmann, 2015). Insgesamt fühlen sich Lehrkräfte jedoch noch nicht ausreichend vorbereitet, ihren Unterricht inklusiv zu gestalten (van Miegham et al., 2020). Aus diesem Grund fordern Simon und Moser (2019) hochschuldidaktische Lehrformate für die Professionalisierung für den inklusiven Fachunterricht zu entwickeln. Im BMBF geförderten Projekt Nawi-In (Naturwissenschaftlichen Unterricht inklusiv gestalten) sind wir dieser Forderung nachgegangen, indem die Entwicklung professioneller Kompetenzen für den inklusiven naturwissenschaftlichen Unterricht von Lehramtsstudierenden der Primar- und Sekundarstufe beforscht wurde. Dabei wurden Lehramtsstudierende des naturwissenschaftlichen Primar- und Sekundarstufenunterrichts über drei Semester im Projektbandseminar begleitet. Im ersten Semester haben die Studierenden ihr theoretisches Wissen zum inklusiven naturwissenschaftlichen Unterricht vertieft, im zweiten Semester haben sie im Zuge der Praxisphase (halbjähriges Praktikum in der Schule) eigenen inklusiven naturwissenschaftlichen Unterricht gestaltet, reflektiert und beforscht, im dritten Semester fand die Aufbereitung und Analyse der Daten statt (Brauns et al., 2020). Als Teilprojekt des Nawi-In Projekts setzt diese Arbeit den Schwerpunkt auf drei Fokusse: die Entwicklung des Kategoriensystems inklusiver naturwissenschaftlicher Unterricht (KinU), die Beforschung der professionellen Handlungskompetenz sowie der professionellen Wahrnehmung bzgl. inklusiven naturwissenschaftlichen Unterrichts. Im ersten Fokus geht es sowohl um die Entwicklung und Validierung des KinUs als auch um die Überprüfung der Gütekriterien des KinUs (Brauns & Abels, 2020, 2021b). Zunächst wurden die Charakteristika inklusiven naturwissenschaftlichen Unterrichts, die die Kategorien des KinUs 1.0 darstellen, in einem systematischen Review aus der Literatur (n=297) induktiv abgeleitet. Bei diesem Verfahren wurden insgesamt n=935 Kategorien abgeleitet, die sich auf insgesamt vier Abstraktionsebenen von der allgemeinen Hauptkategorien-, über die Subkategorien-, Code- bis hin zur konkreten Subcode-Ebene des KinUs verteilen. Während zunächst n=16 Kategorien die Verbindung naturwissenschaftlicher Charakteristika mit der inklusiven Umsetzung auf der Hauptkategorien-Ebene gebildet haben, waren es nach der Weiterentwicklung und Überarbeitung des KinUs 2.0 n=15 Hauptkategorien. Die Weiterentwicklung des KinUs fand mithilfe der Validierung durch Datentriangulation statt. Durch die Anwendung des KinUs auf Video- und transkribierte Audiodaten wurden fortlaufend weitere Kategorien induktiv abgeleitet. Das KinU 2.0 besitzt insgesamt über alle vier Ebenen n=2117 Kategorien. Zudem wurde die Struktur des KinUs vereinfacht, sodass die inklusiven Zugänge zu jedem naturwissenschaftlichen Charakteristikum bis zur Code-Ebene als ein gleichbleibendes Muster abgebildet werden können. Mit der Überarbeitung des KinUs wurden die Gütekriterien der qualitativen Forschung empirische Fundierung, Reproduzierbarkeit, Reliabilität, Kohärenz und Limitationen sowie Übertragbarkeit überprüft und begründet bestätigt. Der zweite Fokus bezieht sich auf die Entwicklung und Beforschung der professionellen Handlungskompetenz der Lehramtsstudierenden bzgl. inklusiven naturwissenschaftlichen Unterrichts (Brauns & Abels, eingereicht, in Vorb. a, in Vorb. b). Dabei wurde analysiert, welche inklusiv naturwissenschaftlichen Charakteristika Lehramtsstudierende in ihrem Unterricht implementieren, wie sich ihre professionelle Handlungskompetenz während der Praxisphase entwickelt sowie welche Unterschiede und Gemeinsamkeiten sich für die Primar- und Sekundarstufen bzgl. ihrer professionellen Handlungskompetenz ergeben. Dafür wurden die Unterrichtsvideos, die die Studierenden während der Praxisphase jeweils zweimal von ihrem eigenen Unterricht angefertigt haben, mit dem KinU qualitativ inhaltlich analysiert. Insgesamt haben die Studierenden zwar unterschiedliche Zugänge auf der Subkategorien-Ebene zum naturwissenschaftlichen Unterricht implementiert, allerdings haben sie den Schüler*innen innerhalb dieser Zugänge nur selten verschiedene Optionen geboten. Das bedeutet, dass Studierende beispielsweise zur Anwendung naturwissenschaftlicher Untersuchungsmethoden zwar einen bestimmten Grad an Offenheit und ausgewählte kommunikative Zugänge gestaltet haben, innerhalb der Offenheitsgrade aber nur das geleitete Experimentieren für alle Schüler*innen angeboten haben. Im Vergleich der Schulstufen zeigt sich, dass sich die zunehmende Fachlichkeit von der Primar- zur Sekundarstufe wiederspiegelt. Insgesamt haben die Studierenden von dem ersten zum zweiten Unterrichtsvideo zunehmend mehr inklusiv naturwissenschaftliche Charakteristika in ihren Unterricht implementiert. Im dritten Fokus wurde die professionelle Wahrnehmung von Lehramtsstudierenden bzgl. inklusiven naturwissenschaftlichen Unterrichts beforscht (Brauns & Abels, in Vorb. a, in Vorb. b). Dabei wurde analysiert, welche inklusiv naturwissenschaftlichen Charakteristika Lehramtsstudierende wahrnehmen, wie sich ihre professionelle Wahrnehmung entwickelt sowie welche Unterschiede und Gemeinsamkeiten sich für die Primar- und Sekundarstufe bzgl. ihrer professionellen Wahrnehmung ergeben. Dafür wurden video-stimulierte Reflexionen durchgeführt, wobei die Studierenden Videoszenen bzgl. inklusiven naturwissenschaftlichen Unterrichts beschreiben, interpretieren sowie Handlungsalternativen generieren sollten. Bei den Video-Stimulated Reflections (VSRef) haben die Studierenden eine Videovignette aus einem Sachunterricht zum Thema Löslichkeit reflektiert. Die VSRefs wurden zu drei Zeitpunkten durchgeführt: vor dem ersten Mastersemester und vor sowie nach der Praxisphase im zweiten Mastersemester. Zudem wurden während der Praxisphase jeweils zweimal mit allen Studierenden Video-Stimulated Recalls (VSR) durchgeführt. Dabei haben die Studierenden Ausschnitte ihrer eigenen Unterrichtsvideos reflektiert. Sowohl die VSRef als auch die VSR wurden transkribiert und mit dem KinU qualitativ inhaltlich analysiert. Die Lehramtsstudierenden haben zunehmend mehr inklusiv naturwissenschaftliche Charakteristika in den eigenen und fremden Unterrichtsvideos wahrgenommen. Zwischen den Schulstufen waren nur geringe Unterschiede zu erkennen. Am häufigsten haben die Studierenden Zugänge zur inklusiven Gestaltung der Anwendung naturwissenschaftlicher Untersuchungsmethoden wahrgenommen. Insgesamt zeigt sich, dass die Lehramtsstudierenden ihre professionellen Kompetenzen bzgl. inklusiven naturwissenschaftlichen Unterrichts weiterentwickeln konnten. Zudem wurde mit der Entwicklung des KinUs ein Kategoriensystem zur Beforschung und ein Unterstützungsraster für Lehrkräfte zur Gestaltung inklusiven naturwissenschaftlichen Unterrichts geschaffen. Als Mehrwert für weitere Erkenntnisse im Bereich des inklusiven naturwissenschaftlichen Unterrichts ist es interessant, weitere Daten in die Analyse der professionellen Kompetenzen (angehender) Lehrkräfte einzubeziehen. Beispielsweise können Schüler*innen beobachtet werden, inwiefern sie partizipieren, um mit Bezug auf die Implementierung inklusiv naturwissenschaftlicher Charakteristika Rückschlüsse zu ziehen, inwieweit der naturwissenschaftliche Unterricht tatsächlich inklusiv gestaltet wurde

The academic literature holds high expectations of crowdfunding to foster sustainable development by closing the funding gap for sustainable entrepreneurs. In particular, crowdfunding is considered a promising instrument for transforming existing socio-technical regimes by financing radical innovations of such entrepreneurs. However, this potential has not yet been fully explored. Large knowledge gaps exist especially in the area of investment-based crowdfunding. Therefore, this dissertation addresses the overarching research question of how sustainable entrepreneurs can exploit the full potential of investment-based crowdfunding to develop from niche operators to actors in the socio-technical regime. Five journal articles and one book chapter are included in this PhD project, which use a wide range of quantitative methodologies. In the framework paper, the findings are conceptually evaluated on a meta-level by applying the multi-level perspective. The key insights can be assigned to four categories, including the financing and marketing function, the target group, and the project presentation. The analysis shows that investment-based crowdfunding is suitable to equally fund and market the business ideas of environmental entrepreneurs, since the quest for entering the mass market is highest for such ventures. In contrast, purely social entrepreneurs tend to conduct crowdfunding projects on a smaller scale and probably aim to stay in the niche. Nevertheless, profit-oriented social entrepreneurs are still encouraged to use investment-based crowdfunding for funding and marketing purposes. The prominent display of environmental effects (e.g. the amount of compensated greenhouse gases) and financial incentives (e.g. high interest rates) has a high impact on the investment decision of individuals on investment-based crowdfunding platforms. The findings also suggest that the typical supporter of sustainability-oriented crowdfunding projects is younger than 50 years, has achieved at least a university degree and holds low levels of self-enhancement and conservative values. The case of fairafric is used as a best practice example to demonstrate how crowdfunding can be a stepping stone for sustainability-oriented niche actors to enter the mass market. The fair-trade and organic chocolate manufacturer has undergone six crowdfunding campaigns which enabled it to grow and build a strong community of supporters. The outcomes of this dissertation clarify how sustainable entrepreneurs can unleash the potential of investment-based crowdfunding for financing and marketing purposes.

In political and academic debates, there are increasing voices for a sustainable transformation that culminates in the demand for collaborative human action. Collaborative governance is a promising approach to address the difficult challenges of sustainability through global public and private partnerships between diverse actors of state, market and civil society. The textile and clothing industry (hereafter: textile sector) is an excellent example where a variety of such initiatives have evolved to address the wicked sustainability challenges. However, the question arises whether collaborative governance actually leads to transformation, also because the textile sector still faces various sustainability challenges such as the violation of workers' rights, agriculture and water pollution from toxic chemicals, and emissions from logistics that contribute significantly to climate change. In this dissertation, I therefore question whether and how collaborative governance in the textile sector provides space for, or pathways to, sustainability transformation. In three scientific articles and this framework paper, I use a mixed-methods research approach and follow scholars of sustainability science towards transformation research. First, I conduct a systematic literature review on inter-organizational and governance partnerships before diving into a critical case study on an interactive collaborative governance initiative, the German Partnership for Sustainable Textiles (hereafter: Textiles Partnership). The multi-stakeholder initiative (MSIs) was initiated by the German government in 2015 and brings together more than 130 organizations and companies from seven stakeholder groups. It aims at improving working conditions and reducing environmental impacts in global textile and clothing supply chains. In two empirical articles, I then explore learning spaces in the partnership and the ways in which governance actors navigate the complex governance landscape. For the former, I use a quantitative and qualitative social network analysis based on annual reports and qualitative interviews with diverse actors from the partnership. Then, I use qualitative content analysis of the interviews, policy documents and conduct a focus group discussion to validate assumptions about the broader empirical governance landscape and the social interactions within. Finally, in this framework paper, I use theories of transformation to distinguish forms of change and personal, political and practical spheres of transformation, and reflect on the findings of the three articles in this cumulative dissertation. I argue that collaborative governance in general and MSIs in particular provide spaces for actors to negotiate their diverse interests, values and worldviews, which is a valuable contribution to social learning and interaction for transformation. However, private governance structures and the diversity and unharmonized nature of initiatives in the landscape hinder the realization of the full potential of such partnerships for practical transformation. My case study shows that in such partnerships, structures emerge that impede the full engagement of all actors in constructive conflict for social learning because they create structures in which few are actively involved in making decisions. This traces back to a practical trade-off between learning and achieving governance outcomes. I argue that decisions should not be rushed, but space should be provided for the confrontation of different values and interests to arrive at informed solutions. Additionally, actors in such partnerships are completely overwhelmed by the multiplicity of different and mostly voluntary initiatives and partnerships, which bring different, non-harmonized commitments, so that actors take on varying and sometimes conflicting roles. MSIs are thus limited by the need for stronger state regulation, which in Germany is now leading to the implementation of the Due Diligence Act in June 2021. Collaborative governance initiatives are thus critical platforms where different actors are able to negotiate their values and political interests. However, they need to be embedded in governmental framework conditions and binding laws that transcend national borders, because the industry's challenges also transcend borders. Only in this way can they contribute substantively to transformation. Further research should focus on the interplay between state and private regulation through further case studies in different sectors and foster inter- and transdisciplinary research that allow for spaces for social interaction and learning between science and practice.

Considering the recent success of right-wing populist candidates and parties in the United States and across Europe, there has for some years now been talk among scholars (and the wider public) about a worldwide democratic recession. Levitsky and Ziblatt paint a very gloomy picture when they write that democracy is at risk of dying. Others are not as pessimistic, but they still argue that democracy is in a state of serious disrepair. The younger generations appear to be especially unsupportive of democracy’s liberal principles and more willing to express support for authoritarian alternatives. What these authors overlook, however, is that the publics of advanced industrial societies have experienced an intergenerational value shift. In fact, populations in industrial democracies have become more liberal overall, but not everyone’s mindset is changing at the same speed. It is mainly – but not exclusively – the members of the lower classes that do not keep up. While societies have generally become more liberal, there is increasing alienation between the social classes over these liberal values. Drawing on a more recent trend in social class research with a social cognitive approach, this dissertation contributes to the study of growing anti-democratic tendencies around the world by analyzing the interplay between inequality dynamics and value orientations. The focus lies on investigating the effect socio-cultural polarization (i.e., ideological polarization between social classes) has on civic culture in the mature democracies of the West. The findings suggest that it is not ideological polarization between the social classes that has the greatest negative effect on civic culture, or general civic attitudes and behavior, for that matter. It is the increasing dissent in society about whether the country’s elites are still to be trusted with making the right decisions to increase the average citizen’s quality of life. This difference in opinion manifests itself in a decline in some civic attitudes.

The transition of our energy system towards a generation by renewables, and the corresponding developments of wind power technology enlarge the requirements that must be met by a wind turbine control scheme. Within this thesis, the role of modern, model-based control approaches in providing an answer to present and future challenges faced by wind energy conversion systems is discussed. While many different control loops shape the power system in general, and the energy conversion process from the wind to the electrical grid specifically, this work addresses the problem of power output regulation of an individual turbine. To this end, the considered control task focuses on the operation of the turbine on the nonlinear power conversion curve, which is dictated by the aerodynamic interaction of the wind turbine structure and the current inflow. To enable a power tracking functionality, and thereby account for requirements of the electrical grid instead of operating the turbine at maximum efficiency constantly, an extended operational range is explicitly considered in the implemented control scheme. This allows for an adjustment of the produced power depending on the current state of the electrical grid and is one component in constructing a reliable and stable power system based on renewable generation. To account for the nonlinear dynamics involved, a linear matrix inequalities approach to control based on Takagi-Sugeno modeling is investigated. This structure is capable of integrating several degrees of freedom into an automated control design, where, additionally to stability, performance constraints are integrated into the design to account for the sensitive dynamical behavior of turbines in operation and the loading experienced by the turbine components. For this purpose, a disturbance observer is designed that provides an estimate of the current effective wind speed from the evolution of the measurements. This information is used to adjust the control scheme to the varying operating points and dynamics. Using this controller, a detailed simulation study is performed that illustrates the experienced loading of the turbine structure due to a dynamic variation of the power output. It is found that a dedicated controller allows wind turbines to provide such functionality. Additionally to the conducted simulations, the control scheme is validated experimentally. For this purpose, a fully controllable wind turbine is operated in a wind tunnel setup that is capable of generating reproducible wind conditions, including turbulence, in a wide operational range. This allows for an assessment of the power tracking performance enforced by the controller and analysis of the wind speed estimation error with the uncertainties present in the physical application. The controller showed to operate the turbine smoothly in all considered operating scenarios, while the implementation in the real-time environment revealed no limitations in the application of the approach within the experiments. Hence, the high flexibility in adjusting the turbine operating trajectories and structural design characteristics within the model-based design allows for efficient controller synthesis for wind turbines with increasing functionality and complexity.

Destination websites, which are maintained by destination marketing/management organisations (DMOs), are a key source of information for tourists in the pre-trip phase. DMOs are increasingly applying experiential marketing on their websites to support positive pre-travel online destination experiences (ODEs) and make the vision of the holiday as vivid as possible. Thereby they aim to turn virtual visitors into physical visitors. However, research into technology-driven travel experiences is still in its infancy. In particular, a theoretical understanding of the nature of ODEs arising from destination websites is still lacking. Closing this knowledge gap is of great interest from a theoretical perspective; furthermore, it is of central importance for strategic marketing-controlling of destinations. Therefore, this dissertation is dedicated to an extensive investigation of ODEs on destination websites in the pre-travel phase. The aims were to analyse the influences of experiential design on ODEs, explore the ODE dimensions, and develop and validate a measurement tool for assessing the ODE values of destination websites. In the first qualitative multi-method study (eye-tracking, retrospective think-aloud protocols, semi-structured interviews, and video observations), the objective was to gain an in-depth understanding of the ODE facets in the travel inspiration phase. It was found that the experience dimensions adopted in previous research regarding the product-brand context (sensory, affective, intellectual, social, and behavioural dimensions) also occurred in the ODE context but exhibited some particularities, such as a future-oriented affective component (affective forecasting). Moreover, a supplementary spatio-temporal experience dimension was identified. An online field experiment was subsequently conducted and aimed at assessing the effects of applying experiential marketing on destination websites on ODEs in the travel inspiration phase. Based on the findings of Study 1, an initial attempt at developing an ODE measurement instrument was made and the ODE dimensionality tested. The results showed the theoretically relevant experience dimensions to be less differentiated compared to the product-brand context; instead, they merged into a holistic ODE encompassing several experience facets. Furthermore, it was shown that the application of experiential design enhanced ODEs; however, considering the subjectivity of experiences, the effect was rather small. Accordingly, complex multi-media elements do not automatically increase the experiential effect. In the third study, a quasi-online field experiment was conducted, simulating the travel information phase (higher involvement than Study 2) to re-assess the ODE dimensions and develop and validate a measurement instrument. The results showed the overall ODE to be reflected by two interrelated dimensions that aligned with the dual process theory: hedonic and utilitarian experiences. The facets identified in the first study were largely reflected in these two overarching components. Moreover, a reliable, valid, and parsimonious second-order measure for assessing ODEs was proposed. Overall, the results yielded by this dissertation enhance the scientific understanding of the technology-empowered tourist experience in the currently under-researched pre-travel experience phase. In addition, by proposing a new scale for the measurement of ODEs, this dissertation provides useful methodological advancements that can pave the way for further research in this field. The results will also be of great practical value for DMOs, as they yield a tool for controlling the experiential outcomes of websites as a base for strategic marketing decisions.

Transformative learning is increasingly set to become an essential component in sustainability transformation. This type of learning attracts considerable interest in studying and impulsing a paradigm change to transform our world into a more sustainable one, yet its underlying learning mechanisms have remained overlooked. Although there is an apparent relationship between transformative learning and sustainability transformation, little has been done to systematically explore the contribution to sustainability transformation. This learning theory developed decades ago independently of sustainability discourses; however, it provides an analytical framework for understanding the learning processes, outcomes and conditions in individual and social learning towards sustainability transformation. Against this background, the following research question arises: To which extent can transformative learning lead to sustainability transformation? This doctoral work aims to explore transformative learning processes, outcomes, and conditions occurring and advancing towards sustainability transformation of the textile-fashion industry in Mexico. Taking an exploratory approach, the methods employed were literature reviews to untangle concepts and to construct theoretical pillars to support the empirical research design and data analysis. For data collection, snowball-sampling techniques were used to explore the practice field of the textile-fashion industry in Mexico. Qualitative interviews were employed to gather data about the learning experiences of actors. Qualitative and quantitative methods were required to perform the respective data analysis, the qualitative codification of interviewees’ responses through MAXQDA being the most remarkable one. Analysis of social media content was also utilised to understand the communication and business practices of projects involved in the transformation of the textile-fashion sector. As a result, this work comprises three articles, one a systematic literature review and two empirical research articles, investigating the transformative learning processes of entrepreneurs in the development of sustainability niches. As for the findings of this doctoral work, the use of transformative learning in sustainability transformation requires a careful study of the theory and its conceptual elements. Regarding the case study, transformative learning is inherent in forming and developing sustainability niches as entrepreneurs venture into them: It is individual prior learning, expectations and actions that initiate the path of sustainability transformation while disorienting dilemmas, critical reflection, and discourse accelerate them. Through these stages, it is when individual learning turns into social learning. On the other hand, based on the multi-level perspective, the interplay between the niche, regime and landscape levels generates a space for sustainability transformation and transformative learning. This work contributes to deciphering the black box of learning in sustainability transformations. The principal endeavour was to build the theoretical bridges between this emerging area of inquiry and transformative learning theory, as a significant part of this theoretical construction required drawing upon other research fields such as sustainability transitions and sustainability entrepreneurship. The crosscutting feature of learning in those fields enabled the development of an awareness of boundary objects between those fields (e.g., expectations). Furthermore, this study is pioneering in exploring sustainability transformation processes of the textile-fashion industry in Latin American contexts. The findings of this work can also be extrapolated to other sectors in which entrepreneurs participate, such as local food production, sustainable mobility, among others

Die wissenschaftliche Arbeit analysiert den interkulturellen Austausch zwischen der Türkei und Deutschland auf der Ebene von Forschungskooperationen und bei Akquisitionsgesprächen in der Türkei. Anhand von weiteren Situationsanalysen werden auch die Erfahrungen der Autorin in Deutschland aufgezeigt. Die teilnehmenden Beobachtungen und Situationsanalysen vertiefen empirisch die Frage der kulturellen und sozialen Bedingungen einer Markterschließung im Bereich von menschlichen Beziehungen und ökonomischen Rahmenbedingungen – wobei vor allem Forschungskooperationen in den Feldern von Ernährung und Pharmazie von Interesse sind. Die Analysen der teilnehmenden Beobachtungen werden anhand der Kulturdimensionen von Hofstede durchgeführt, es wird gezeigt inwieweit diese anwendbar sind und mögliche Ergebnisse für die Bewertungen einer Kultur erlauben könnten. Die Kulturdimensionen von Hofstede stehen im Mittelpunkt dieser Arbeit. Zuerst wird die aktuelle politische und wirtschaftliche Lage der Türkei in den letzten 20 Jahren aufgezeigt, dann wird das Konzept der „Interkulturellen Kompetenz“ beleuchtet. Sodann wird das Kulturkonzept von Hofstede im interkulturellen Dialog betrachtet und die allgemeine Kritik an Hofstede dargestellt, auch alternative Theorieansätze werden beschrieben. Die Strategie des Fraunhofer Forschungsverbunds wird über das praktische Vorgehen beleuchtet und Faktoren für den Erfolg beschrieben. Die Arbeit schließt mit einem methodisch-philosophischen Ausblick hinsichtlich des Zusammenhangs vom korrelativen Denken und der Anwendung der Kulturdimensionen von Hofstede.

The doctoral dissertation deals with the problems of the diagnosis of rolling bearings using recurrence analysis. The main topic is the influence of radial internal clearance on the change of dynamics in a self-aligning double-row ball bearing with a tapered bore, in which the axial preload can control this parameter in a wide range. The dissertation began with an analysis of the state of knowledge, where the works related to the analyzes of the impact of radial clearance on the dynamics of rolling bearings have been cited so far. In the next part of the dissertation, the thesis was formulated and activities related to its proving were defined. The theoretical part was supplemented with the basics related to vibroacoustic diagnostics of rolling bearings and presented methods that can be used for their diagnostics. The research on proving the thesis was started with the preparation of a mathematical model in which a change in the damping coefficient in the field of radial clearance was adopted, a difference in the clearance value for a given row of balls was proposed, and the influence of shape errors and radial shaft endplay on the dynamics of the tested bearing was taken into account. During the dynamics tests, the radial clearance was adopted as a bifurcation parameter, and on the basis of the bifurcation diagram, it was possible to indicate the characteristic areas of bearing operation due to the radial internal clearance. In order to verify the model, experimental tests were carried out with a series of bearings in which the radial clearance was changed in a wide range possible to be physically realized. Recurrence analysis was used for both the dynamic response obtained from model and experimental studies. Owing to the comparative analysis of the dynamic response, recurrence quantificators were selected that are most susceptible to changes in radial clearance to bearing dynamics. Moreover, as a result of the research, it was possible to select a narrow range of radial clearance, ensuring the smoothest operation of the tested bearing.

Extracting meaningful representations of data is a fundamental problem in machine learning. Those representations can be viewed from two different perspectives. First, there is the representation of data in terms of the number of data points. Representative subsets that compactly summarize the data without superfluous redundancies help to reduce the data size. Those subsets allow for scaling existing learning algorithms up without approximating their solution. Second, there is the representation of every individual data point in terms of its dimensions. Often, not all dimensions carry meaningful information for the learning task, or the information is implicitly embedded in a low-dimensional subspace. A change of representation can also simplify important learning tasks such as density estimation and data generation. This thesis deals with the aforementioned views on data representation and contributes to them. We first focus on computing representative subsets for a matrix factorization technique called archetypal analysis and the setting of optimal experimental design. For these problems, we motivate and investigate the usability of the data boundary as a representative subset. We also present novel methods to efficiently compute the data boundary, even in kernel-induced feature spaces. Based on the coreset principle, we derive another representative subset for archetypal analysis, which provides additional theoretical guarantees on the approximation error. Empirical results confirm that all compact representations of data derived in this thesis perform significantly better than uniform subsets of data. In the second part of the thesis, we are concerned with efficient data representations for density estimation. We analyze spatio-temporal problems, which arise, for example, in sports analytics, and demonstrate how to learn (contextual) probabilistic movement models of objects using trajectory data. Furthermore, we highlight issues of interpolating data in normalizing flows, a technique that changes the representation of data to follow a specific distribution. We show how to solve this issue and obtain more natural transitions on the example of image data.