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Die Entfernung von Phosphor aus Abwasser bleibt ein Forschungsthema, das in Zukunft nur an Wichtigkeit gewinnen kann. Das wird durch die Umweltauswirkungen der Eutrophierung und den Verlust eines essentiellen Nährstoffes für die Nahrungsmittelproduktion dessen Knappheit immer offensichtlicher wird, immer deutlicher. Auf Kläranlagen werden heute hauptsächlich zwei Techniken verwendet um Phosphor zu entfernen, biologisch aktive Verfahren wie das Enhanced Biological Phosphorus Removal (EBPR) Verfahren und Fällungstechniken unter Verwendung von Metallsalzen. Bei beiden Methoden gibt es gegenwärtig Schwierigkeiten wie z.B. die Instabilität des EBPR Prozesses wegen des Mangels an Wissen über die Grundlagen des Stoffwechselprozesses. Bei der Verwendung von Fällungsmitteln kommt es zu vielen Nachteilen im Zusammenhang mit der Nachbehandlung des Schlammes, bei der Entsorgung kommt es zu dem Verlust der Schlammmassen und damit auch des Phosphors aus dem Nährstoffkreislauf. Das Ergebnis dieser Forschung ist, dass es möglich ist, die Phosphorspeicherkapazität von Belebtschlamm zu erhöhen wenn dieser spezifische Anforderungen erfüllt. Diese Anforderungen werden wie folgt zusammengefasst: Die Schlammmasse muss in der Lage sein, EBPR Prozesse zu entwickeln, auch muss der Schlamm aus einem Belebungsbecken-System kommen, weil die Schlammflocken unter den Umgebungsbedingungen des Reaktors stabilisiert worden sind. Schließlich muss der Belebtschlamm aus einem Verfahren kommen, bei dem man für die Phosphorentfernung keine Metallsalze verwendet. Die erhöhte Phosphorstoffspeicherkapazität der Belebtschlammmassen in Verbindung mit der Möglichkeit den Phosphor aus dem Belebtschlamm über Rücklösung in die wässrige Phase wieder gewinnen zu können, bietet großes Potential in der Zukunft einen in der Abwasserwirtschaft geschlossenen Phosphorkreislauf zu entwickeln und so den Verlust des wichtigen Nährstoffes nachhaltig zu verhindern.
Auch wenn das Entflechtungsmodell des Independent Transmission Operators vorsieht, dass die Muttergesellschaft durch Anteile Eigentum an dem Übertragungs- bzw. Fernleitungsnetzbetreiber behält, bestehen organisationsrechtliche Vorgaben, um die Unabhängigkeit zu gewährleisten. Allein durch den Aufsichtsrat kann die Muttergesellschaft ihre Interessen mittelbar vertreten. Doch über die Auslegung der Zusammensetzung gemäß § 10d Abs. 3 EnWG besteht Unklarheit. Vor allem bei Anwendung des DrittelbG besteht eine Inkompatibilität zwischen energie- und mitbestimmungsrechtlichen Vorgaben, die sich in der uneinheitlichen Zusammensetzung in der Praxis niederschlägt. Diese Arbeit beschäftigt sich daher mit Auslegungsmöglichkeiten und Vorschläge hinsichtlich der Zusammensetzung.
Recent studies have confirmed that the aquatic ecosystem is being polluted with an unknown cocktail of pharmaceuticals, their metabolites and/or their transformation products (TPs). Although individual pharmaceuticals are typically present at low concentrations, their continuous input into the aquatic ecosystem and their toxic and persistent presence are the major environmental concerns. Therefore, it is necessary to assess the environmental risk caused by these aquatic pollutants. Data on exposure are required for quantitative risk assessment of parent compounds and their transformation products (TPs) and/or metabolites. Such data are mostly missing, especially for TPs, because of the non-availability of TPs and very often metabolites for experimental testing. Therefore, the application of different in silico tools for qualitative risk assessment can be used. Also, the presence of these micro-pollutants (active pharmaceutical ingredients, APIs) in the aquatic cycle are increasingly seen as a challenge to the sustainable management of water resources worldwide due to ineffective effluent treatment and other measures for their input prevention. Given the poor prognosis for effluent treatment (‘end of the pipe’ approach) for input prevention of APIs in the environment, it is necessary to focus on the ‘beginning of the pipe’ strategy. The very beginning of the pipe is the molecules themselves. Therefore, novel approaches are needed like designing greener pharmaceuticals, i.e. better biodegradable ones in the aquatic environment after their release. Therefore, the present research work focused on two important topics a) assessment of the environmental risk associated with the presence of highly prescribed drugs and their TPs; b) demonstrating the feasibility of the ‘benign by design’ concept for designing biodegradable drug derivatives, which will have the better biodegradability in the environment after their release. The present thesis includes four research articles (1-4) which address these approaches. The first article is about the qualitative environmental risk assessment using the example of transformation products formed during photolysis (photo-TPs) of Diatrizoic acid (DIAT). Photolysis is the chemical reaction in which the compound is broken down by photons and often in combination with hydroxyl radicals. Photolysis is the most common abatement process of micro-pollutants in the environment. The qualitative risk assessment of DIAT and selected photo-TPs was performed by the PBT approach (i.e. Persistence, Bioaccumulation and Toxicity), using chemical analysis, experimental biodegradation test assays, QSAR models with several different toxicological endpoints and in silico read-across approaches. The second article addresses a tiered approach of implementing green and sustainable chemistry principles for theoretically designing better biodegradable and pharmacologically potent pharmaceuticals derivatives. Photodegradation process coupled with LC-MSn analysis, biodegradability testing and in silico tools such as quantitative structure-activity relationships (QSAR) analysis and molecular docking proved to be a very significant approach for the preliminary stages of designing chemical structures that would fit into the ´benign by design´ concept in the direction of green and sustainable pharmacy. Metoprolol (MTL) was used as an example. The third article was also the conceptual framework to get new drug derivatives that are biodegradable in order to tackle the global challenge of micro-pollutants in the aquatic cycle. This study increased the knowledge about the role of the attachment of certain functionalities to the parent drug molecule for its biodegradability whilst conserving drug-likeness. This approach was in the past a totally neglected issue within drug development. Atenolol (ATL), a selective β1 blocker, was selected as an example to incorporate the additional attribute such as biodegradability into its molecular structure while conserving its substructures responsible for β adrenergic receptor blocker activity. In fourth article, the concept of designing green biodegradable pharmaceuticals has been proven through expanded experimental analysis setting out from the experiences collected as described in article two and three. This study could be considered as a more extensive feasibility study of rational design of green drug derivatives. The non-selective β-blocker Propranolol (PPL) was used as an example. The risk assessment study (Article #1) contributes in enhancing the existing knowledge about the life cycle and behavior (fate) of pharmaceuticals with a special focus on photo-TPs which are generally formed during advanced effluent treatment and enter as such into the environment. Based on the obtained results, the application of the in silico tools for qualitative risk assessment analysis increased knowledge space about the environmental fate of TPs in case of their non-availability for experimental testing. The benign by design studies (Article #2-4) were based on the knowledge and experience collected during the work on DIAT. It demonstrated the feasibility of a novel approach of designing comparatively better degradable and pharmacological potent derivatives through the implementation of ´green chemistry´ principles. However, the present approach is in the juvenile stage and further knowledge has to be collected beforehand for the full implementation of this approach into drug development.
This thesis makes an important contribution to better understanding biodiversity and ecosystem function relationships across trophic levels in forests - aspects that are still underrepresented in BEF research. Ongoing biodiversity loss can be expected to change important trophic interaction pathways in these ecosystems, making increased efforts in exploring the mechanisms underlying, and the drivers determining, the impact of trophic complexity on the relationships between biodiversity and ecosystem functioning a crucial objective for holistic approaches to BEF research.
Freiwilligenarbeit spielt in der Schweiz wie in vergleichbaren Ländern eine wichtige Rolle für Nonprofit- und öffentliche Organisationen. Betroffen sind die Anbieter von Freiwilligenarbeit vom gesellschaftlichen Wertewandel, den Herausforderungen der Globalisierung, den Chancen und Risiken neuer Technologien, dem Umgang mit demographischen und bildungspolitischen Entwicklungen, mit konkreten Auswirkungen auf die Arbeitstätigkeit der Freiwilligen. Die zunehmende Spezialisierung der Freiwilligenarbeit erfordert zusätzliche Investitionen in Aus- und Weiterbildungsmöglichkeiten, differenzierte Formen der Anerkennung und neue Karrieremuster. Ebenso zeichnet sich eine zunehmende Formalisierung in den personalen und sozialen Rahmenbedingungen ab, mit denen die Anbieter von Freiwilligenarbeit konfrontiert sind. Diese Trends belasten in erster Linie die personal- und finanzschwächeren Organisationen mit limitierten Ressourcen und Wissenspotenzialen. Während die Bedeutung der Freiwilligenarbeit für Gesellschaft, Wirtschaft und NPO gut dokumentiert ist, insbesondere anlässlich des UNO-Jahres der Freiwilligen und der Studien in dessen Folge, geben nur wenige Studien detailliert Auskunft über das Management von Freiwilligen. Da der Begriff Freiwilligenmanagement ebenso unklar und unerforscht ist wie die benötigten Werkzeuge und Instrumente, Strategien und Ansätze und die sich ergebenden Konsequenzen, wird auch die Frage der Relevanz eines Managements von Freiwilligen in der Literatur kontrovers diskutiert. Erste Recherchen brachten Quellen zu Tage, die sich mit unterschiedlichen Aspekten des Managements von NPO befassen. In grossem Umfang liegt Literatur vor zu Organisation, Marketing und Unternehmensführung. Spezifische Publikationen, die sich ganzheitlich mit der systematischen Führung von Freiwilligen befassen, sind dünn gesät. Angesichts der Tatsache, dass sich NPO zunehmend mit einer Professionalisierung der Freiwilligenarbeit auseinandersetzen müssen, besteht hier ein Defizit an theoretischer und praxisorientierter Literatur. Grundsätzlich lässt sich erkennen, dass sich die Wissenschaft allgemein schwer tut, quantitativ- empirische Erkenntnisse über NPO zu gewinnen, da die staatlichen Kontrollen und damit auch die gesetzliche Datenerfassung häufig ungenügend sind. Bis anhin existiert für die Schweiz kein Gesamtbild darüber, wie Freiwilligenmanagement praktiziert wird. Grundsätzlich kann man davon ausgehen, dass NPO den Einsatz von Freiwilligen bewusst führen und managen. Allerdings stützen sie sich dabei eher auf praktische Erfahrung als auf systematisiertes Managementwissen. Angesichts der vorgefundenen Forschungsdefizite möchte die vorliegende Arbeit helfen, das Gesamtverständnis über das Freiwilligenmanagement zu verbessern, sowohl hinsichtlich der vorliegenden Praxis als auch der dazugehörigen Personalpolitik. Im engeren Fokus stehen Notwendigkeit und Entwicklung des Freiwilligenmanagements innerhalb Schweizer NPO und die Frage, wieweit Freiwilligenmanagement relevant ist im Kontext unbezahlter Arbeit sowie die Identifikation relevanter Einflussgrössen. Das Ziel dieser Studie ist es, basierend auf einer Bestandsaufnahme des Freiwilligenmanagements in NPO der Schweiz, einen Überblick zu vermitteln zum Verständnis der Rolle des Freiwilligenmanagements im Kontext der Organisation und der unterschiedlichen Ausprägungen insbesondere der personalen Arbeit innerhalb der unterschiedlichen Typen von NPO. Es wird versucht, verschiedene Ansätze des Freiwilligen-managements zu qualifizieren und grössenklassen-adäquate Empfehlungen zu geben für die Gestaltung effizienter und effektiver Einsätze des Freiwilligenmanagements im Sinne des Auftrags der NPO. Darüber hinaus steht die Entwicklung eines Praxisführers an. Abschliessend wird im engeren Kontext der Arbeit auf offene Forschungsfragen hingewiesen.
Die Arbeit analysiert den Einfluss von Arbeitsmarktregimen auf das Sparverhalten privater Haushalte in Deutschland und Großbritannien aus einer vergleichenden Perspektive. Im Zentrum steht dabei die Frage, ob das Sparvermögen abhängig beschäftigter Personen durch ihre Angst vor Arbeitslosigkeit beeinflusst wird. Die Untersuchung widmet sich dem Einfluss von Institutionen auf individuelles Verhalten in unterschiedlichen nationalen Kontexten: geringere Dynamik des deutschen Arbeitsmarktes – operationalisiert über die durchschnittliche Verweildauer in Arbeitslosigkeit – und entsprechend höhere individuelle Angst vor Arbeitslosigkeit tragen demnach zur Erklärung bei, warum die aggregierten Sparquoten privater Haushalte in kontinental-europäischen deutlich höher sind als in angelsächsischen Wohlfahrtsstaaten. Die theoretische Fundierung auf der Mikroebene liefert ein Buffer-Stock Saving-Modell, wonach sich Individuen gegen Einkommensvolatilität durch das Anhäufen von Sparvermögen absichern (Vorsichtssparen). Anhand von Panel-Daten abhängig beschäftigter Personen in Deutschland (SOEP) und Großbritannien (BHPS) ergibt sich unter Kontrolle für Konsumpräferenzen und weitere Einflussfaktoren in Deutschland bei Einverdiener-Haushalten ein Vorsichtsmotiv, das durchschnittlich einem Drittel des liquiden Vermögens entspricht, wohingegen sich kein vergleichbarer Effekt in Großbritannien zweigt.