@phdthesis{Mientus2023, author = {Mientus, Lukas}, title = {Reflexion und Reflexivit{\"a}t}, doi = {10.25932/publishup-61000}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-610003}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {121}, year = {2023}, abstract = {Reflexion gilt in der Lehrkr{\"a}ftebildung als eine Schl{\"u}sselkategorie der professionellen Entwicklung. Entsprechend wird auf vielf{\"a}ltige Weise die Qualit{\"a}t reflexionsbezogener Kompetenzen untersucht. Eine Herausforderung hierbei kann in der Annahme bestehen, von der Analyse schriftlicher Reflexionen unmittelbar auf die Reflexivit{\"a}t einer Person zu schließen, da Reflexion stets kontextspezifisch als Abbild reflexionsbezogener Argumentationsprozesse angesehen werden sollte und reflexionsbezogenen Dispositionen unterliegt. Auch kann die Qualit{\"a}t einer Reflexion auf mehreren Dimensionen bewertet werden, ohne quantifizierbare, absolute Aussagen treffen zu k{\"o}nnen. Daher wurden im Rahmen einer Physik-Videovignette N = 134 schriftliche Fremdreflexionen verfasst und kontextspezifische reflexionsbezogene Dispositionen erhoben. Expert*innen erstellten theoriegeleitet Qualit{\"a}tsbewertungen zur Breite, Tiefe, Koh{\"a}renz und Spezifit{\"a}t eines jeden Reflexionstextes. Unter Verwendung computerbasierter Klassifikations- und Analyseverfahren wurden weitere Textmerkmale erhoben. Mittels explorativer Faktorenanalyse konnten die Faktoren Qualit{\"a}t, Quantit{\"a}t und Deskriptivit{\"a}t gefunden werden. Da alle konventionell eingesch{\"a}tzten Qualit{\"a}tsbewertungen durch einen Faktor repr{\"a}sentiert wurden, konnte ein maximales Qualit{\"a}tskorrelat kalkuliert werden, zu welchem jede schriftliche Fremdreflexion im Rahmen der vorliegenden Vignette eine computerbasiert bestimmbare Distanz aufweist. Diese Distanz zum maximalen Qualit{\"a}tskorrelat konnte validiert werden und kann die Qualit{\"a}t der schriftlichen Reflexionen unabh{\"a}ngig von menschlichen Ressourcen quantifiziert repr{\"a}sentieren. Abschließend konnte identifiziert werden, dass ausgew{\"a}hlte Dispositionen in unterschiedlichem Maße mit der Reflexionsqualit{\"a}t zusammenh{\"a}ngen. So konnten beispielsweise bezogen auf das Physik-Fachwissen minimale Zusammenh{\"a}nge identifiziert werden, wohingegen Werthaltung sowie wahrgenommene Unterrichtsqualit{\"a}t eng mit der Qualit{\"a}t einer schriftlichen Reflexion in Verbindung stehen k{\"o}nnen. Es wird geschlussfolgert, dass reflexionsbezogene Dispositionen moderierenden Einfluss auf Reflexionen nehmen k{\"o}nnen. Es wird empfohlen bei der Erhebung von Reflexion mit dem Ziel der Kompetenzmessung ausgew{\"a}hlte Dispositionen mit zu erheben. Weiter verdeutlicht diese Arbeit die M{\"o}glichkeit, aussagekr{\"a}ftige Quantifizierungen auch in der Analyse komplexer Konstrukte vorzunehmen. Durch computerbasierte Qualit{\"a}tsabsch{\"a}tzungen k{\"o}nnen objektive und individuelle Analysen und differenzierteres automatisiertes Feedback erm{\"o}glicht werden.}, language = {de} } @phdthesis{Foerste2022, author = {F{\"o}rste, Stefanie}, title = {Assemblierung von Proteinkomplexen in vitro und in vivo}, doi = {10.25932/publishup-55074}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-550742}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {x, 143, xxxviii}, year = {2022}, abstract = {Proteine sind an praktisch allen Prozessen in lebenden Zellen maßgeblich beteiligt. Auch in der Biotechnologie werden Proteine in vielf{\"a}ltiger Weise eingesetzt. Ein Protein besteht aus einer Kette von Aminos{\"a}uren. H{\"a}ufig lagern sich mehrere dieser Ketten zu gr{\"o}ßeren Strukturen und Funktionseinheiten, sogenannten Proteinkomplexen, zusammen. K{\"u}rzlich wurde gezeigt, dass eine Proteinkomplexbildung bereits w{\"a}hrend der Biosynthese der Proteine (co-translational) stattfinden kann und nicht stets erst danach (post-translational) erfolgt. Da Fehlassemblierungen von Proteinen zu Funktionsverlusten und adversen Effekten f{\"u}hren, ist eine pr{\"a}zise und verl{\"a}ssliche Proteinkomplexbildung sowohl f{\"u}r zellul{\"a}re Prozesse als auch f{\"u}r biotechnologische Anwendungen essenziell. Mit experimentellen Methoden lassen sich zwar u.a. die St{\"o}chiometrie und die Struktur von Proteinkomplexen bestimmen, jedoch bisher nicht die Dynamik der Komplexbildung auf unterschiedlichen Zeitskalen. Daher sind grundlegende Mechanismen der Proteinkomplexbildung noch nicht vollst{\"a}ndig verstanden. Die hier vorgestellte, auf experimentellen Erkenntnissen aufbauende, computergest{\"u}tzte Modellierung der Proteinkomplexbildung erlaubt eine umfassende Analyse des Einflusses physikalisch-chemischer Parameter auf den Assemblierungsprozess. Die Modelle bilden m{\"o}glichst realistisch die experimentellen Systeme der Kooperationspartner (Bar-Ziv, Weizmann-Institut, Israel; Bukau und Kramer, Universit{\"a}t Heidelberg) ab, um damit die Assemblierung von Proteinkomplexen einerseits in einem quasi-zweidimensionalen synthetischen Expressionssystem (in vitro) und andererseits im Bakterium Escherichia coli (in vivo) untersuchen zu k{\"o}nnen. Mit Hilfe eines vereinfachten Expressionssystems, in dem die Proteine nur an die Chip-Oberfl{\"a}che, aber nicht aneinander binden k{\"o}nnen, wird das theoretische Modell parametrisiert. In diesem vereinfachten in-vitro-System durchl{\"a}uft die Effizienz der Komplexbildung drei Regime - ein bindedominiertes Regime, ein Mischregime und ein produktionsdominiertes Regime. Ihr Maximum erreicht die Effizienz dabei kurz nach dem {\"U}bergang vom bindedominierten ins Mischregime und f{\"a}llt anschließend monoton ab. Sowohl im nicht-vereinfachten in-vitro- als auch im in-vivo-System koexistieren je zwei konkurrierende Assemblierungspfade: Im in-vitro-System erfolgt die Komplexbildung entweder spontan in w{\"a}ssriger L{\"o}sung (L{\"o}sungsassemblierung) oder aber in einer definierten Schrittfolge an der Chip-Oberfl{\"a}che (Oberfl{\"a}chenassemblierung); Im in-vivo-System konkurrieren hingegen die co- und die post-translationale Komplexbildung. Es zeigt sich, dass die Dominanz der Assemblierungspfade im in-vitro-System zeitabh{\"a}ngig ist und u.a. durch die Limitierung und St{\"a}rke der Bindestellen auf der Chip-Oberfl{\"a}che beeinflusst werden kann. Im in-vivo-System hat der r{\"a}umliche Abstand zwischen den Syntheseorten der beiden Proteinkomponenten nur dann einen Einfluss auf die Komplexbildung, wenn die Untereinheiten schnell degradieren. In diesem Fall dominiert die co-translationale Assemblierung auch auf kurzen Zeitskalen deutlich, wohingegen es bei stabilen Untereinheiten zu einem Wechsel von der Dominanz der post- hin zu einer geringen Dominanz der co-translationalen Assemblierung kommt. Mit den in-silico-Modellen l{\"a}sst sich neben der Dynamik u.a. auch die Lokalisierung der Komplexbildung und -bindung darstellen, was einen Vergleich der theoretischen Vorhersagen mit experimentellen Daten und somit eine Validierung der Modelle erm{\"o}glicht. Der hier pr{\"a}sentierte in-silico Ansatz erg{\"a}nzt die experimentellen Methoden, und erlaubt so, deren Ergebnisse zu interpretieren und neue Erkenntnisse davon abzuleiten.}, language = {de} } @phdthesis{Enkrott2021, author = {Enkrott, Patrick}, title = {Entwicklung des fachlichen Wissens angehender Physiklehrkr{\"a}fte}, doi = {10.25932/publishup-50040}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-500402}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {126}, year = {2021}, abstract = {Das Professionswissen einer Lehrkraft gilt als Voraussetzung f{\"u}r erfolgreichen Unterricht. Trotz großer Unterschiede der Professionswissensmodelle ist die Forschung sich aus theoretischer Sicht weitestgehend einig dar{\"u}ber, dass das fachliche und fachdidaktische Wissen wichtige Bestandteile des Professionswissens und damit bedeutsam f{\"u}r Unterrichtserfolg sind. Zurecht gibt es daher die Forderung, dass Lehrkr{\"a}fte unter anderem ein ausgepr{\"a}gtes fachliches Wissen ben{\"o}tigen, das sie in den verschiedensten Situationen ihres Berufslebens, wie z.B. dem Erkl{\"a}ren von Konzepten und dem Planen von Unterricht einsetzen. Die Forschung untersucht aus diesem Grund schon seit {\"u}ber 30 Jahren die Bedeutung des Fachwissens einer Lehrkraft. Dabei werden die Betrachtungen des Fachwissens immer differenzierter. So hat sich in vielen Forschungsans{\"a}tzen der Physikdidaktik eine Dreiteilung des Fachwissens in schulisches Wissen, vertieftes Schulwissen und universit{\"a}res Wissen durchgesetzt. W{\"a}hrend das Schulwissen als jenes Wissen verstanden wird, das in der Schule gelehrt und gelernt wird, beschreibt die Facette des universit{\"a}ren Wissens die stark akademisch gepr{\"a}gte Wissensform, die zuk{\"u}nftige Physiklehrkr{\"a}fte in den Fachveranstaltungen an der Universit{\"a}t erwerben sollen. Das vertiefte Schulwissen ist hingegen eine spezielle Form des fachlichen Wissens, die aus Forschungssicht als besonders wichtig f{\"u}r Lehrkr{\"a}fte angenommen wird. Zusammengenommen sollen angehende Physiklehrkr{\"a}fte alle genannten Facetten des Fachwissens, also Schulwissen, vertieftes Schulwissen und universit{\"a}res Wissen, w{\"a}hrend des Lehramtsstudiums Physik erwerben. Neben dem fachlichen Wissen ben{\"o}tigt eine Lehrkraft als wichtigen Bestandteil des Professionswissens auch noch fachdidaktisches Wissen, welches ebenfalls w{\"a}hrend des Studiums erworben werden soll. Gleichzeitig geht man in der Forschung davon aus, dass f{\"u}r die Entwicklung des fachdidaktischen Wissens fachliches Wissen eine Grundvoraussetzung ist. Es ist jedoch empirisch nahezu ungekl{\"a}rt, wie sich das beschriebene Fachwissen und das fachdidaktische Wissen im Verlauf des Lehramtsstudiums Physik entwickeln oder wie sich diese Wissensformen gegenseitig beeinflussen. Dar{\"u}ber hinaus ist unklar, welche Herausforderungen sich aus der Leistungsheterogenit{\"a}t der Studienanf{\"a}nger:innen ergeben. Bisherige Untersuchungen aus der Studienerfolgsforschung legen nahe, dass besonders das Vorwissen prognostisch f{\"u}r Studienerfolg ist. Die vorliegende Arbeit untersucht daher zun{\"a}chst, wie sich das fachliche Wissen (Schulwissen, vertieftes Schulwissen, universit{\"a}res Wissen) von Lehrkr{\"a}ften im Verlauf des Bachelor- und Masterstudiums entwickelt. In einem n{\"a}chsten Schritt wurde untersucht, wie sich Studierende mit einem geringen, mittleren bzw. hohen Fachwissen zum Beginn des Studiums {\"u}ber das Bachelorstudium entwickeln. Dar{\"u}ber hinaus wurde die Entwicklung des fachdidaktischen Wissens betrachtet und Zusammenh{\"a}nge zum fachlichen Wissen in den Blick genommen. Durchgef{\"u}hrt wurde die vorliegende Studie im L{\"a}ngsschnitt im Verlauf von drei Jahren an 11 Hochschulen mit 145 Bachelorstudierenden und 73 Masterstudierenden. Die Bachelorstudierenden haben j{\"a}hrlich an einer Testung des fachlichen und fachdidaktischen Wissens teilgenommen. Die Masterstudierenden nahmen jeweils vor und nach einem einsemestrigen Schulpraktikum an den Erhebungen teil. Zur Testung wurde jeweils ein schriftliches Testinstrument verwendet. Das weiterentwickelte Fachwissensinstrument wurde zus{\"a}tzlich ausf{\"u}hrlichen Validierungsuntersuchungen unterzogen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich das Schulwissen, das vertiefte Schulwissen und das universit{\"a}re Wissen sowohl im Bachelor- als auch Masterstudium signifikant weiterentwickeln. Auch f{\"u}r das fachdidaktische Wissen k{\"o}nnen signifikante Zuw{\"a}chse {\"u}ber das Bachelor- und Masterstudium berichtet werden. Interessant ist dabei, dass eine starke Korrelation zwischen dem fachlichen Wissen zu Beginn des Studiums und dem Zuwachs des fachdidaktischen Wissens vom ersten zum dritten Semester erkennbar ist. Es liegen also erste Hinweise daf{\"u}r vor, dass - wie in der Forschung vermutet - das fachliche Wissen eine Voraussetzung f{\"u}r die Entwicklung von fachdidaktischem Wissen ist. Die angesprochene Leistungsheterogenit{\"a}t zu Beginn des Studiums stellt dabei jedoch ein Hindernis f{\"u}r die Entwicklung des fachlichen Wissens dar. So holt die Gruppe der zu Beginn schw{\"a}cheren Studierenden nicht einmal das Mittelfeld im Lauf des Studiums ein. Gleichzeitig ist zu beobachten, dass die Gruppe der st{\"a}rksten Studierenden im Vergleich zu den {\"u}brigen Studierenden vom ersten zum dritten Semester {\"u}berproportional dazulernt. Insgesamt bleibt das heterogene Leistungsbild im Verlauf des Studiums erhalten, was die Forderung nach Unterst{\"u}tzung f{\"u}r leistungsschw{\"a}chere Studierende gerade zu Beginn des Studiums betont. Wie sich innerhalb der vorliegenden Untersuchung zeigte, k{\"o}nnte insbesondere ein ausgepr{\"a}gtes mathematisches Vorwissen hilfreich sein, um fachliches Wissen zu entwickeln. Die bisher angebotenen Vorkurse scheinen dem Bedarf nicht gerecht zu werden und so k{\"o}nnte es lohnenswert sein, zus{\"a}tzliche Veranstaltungen auch in Bezug auf fachliches Wissen in der gesamten Studieneingangsphase anzubieten. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass insbesondere schw{\"a}chere Studierende von einer klaren Strukturierung innerhalb dieser zus{\"a}tzlichen Kurse profitieren k{\"o}nnten. Auch ein allgemeines Vorstudium k{\"o}nnte helfen, die Vorkenntnisse anzugleichen.}, language = {de} } @phdthesis{Regenstein1972, author = {Regenstein, Wolfgang}, title = {Absorptionsspektroskopische Untersuchungen zum Einfluß des Mediums und des Aggregatzustandes auf die Gestalt und Lage der Charge-Transfer-Bande}, doi = {10.25932/publishup-49670}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-496702}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {56}, year = {1972}, abstract = {An einigen CT-Modellkomplexen in verschiedenen L{\"o}sungsmitteln und bei Temperaturen von 113-300 K sollte der Einfluß der Umgebung auf die Form und Lage der Absorption von CT-Komplexen unterschiedlicher Bindungsfestigkeit untersucht werden. Dazu wurden bekannte Bandenprofilfunktionen auf ihre Anwendbar-keit gepr{\"u}ft. Da eine optimale Anpassung nicht m{\"o}glich war, wurde eine neue Profilfunktion entwickelt, die eine bessere Beschreibung ergab. Nach der Bestimmung der Gleichgewichtskonstante und des Extink-tionskoeffizienten konnte mit der Profilfl{\"a}che das {\"U}bergangsmoment berechnet werden. Die L{\"o}sungsmittelabh{\"a}ngigkeit wurde bei verschiedenen Brechzahlen und Dielektrizit{\"a}tskonstanten untersucht. F{\"u}r feste Komplexe wurde eine spezielle Pr{\"a}parationstechnik gew{\"a}hlt. Die beobachteten Feinstrukturen und der auftretende Streuuntergrund werden diskutiert.}, language = {de} } @phdthesis{Mueller2020, author = {M{\"u}ller, Jirka}, title = {Untersuchungen zum flow-Erleben bei Experimenten als physikalische Lerngelegenheit}, doi = {10.25932/publishup-48287}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-482879}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {150}, year = {2020}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, in wie weit physikalische Experimente ein flow-Erleben bei Lernenden hervorrufen. Flow-Erleben wird als Motivationsursache gesehen und soll den Weg zu Freude und Gl{\"u}ck darstellen. Insbesondere wegen dem oft zitierten Fachkr{\"a}ftemangel in naturwissenschaftlichen und technischen Berufen ist eine Motivationssteigerung in naturwissenschaftlichen Unterrichtsf{\"a}chern wichtig. Denn trotz Leistungssteigerungen in internationalen Vergleichstests m{\"o}chten in Deutschland deutlich weniger Sch{\"u}ler*innen einen solchen Beruf ergreifen als in anderen Industriestaaten. Daher gilt es, m{\"o}glichst fr{\"u}h Sch{\"u}ler*innen f{\"u}r naturwissenschaftlich-technische F{\"a}cher zu begeistern und insbesondere im regelrecht verhassten Physikunterricht flow-Erleben zu erzeugen. Im Rahmen dieser Arbeit wird das flow-Erleben von Studierenden in klassischen Laborexperimenten und FELS (Forschend-Entdeckendes Lernen mit dem Smartphone) als Lernumgebung untersucht. FELS ist eine an die Lebenswelt der Sch{\"u}ler*innen angepasste Lernumgebung, in der sie mit Smartphones ihre eigene Lebenswelt experimentell untersuchen. Es zeigt sich, dass sowohl klassische Laborexperimente als auch in der Lebenswelt durchgef{\"u}hrte, smartphonebasierte Experimente flow-Erleben erzeugen. Allerdings verursachen die smartphonebasierten Experimente kaum Stressgef{\"u}hle. Die in dieser Arbeit herausgefundenen Ergebnisse liefern einen ersten Ansatz, der durch Folgestudien erweitert werden sollte.}, language = {de} } @phdthesis{Bartel2019, author = {Bartel, Melanie}, title = {Kernresonanz-Strukturuntersuchungen an alternativen Precursoren und deren Zwischenprodukten f{\"u}r die Herstellung von Carbonfasern f{\"u}r den Massenmarkt}, doi = {10.25932/publishup-46930}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-469301}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {XII, 101, XXV}, year = {2019}, abstract = {Carbonfasern haben sich in der Luft- und Raumfahrt etabliert und gewinnen in Alltagsanwendungen wie dem Automobilbereich, Windkraft- und Sportbereich durch ihre hohen Zugfestigkeiten, insbesondere ihrer hohen E-Moduli, und ihrer geringen Dichte immer mehr an Bedeutung. Auf Grund ihrer hohen Kosten, welche sich zur H{\"a}lfte aus der Precursorherstellung, inklusive seiner Synthese und seinem Verspinnprozess, dem L{\"o}sungsspinnverfahren, ergeben, erhalten zunehmend alternative und schmelzspinnbare Precursoren Interesse. F{\"u}r die Carbonfaserherstellung wird fast ausschließlich Polyacrylnitril (PAN) verwendet, das vor dem Schmelzen irreversible exotherme Zyklisierungsreaktionen aufweist, welchen sich seine Zersetzung anschließt. Eine M{\"o}glichkeit der Reduzierung der Schmelztemperatur von Polymeren ist die Einbringung von Comonomeren zur Erh{\"o}hung des freien Volumens und die Reduzierung der intermolekularen Wechselwirkungen als interne Weichmacher. Wie am Fraunhofer IAP gezeigt wurde, kann mittels 2-Methoxyethylacrylat (MEA) die Schmelztemperatur zu neuartigen PAN-basierten Precursoren verringert werden. Um den PAN-co-MEA-Precursor f{\"u}r die nachfolgenden Prozessschritte der Carbonfaserherstellung zu verwenden, m{\"u}ssen die thermoplastischen Fasern in thermisch stabile Fasern ohne thermoplastisches Verhalten {\"u}berf{\"u}hrt werden. Es wurde ein neuer Prozessschritt (Pr{\"a}stabilisierung) eingef{\"u}hrt, welcher unter alkalischen Bedingungen zur Abspaltung der Comonomerseitenkette f{\"u}hrt. Neben der Esterhydrolyse finden Reaktionen statt, welche an diesem Material noch nicht hinreichend untersucht wurden. Weiterhin stellt sich die Frage nach der Kinetik der Pr{\"a}stabilisierung und der Ermittlung einer geeigneten Prozessf{\"u}hrung. Hierzu wurde die Pr{\"a}stabilisierung in den Labormaßstab {\"u}berf{\"u}hrt und die m{\"o}glichen Zusammensetzungen des aus DMSO und einer KOH-L{\"o}sung bestehenden Reaktionsmediums evaluiert. Weiterhin wurde die Behandlung bei verschiedenen Pr{\"a}stabilisierungszeiten von maximal 30 min und Temperaturen von 40, 50 und 60 °C durchgef{\"u}hrt, um prim{\"a}r mittels NMR-Spektroskopie die chemischen Struktur{\"a}nderungen aufzukl{\"a}ren. Die Esterhydrolyse des Comonomers, welche zur Abspaltung des 2-Methoxyethanols f{\"u}hrt, wurde mittels 1H-NMR-spektroskopischer Untersuchungen detektiert. Es wurde ein Modell aufgestellt, das die chemisch-physikalischen Struktur{\"a}nderungen w{\"a}hrend der Pr{\"a}stabilisierung aufzeigt. Die zuerst ablaufende Reaktion ist die Esterhydrolyse am Comonomer, welche vom Faserrand nach innen verl{\"a}uft und durch die Pr{\"a}senz des DMSO in Kombination mit der KOH-L{\"o}sung (Superbase) initiiert wird. Der zeitliche Reaktionsverlauf der Esterhydrolyse kann in drei Bereiche eingeteilt werden. Der erste Bereich ab dem Pr{\"a}stabilisierungsbeginn wird durch die Diffusion der basischen Anionen in die Faser, der zweite Bereich durch die Reaktion an der Estergruppe des Comonomers und der dritte Bereich durch letzte Reaktionen im Faserinneren und diffusiven Prozessen der Produkte und Edukte charakterisiert. Der zweite Bereich kann mit einer Reaktion pseudo 1. Ordnung abgebildet werden, da in diesem Bereich bereits eine ausreichende Diffusion der Edukte in die Faser stattgefunden hat. Bei 50 °C spielt die Diffusion im ersten Bereich im Vergleich zur Reaktion eine untergeordnete Rolle. Mit Erh{\"o}hung der Temperatur auf 60 °C kann eine im Verh{\"a}ltnis geringere Diffusions- als Reaktionsgeschwindigkeit beobachtet werden. Die Nebenreaktionen wurden mittels 13C-CP/MAS-NMR-spektroskopischen, elementaranlaytischen Untersuchungen sowie Doppelbrechungsmessungen charakterisiert. W{\"a}hrend der alkalischen Esterhydrolyse beginnt die Reduzierung der Nitrilgruppen unter der Bildung von prim{\"a}ren Carbons{\"a}ureamiden und Carbons{\"a}uren. Zur Beschreibung dieser Umsetzung wurde eine Methode entwickelt, welche die Addition von 13C-CP/MAS-NMR-Spektren der Modellsubstanzen PAN, PAM und PAA beinhaltet. Weitere stattfindende Reaktionen sind die Bildung von konjugierten Doppelbindungen, welche insbesondere auf eine Zyklisierung der Nitrile hinweisen. Die nasschemisch initiierte Zyklisierung der Nitrilgruppen kann zu k{\"u}rzeren Stabilisierungszeiten und einem besser kontrollierbaren Stabilisierungsprozess durch geringere W{\"a}rmefreisetzung und schlussendlich zu einer Kostenersparnis des gesamten Verfahrens f{\"u}hren. Die Umsetzung der Nitrilgruppen konnte mit einer Reaktion pseudo 1. Ordnung gut abgebildet werden. DMSO initiiert die Esterhydrolyse, wobei die KOH-Konzentration einen h{\"o}heren Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit der Ester- und Nitrilhydrolyse als die DMSO-Konzentration besitzt. Beide Reaktionen zeigen eine vergleichbare Abh{\"a}ngigkeit von der Temperatur. Die Erh{\"o}hung der Pr{\"a}stabilisierungszeit und der KOH- bzw. DMSO-Konzentration f{\"u}hrt zur Migration niedermolekularer Bestandteile des Fasermaterials an die Oberfl{\"a}che und der Bildung punktueller Ablagerungen bis hin zu miteinander verbundenen Einzelfasern. Eine weitere Erh{\"o}hung der Pr{\"a}stabilisierungszeit bzw. der Konzentration f{\"u}hrt zu einem steigenden Carbons{\"a}ureanteil und zur Quellung des Fasermaterials, wodurch die Ablagerungen in das Reaktionsmedium diffundieren. Die Ablagerungen enthalten Chlor, welches durch den Waschvorgang mit HCl in das Materialsystem gelangt ist und durch Parameteranpassungen reduziert wurde. Die schmelzbaren Fasern konnten durch die Pr{\"a}stabilisierung erfolgreich {\"u}ber eine Kern-Mantel-Struktur in nicht-thermoplastische Fasern {\"u}berf{\"u}hrt werden. Zur Ermittlung eines geeigneten Prozessfensters f{\"u}r nachfolgende thermische Beanspruchungen der pr{\"a}stabilisierten Fasern wurden drei Kriterien identifiziert, anhand welcher die Evaluation erfolgte. Das erste Kriterium beinhaltet die Notwendigkeit der vollst{\"a}ndigen Aufhebung der thermoplastischen Eigenschaft der Fasern. Als zweites Kriterium diente die Fasermorphologie. Anhand von REM-Aufnahmen wurden Faserb{\"u}ndel mit separierten Einzelfasern ohne Ablagerungen f{\"u}r die nachfolgende Stabilisierung ausgew{\"a}hlt. Das dritte Kriterium bezieht sich auf eine m{\"o}glichst geringe Umsetzung der Nitrilgruppen, um Pr{\"a}stabilisierungsbedingungen mit Nebenreaktionen zu vermeiden. Aus den Untersuchungen konnte eine Pr{\"a}stabilisierungstemperatur von 60 °C als geeignet identifiziert werden. Weiterhin f{\"u}hren hoch alkalische Zusammensetzungen des Reaktionsmediums mit KOH-Konzentrationen von 1, 1,5 und 2 M, vorzugsweise 1,5 M und 50 vol\% DMSO mit Reaktionszeiten von unter 10 min zu geeigneten Fasern. Ein MEA-Anteil unterhalb von 2 mol\% bewirkt eine {\"U}berf{\"u}hrung in die Unschmelzbarkeit. Thermisch stabile und f{\"u}r die nachfolgende Stabilisierung geeignete Fasern besitzen weiterhin 68 - 80 mol\% Nitrilgruppen, 20 - 25 mol\% Carbons{\"a}uren, bis zu 15 mol\% prim{\"a}re Carbons{\"a}ureamide und zyklisierte Strukturen.}, language = {de} } @phdthesis{Knigge2020, author = {Knigge, Xenia}, title = {Einzelmolek{\"u}l-Manipulation mittels Nano-Elektroden und Dielektrophorese}, doi = {10.25932/publishup-44313}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-443137}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {106, xxxii}, year = {2020}, abstract = {In dieser Arbeit wurden Nano-Elektroden-Arrays zur Einzel-Objekt-Immobilisierung mittels Dielektrophorese verwendet. Hierbei wurden fluoreszenzmarkierte Nano-Sph{\"a}ren als Modellsystem untersucht und die gewonnenen Ergebnisse auf biologische Proben {\"u}bertragen. Die Untersuchungen in Kombination mit verschiedenen Elektrodenlayouts f{\"u}hrten zu einer deterministischen Vereinzelung der Nano-Sph{\"a}ren ab einem festen Gr{\"o}ßenverh{\"a}ltnis zwischen Nano-Sph{\"a}re und Durchmesser der Elektrodenspitzen. An den Proteinen BSA und R-PE konnte eine dielektrophoretische Immobilisierung ebenfalls demonstriert und R-PE Molek{\"u}le zur Vereinzelung gebracht werden. Hierf{\"u}r war neben einem optimierten Elektrodenlayout, das durch Feldsimulationen den Feldgradienten betreffend gesucht wurde, eine Optimierung der Feldparameter, insbesondere von Spannung und Frequenz, erforderlich. Neben der Dielektrophorese erfolgten auch Beobachtungen anderer Effekte des elektrischen Feldes, wie z.B. Elektrolyse an Nano-Elektroden und Str{\"o}mungen {\"u}ber dem Elektroden-Array, hervorgerufen durch Joulesche W{\"a}rme und AC-elektroosmotischen Fluss. Zudem konnte Dielektrophorese an Silberpartikeln beobachtet werden und mittels Fluoreszenz-, Atom-Kraft-, Raster-Elektronen-Mikroskopie und energiedispersiver R{\"o}ntgenspektroskopie untersucht werden. Schließlich wurden die verwendeten Objektive und Kameras auf ihre Lichtempfindlichkeit hin analysiert, so dass die Vereinzelung von Biomolek{\"u}len an Nano-Elektroden nachweisbar war. Festzuhalten bleibt also, dass die Vereinzelung von Nano-Objekten und Biomolek{\"u}len an Nano-Elektroden-Arrays gelungen ist. Durch den parallelen Ansatz erlaubt dies, Aussagen {\"u}ber das Verhalten von Einzelmolek{\"u}len mit guter Statistik zu treffen.}, language = {de} } @phdthesis{Pohl2018, author = {Pohl, Anna}, title = {Shaping via binding}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {119,XVIII}, year = {2018}, language = {de} } @phdthesis{Aretz2019, author = {Aretz, Sarah}, title = {Entwicklung und Evaluation eines Testinstruments zur Untersuchung von Vorkenntnissen und Pr{\"a}konzepten in der Kosmologie}, doi = {10.25932/publishup-42542}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-425421}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {x, 133}, year = {2019}, abstract = {Kosmologie beschreibt die Entwicklung des Universums als Ganzes. Kosmologische Entdeckungen in Theorie und Praxis haben daher unser modernes wissenschaftliches Weltbild entscheidend ge­pr{\"a}gt. Die Vermittlung eines modernen Weltbildes durch Unterricht ist ein h{\"a}ufiger Wunsch in der naturwissenschaftlichen Bildungsdiskussion. Dennoch exis­tieren weiterhin Forschungs- und Entwicklungsbedarfe. Kosmologische Themen finden sich h{\"a}ufig in den Medien und sind gleichzeitig weiter vom Alltag entfernt, so dass sich hier besonders leicht wissenschaftlich inkorrekte Vorstellungen entwickeln k{\"o}nnen, die zu Problemen im Unterricht f{\"u}hren k{\"o}nnen. Das Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit ist es, zu diesem Forschungsgebiet beizutragen und die Voraussetzungen hinsichtlich vorhandener Vorkenntnisse und Pr{\"a}konzepte in Kosmologie, mit denen Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}ler in den Unterricht kommen, zu untersuchen und anschließend mit denen anderer L{\"a}nder zu vergleichen. Dies erfolgt anhand einer qualitativen Inhaltsanalyse eines offenen Fragebogens. Auf dieser Grundlage wird schließlich ein Multiple-Choice Frage­bogen entwickelt, angewendet und evaluiert. Die Ergebnisse zeigen große Wissensl{\"u}cken im Bereich der Kosmologie auf und geben erste Hin­weise auf vorhandene Unterschiede zwischen den L{\"a}ndern. Es existieren ebenfalls einige teils weit verbreitete wissenschaftlich inkorrekte Vorstellungen wie beispiels­weise die Assoziation des Urknalls mit einer Explosion, der Urknall verursacht durch eine Kollision von Teilchen oder gr{\"o}ßeren Objekten, oder die Vorstellung der Ausdehnung des Universums als neue Entdeckungen und/oder Wissen. Des Weiteren gab nur etwa jeder F{\"u}nfte das korrekte Alter des Universums oder die Ausdehnung des Universums als einen der drei Belege der Urknalltheorie an, w{\"a}hrend fast 40\% keinen einzigen Beleg nennen konn­ten. F{\"u}r den geschlossenen Fragebogen konnten gute Hinweise f{\"u}r verschiedene Validit{\"a}tsa­spekte herausgearbeitet werden und es existieren erste Hinweise darauf, dass der Fragebogen Wissenszu­wachs messen kann und damit wahrscheinlich zur Unter­suchung der Wirksamkeit von Lerneinhei­ten eingesetzt werden kann. Auch ein entsprechendes Modell zur Verst{\"a}ndnisentwicklung der Aus­dehnung des Universums zeigte sich vielversprechend. Diese Arbeit liefert insgesamt einen Forschungsbeitrag zum Sch{\"u}lervorwissen und Vorstellungen in der Kosmologie und deren Large Scale Assessment. Dies er{\"o}ffnet die M{\"o}glichkeit zuk{\"u}nftiger For­schungen im Bereich von Gruppenvergleichen insbesondere hinsichtlich objektiver L{\"a}nderverglei­che sowie der Untersuchungen der Wirksamkeit von einzelnen Ler­neinheiten als auch Vergleiche verschiedener Lerneinheiten untereinander.}, language = {de} } @phdthesis{Beckmann2018, author = {Beckmann, Johanna}, title = {Impacts of arctic climate change on sea level and and atmospheric circulation in the Northern mid-laltitudes}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2018}, language = {de} } @phdthesis{Fox2018, author = {Fox, Anne}, title = {Metal-line absorbers in the high-redshift intergalactic medium}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {261}, year = {2018}, language = {de} } @phdthesis{Gidion2018, author = {Gidion, Gunnar}, title = {Akustische Resonatoren zur Analyse und Kontrolle von schwingungsf{\"a}higen Systemen am Beispiel von Streichinstrumenten und Dielektrischen Elastomeraktoren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-411772}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {190}, year = {2018}, abstract = {Die Klangeigenschaften von Musikinstrumenten werden durch das Zusammenwirken der auf ihnen anregbaren akustischen Schwingungsmoden bestimmt, welche sich wiederum aus der geometrischen Struktur des Resonators in Kombination mit den verwendeten Materialien ergeben. In dieser Arbeit wurde das Schwingungsverhalten von Streichinstrumenten durch den Einsatz minimal-invasiver piezoelektrischer Polymerfilmsensoren untersucht. Die studierten Kopplungsph{\"a}nomene umfassen den sogenannten Wolfton und Schwingungstilger, die zu dessen Abschw{\"a}chung verwendet werden, sowie die gegenseitige Beeinflussung von Bogen und Instrument beim Spielvorgang. An Dielektrischen Elastomeraktormembranen wurde dagegen der Einfluss der elastischen Eigenschaften des Membranmaterials auf das akustische und elektromechanische Schwingungsverhalten gezeigt. Die Dissertation gliedert sich in drei Teile, deren wesentliche Ergebnisse im Folgenden zusammengefasst werden. In Teil I wurde die Funktionsweise eines abstimmbaren Schwingungstilgers zur D{\"a}mpfung von Wolft{\"o}nen auf Streichinstrumenten untersucht. Durch Abstimmung der Resonanzfrequenz des Schwingungstilgers auf die Wolftonfrequenz kann ein Teil der Saitenschwingungen absorbiert werden, so dass die zu starke Anregung der Korpusresonanz vermieden wird, die den Wolfton verursacht. Der Schwingungstilger besteht aus einem „Wolft{\"o}ter", einem Massest{\"u}ck, welches auf der Nachl{\"a}nge der betroffenen Saite (zwischen Steg und Saitenhalter) installiert wird. Hier wurde gezeigt, wie die Resonanzen dieses Schwingungstilgers von der Masse des Wolft{\"o}ters und von dessen Position auf der Nachl{\"a}nge abh{\"a}ngen. Aber auch die Geometrie des Wolft{\"o}ters stellte sich als ausschlaggebend heraus, insbesondere bei einem nicht-rotationssymmetrischen Wolft{\"o}ter: In diesem Fall entsteht - basierend auf den zu erwartenden nicht-harmonischen Moden einer massebelasteten Saite - eine zus{\"a}tzliche Mode, die von der Polarisationsrichtung der Saitenschwingung abh{\"a}ngt. Teil II der Dissertation befasst sich mit Elastomermembranen, die als Basis von Dielektrischen Elastomeraktoren dienen, und die wegen der Membranspannung auch akustische Resonanzen aufweisen. Die Ansprache von Elastomeraktoren h{\"a}ngt unter anderem von der Geschwindigkeit der elektrischen Anregung ab. Die damit zusammenh{\"a}ngenden viskoelastischen Eigenschaften der hier verwendeten Elastomere, Silikon und Acrylat, wurden einerseits in einer frequenzabh{\"a}ngigen dynamisch-mechanischen Analyse des Elastomers erfasst, andererseits auch optisch an vollst{\"a}ndigen Aktoren selbst gemessen. Die h{\"o}here Viskosit{\"a}t des Acrylats, das bei tieferen Frequenzen h{\"o}here Aktuationsdehnungen als das Silikon zeigt, f{\"u}hrt zu einer Verminderung der Dehnungen bei h{\"o}heren Frequenzen, so dass {\"u}ber etwa 40 Hertz mit Silikon gr{\"o}ßere Aktuationsdehnungen erreicht werden. Mit den untersuchten Aktoren konnte die Gitterkonstante weicher optischer Beugungsgitter kontrolliert werden, die als zus{\"a}tzlicher Film auf der Membran installiert wurden. {\"U}ber eine Messung der akustischen Resonanzfrequenz von Elastomermebranen aus Acrylat in 1Abh{\"a}ngigkeit von ihrer Vorstreckung konnte in Verbindung mit einer Modellierung des hyperelastischen Verhaltens des Elastomers (Ogden-Modell) der Schermodul bestimmt werden. Schließlich wird in Teil III die Untersuchung von Geigen und ihrer Streichanregung mit Hilfe minimal-invasiver piezoelektrischer Polymerfilme geschildert. Es konnten am Bogen und am Steg von Geigen - unter den beiden F{\"u}ßen des Stegs - jeweils zwei Filmsensoren installiert werden. Mit den beiden Sensoren am Steg wurden Frequenzg{\"a}nge von Geigen gemessen, welche eine Bestimmung der frequenzabh{\"a}ngigen Stegbewegung erlaubten. Diese Methode erm{\"o}glicht damit auch eine umfassende Charakterisierung der Signaturmoden in Bezug auf die Stegdynamik. Die Ergebnisse der komplement{\"a}ren Methoden von Impulsanregung und nat{\"u}rlichem Spielen der Geigen konnten dank der Sensoren verglichen werden. F{\"u}r die Nutzung der Sensoren am Bogen - insbesondere f{\"u}r eine Messung des Bogendrucks - wurde eine Kalibrierung des Bogen-Sensor-Systems mit Hilfe einer Materialpr{\"u}fmaschine durchgef{\"u}hrt. Bei einer Messung w{\"a}hrend des nat{\"u}rlichen Spielens wurde mit den Sensoren am Bogen einerseits die {\"U}bertragung der Saitenschwingung auf den Bogen festgestellt. Dabei konnten außerdem longitudinale Bogenhaarresonanzen identifiziert werden, die von der Position der Saite auf dem Bogen abh{\"a}ngen. Aus der Analyse dieses Ph{\"a}nomens konnte die longitudinale Wellengeschwindigkeit der Bogenhaare bestimmt werden, die eine wichtige Gr{\"o}ße f{\"u}r die Kopplung zwischen Saite und Bogen ist. Mit Hilfe des Systems aus Sensoren an Bogen und Steg werden auf Grundlage der vorliegenden Arbeit Studien an Streichinstrumenten vorgeschlagen, in denen die Bespielbarkeit der Instrumente zu den jeweils angeregten Steg- und Bogenschwingungen in Beziehung gesetzt werden kann. Damit k{\"o}nnte nicht zuletzt auch die bisher nicht vollst{\"a}ndig gekl{\"a}rte Rolle des Bogens f{\"u}r Klang und Bespielbarkeit besser beurteilt werden}, language = {de} } @phdthesis{Kayser2017, author = {Kayser, Markus}, title = {Wechselwirkung der atmosph{\"a}rischen Grenzschicht mit synoptisch-skaligen Prozessen w{\"a}hrend der N-ICE2015 Kampagne}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-411124}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {147}, year = {2017}, abstract = {Die Arktis erw{\"a}rmt sich schneller als der Rest der Erde. Die Auswirkungen manifestieren sich unter Anderem in einer verst{\"a}rkten Erw{\"a}rmung der arktischen Grenzschicht. Diese Arbeit befasst sich mit Wechselwirkungen zwischen synoptischen Zyklonen und der arktischen Atmosph{\"a}re auf lokalen bis {\"u}berregionalen Skalen. Ausgangspunkt daf{\"u}r sind Messdaten und Modellsimulationen f{\"u}r den Zeitraum der N-ICE2015 Expedition, die von Anfang Januar bis Ende Juni 2015 im arktischen Nordatlantiksektor stattgefunden hat. Anhand von Radiosondenmessungen lassen sich Auswirkungen von synoptischen Zyklonen am deutlichsten im Winter erkennen, da sie durch die Advektion warmer und feuchter Luftmassen in die Arktis den Zustand der Atmosph{\"a}re von einem strahlungs-klaren in einen strahlungs-opaken {\"a}ndern. Obwohl dieser scharfe Kontrast nur im Winter existiert, zeigt die Analyse, dass der integrierte Wasserdampf als Indikator f{\"u}r die Advektion von Luftmassen aus niedrigen Breiten in die Arktis auch im Fr{\"u}hjahr geeignet ist. Neben der Advektion von Luftmassen wird der Einfluss der Zyklonen auf die statische Stabilit{\"a}t charakterisiert. Beim Vergleich der N-ICE2015 Beobachtungen mit der SHEBA Kampagne (1997/1998), die {\"u}ber dickerem Eis stattfand, finden sich trotz der unterschiedlichen Meereisregime {\"A}hnlichkeiten in der statischen Stabilit{\"a}t der Atmosph{\"a}re. Die beobachteten Differenzen in der Stabilit{\"a}t lassen sich auf Unterschiede in der synoptischen Aktivit{\"a}t zur{\"u}ckf{\"u}hren. Dies l{\"a}sst vermuten, dass die d{\"u}nnere Eisdecke auf saisonalen Zeitskalen nur einen geringen Einfluss auf die thermodynamische Struktur der arktischen Troposph{\"a}re besitzt, solange eine dicke Schneeschicht sie bedeckt. Ein weiterer Vergleich mit den parallel zur N-ICE2015 Kampagne gestarteten Radiosonden der AWIPEV Station in Ny-{\AA}esund, Spitzbergen, macht deutlich, dass die synoptischen Zyklonen oberhalb der Orographie auf saisonalen Zeitskalen das Wettergeschehen bestimmen. Des Weiteren werden f{\"u}r Februar 2015 die Auswirkungen von in der Vertikalen variiertem Nudging auf die Entwicklung der Zyklonen am Beispiel des hydrostatischen regionalen Klimamodells HIRHAM5 untersucht. Es zeigt sich, dass die Unterschiede zwischen den acht Modellsimulationen mit abnehmender Anzahl der genudgten Level zunehmen. Die gr{\"o}ßten Differenzen resultieren vornehmlich aus dem zeitlichen Versatz der Entwicklung synoptischer Zyklonen. Zur Korrektur des Zeitversatzes der Zykloneninitiierung gen{\"u}gt es bereits, Nudging in den unterstem 250 m der Troposph{\"a}re anzuwenden. Daneben findet sich zwischen den genudgten HIRHAM5-Simulation und den in situ Messungen der gleiche positive Temperaturbias, den auch ERA-Interim besitzt. Das freie HIRHAM hingegen reproduziert das positive Ende der N-ICE2015 Temperaturverteilung gut, besitzt aber einen starken negativen Bias, der sehr wahrscheinlich aus einer Untersch{\"a}tzung des Feuchtegehalts resultiert. An Beispiel einer Zyklone wird gezeigt, dass Nudging Einfluss auf die Lage der H{\"o}hentiefs besitzt, die ihrerseits die Zyklonenentwicklung am Boden beeinflussen. Im Weiteren wird mittels eines f{\"u}r kleine Ensemblegr{\"o}ßen geeigneten Varianzmaßes eine statistische Einsch{\"a}tzung der Wirkung des Nudgings auf die Vertikale getroffen. Es wird festgestellt, dass die {\"A}hnlichkeit der Modellsimulationen in der unteren Troposph{\"a}re generell h{\"o}her ist als dar{\"u}ber und in 500 hPa ein lokales Minimum besitzt. Im letzten Teil der Analyse wird die Wechselwirkung der oberen und unteren Stratosph{\"a}re anhand zuvor betrachteter Zyklonen mit Daten der ERA-Interim Reanalyse untersucht. Lage und Ausrichtung des Polarwirbels erzeugten ab Anfang Februar 2015 eine ungew{\"o}hnlich große Meridionalkomponente des Tropopausenjets, die Zugbahnen in die zentrale Arktis beg{\"u}nstigte. Am Beispiel einer Zyklone wird die {\"U}bereinstimmung der synoptischen Entwicklung mit den theoretischen Annahmen {\"u}ber den abw{\"a}rts gerichteten Einfluss der Stratosph{\"a}re auf die Troposph{\"a}re hervorgehoben. Dabei spielt die nicht-lineare Wechselwirkung zwischen der Orographie Gr{\"o}nlands, einer Intrusion stratosph{\"a}rischer Luft in die Troposph{\"a}re sowie einer in Richtung Arktis propagierender Rossby-Welle eine tragende Rolle. Als Indikator dieser Wechselwirkung werden horizontale Signaturen aus abwechselnd aufsteigender und absinkender Luft innerhalb der Troposph{\"a}re identifiziert.}, language = {de} } @phdthesis{Stomps2017, author = {Stomps, Benjamin Ren{\´e} Harald}, title = {Entwicklung von Protein-basierten Bausteinen zur Funktionalisierung von Polymeroberfl{\"a}chen}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {88}, year = {2017}, language = {de} } @phdthesis{Buschhueter2017, author = {Buschh{\"u}ter, David}, title = {Anforderungsrelevante mathematik- und physikbezogene Leistungsdispositionen von Physikanf{\"a}ngerinnen und - anf{\"a}ngern}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2017}, language = {de} } @phdthesis{Schulz2016, author = {Schulz, Alexander}, title = {Untersuchung der Wechselwirkung synoptisch-skaliger mit orographisch bedingten Prozessen in der arktischen Grenzschicht {\"u}ber Spitzbergen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-400058}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {vi, 194}, year = {2016}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wird die planetare Grenzschicht in Ny-{\AA}lesund, Spitzbergen, sowohl bez{\"u}glich kleinskaliger („mikrometeorologischer") Effekte als auch in ihrer Kopplung mit der Synoptik untersucht. Dazu werden verschiedene Beobachtungsdaten aus der S{\"a}ule und in Bodenn{\"a}he zusammengezogen und bewertet. Die so gewonnenen Datens{\"a}tze werden dann zur Validierung eines nicht-hydrostatischen, regionalen Klimamodells genutzt. Weiterhin werden orographisch bedingte Einfl{\"u}sse, die Untergrundbeschaffenheit und die lokale Heterogenit{\"a}t der Unterlage untersucht. Hierzu werden meteorologische Gr{\"o}ßen, wie die Variabilit{\"a}t der Temperatur und insbesondere die j{\"a}hrliche Windverteilung in Bodenn{\"a}he untersucht und es erfolgt ein Vergleich von in-situ gemessenen turbulenten Fl{\"u}ssen von den Eddy-Kovarianz-Messkomplexen bei Ny-{\AA}lesund und im Bayelva-Tal unter demselben Aspekt. Es zeigt sich, dass der Eddy-Kovarianz-Messkomplex im Bayelva-Tal sehr stark durch eine orographisch bedingte Kanalisierung der Str{\"o}mung beeinflusst ist und sich nicht f{\"u}r Vergleiche mit regionalen Klimamodellen mit horizontalen Aufl{\"o}sungen von <1km eignet. Die hohe Bodenfeuchte im Bayelva-Tal f{\"u}hrt zudem zu einem deutlich kleineren Bowen-Verh{\"a}ltnis, als es f{\"u}r diese Region zu erwarten ist. Der Eddy-Kovarianz-Messkomplex bei Ny-{\AA}lesund erweist sich hingegen als geeigneter f{\"u}r solche Modellvergleiche, aufgrund der typischen, k{\"u}stennahen Windverteilung und des repr{\"a}sentativen Footprints. Letzteres wird durch die Bestimmung der Footprint-Klimatologie des Jahres 2013 mit einem aktuellen Footprint-Modell erarbeitet. Weiterhin wird die Auswirkung von (Anti-) Zyklonen {\"u}ber den Archipel auf die zeitliche Variabilit{\"a}t der lokalen Grenzschichteigenschaften untersucht und bewertet. Dazu wird ein Zyklonen-Detektions-Algorithmus auf ERA-Interim-Reanalysedatens{\"a}tze angewendet, wodurch die H{\"a}ufigkeit von nahezu ideal konzentrischen Hoch- und die Tiefdruckgebieten f{\"u}r drei Jahre bestimmt wird. Aus dieser Verteilung werden insgesamt drei interessante Zeitr{\"a}ume zu verschiedenen Jahreszeiten ausgew{\"a}hlt und im Rahmen von Prozessstudien die lokalen bodennahen meteorologischen Messungen, der turbulente Austausch an der Oberfl{\"a}che und die Grenzschichtdynamik in der S{\"a}ule untersucht. Die zeitliche Variabilit{\"a}t der dynamischen Grenzschichtstabilit{\"a}t in der S{\"a}ule wird anhand von zeitlich hoch aufgel{\"o}sten vertikalen Profilen der Bulk-Richardson-Zahl aus Kompositprofilen aus Fernerkundungsinstrumenten (Radiometer, Wind-LIDAR) sowie Mastdaten (BSRN-Mast) untersucht und die Grenzschichth{\"o}he ermittelt. Aus diesen Analysen ergibt sich eine deutliche Abh{\"a}ngigkeit der thermischen Stabilit{\"a}t beim Durchzug von Fronten, eine damit einhergehende erhebliche Abh{\"a}ngigkeit der Grenzschichtdynamik und der Grenzschichth{\"o}he sowie des turbulenten Austauschs von der zeitlichen Variabilit{\"a}t der Windgeschwindigkeit in der S{\"a}ule. Auf Grundlage der Standortanalysen und Prozessstudien erfolgt ein Vergleich der bodennahen Messungen und den Beobachtungen aus der S{\"a}ule, sowohl von den genannten Fernerkundungsinstrumenten als auch von In-situ-Messungen (Radiosonden) f{\"u}r den Zeitraum einer Radiosondierungskampagne mit dem nicht-hydrostatischen, regionalen Klimamodel WRF (ARW). Auf Grundlage der Fragestellung, inwieweit aktuelle Schemata die Grenzschichtcharakteristika in orographisch stark gegliedertem Gel{\"a}nde in der Arktis reproduzieren k{\"o}nnen, werden zwei Grenzschichtparametrisierungsschemata mit verschiedenen Ordnungen der Schließung validiert. Hierzu wird die zeitliche Variabilit{\"a}t der Temperatur, der Feuchte und des Windfeldes in der S{\"a}ule bis 2000m in den Simulationen mit den Beobachtungsdaten vergleichen. Es wird gezeigt, dass durch Modifikation der Initialwertfelder eine sehr gute {\"U}bereinstimmung zwischen den Simulationen und den Beobachtungen bereits bei einer horizontalen Aufl{\"o}sung von 1km erreicht werden kann und die Wahl des Grenzschichtschemas nur untergeordneten Einfluss hat. Hieraus werden Ans{\"a}tze der Weiterentwicklung der Parametrisierungen, aber auch Empfehlungen bez{\"u}glich der Initialwertfelder, wie der Landmaske und der Orographie, vorgeschlagen.}, language = {de} } @phdthesis{Liepertz2017, author = {Liepertz, Sven Christian}, title = {Zusammenhang zwischen dem Professionswissen von Physiklehrkr{\"a}ften, dem sachstrukturellen Angebot des Unterrichts und der Sch{\"u}lerleistung}, series = {Studien zum Physik- und Chemielernen ; 224}, journal = {Studien zum Physik- und Chemielernen ; 224}, publisher = {Logos}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-8325-4480-5}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {133}, year = {2017}, language = {de} } @phdthesis{Jocher2013, author = {Jocher, Georg}, title = {Charakterisierung der arktischen bodennahen Turbulenz unter Verwendung verschiedener Methoden der Flussberechnung und daraus resultierende M{\"o}glichkeiten f{\"u}r die Berechnung der bodennahen turbulenten Fl{\"u}sse im regionalen Klimamodell HIRHAM5}, address = {Potsdam}, pages = {180 S.}, year = {2013}, language = {de} } @phdthesis{Fricke2012, author = {Fricke, Nico}, title = {Eine Riesenvesikel-Studie zum Einfluss des Glycolipids GM1 auf Phosopholipid-Membranen}, address = {Potsdam}, pages = {117 S.}, year = {2012}, language = {de} } @phdthesis{Skoczowsky2012, author = {Skoczowsky, Danilo}, title = {Experimentelle Untersuchungen zur optischen Kopplung von Resonatoren f{\"u}r eine effiziente Frequenzverdopplung}, address = {Potsdam}, pages = {103 S.}, year = {2012}, language = {de} }