@phdthesis{Ellenbeck2023,
  author    = {Ellenbeck, Saskia},
  title     = {Zwischen Modellierung und Stakeholderbeteiligung - Wissensproduktion in der Energiewendeforschung},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {130},
  year      = {2023},
  abstract  = {Die Dekarbonisierung des Energiesystems ist Teil der international im Rahmen des Pariser Klimaabkommens beschlossenen CO2-Minderungsstrategie zur Bek{\"a}mpfung des Klimawandels. Nach den Verhandlungen und Beschl{\"u}ssen der Klimaziele stehen politische Entscheider weltweit nun vor der Frage, wie sie diese erreichen k{\"o}nnen. Dies produziert eine hohe politische Nachfrage nach Wissen um die direkten und indirekten Effekte verschiedener Instrumente und potentiellen Entwicklungspfade einer Energiewende. Dieser gesellschaftliche Bedarf an wissenschaftlichen Antworten zu L{\"o}sungsoptionen wurde im Rahmen einer Klimafolgenforschung, genauer einer Klimapolitikfolgenforschung, aufgenommen. Der relativ neue Zweig einer Energiewendeforschung hat sich weltweit entwickelt, steht dabei allerdings vor der doppelten Herausforderung: Erstens befindet sich das Objekt der Forschung nicht im luftleeren Raum, sondern innerhalb {\"o}konomischer, sozialer und politischer Zusammenh{\"a}nge, hier gesellschaftliche Einbettung genannt. Denn die Frage, wie die Energiewende erreicht werden kann, wird auch außerhalb der Wissenschaft debattiert und stellt damit ein Aushandlungsfeld unterschiedlicher Interessen und Narrative dar. Zweitens befindet sich das zu untersuchende Objekt in der Zukunft, hier unter dem Terminus des strukturellen Nicht-Wissens zusammengefasst. Diese beiden Bedingungen f{\"u}hren dazu, dass konventionelle Methoden der empirischen Sozialforschung nicht greifen und eine {\"O}ffnung und Transformation der Wissenschaft in Hinblick auf neue Methoden vonn{\"o}ten ist (Nowotny 2001, Ravetz 2006, Schneidewind 2013). In dieser Arbeit untersuche ich zwei M{\"o}glichkeiten, wie mit der Herausforderung, Wissen unter der Bedingung des strukturellen Nicht-Wissens und der gesellschaftlichen Einbettung zu produzieren, in der Energiewendeforschung umgegangen wird. Einerseits wird dies durch die Einbeziehung von Stakeholdern, also nicht-wissenschaftlicher Akteure, in den Forschungsprozess getan. Andererseits ist die Nutzung von komplexen {\"o}konometrischen Modellen zur Berechnung von Implikationen und energiewirtschaftlichen Entwicklungspfaden zu einem zentralen Mittel der Wissensgenerierung in der Energiewendeforschung avanciert. Damit wird der als Problem verstandenen strukturellen Bedingung des Nicht-Wissens insofern begegnet, als dass die Ergebnisse von Stakeholder-Involvement und von Modellierungsarbeiten zweifelsohne neues Wissen zur Verf{\"u}gung stellen. Uneinigkeit besteht jedoch darin, wor{\"u}ber dieses Wissen etwas aussagt: Sind es Interessen oder legitime Perspektiven, die Stakeholder in den Forschungsprozess einbringen und sind Modelle vereinfachte Darstellungen der Welt oder sind sie Ausdruck der Vorstellung des Modellierers?},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Dehne2021,
  author    = {Dehne, Julian},
  title     = {M{\"o}glichkeiten und Limitationen der medialen Unterst{\"u}tzung forschenden Lernens},
  doi       = {10.25932/publishup-49789},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-497894},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xvii, 404},
  year      = {2021},
  abstract  = {Forschendes Lernen und die digitale Transformation sind zwei der wichtigsten Einfl{\"u}sse auf die Entwicklung der Hochschuldidaktik im deutschprachigen Raum. W{\"a}hrend das forschende Lernen als normative Theorie das sollen beschreibt, geben die digitalen Werkzeuge, alte wie neue, das k{\"o}nnen in vielen Bereichen vor. In der vorliegenden Arbeit wird ein Prozessmodell aufgestellt, was den Versuch unternimmt, das forschende Lernen hinsichtlich interaktiver, gruppenbasierter Prozesse zu systematisieren. Basierend auf dem entwickelten Modell wurde ein Softwareprototyp implementiert, der den gesamten Forschungsprozess begleiten kann. Dabei werden Gruppenformation, Feedback- und Reflexionsprozesse und das Peer Assessment mit Bildungstechnologien unterst{\"u}tzt. Die Entwicklungen wurden in einem qualitativen Experiment eingesetzt, um Systemwissen {\"u}ber die M{\"o}glichkeiten und Grenzen der digitalen Unterst{\"u}tzung von forschendem Lernen zu gewinnen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Baeckemo2022,
  author    = {B{\"a}ckemo, Johan Dag Valentin},
  title     = {Digital tools and bioinspiration for the implementation in science and medicine},
  doi       = {10.25932/publishup-57145},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-571458},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xiv, 108},
  year      = {2022},
  abstract  = {Diese Doktorarbeit untersucht anhand dreier Beispiele, wie digitale Werkzeuge wie Programmierung, Modellierung, 3D-Konstruktions-Werkzeuge und additive Fertigung in Verbindung mit einer auf Biomimetik basierenden Design\-strategie zu neuen Analysemethoden und Produkten f{\"u}hren k{\"o}nnen, die in Wissenschaft und Medizin Anwendung finden. Das Verfahren der Funkenerosion (EDM) wird h{\"a}ufig angewandt, um harte Metalle zu verformen oder zu formen, die mit normalen Maschinen nur schwer zu bearbeiten sind. In dieser Arbeit wird eine neuartige Kr{\"u}mmungsanalysemethode als Alternative zur Rauheitsanalyse vorgestellt. Um besser zu verstehen, wie sich die Oberfl{\"a}che w{\"a}hrend der Bearbeitungszeit des EDM-Prozesses ver{\"a}ndert, wurde außerdem ein digitales Schlagmodell erstellt, das auf einem urspr{\"u}nglich flachen Substrat Krater auf Erhebungen erzeugte. Es wurde festgestellt, dass ein Substrat bei etwa 10.000 St{\"o}ßen ein Gleichgewicht erreicht. Die vorgeschlagene Kr{\"u}mmungsanalysemethode hat das Potenzial, bei der Entwicklung neuer Zellkultursubstrate f{\"u}r die Stammzellenforschung eingesetzt zu werden. Zwei Arten, die in dieser Arbeit aufgrund ihrer interessanten Mechanismen analysiert wurden, sind die Venusfliegenfalle und der Bandwurm. Die Venusfliegenfalle kann ihr Maul mit einer erstaunlichen Geschwindigkeit schließen. Der Schließmechanismus kann f{\"u}r die Wissenschaft interessant sein und ist ein Beispiel f{\"u}r ein so genanntes mechanisch bi-stabiles System - es gibt zwei stabile Zust{\"a}nde. Der Bandwurm ist bei S{\"a}ugetieren meist im unteren Darm zu finden und heftet sich mit seinen Saugn{\"a}pfen an die Darmw{\"a}nde. Wenn der Bandwurm eine geeignete Stelle gefunden hat, st{\"o}ßt er seine Haken aus und heftet sich dauerhaft an die Wand. Diese Funktion k{\"o}nnte in der minimalinvasiven Medizin genutzt werden, um eine bessere Kontrolle der Implantate w{\"a}hrend des Implantationsprozesses zu erm{\"o}glichen. F{\"u}r beide Projekte wurde ein mathematisches Modell, das so genannte Chained Beam Constraint Model (CBCM), verwendet, um das nichtlineare Biegeverhalten zu modellieren und somit vorherzusagen, welche Strukturen ein mechanisch bi-stabiles Verhalten aufweisen k{\"o}nnten. Daraufhin konnten zwei Prototypen mit einem 3D-Drucker gedruckt und durch Experimente veranschaulicht werden, dass sie beide ein bi-stabiles Verhalten aufweisen. Diese Arbeit verdeutlicht das hohe Anwendungspotenzial f{\"u}r neue Analysenmethoden in der Wissenschaft und f{\"u}r neue Medizinprodukte in der minimalinvasiven Medizin.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Bergner2003,
  author    = {Bergner, Andreas G. N.},
  title     = {Lake-level fluctuations and Late Quaternary climate change in the Central Kenya Rift},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001428},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2003},
  abstract  = {Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Rekonstruktion von Klima in historischen Zeiten im tropischen Ostafrika. Nach einer {\"U}bersicht {\"u}ber die heutigen klimatischen Bedingungen der Tropen und den Besonderheiten des ostafrikanischen Klimas, werden die M{\"o}glichkeiten der Klimarekonstruktion anhand von Seesedimenten diskutiert. Es zeigt sich, dass die hoch gelegenen Seen des Zentralen Keniarifts, als Teil des Ostafrikanischen Grabensystems, besonders geeignete Klimaarchive darstellen, da sie sensibel auf klimatische Ver{\"a}nderungen reagieren. Ver{\"a}nderungen der Seechemie, wie sie in den Sedimenten aufgezeichnet werden, eignen sich um die nat{\"u}rlichen Schwankungen in der Quart{\"a}ren Klimageschichte Ostafrikas nachzuzeichnen. Basierend auf der guten 40Ar/39Ar- und 14C-Datierbarkeit der Seesedimente wird eine Chronologie der pal{\"a}o{\"o}kologischen Bedingungen anhand von Diatomeenvergesellschaftungen restauriert. Dabei zeigen sich f{\"u}r die Seen Nakuru, Elmenteita und Naivasha kurzfristige Transgression/ Regressions-Zyklen im Intervall von ca. 11.000 Jahren w{\"a}hrend des letzten (ca. 12.000 bis 6.000 J.v.H.) und vorletzten Interglazials (ca. 140.000 bis 60.000 J.v.H.). Zus{\"a}tzlich kann ein allgemeiner, langfristiger Trend der Seeentwicklung von großen Frischwasserseen hin zu st{\"a}rker salinen Gew{\"a}ssern innerhalb der letzen 1 Mio. Jahre festgestellt werden. Mittels Transferfunktionen und einem hydro-klimatischen Modellansatz k{\"o}nnen die restaurierten limnologischen Bedingungen als klimatische Schwankungen des Einzugsgebietes interpretiert werden. Wenngleich auch der zus{\"a}tzliche Einfluss von tektonischen Ver{\"a}nderungen auf das Seeeinzugsgebiet und das Gewicht ver{\"a}nderter Grundwasserstr{\"o}me abgewogen werden, zeigt sich, dass allein geringf{\"u}gig erh{\"o}hte Niederschlagswerte von ca. 30±10 \% zu dramatischen Seespiegelanstiegen im Zentralen Keniarift f{\"u}hren. Aufgrund der etablierten hydrrologisch-klimatischen Wechselwirkungen werden R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die nat{\"u}rliche Variabilit{\"a}t des ostafrikanischen Klimas gezogen. Zudem wird die Sensitivit{\"a}t der Keniarift-Seen in Bezug auf die St{\"a}rke der {\"a}quatorialen Insolation und hinsichtilch variabler Oberfl{\"a}chenwassertemperaturen des Indischen Ozeans bewertet.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Becker2013,
  author    = {Becker, Basil},
  title     = {Architectural modelling and verification of open service-oriented systems of systems},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-70158},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2013},
  abstract  = {Systems of Systems (SoS) have received a lot of attention recently. In this thesis we will focus on SoS that are built atop the techniques of Service-Oriented Architectures and thus combine the benefits and challenges of both paradigms. For this thesis we will understand SoS as ensembles of single autonomous systems that are integrated to a larger system, the SoS. The interesting fact about these systems is that the previously isolated systems are still maintained, improved and developed on their own. Structural dynamics is an issue in SoS, as at every point in time systems can join and leave the ensemble. This and the fact that the cooperation among the constituent systems is not necessarily observable means that we will consider these systems as open systems. Of course, the system has a clear boundary at each point in time, but this can only be identified by halting the complete SoS. However, halting a system of that size is practically impossible. Often SoS are combinations of software systems and physical systems. Hence a failure in the software system can have a serious physical impact what makes an SoS of this kind easily a safety-critical system. The contribution of this thesis is a modelling approach that extends OMG's SoaML and basically relies on collaborations and roles as an abstraction layer above the components. This will allow us to describe SoS at an architectural level. We will also give a formal semantics for our modelling approach which employs hybrid graph-transformation systems. The modelling approach is accompanied by a modular verification scheme that will be able to cope with the complexity constraints implied by the SoS' structural dynamics and size. Building such autonomous systems as SoS without evolution at the architectural level --- i. e. adding and removing of components and services --- is inadequate. Therefore our approach directly supports the modelling and verification of evolution.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Baufeld2005,
  author    = {Baufeld, Ralf},
  title     = {GIS-gest{\"u}tzte Prognose der Biotopentwicklung auf Grundlage von Biotoptypen- und Vegetationserhebungen auf geplanten R{\"u}ckdeichungsfl{\"a}chen an der Mittleren Elbe in Sachsen-Anhalt},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2523},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Durch die anthropogene Nutzung sind viele Auen in Mitteleuropa ver{\"a}ndert worden, wobei insbesondere die Retentionsfl{\"a}chen stark verringert wurden. W{\"a}hrend Auen seit l{\"a}ngerem im Fokus der wissenschaftlichen Bearbeitung stehen, gibt es bisher große Wissensdefizite in der Frage der Auenreaktivierungen. Zum einen sind derartige Projekte bisher kaum verwirklicht und zum anderen ist ein langfristiges Monitoring notwendig, um die Anpassung von Bioz{\"o}nosen an die ver{\"a}nderten Standortbedingungen beobachten zu k{\"o}nnen. Um die Folgen derartiger Eingriffe zu analysieren, bieten sich computergest{\"u}tzte Modellierungen der Landschaftsentwicklung an, wie sie in der vorliegenden Arbeit verwirklicht wurden. Ziel der Arbeit war, mit Hilfe eines Geografischen Informationssystems (GIS) das Entwicklungspotenzial der Landschaft bei verschiedenen R{\"u}ckdeichungsvarianten auf der Ebene der Biotoptypen darzustellen. Dabei ging es nicht um die Erstellung eines allgemein g{\"u}ltigen Auenmodells sondern um die Erarbeitung eines Modells f{\"u}r einen konkreten Anwendungsfall. Der erarbeitete Ansatz sollte zudem f{\"u}r die landschaftsplanerische Praxis geeignet sein. Als Beispielgebiete wurden Fl{\"a}chen an der Mittleren Elbe bei Rog{\"a}tz und Sandau, beide im n{\"o}rdlichen Teil von Sachsen-Anhalt, ausgew{\"a}hlt. Die vorliegende Arbeit gliedert sich in zwei Teile. Im ersten Teil werden Erhebungen und Auswertungen als Grundlage der Modellentwicklung dargestellt. Dazu wurden die Biotoptypen der Beispielgebiete fl{\"a}chendeckend erhoben und mit punktuellen Vegetationserhebungen erg{\"a}nzt. Aus dem Forschungsprojekt "R{\"u}ckgewinnung von Retentionsfl{\"a}chen und Altauenreaktivierung an der Mittleren Elbe in Sachsen-Anhalt" des Bundesministeriums f{\"u}r Bildung und Forschung (BMBF) standen standort{\"o}kologische Daten der Hydrologie und Bodenkunde zur Verf{\"u}gung. Ziel der Auswertung war, Schl{\"u}sselfaktoren f{\"u}r Hydrologie und Bodenbedingungen innerhalb der rezenten Aue zu identifizieren, die zur Auspr{\"a}gung bestimmter Biotoptypen f{\"u}hren. Im zweiten Teil der Arbeit wurde ein Modell f{\"u}r Biotoptypenpotenziale auf den geplanten R{\"u}ck\–deichungsfl{\"a}chen entwickelt. Das Modell bearbeitet die Datenbank der verwendeten GIS-Dateien, die auf Daten zum Bestand beruht und um solche der Prognose der Standort{\"o}kologie (Hydrologie und Boden) im R{\"u}ckdeichungsfalle aus dem BMBF-Projekt erweitert wurde. Weitere Voraussetzung f{\"u}r die Modellierung war die Erarbeitung von Leitbildern, in denen unterschiedliche Nutzungsszenarios f{\"u}r die Landschaft nach Deichr{\"u}ckverlegung hypothetisch festgelegt wurden. Insbesondere die Nutzungsintensit{\"a}t wurde variiert, von einer Variante intensiver land- und forstwirtschaftlicher Nutzung {\"u}ber sogenannte integrierte Entwicklungsziele aus dem BMBF-Projekt bis hin zu einer Variante der Naturschutznutzung. Zus{\"a}tzlich wurde eine zuk{\"u}nftige Potentielle Nat{\"u}rliche Vegetation modelliert. Eine {\"U}berpr{\"u}fung des Modell fand f{\"u}r den Raum der rezenten Aue in der intensiven Nutzungsvariante statt, die der gegenw{\"a}rtigen Nutzung am n{\"a}chsten kommt. Werden Informationen des Bestandsbiotoptyps als Korrekturgr{\"o}ße in das Modell einbezogen, konnte f{\"u}r viele Biotoptypen eine Trefferquote von {\"u}ber 90 \% erreicht werden. Bei fl{\"a}chenm{\"a}ßig weniger bedeutenden Bio\–toptypen lag dieser Wert aufgrund der schmaleren Datenbasis zwischen 20 und 40 \%. Als Ergebnis liegt f{\"u}r unterschiedliche Deichvarianten und Leitbilder in den Beispielgebieten die Landschaftsentwicklung als Biotoppotenzial vor. Als eine vereinfachte Regionalisierung der punktuellen Vegetationsdaten wurde im Modell gepr{\"u}ft, inwieweit die modellierten Biotopfl{\"a}chen der Charakteristik der pflanzensoziologischen Aufnahmen aus der rezenten Aue entsprechen. In dem Falle wurde die Pflanzengesellschaft der jeweiligen {\"o}kologisch im Rahmen der Untersuchung einheitlichen Fl{\"a}cheneinheit zugeordnet. Anteilig l{\"a}sst sich damit die Biotopprognosefl{\"a}che pflanzensoziologisch konkretisieren. Die vorliegende Arbeit geh{\"o}rt zu den bisher wenigen Arbeiten, die sich mit den Folgen von Auenreaktivierung auf die Entwicklung der Landschaft auseinandersetzen. Sie zeigt eine M{\"o}glichkeit auf, Prognosemodelle f{\"u}r Biotoptypen und Vegetation anhand begrenzter Felduntersuchungen zu entwerfen. Derartige Modelle k{\"o}nnen zum Verst{\"a}ndnis von Eingriffen in den Naturhaushalt, wie sie die Deichr{\"u}ckverlegungen darstellen, beitragen und eine Folgenabsch{\"a}tzung unterst{\"u}tzen.},
  subject      = {Modellierung},
  language  = {de}
}