@phdthesis{Schluenz2002, author = {Schl{\"u}nz, Uwe}, title = {Vergleich der Effektivit{\"a}t von rehabilitativen Trainingsformen im Wasser zu herk{\"o}mmlichen Maßnahmen bei Patienten mit Low Back Pain}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000749}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Die wachsenden Kosten f{\"u}r die Behandlung chronischer lumbaler R{\"u}ckenschmerzen stehen zunehmend in Diskrepanz mit den begrenzten Mitteln f{\"u}r das Gesundheitswesen. Untersuchungen zeigen, dass aktive Trainingsprogramme, je fr{\"u}her sie eingesetzt werden, einen positiven Einfluss auf die Senkung von Kosten f{\"u}r die Gesellschaft haben. Ein rechtzeitiger Einsatz der medizinischen Kr{\"a}ftigungstherapie bei R{\"u}ckenschmerzpatienten ist somit unter rehabilitativen Gesichtspunkten notwendig. Insbesondere das Training im Wasser gestattet gelenkschonende {\"U}bungen in fr{\"u}hen Phasen der Rehabilitation und lassen eine raschere Wiederherstellung erwarten. {\"U}ber die k{\"o}rperlichen Auswirkungen therapeutischer Trainingsmaßnahmen im Wasser sind bis dato wenige Studien verf{\"u}gbar, welche die Wirkung des Mediums Wasser auf konditionelle Parameter objektiv quantifizieren und bewerten. Jedoch sind bislang die M{\"o}glichkeiten f{\"u}r ein gezieltes Krafttraining im Wasser begrenzt. Eine ger{\"a}tetechnische Entwicklung, die ein rumpfstabilisierendes Krafttraining im Warmwasser erm{\"o}glicht, l{\"a}sst im Vergleich zu herk{\"o}mmlichen Trainingsm{\"o}glichkeiten eine noch effizientere rehabilitative Behandlung erwarten. Es wird die Fragestellung verfolgt, inwieweit aktive Trainingsformen im Wasser die Maximalkraft und die neuromuskul{\"a}re Funktion der Rumpfmuskulatur, sowie den Schmerz von R{\"u}ckenpatienten beeinflussen. Ferner soll im Rahmen der Untersuchungen die Effektivit{\"a}t eines neu entwickelten Wassertrainingsger{\"a}tes gepr{\"u}ft werden. Die Untersuchungen der Ergebnisse von 80 weiblichen Probanden (in f{\"u}nf Gruppen aufgeteilt: Kontrollgruppe, Aquajogging, Aquar{\"u}cken, Aquager{\"a}t und R{\"u}ckengymnastik an Land) zeigen, dass durch aktive Interventionsmaßnahmen eine Verbesserung der Kraftf{\"a}higkeit und eine Reduzierung von Schmerzen erzielt werden kann. Hingegen kommt es in der Kontrollgruppe, ohne Trainingsanwendungen, zur Stagnation des chronischen Schmerzzustandes, sogar zur Verschlechterung der Kraftentwicklung der R{\"u}ckenstreckmuskulatur. In allen Trainingsgruppen konnten kurzfristig und mittelfristig weniger Muskelfunktionsst{\"o}rungen nachgewiesen werden. Bei Betrachtung der Kraftentwicklung der unteren Rumpfmuskulatur f{\"a}llt auf, dass die h{\"o}chsten Zuw{\"a}chse der Bauchmuskelkraft in den Gruppen Aquar{\"u}cken und Aquager{\"a}t festzustellen sind. Die Kraft der R{\"u}ckenstreckermuskulatur entwickelte sich in der Gruppe Aquager{\"a}t mit einer Steigerung von 55\% nach der Intervention am st{\"a}rksten. Es kann die Hypothese aufgestellt werden, dass das Training im warmen Wasser unter stabilisierten Voraussetzungen eine effizientere Methode zur St{\"a}rkung der unteren Rumpfmuskulatur zu sein scheint. Bei der Entwicklung der Kraft der oberen R{\"u}cken- und Schulterg{\"u}rtelmuskulatur kommt es in den Gruppen Aquajogging und Aquar{\"u}cken zu den gr{\"o}ßten Steigerungen. Dies k{\"o}nnte mit der h{\"o}heren Aktivit{\"a}t der Arme im {\"U}bungsprogramm zusammenh{\"a}ngen. Positiv ist die hohe Reduzierung der Schmerzen in allen Trainingsgruppen zu bewerten. Jedoch ist bei Betrachtung der Ergebnisse festzustellen, dass f{\"u}r eine weitere Manifestierung der Trainingserfolge ein weiterf{\"u}hrendes Training bedeutsam ist. Die Ergebnisse dieser Studie belegen, dass durch ein gezieltes Training im Wasser und an Land {\"u}ber 6 Wochen, je zweimal pro Woche, deutliche Verbesserungen in der Entwicklung von Kraft, Schmerzintensit{\"a}t, Funktionseinschr{\"a}nkung und Muskelfunktion m{\"o}glich sind. Ferner werden in dieser Arbeit positive Zusammenh{\"a}nge zwischen den Entwicklungen Schmerzintensit{\"a}t und R{\"u}ckenstreckerkraft, sowie Schmerzintensit{\"a}t und Bauchmuskelkraft beobachtet. Zwischen den Versuchsgruppen im Wasser und der Versuchsgruppe an Land konnten nur geringe Unterschiede in den Ergebnissen nachgewiesen werden. Jedoch geben die Resultate Hinweis darauf, dass bei h{\"o}heren Schmerzintensit{\"a}ten die Intervention im Wasser die Therapie der Wahl zu sein scheint. Die Resultate dieser Untersuchungen machen deutlich, dass der Einsatz eines Wassertrainingsger{\"a}tes in der Therapie chronischer R{\"u}ckenschmerzpatienten eine effiziente Methode zur Senkung von Schmerzen und zur Steigerung der Kraft der R{\"u}cken- und Bauchmuskulatur ist. Vorteile des Wassertraingsger{\"a}tes sind die gute Stabilisation des Beckens, trotz auftriebswirksamer Mechanismen im Wasser, die bedienerfreundliche Handhabung, der separat einstellbare Widerstand, die schnellen Therapieerfolge und die hohe Motivation der Kursteilnehmer. Diese Beobachtungen lassen eine effizientere Therapie und damit Kostenersparnisse vermuten. Nachteile sind das hohe Gewicht des Wassertraingsger{\"a}tes und die relativ hohen Anschaffungskosten. Die hohe Reduzierung der Schmerzintensit{\"a}t bei den Probanden, die am Wassertrainingsger{\"a}t Interventionen durchf{\"u}hrten, lassen vermuten, dass diese Ger{\"a}teanwendungen f{\"u}r Patienten mit sehr schmerzhaften oder subakuten Verlaufsformen besonders geeignet ist. Der schonende Charakter der Aquatherapie und der Einsatz eines neuen Wassertrainingsger{\"a}tes unterst{\"u}tzt in effektiver Weise die modernen Konzepte der Rehabilitation chronischer R{\"u}ckenschmerzpatienten.}, language = {de} } @phdthesis{Montenegro2003, author = {Montenegro, Rivelino V. D.}, title = {Crystallization, biomimetics and semiconducting polymers in confined systems}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000726}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2003}, abstract = {popul{\"a}rwissenschaftlicher Abstract: Kristallisation, Biomimetik und halbleitende Polymere in r{\"a}umlich begrenzten Systemen: {\"O}l und Wasser mischen sich nicht, man kann aber aus beiden Fl{\"u}ssigkeiten Emulsionen herstellen, bei denen Tr{\"o}pfchen der einen Fl{\"u}ssigkeit in der anderen Fl{\"u}ssigkeit vorliegen. Das heißt, es k{\"o}nnen entweder {\"O}ltr{\"o}pfchen in Wasser oder Wassertr{\"o}pfchen in {\"O}l erzeugt werden. Aus t{\"a}glichen Erfahrungen, z.B. beim Kochen weiß man jedoch, dass sich eine Emulsion durch Sch{\"u}tteln oder R{\"u}hren herstellen l{\"a}sst, diese jedoch nicht besonders stabil ist. Mit Hilfe von hohen Scherenergien kann man nun sehr kleine, in ihrer Gr{\"o}ße sehr einheitliche und außerdem sehr stabile Tr{\"o}pfchen von 1/10000 mm erhalten. Eine solche Emulsion wird Miniemulsion genannt. In der Dissertation wurden nun z.B. Miniemulsionen untersucht, die aus kleinen Wassertr{\"o}pfchen in einem {\"O}l bestehen. Es konnte gezeigt werden, dass das Wasser in diesen Tr{\"o}pfchen, also in den r{\"a}umlich begrenzten Systemen, nicht bei 0 \&\#176;C, sondern bei -22 \&\#176;C kristallisierte. Wie l{\"a}sst sich das erkl{\"a}ren? Wenn man einen Eimer Wasser hat, dann bildet sich normalerweise bei 0 \&\#176;C Eis, da n{\"a}mlich in dem Wasser einige (manchmal ganz wenige) Keime (z.B. Schutzteilchen, ein Fussel etc.) vorhanden sind, an denen sich die ersten Kristalle bilden. Wenn sich dann einmal ein Kristall gebildet hat, kann das Wasser im gesamten Eimer schnell zu Eis werden. Ultrareines Wasser w{\"u}rde bei -22 \&\#176;C kristallisieren. Wenn man jetzt die Menge Wasser aus dem Eimer in kleine Tr{\"o}pfchen bringt, dann hat man eine sehr, sehr große Zahl, n{\"a}mlich 1017 Tr{\"o}pfchen, in einem Liter Emulsion vorliegen. Die wenigen Schmutzpartikel verteilen auf sehr wenige Tr{\"o}pfchen, die anderen Tr{\"o}pfchen sind ultrarein. Daher kristallisieren sie erst bei -22 \&\#176;C. Im Rahmen der Arbeit konnte auch gezeigt werden, dass die Miniemulsionen genutzt werden k{\"o}nnen, um kleine Gelatine-Partikel, also Nanogummib{\"a}rchen, herzustellen. Diese Nanogummib{\"a}rchen quellen bei Erh{\"o}hung der Temperatur auf ca. 38 \&\#176;C an. Das kann ausgenutzt werden, um zum Beispiel Medikamente zun{\"a}chst in den Partikeln im menschlichen K{\"o}rper zu transportieren, die Medikamente werden dann an einer gew{\"u}nschten Stelle freigelassen. In der Arbeit wurde auch gezeigt, dass die Gelatine-Partikel genutzt werden k{\"o}nnen, um die Natur nachzuahnen (Biomimetik). Innerhalb der Partikel kann n{\"a}mlich gezielt Knochenmaterial aufgebaut werden kann. Die Gelatine-Knochen-Partikel k{\"o}nnen dazu genutzt werden, um schwer heilende oder komplizierte Knochenbr{\"u}che zu beheben. Gelatine wird n{\"a}mlich nach einigen Tagen abgebaut, das Knochenmaterial kann in den Knochen eingebaut werden. LEDs werden heute bereits vielf{\"a}ltig verwendet. LEDs bestehen aus Halbleitern, wie z.B. Silizium. Neuerdings werden dazu auch halbleitende Polymere eingesetzt. Das große Problem bei diesen Materialien ist, dass sie aus L{\"o}sungsmitteln aufgebracht werden. Im Rahmen der Doktorarbeit wurde gezeigt, dass der Prozess der Miniemulsionen genutzt werden kann, um umweltfreundlich diese LEDs herzustellen. Man stellt dazu nun w{\"a}ssrige Dispersionen mit den Polymerpartikeln her. Damit hat man nicht nur das L{\"o}sungsmittel vermieden, das hat nun noch einen weiteren Vorteil: man kann n{\"a}mlich diese Dispersion auf sehr einfache Art verdrucken, im einfachsten Fall verwendet man einfach einen handels{\"u}blichen Tintenstrahldrucker.}, language = {en} } @phdthesis{Thonicke2003, author = {Thonicke, Kirsten}, title = {Fire disturbance and vegetation dynamics : analysis and models}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000713}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2003}, abstract = {Untersuchungen zur Rolle nat{\"u}rlicher St{\"o}rungen in der Vegetation bzw. in {\"O}kosystemen zeigen, dass nat{\"u}rliche St{\"o}rungen ein essentielles und intrinsisches Element in {\"O}kosystemen darstellen, substanziell zur Vitalit{\"a}t und strukturellen Diversit{\"a}t der {\"O}kosysteme beitragen und Stoffkreisl{\"a}ufe sowohl auf dem lokalen als auch auf dem globalen Niveau beeinflussen. Feuer als Grasland-, Busch- oder Waldbrand ist ein besonderes St{\"o}rungsagens, da es sowohl durch biotische als auch abiotische Umweltfaktoren verursacht wird. Es beeinflusst biogeochemische Kreisl{\"a}ufe und spielt f{\"u}r die chemische Zusammensetzung der Atmosph{\"a}re durch Freisetzung klimarelevanter Spurengase und Aerosole aus der Verbrennung von Biomasse eine bedeutende Rolle. Dies wird auch durch die Emission von ca. 3.9 Gt Kohlenstoff pro Jahr unterstrichen, was einen großen Anteil am globalen Gesamtaufkommen ausmacht. Ein kombiniertes Modell, das die Effekte und R{\"u}ckkopplungen zwischen Feuer und Vegetation beschreibt, wurde erforderlich, als {\"A}nderungen in den Feuerregimes als Folge von {\"A}nderungen in der Landnutzung und dem Landmanagement festgestellt wurden. Diese Notwendigkeit wurde noch durch die Erkenntnis unterstrichen, daß die Menge verbrennender Biomasse als ein bedeutender Kohlenstoffluß sowohl die chemische Zusammensetzung der Atmosph{\"a}re und das Klima, aber auch die Vegetationsdynamik selbst beeinflusst. Die bereits existierenden Modellans{\"a}tze reichen hier jedoch nicht aus, um entsprechende Untersuchungen durchzuf{\"u}hren. Als eine Schlussfolgerung daraus wurde eine optimale Menge von Faktoren gefunden, die das Auftreten und die Ausbreitung des Feuers, sowie deren {\"o}kosystemare Effekte ausreichend beschreiben. Ein solches Modell sollte die Merkmale beobachteter Feuerregime simulieren k{\"o}nnen und Analysen der Interaktionen zwischen Feuer und Vegetationsdynamik unterst{\"u}tzen, um auch Ursachen f{\"u}r bestimmte {\"A}nderungen in den Feuerregimes herausfinden zu k{\"o}nnen. Insbesondere die dynamischen Verkn{\"u}pfungen zwischen Vegetation, Klima und Feuerprozessen sind von Bedeutung, um dynamische R{\"u}ckkopplungen und Effekte einzelner, ver{\"a}nderter Umweltfaktoren zu analysieren. Dadurch ergab sich die Notwendigkeit, neue Feuermodelle zu entwickeln, die die genannten Untersuchungen erlauben und das Verst{\"a}ndnis der Rolle des Feuer in der globalen {\"O}kologie verbessern. Als Schlussfolgerung der Dissertation wird festgestellt, dass Feuchtebedingungen, ihre Andauer {\"u}ber die Zeit (L{\"a}nge der Feuersaison) und die Streumenge die wichtigsten Komponenten darstellen, die die Verteilung der Feuerregime global beschreiben. Werden Zeitreihen einzelner Regionen simuliert, sollten besondere Entz{\"u}ndungsquellen, brandkritische Klimabedingungen und die Bestandesstruktur als zus{\"a}tzliche Determinanten ber{\"u}cksichtigt werden. Die Bestandesstruktur ver{\"a}ndert das Niveau des Auftretens und der Ausbreitung von Feuer, beeinflusst jedoch weniger dessen interannuelle Variabilit{\"a}t. Das es wichtig ist, die vollst{\"a}ndige Wirkungskette wichtiger Feuerprozesse und deren Verkn{\"u}pfungen mit der Vegetationsdynamik zu ber{\"u}cksichtigen, wird besonders unter Klima{\"a}nderungsbedingungen deutlich. Eine l{\"a}nger werdende, vom Klima abh{\"a}ngige Feuersaison bedeutet nicht automatisch eine im gleichen Maße anwachsende Menge verbrannter Biomasse. Sie kann durch {\"A}nderungen in der Produktivit{\"a}t der Vegetation gepuffert oder beschleunigt werden. Sowohl durch {\"A}nderungen der Bestandesstruktur als auch durch eine erh{\"o}hte Produktivit{\"a}t der Vegetation k{\"o}nnen {\"A}nderungen der Feuereigenschaften noch weiter intensiviert werden und zu noch h{\"o}heren, feuerbezogenen Emissionen f{\"u}hren.}, language = {en} } @phdthesis{Budweg2002, author = {Budweg, Martin}, title = {Der obere Mantel in der Eifel-Region untersucht mit der Receiver Function Methode}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000704}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Die Eifel ist eines der j{\"u}ngsten vulkanischen Gebiete Mitteleuropas. Die letzte Eruption ereignete sich vor ungef{\"a}hr 11000 Jahren. Bisher ist relativ wenig bekannt {\"u}ber die tieferen Mechanismen, die f{\"u}r den Vulkanismus in der Eifel verantwortlich sind. Erdbebenaktivit{\"a}t deutet ebenso darauf hin, dass die Eifel eines der geodynamisch aktivsten Gebiete Mitteleuropas ist. In dieser Arbeit wird die Receiver Function Methode verwendet, um die Strukturen des oberen Mantels zu untersuchen. 96 teleseismische Beben (mb > 5.2) wurden ausgewertet, welche von permanenten und mobilen breitbandigen und kurzperiodischen Stationen aufgezeichnet wurden. Das tempor{\"a}re Netzwerk registrierte von November 1997 bis Juni 1998 und {\"u}berdeckte eine Fl{\"a}che von ungef{\"a}hr 400x250 km². Das Zentrum des Netzwerkes befand sich in der Vulkaneifel. Die Auswertung der Receiver Function Analyse ergab klare Konversionen von der Moho und den beiden Manteldiskontinuit{\"a}ten in 410 km und 660 km Tiefe, sowie Hinweise auf einen Mantel-Plume in der Region der Eifel. Die Moho wurde bei ungef{\"a}hr 30 km Tiefe beobachtet und zeigt nur geringe Variationen im Bereich des Netzwerkes. Die beobachteten Variationen der konvertierten Phasen der Moho k{\"o}nnen mit lateralen Schwankungen in der Kruste zu tun haben, die mit den Receiver Functions nicht aufgel{\"o}st werden k{\"o}nnen. Die Ergebnisse der Receiver Function Methode deuten auf eine Niedriggeschwindigkeitszone zwischen 60 km bis 90 km in der westlichen Eifel hin. In etwa 200 km Tiefe werden im Bereich der Eifel amplitudenstarke positive Phasen von Konversionen beobachtet. Als Ursache hierf{\"u}r wird eine Hochgeschwindigkeitszone vorgeschlagen, welche durch m{\"o}gliches aufsteigendes, dehydrierendes Mantel-Material verursacht wird. Die P zu S Konversionen an der 410 km Diskontinuit{\"a}t zeigen einen sp{\"a}teren Einsatz als nach dem IASP91-Modell erwartet wird. Die migrierten Daten weisen eine Absenkung der 410 km Diskontinuit{\"a}t um bis zu 20 km Tiefe auf, was einer Erh{\"o}hung der Temperatur von bis zu etwa 140° Celsius entspricht. Die 660 km Diskontinuit{\"a}t weist keine Aufw{\"o}lbung auf. Dies deutet darauf hin, dass kein Mantelmaterial direkt von unterhalb der 660 km Diskontinuit{\"a}t in der Eifel-Region aufsteigt oder, dass der Ursprung des Eifel-Plumes innerhalb der {\"U}bergangszone liegt.}, language = {de} } @phdthesis{Bissinger2003, author = {Bissinger, Vera}, title = {Factors determining growth and vertical distribution of planktonic algae in extremely acidic mining lakes (pH 2.7)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000695}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2003}, abstract = {Die vorliegende Dissertation besch{\"a}ftigt sich mit den Faktoren, die das Wachstum und die Vertikalverteilung von Planktonalgen in extrem sauren Tagebaurestseen (TBS; pH 2-3) beeinflussen. Im exemplarisch untersuchten TBS 111 (pH 2.7; Lausitzer Revier) dominiert die Goldalge Ochromonas sp. in oberen und die Gr{\"u}nalge Chlamydomonas sp. in tieferen Wasserschichten, wobei letztere ein ausgepr{\"a}gtes Tiefenchlorophyll-Maximum (DCM) ausbildet. Es wurde ein deutlicher Einfluss von Limitation durch anorganischen Kohlenstoff (IC) auf das phototrophe Wachstum von Chlamydomonas sp. in oberen Wasserschichten nachgewiesen, die mit zunehmender Tiefe von Lichtlimitation abgel{\"o}st wird. Im Vergleich mit Arbeiten aus neutralen Seen zeigte Chlamydomonas sp. erniedrigte maximale Wachstumsraten, einen gesteigerten Kompensationspunkt und erh{\"o}hte Dunkelrespirationsraten, was auf gesteigerte metabolische Kosten unter den extremen physikalisch-chemischen Bedingungen hinweist. Die Photosyntheseleistungen von Chlamydomonas sp. waren in Starklicht-adaptierten Zellen durch IC-Limitation deutlich verringert. Außerdem ergaben die ermittelten minimalen Zellquoten f{\"u}r Phosphor (P) einen erh{\"o}hten P-Bedarf unter IC-Limitation. Anschließend konnte gezeigt werden, dass Chlamydomonas sp. ein mixotropher Organismus ist, der seine Wachstumsraten {\"u}ber die osmotrophe Aufnahme gel{\"o}sten organischen Kohlenstoffs (DOC) erh{\"o}hen kann. Dadurch ist dieser Organismus f{\"a}hig, in tieferen, Licht-limitierten Wasserschichten zu {\"u}berleben, die einen h{\"o}heren DOC-Gehalt aufweisen. Da die Vertikalverteilung der Algen im TBS 111 jedoch weder durch IC-Limitation, P-Verf{\"u}gbarkeit noch die in situ DOC-Konzentrationen abschließend erkl{\"a}rt werden konnte (bottom-up Kontrolle), wurde eine neue Theorie zur Entstehung der Vertikalverteilung gepr{\"u}ft. Grazing der phagotrophen und phototrophen Alge Ochromonas sp. auf der phototrophen Alge Chlamydomonas sp. erwies sich als herausragender Faktor, der {\"u}ber top-down Kontrolle die Abundanz der Beute in h{\"o}heren Wasserschichten beeinflussen kann. Gemeinsam mit der Tatsache, dass Chlamydomonas sp. DOC zur Wachstumssteigerung verwendet, f{\"u}hrt dies zu einer Akkumulation von Chlamydomonas sp. in der Tiefe, ausgepr{\"a}gt als DCM. Daher erscheint grazing als der Hauptfaktor, der die beobachtete Vertikalschichtung der Algen im TBS 111 hervorruft. Die erzielten Ergebnisse liefern grundlegende Informationen, um die Auswirkungen von Strategien zur Neutralisierung der TBS auf das Nahrungsnetz absch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen.}, language = {en} } @phdthesis{Moreira2001, author = {Moreira, Andr{\´e} Gu{\´e}rin}, title = {Charged systems in bulk and at interfaces}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000677}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Eine der Faustregeln der Kolloid- und Oberfl{\"a}chenphysik ist, dass die meisten Oberfl{\"a}chen geladen sind, wenn sie mit einem L{\"o}sungsmittel, normalerweise Wasser, in Kontakt treten. Dies ist zum Beispiel bei ladungsstabilisierten Kolloidalen Suspensionen der Fall, bei denen die Oberfl{\"a}che der Kolloidteilchen geladen ist (gew{\"o}hnlich mit einer Ladung von mehreren Hunderttausend Elementarladungen), oder bei Monoschichten ionischer Tenside, die auf einer Luft-Wasser Grenzfl{\"a}che sitzen (wobei die wasserliebenden Kopfgruppen durch die Freisetzung von Gegenionen geladen werden), sowie bei Doppelschichten, die geladene phospholipide enthalten (wie Zellmembranen). In dieser Arbeit betrachten wir einige Modellsysteme, die zwar eine vereinfachte Fassung der Realit{\"a}t darstellen, von denen wir aber dennoch erwarten koennen, dass wir mit ihrer Hilfe einige physikalische Eigenschaften realer geladener Systeme (Kolloide und Elektrolyte) einfangen k{\"o}nnen.}, language = {en} } @phdthesis{Ritter2002, author = {Ritter, Andreas}, title = {Wandlungen in der Steuerung des DDR-Hochleistungssports in den 1960er und 1970er Jahren}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, isbn = {978-3-935024-61-7}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000665}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {337}, year = {2002}, abstract = {Die intensive Auswertung unterschiedlicher schriftlicher und m{\"u}ndlicher Quellen sowie die Erschließung von damals "geheimer" Literatur f{\"u}r die Forschung heute erm{\"o}glicht eine differenzierte Rekonstruktion historischer Abl{\"a}ufe. Die vorliegende Arbeit nutzt diesen Zugang zur Darstellung von kleineren und gr{\"o}ßeren DDR-internen sportpolitischen Strukturwandlungen der 1960er und 1970er Jahre, die ihren H{\"o}hepunkt in einer dramatischen Umsteuerung des DDR-Hochleistungssports fanden. Es wird gezeigt, wie die Akteure unter F{\"u}hrung von Manfred EWALD, gew{\"a}hltem Mitglied des SED-Zentralkomitees, einer Zentralfigur des DDR-Sports (vergleichbar mit der Bedeutung eines Willi DAUME im Westen) zwischen Systemzw{\"a}ngen und individueller Handlungsfreiheit innerhalb des Rahmens einer Diktatur in der Phase des Wechsels von Walter ULBRICHT zu Erich HONECKER eine Effektivierung des zentralistischen Modells durchsetzten (eine Parallele zum Ansatz von Monika KAISER). Im Gegensatz zu vielen kontroversen Erkl{\"a}rungsmodellen belegt der Verf., dass die Medaillenerfolge durch die zentrale Steuerung aller Abl{\"a}ufe gew{\"a}hrleistet wurden. Ohne SED-Auftrag wurde 1967 die "Leistungssportkommission der DDR" (LSK der DDR) gebildet. Im Unterschied zu den zahlreichen vom Verf. erstmals dargestellten Vorg{\"a}ngermodellen war diese SED-LSK "oberhalb des DTSB" angesiedelt und erteilte ihm Parteiauftr{\"a}ge - die Unterordnung des organisierten Sports unter die Autorit{\"a}t des Zentralkomitee machte angesichts der "Nationalen Fronten" von Armeesportvereinigung "Vorw{\"a}rts" und Sportvereinigung "Dynamo" (SPITZER) jegliche zentrale Sportpolitik erst durchsetzbar. Zur "LSK der DDR" waren SED-Mitglieder abgeordnet, welche ihr Sachgebiet vertraten und nach gemeinsamer Beschlussfassung die Ergebnisse der LSK-Arbeit wiederum in ihrem jeweiligen T{\"a}tigkeitsfeld durchzusetzen hatten, was in der Diss. ausgef{\"u}hrt wird. Sportvertreter ebenso wie hochrangige Abgesandte der Ministerien, die mit der Produktion von G{\"u}tern f{\"u}r den Hochleistungssport befasst waren, geh{\"o}rten den LSK-Gremien an, die auch die DDR-Sportwissenschaft steuerten; es l{\"a}sst sich sogar nachweisen, dass die Herrschaft {\"u}ber diesen wichtigen Apparat sowie die Dopingforschung ein Hauptmotiv der LSK-Bildung gewesen ist. Durch seine Quellenorientierung und die F{\"u}lle an Belegen gibt die vorliegende Arbeit neue Anreize zur Auseinandersetzung mit dem Ph{\"a}nomen der Steuerung des Hochleistungssports in der DDR - auch {\"u}ber den Untersuchungszeitraum hinaus. Die Untersuchung wurde von der Humanwissenschaftlichen Fakult{\"a}t der Universit{\"a}t Potsdam als Dissertation angenommen. Sie geht auf ein Stipendium dieser Universit{\"a}t zur{\"u}ck; das Verfahren konnte mit einem Pr{\"a}dikat abgeschlossen werden. Gutachter waren Prof. Dr. Dr. Gertrud PFISTER, Kopenhagen, Prof. Dr. Christoph KLEßMANN, Potsdam, und der Betreuer, Steady Visiting Prof. Univ. Odense, Priv.-Doz. Dr. habil. Giselher SPITZER, Berlin / Potsdam / Odense (D{\"a}nemark).}, language = {de} } @phdthesis{Hahn2002, author = {Hahn, Robert}, title = {Das Bl{\"u}te-Best{\"a}uber-Netz auf Brachfl{\"a}chen : bioz{\"o}nologische Untersuchung zur Bedeutung von Brachen in einer intensiv genutzten Agrarlandschaft}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000652}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {In der vorliegenden Dissertation wird die Bedeutung von Brachen f{\"u}r Artenvielfalt und Stabilit{\"a}t von Bl{\"u}te-Best{\"a}uber-Nahrungsnetzen in agrarisch genutzten Landschaften anhand ausgew{\"a}hlter bl{\"u}tenbesuchender Insektengruppen (Syrphidae, Lepidoptera) untersucht. Die Freilandarbeiten fanden von 1998-2000 im Raum der Feldberger Seenlandschaft, Mecklenburg-Vorpommern, statt. Es werden die beiden Hauptnahrungsquellen Nektar und Pollen betrachtet, dabei fanden Untersuchungen zur Intensit{\"a}t der Bl{\"u}te-Best{\"a}uber-Interaktion auf Stilllegungsfl{\"a}chen, zum fl{\"a}chenbezogenen quantitativen Nektarangebot im Jahresverlauf, zur individuellen Pollennutzung bei Syrphiden und zur Breite und {\"U}berlappung der Nahrungsnischen bei den dominanten Arten Episyrphus balteatus, Metasyrphus corollae, Syritta pipiens und Sphaerophoria scripta statt. Im Ergebnis zeigt sich eine hohe Bedeutung der Brachfl{\"a}chen f{\"u}r die Stabilit{\"a}t des Bl{\"u}te-Best{\"a}uber-Netzes, w{\"a}hrend die Diversit{\"a}t von anderen, eher landschaftsbezogenen Faktoren abh{\"a}ngig ist.}, subject = {Feldberger Seenlandschaft ; Agrarlandschaft ; Brache ; Samenpflanzen ; Best{\"a}uber ; Artenreichtum}, language = {de} } @phdthesis{Hammoudeh2002, author = {Hammoudeh, Ismail}, title = {Qualitative nichtlineare Zeitreihenanalyse mit Anwendung auf das Problem der Polbewegung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000640}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {In der nichtlinearen Datenreihenanalyse hat sich seit etwa 10 Jahren eine Monte-Carlo-Testmethode etabliert, die Theiler-surrogatmethode, mit Hilfe derer entschieden werden kann, ob eine Datenreihe nichtlinearen Ursprungs sei. Diese Methode wird kritisiert, modifiziert und verallgemeinert. Das, was Theiler untersuchen will braucht andere Surrogatmethoden, die hier konstruiert werden. Und das, was Theiler untersucht braucht gar keine Monte-Carlo-Methoden. Mit Hilfe des in der Arbeit eingef{\"u}hrten Begriffs des Phasensignals werden Testm{\"o}glichkeiten dargelegt und Beziehungen zwischen den nichtlinearen Eigenschaften der Zeitreihe und deren Phasenspektrum erforscht. Das Phasensignal wird aus dem Phasenspektrum der Zeitreihe hergeleitet und registriert außerordentliche Geschehnisse im Zeitbereich sowie Phasenkopplungen im Frequenzbereich. Die gewonnenen Erkenntnisse werden auf das Problem der Polbewegung angewendet. Die Hypothese einer nichtlinearen Beziehung zwischen der atmosph{\"a}rischen Erregung und der Polbewegung wird untersucht. Eine nichtlineare Behandlung wird nicht f{\"u}r n{\"o}tig gehalten.}, subject = {Nichtlineare Zeitreihenanalyse ; Signalanalyse - Polbewegung ; Chandler-Periode ; Nichtlineares Ph{\"a}nomen}, language = {de} } @phdthesis{Streffer2002, author = {Streffer, Katrin}, title = {Highly sensitive measurements of substrates and inhibitors on the basis of tyrosinase sensors and recycling systems}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000632}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Analytische Chemie heute meint nicht l{\"a}nger nur die große Messtechnik, die zeit- und kostenintensiv ist, die außerdem nur von qualifiziertem Personal zu bedienen ist und deren Resultate nur durch dieses Personal auswertbar sind. Meist erfordert diese sagen wir 'klassische analytische Messtechnik' auch noch spezielle R{\"a}umlichkeiten und oft eine relative große Menge an speziell vorbereiteten Proben. Neben dieser klassischen analytischen Messtechnik hat sich besonders in den letzten Jahren eine auf bestimmte Stoffgruppen und Anforderungen zugeschnittene Messtechnik durchgesetzt, die oft auch durch einen Laien bedient werden kann. Meist sind es sehr kleine Ger{\"a}te. Auch die ben{\"o}tigten Probenvolumina sind klein und eine spezielle Probenvorbereitung ist nicht erforderlich. Ausserdem sind die Ger{\"a}te einfach zu handhaben, billig sowohl in ihrer Herstellung als auch im Gebrauch und meist erlauben sie sogar eine kontinuierliche Messwerterfassung. Zahlreiche dieser in den letzten Jahren entwickelten Ger{\"a}te greifen zur{\"u}ck auf 40 Jahre Forschung auf dem Gebiet der Biosensorik. Seit Clark und Lyons im Jahr 1962 in der Lage waren, mit einer einfachen Sauerstoffelektrode, erg{\"a}nzt durch ein Enzym, Glucose zu messen, war die Entwicklung neuer Messtechnik nicht mehr aufzuhalten. Biosensoren, spezielle Messf{\"u}hler, die aus einer Kombination aus biologischer Komponente (erlaubt eine spezifische Erkennung des Analyten auch ohne vorherige Reinigung der Probe) und einem physikalischen Messf{\"u}hler (wandelt den prim{\"a}ren physikochemischen Effekt in ein elektronisch messbares Signal um) bestehen, eroberten den Markt. Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden verschiedene Tyrosinasesensoren entwickelt, die je nach Herkunft und Eigenschaften der verwendeten Tyrosinase unterschiedliche Anforderungen erf{\"u}llen. Beispielsweise wurde einer dieser Tyrosinasesensoren f{\"u}r die Bestimmung phenolischer Verbindungen in Fluss- und Seewasserproben eingesetzt, und die mit diesem Sensor gemessenen Ergebnisse konnten sehr gut mit dem entsprechenden DIN-Test zur Bestimmung phenolischer Verbindungen korreliert werden. Ein anderer entwickelter Sensor zeigte eine sehr hohe Empfindlichkeit f{\"u}r Catecholamine, Substanzen die speziell in der medizinischen Diagnostik von Wichtigkeit sind. Ausserdem zeigten die ebenfalls im Rahmen dieser Doktorarbeit durchgef{\"u}hrten Untersuchungen zweier verschiedener Tyrosinasen, dass, will man in Zukunft noch empfindlichere Tyrosinasesensoren entwickeln, eine spezielle Tyrosinase (Tyrosinase aus Streptomyces antibioticus) die bessere Wahl sein wird, als die bisher im Bereich der Biosensorforschung verwendete Tyrosinase aus Agaricus bisporus. Desweiteren wurden erste Erfolge auf molekularbiologischem Gebiet erreicht, das heisst, dass Tyrosinasemutanten mit speziellen, vorher {\"u}berlegten Eigenschaften, hergestellt werden sollen. Diese Erfolge k{\"o}nnen dazu genutzt werden, eine neue Generation an Tyrosinasesensoren zu entwickeln, Tyrosinasesensoren in denen Tyrosinase gerichtet gebunden werden kann, sowohl an den entsprechenden physikalischen Messf{\"u}hler oder auch an ein anderes Enzym. Davon verspricht man sich deutlich minimierte Wege, die die zu bestimmende Substanz (oder deren Produkt) sonst zur{\"u}cklegen m{\"u}sste, was am Ende zu einer deutlich erh{\"o}hten Empfindlichkeit des resultierenden Biosensors f{\"u}hren sollte.}, subject = {Enzymelektrode ; Monophenolmonooxygenase}, language = {en} } @phdthesis{HoffmannRothe2002, author = {Hoffmann-Rothe, Arne}, title = {Combined structural and magnetotelluric investigation across the West Fault Zone in northern Chile}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000569}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Untersuchungen zur internen Architektur von großen St{\"o}rungszonen beschr{\"a}nken sich {\"u}blicherweise auf die, an der Erdoberfl{\"a}che aufgeschlossene, st{\"o}rungsbezogene Deformation. Eine Methode, die es erm{\"o}glicht, Informationen {\"u}ber die Tiefenfortsetzung einer St{\"o}rung zu erhalten, ist die Abbildung der elektrischen Leitf{\"a}higkeit des Untergrundes. Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der kombinierten strukturgeologischen und magnetotellurischen Untersuchung eines Segmentes der 'West Fault'-St{\"o}rung in den nordchilenischen Anden. Die West Fault ist ein Abschnitt des {\"u}ber 2000 km langen Pr{\"a}kordilleren-St{\"o}rungssystem, welches im Zusammenhang mit der Subduktion vor der s{\"u}damerikanischen Westk{\"u}ste entstanden ist. Die Aktivit{\"a}t dieses St{\"o}rungssystems reichte vom Eoz{\"a}n bis in das Quart{\"a}r. Der Verlauf der West Fault ist im Untersuchungsgebiet (22\&\#176;04'S, 68\&\#176;53'W) an der Oberfl{\"a}che klar definiert und weist {\"u}ber viele zehner Kilometer eine konstante Streichrichtung auf. Die Aufschlussbedingungen und die Morphologie des Arbeitsgebietes sind ideal f{\"u}r kombinierte Untersuchungen der st{\"o}rungsbezogenen Deformation und der elektrischen Leitf{\"a}higkeit des Untergrundes mit Hilfe magnetotellurischer Experimente (MT) und der erdmagnetischen Tiefensondierung (GDS). Ziel der Untersuchungen war es, eine m{\"o}gliche Korrelation der beiden Meßmethoden herauszuarbeiten, und die interne St{\"o}rungsarchitektur der West Fault umfassend zu beschreiben. Die Interpretation von Spr{\"o}dbruch-Strukturen (kleinmaßst{\"a}bliche St{\"o}rungen sowie St{\"o}rungsfl{\"a}chen mit/ohne Bewegungslineationen) im Untersuchungsgebiet weist auf {\"u}berwiegend seitenverschiebende Deformation entlang von subvertikal orientierten Scherfl{\"a}chen hin. Dextrale und sinistrale Bewegungsrichtungen k{\"o}nnen innerhalb der St{\"o}rungszone best{\"a}tigt werden, was auf Reaktivierungen des St{\"o}rungssystems schliessen l{\"a}ßt. Die j{\"u}ngsten Deformationen im Arbeitsgebiet haben dehnenden Charakter, wobei die kinematische Analyse eine unterschiedliche Orientierung der Extensionsrichtung beiderseits der St{\"o}rung andeutet. Die Bruchfl{\"a}chendichte nimmt mit Ann{\"a}herung an die St{\"o}rung zu und zeichnet einen etwa 1000 m breiten Bereich erh{\"o}hter Deformationsintensit{\"a}t um die St{\"o}rungsspur aus (damage zone). Im Zentrum dieser Zone weist das Gestein eine intensive Alteration und Brekzierung auf, die sich {\"u}ber eine Breite von etwa 400 m erstreckt. Kleine St{\"o}rungen und Scherfl{\"a}chen in diesem zentralen Abschnitt der St{\"o}rung fallen {\"u}berwiegend steil nach Osten ein (70-80\&\#176;). Innerhalb desselben Arbeitsgebietes wurde ein 4 km langes MT/GDS Profil vermessen, welches senkrecht zum Streichen der West Fault verl{\"a}uft. F{\"u}r die zentralen 2 km dieses Hauptprofils betr{\"a}gt der Abstand der Meßstationen jeweils 100 m. Ein weiteres Profil, bestehend aus 9 Stationen mit einem Abstand von 300 m zueinander, quert die St{\"o}rung einige Kilometer entfernt vom eigentlichen Arbeitsgebiet. Die Aufzeichnung der Daten erfolgte mit vier S.P.A.M MkIII Apparaturen in einem Frequenzbereich von 1000 Hz bis 0.001 Hz. In den GDS Daten beider Profile ist die St{\"o}rung f{\"u}r Frequenzen >1 Hz deutlich abgebildet: Die Induktionspfeile kennzeichnen eine mehrere hundert Meter breite Zone erh{\"o}hter Leitf{\"a}higkeit, welche sich entlang der West Fault erstreckt. Die Dimensionalit{\"a}tsanalyse der MT Daten rechtfertigt die Anpassung der gemessenen Daten mit einem zwei-dimensionalen Modell f{\"u}r einen Frequenzbereich von 1000 Hz bis 0.1 Hz. In diesem Frequenzbereich, der eine Aufl{\"o}sung der Leitf{\"a}higkeitsstruktur bis mindestens 5 km Tiefe erm{\"o}glicht, l{\"a}ßt sich eine regionale geoelektrische Streichrichtung parallel zum Verlauf der West Fault nachweisen. Die Modellierung der MT Daten beruht auf einem Inversionsalgorithmus von Mackie et al. (1997). Leitf{\"a}higkeitsanomalien, die sich aus der Inversions-Modellierung ergeben, werden anhand von empirischen Sensitivit{\"a}tsstudien auf ihre Robustheit {\"u}berpr{\"u}ft. Dabei werden die Eigenschaften (Geometrie, Leitf{\"a}higkeit) der Strukturen systematisch variiert und sowohl Vorw{\"a}rts- als auch Inversionsrechnungen der modifizierten Modelle durchgef{\"u}hrt. Die jeweiligen Modellergebnisse werden auf ihre Konsistenz mit dem Ausgangsdatensatz {\"u}berpr{\"u}ft. Entlang beider MT Profile wird ein guter elektrischer Leiter im zentralen Abschnitt der West Fault aufgel{\"o}st, wobei die Bereiche erh{\"o}hter Leitf{\"a}higkeit {\"o}stlich der St{\"o}rungsspur liegen. F{\"u}r das dicht vermessene MT Profil ergibt sich eine Breite des St{\"o}rungsleiters von etwa 300 m sowie ein steiles Einfallen der Anomalie nach Osten (70\&\#176;). Der St{\"o}rungsleiter reicht bis in eine Tiefe von mindestens 1100 m, w{\"a}hrend die Modellierungsstudien auf eine maximale Tiefenerstreckung <2000 m hinweisen. Das Profil zeigt weitere leitf{\"a}hige Anomalien, deren Geometrie aber weniger genau aufgel{\"o}st ist. Die St{\"o}rungsleiter der beiden MT Profile stimmen in ihrer Position mit der Alterationszone {\"u}berein. Im zentralen Bereich des Hauptprofils korreliert dar{\"u}ber hinaus das Einfallen der Spr{\"o}dbruch-Strukturen und der Leitf{\"a}higkeitsanomalie. Dies weist darauf hin, daß die Erh{\"o}hung der Leitf{\"a}higkeit im Zusammenhang mit einem Netzwerk von Bruchstrukturen steht, welches m{\"o}gliche Wegsamkeiten f{\"u}r Fluide bietet. Der miteinander in Verbindung stehende Gesteins-Porenraum, der ben{\"o}tigt wird, um die gemessene Erh{\"o}hung der Leitf{\"a}higkeit durch Fluide im Gestein zu erkl{\"a}ren, kann anhand der Salinit{\"a}t einiger Grundwasserproben abgesch{\"a}tzt werden (Archies Gesetz). Wasserproben aus gr{\"o}ßerer Tiefe, weisen aufgrund intensiverer Fluid-Gesteins-Wechselwirkung eine h{\"o}here Salinit{\"a}t, und damit eine verbesserte Leitf{\"a}higkeit, auf. F{\"u}r eine Probe aus einer Tiefe von 200 m ergibt sich demnach eine ben{\"o}tigte Porosit{\"a}t im Bereich von 0.8\% - 4\%. Dies legt nahe, daß W{\"a}sser, die von der Oberfl{\"a}che in die Bruchzone der St{\"o}rung eindringen, ausreichen, um die beobachtete Leitf{\"a}higkeitserh{\"o}hung zu erkl{\"a}ren. Diese Deutung wird von der geochemischen Signatur von Gesteinsproben aus dem Alterationsbereich best{\"a}tigt, wonach die Alteration in einem Regime niedriger Temperatur (<95\&\#176;C) stattfand. Der Einfluß von aufsteigenden Tiefenw{\"a}ssern wurde hier nicht nachgewiesen. Die geringe Tiefenerstreckung des St{\"o}rungsleiters geht wahrscheinlich auf Verheilungs- und Zementationsprozesse der Bruchstrukturen zur{\"u}ck, die aufgrund der L{\"o}sung und F{\"a}llung von Mineralen in gr{\"o}ßerer Tiefe, und damit bei erh{\"o}hter Temperatur, aktiv sind. Der Vergleich der Untersuchungsergebnisse der zur Zeit seismisch inaktiven West Fault mit ver{\"o}ffentlichten Studien zur elektrischen Leitf{\"a}higkeitsstruktur der aktiven San Andreas St{\"o}rung, deutet darauf hin, daß die Tiefenerstreckung und die Leitf{\"a}higkeit von St{\"o}rungsleitern eine Funktion der St{\"o}rungsaktivit{\"a}t ist. Befindet sich eine St{\"o}rung in einem Stadium der Deformation, so bleibt das Bruchnetzwerk f{\"u}r Fluide permeabel und verhindert die Versiegelung desselben.}, subject = {Anden / St{\"o}rung / Strukturgeologie / Magnetotellurik / Chile }, language = {en} } @phdthesis{Guentner2002, author = {G{\"u}ntner, Andreas}, title = {Large-scale hydrological modelling in the semi-arid north-east of Brazil}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000511}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Semi-arid areas are, due to their climatic setting, characterized by small water resources. An increasing water demand as a consequence of population growth and economic development as well as a decreasing water availability in the course of possible climate change may aggravate water scarcity in future, which often exists already for present-day conditions in these areas. Understanding the mechanisms and feedbacks of complex natural and human systems, together with the quantitative assessment of future changes in volume, timing and quality of water resources are a prerequisite for the development of sustainable measures of water management to enhance the adaptive capacity of these regions. For this task, dynamic integrated models, containing a hydrological model as one component, are indispensable tools. The main objective of this study is to develop a hydrological model for the quantification of water availability in view of environmental change over a large geographic domain of semi-arid environments. The study area is the Federal State of Cear{\´a} (150 000 km2) in the semi-arid north-east of Brazil. Mean annual precipitation in this area is 850 mm, falling in a rainy season with duration of about five months. Being mainly characterized by crystalline bedrock and shallow soils, surface water provides the largest part of the water supply. The area has recurrently been affected by droughts which caused serious economic losses and social impacts like migration from the rural regions. The hydrological model Wasa (Model of Water Availability in Semi-Arid Environments) developed in this study is a deterministic, spatially distributed model being composed of conceptual, process-based approaches. Water availability (river discharge, storage volumes in reservoirs, soil moisture) is determined with daily resolution. Sub-basins, grid cells or administrative units (municipalities) can be chosen as spatial target units. The administrative units enable the coupling of Wasa in the framework of an integrated model which contains modules that do not work on the basis of natural spatial units. The target units mentioned above are disaggregated in Wasa into smaller modelling units within a new multi-scale, hierarchical approach. The landscape units defined in this scheme capture in particular the effect of structured variability of terrain, soil and vegetation characteristics along toposequences on soil moisture and runoff generation. Lateral hydrological processes at the hillslope scale, as reinfiltration of surface runoff, being of particular importance in semi-arid environments, can thus be represented also within the large-scale model in a simplified form. Depending on the resolution of available data, small-scale variability is not represented explicitly with geographic reference in Wasa, but by the distribution of sub-scale units and by statistical transition frequencies for lateral fluxes between these units. Further model components of Wasa which respect specific features of semi-arid hydrology are: (1) A two-layer model for evapotranspiration comprises energy transfer at the soil surface (including soil evaporation), which is of importance in view of the mainly sparse vegetation cover. Additionally, vegetation parameters are differentiated in space and time in dependence on the occurrence of the rainy season. (2) The infiltration module represents in particular infiltration-excess surface runoff as the dominant runoff component. (3) For the aggregate description of the water balance of reservoirs that cannot be represented explicitly in the model, a storage approach respecting different reservoirs size classes and their interaction via the river network is applied. (4) A model for the quantification of water withdrawal by water use in different sectors is coupled to Wasa. (5) A cascade model for the temporal disaggregation of precipitation time series, adapted to the specific characteristics of tropical convective rainfall, is applied for the generating rainfall time series of higher temporal resolution. All model parameters of Wasa can be derived from physiographic information of the study area. Thus, model calibration is primarily not required. Model applications of Wasa for historical time series generally results in a good model performance when comparing the simulation results of river discharge and reservoir storage volumes with observed data for river basins of various sizes. The mean water balance as well as the high interannual and intra-annual variability is reasonably represented by the model. Limitations of the modelling concept are most markedly seen for sub-basins with a runoff component from deep groundwater bodies of which the dynamics cannot be satisfactorily represented without calibration. Further results of model applications are: (1) Lateral processes of redistribution of runoff and soil moisture at the hillslope scale, in particular reinfiltration of surface runoff, lead to markedly smaller discharge volumes at the basin scale than the simple sum of runoff of the individual sub-areas. Thus, these processes are to be captured also in large-scale models. The different relevance of these processes for different conditions is demonstrated by a larger percentage decrease of discharge volumes in dry as compared to wet years. (2) Precipitation characteristics have a major impact on the hydrological response of semi-arid environments. In particular, underestimated rainfall intensities in the rainfall input due to the rough temporal resolution of the model and due to interpolation effects and, consequently, underestimated runoff volumes have to be compensated in the model. A scaling factor in the infiltration module or the use of disaggregated hourly rainfall data show good results in this respect. The simulation results of Wasa are characterized by large uncertainties. These are, on the one hand, due to uncertainties of the model structure to adequately represent the relevant hydrological processes. On the other hand, they are due to uncertainties of input data and parameters particularly in view of the low data availability. Of major importance is: (1) The uncertainty of rainfall data with regard to their spatial and temporal pattern has, due to the strong non-linear hydrological response, a large impact on the simulation results. (2) The uncertainty of soil parameters is in general of larger importance on model uncertainty than uncertainty of vegetation or topographic parameters. (3) The effect of uncertainty of individual model components or parameters is usually different for years with rainfall volumes being above or below the average, because individual hydrological processes are of different relevance in both cases. Thus, the uncertainty of individual model components or parameters is of different importance for the uncertainty of scenario simulations with increasing or decreasing precipitation trends. (4) The most important factor of uncertainty for scenarios of water availability in the study area is the uncertainty in the results of global climate models on which the regional climate scenarios are based. Both a marked increase or a decrease in precipitation can be assumed for the given data. Results of model simulations for climate scenarios until the year 2050 show that a possible future change in precipitation volumes causes a larger percentage change in runoff volumes by a factor of two to three. In the case of a decreasing precipitation trend, the efficiency of new reservoirs for securing water availability tends to decrease in the study area because of the interaction of the large number of reservoirs in retaining the overall decreasing runoff volumes.}, subject = {Cear{\´a} / Semiarides Gebiet / Wasserreserve / Hydrologie / Mathematisches Modell}, language = {en} } @phdthesis{Fritsch2002, author = {Fritsch, Uta}, title = {Entwicklung von Landnutzungsszenarien f{\"u}r landschafts{\"o}kologische Fragestellungen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000431}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Die Landschaften Mitteleuropas sind das Resultat einer langwierigen Geschichte menschlicher Landnutzung mit ihren unterschiedlichen, z.T. konkurrierenden Nutzungsanspr{\"u}chen. Durch eine {\"u}berwiegend intensive Beanspruchung haben die direkten und indirekten Auswirkungen der Landnutzung in vielen F{\"a}llen zu Umweltproblemen gef{\"u}hrt. Die Disziplin der Landschafts{\"o}kologie hat es sich zur Aufgabe gemacht, Konzepte f{\"u}r eine nachhaltige Nutzung der Landschaft zu entwickeln. Eine wichtige Fragestellung stellt dabei die Absch{\"a}tzung der m{\"o}glichen Folgen von Landnutzungs{\"a}nderungen dar. F{\"u}r die Analyse der relevanten Prozesse in der Landschaft werden h{\"a}ufig mathematische Modelle eingesetzt, welche es erlauben die Landschaft unter aktuellen Verh{\"a}ltnissen oder hinsichtlich ver{\"a}nderter Rahmenbedingungen zu untersuchen. Die hypothetische {\"A}nderung der Landnutzung, die als Landnutzungsszenario bezeichnet wird, verk{\"o}rpert eine wesentliche Modifikation der Rahmenbedingungen, weil Landnutzung maßgeblich Einfluss auf die nat{\"u}rlichen Prozesse der Landschaft nimmt. W{\"a}hrend die Antriebskr{\"a}fte einer solchen {\"A}nderung {\"u}berwiegend von sozio-{\"o}konomischen und politischen Entscheidungen gesteuert werden, orientiert sich die exakte Verortung der Landnutzungs{\"a}nderungen an den naturr{\"a}umlichen Bedingungen und folgt z.T. erkennbaren Regeln. Anhand dieser Vorgaben ist es m{\"o}glich, r{\"a}umlich explizite Landnutzungsszenarien zu entwickeln, die als Eingangsdaten f{\"u}r die Modellierung verschiedener landschafts{\"o}kologischer Fragestellungen wie z.B. f{\"u}r die Untersuchung des Einflusses der Landnutzung auf den Wasserhaushalt, die Erosionsgefahr oder die Habitatqualit{\"a}t dienen k{\"o}nnen. Im Rahmen dieser Dissertation wurde das rasterbasierte deterministische Allokationsmodell luck (Land Use Change Scenario Kit) f{\"u}r die explizite Verortung der Landnutzungs{\"a}nderungen entwickelt. Es basiert auf den in der Landschafts{\"o}kologie {\"u}blichen r{\"a}umlichen Daten wie Landnutzung, Boden sowie Topographie und richtet sich bei der Szenarienableitung nach den Leitbildern der Landschaftsplanung. Das Modell fußt auf der Hypothese, dass das Landnutzungsmuster als Funktion seiner landschafts{\"o}kologischen Faktoren beschrieben werden kann. Das Ver{\"a}nderungspotenzial einer Landnutzungseinheit resultiert im Modell aus einer Kombination der Bewertung der relativen Eignung des Standortes f{\"u}r die jeweilige Landnutzung und der Ber{\"u}cksichtigung von Standorteigenschaften der umliegenden Nachbarn. Die Durchf{\"u}hrung der Landnutzungs{\"a}nderung im Modell ist iterativ angelegt, um den graduellen Prozess des Landschaftswandels nachvollziehen zu k{\"o}nnen. Als Fallbeispiel f{\"u}r die Anwendung solcher r{\"a}umlich expliziten Landnutzungsszenarien dient die Fragestellung, inwieweit Landnutzungs{\"a}nderungen die Hochwasserentstehung beeinflussen. Um den Einfluss auf die Hochwasserentstehung f{\"u}r jede der Landnutzungskategorien \– bebaute, landwirtschaftlich genutzte und naturnahe Fl{\"a}chen \– absch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen, wird im Landnutzungsmodell luck exemplarisch f{\"u}r jede Kategorie ein Teilmodell f{\"u}r die Ver{\"a}nderung von Landnutzung angeboten: 1) Ausdehnung der Siedlungsfl{\"a}che: Dieses Teilmodell fußt auf der Annahme, dass sich Siedlungen nur in direkter Nachbarschaft bereits bestehender Bebauung und bevorzugt entlang von Entwicklungsachsen ausbreiten. Steile Hangneigungen stellen f{\"u}r potenzielle Standorte ein Hemmnis bei der Ausbreitung dar. 2) Stilllegung von Grenzertragsackerfl{\"a}chen: Gem{\"a}ß der Hypothese, dass sich die Stilllegung von Ackerfl{\"a}chen an der potenziellen Ertragsleistung der Standorte orientiert, werden in diesem Teilmodell alle Ackerstandorte dahingehend bewertet und die Fl{\"a}chen mit der geringsten Leistungsf{\"a}higkeit stillgelegt. Bei homogenen Gebietseigenschaften werden die Stilllegungsfl{\"a}chen zuf{\"a}llig auf die Ackerfl{\"a}che verteilt. 3) Etablierung von Schutzgebieten in Ufer- und Auenbereichen: Ausgehend von der These, dass sich entlang von Fl{\"u}ssen sensible Fl{\"a}chen befinden, deren Schutz positive Folgen f{\"u}r das Leistungsverm{\"o}gen der Landschaft haben kann, werden in diesem Teilmodell sch{\"u}tzenswerte Ufer- und Auenbereiche auf derzeit landwirtschaftlich genutzten Fl{\"a}chen ausgewiesen. Die Gr{\"o}ße der Schutzgebietsfl{\"a}che orientiert sich an der Morphologie der umgebenden Landschaft. Die drei Teilmodelle wurden hinsichtlich der implizierten Hypothesen mit vielen unterschiedlichen Ans{\"a}tzen validiert. Das Resultat dieser intensiven Analyse zeigt f{\"u}r jedes Teilmodell eine zufriedenstellende Tauglichkeit. Die Modellierung der Landnutzungs{\"a}nderungen wurden in drei mesoskaligen Flusseinzugsgebieten mit einer Fl{\"a}che zwischen 100 und 500 km\&\#178; durchgef{\"u}hrt, die sich markant in ihrer Landnutzung unterscheiden. Besonderer Wert wurde bei der Gebietsauswahl darauf gelegt, dass eines der Gebiete intensiv landwirtschaftlich genutzt wird, eines dicht besiedelt und eines vorwiegend bewaldet ist. Im Hinblick auf ihre Relevanz f{\"u}r die vorliegende Fragestellung wurden aus bestehenden Landnutzungstrends die Szenarien f{\"u}r (1) die prognostizierte Siedlungsfl{\"a}che f{\"u}r das Jahr 2010, (2) die m{\"o}glichen Konsequenzen des EU-weiten Beschlusses der Agenda 2000 und (3) die Novelle des Bundesnaturschutzgesetzes aus dem Jahr 2001 abgeleitet. Jedes Szenario wurde mit Hilfe des Modells auf die drei Untersuchungsgebiete angewendet. Dabei wurden f{\"u}r die Siedlungsausdehnung in allen drei Gebieten realistische Landnutzungsmuster generiert. Einschr{\"a}nkungen ergeben sich bei der Suche nach Grenzertragsstilllegungsfl{\"a}chen. Hier hat unter homogenen Gebietseigenschaften die zuf{\"a}llige Verteilung von Fl{\"a}chen f{\"u}r die Stilllegung zu einem unrealistischen Ergebnis gef{\"u}hrt. Die G{\"u}te der Schutzgebietsausweisung ist maßgeblich an die aktuelle Landnutzung der Aue und die Morphologie des Gel{\"a}ndes gebunden. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Fl{\"a}chen in den Ufer- und Auenbereichen mehrheitlich unter derzeitiger Ackernutzung stehen und der Flusslauf sich in das Relief eingetieft hat. Exemplarisch werden f{\"u}r jeden Landnutzungstrend die hydrologischen Auswirkungen anhand eines historischen Hochwassers beschrieben, aus denen jedoch keine pauschale Aussage zum Einfluss der Landnutzung abgeleitet werden kann. Die Studie demonstriert die Bedeutung des Landnutzungsmusters f{\"u}r die nat{\"u}rlichen Prozesse in der Landschaft und unterstreicht die Notwendigkeit einer r{\"a}umlich expliziten Modellierung f{\"u}r landschafts{\"o}kologische Fragestellungen in der Mesoskala.}, subject = {Landnutzung}, language = {de} } @phdthesis{Wolf2002, author = {Wolf, Michael D. C.}, title = {Amplituden der Kernphasen im Bereich der Kaustik B und Untersuchung der Struktur der {\"U}bergangszone zum inneren Erdkern mit spektralen Amplituden der diffraktierten Phase PKP(BC)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000408}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Strukturen im {\"a}ußeren Erdkern zu untersuchen und R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die sich daraus ergebenden Konsequenzen f{\"u}r geodynamische Modellvorstellungen zu ziehen. Die Untersuchung der Kernphasenkaustik B mit Hilfe einer kumulierten Amplituden-Entfernungskurve ist Gegenstand des ersten Teils. Dazu werden die absoluten Amplituden der PKP-Phasen im Entfernungsbereich von 142 \&\#176; bis 147 \&\#176; bestimmt und mit den Amplituden synthetischer Seismogramme verglichen. Als Datenmaterial dienen die Breitbandregistrierungen des Deutschen Seismologischen Re-gionalnetzes (GRSN 1 ) und des Arrays Gr{\"a}fenberg (GRF). Die verwendeten Wellen-formen werden im WWSSN-SP-Frequenzbereich gefiltert. Als Datenbasis dienen vier Tiefherdbeben der Subduktionszone der Neuen Hebriden (Vanuatu Island) und vier Nuklearexplosionen, die auf dem Mururoa und Fangataufa Atoll im S{\"u}dpazifik stattgefunden haben. Beide Regionen befinden sich vom Regionalnetz aus gesehen in einer Epizentraldistanz von ungef{\"a}hr 145 \&\#176;. Die Verwendung eines homogen instrumentierten Netzes von Detektoren und die Anwendung von Stations- und Magnitudenkorrekturen verringern den Hauptteil der Streuung bei den Amplitudenwerten. Dies gilt auch im Vergleich zu Untersuchungen von langperiodischen Amplituden im Bereich der Kernphasenkaustik (H{\"a}ge, 1981). Ein weiterer Grund f{\"u}r die geringe Streuung ist die ausschließliche Verwendung von Ereignissen mit kurzer impulsiver Herdzeitfunktion. Erst die geringe Streuung der Amplitudenwerte erm{\"o}glicht eine Interpretation der Daten. Die theoretischen Amplitudenkurven der untersuchten Erdmodelle zeigen im Bereich der Kaustik B einen gleichartigen Kurvenverlauf. Bei allen Berechnungen wird ein einheitliches Modell f{\"u}r die G{\"u}te der P- und S-Wellen verwendet, das sich aus den Q-Werten der Modelle CIT112 und PREM 2 zusammensetzt. Die mit diesem Q-Modell berechneten Amplituden liegen in geringem Maße oberhalb der gemessenen Amplituden. Dies braucht nicht ber{\"u}cksichtigt zu werden, da die kumulierte Amplituden-Entfernungskurve anhand der Lage des Maximums auf der Entfernungsachse ausgewertet wird. Folglich wird darauf verzichtet, ein alternatives Q-Modell zu entwickeln. Hinsichtlich der Lage des Kaustikmaximums lassen sich die untersuchten Erdmodelle in zwei Kategorien einteilen. Eine Gruppe besteht aus den Modellen IASP91 und 1066B, deren Maxima bei 144.6 \&\#176; und 144.7 \&\#176; liegen. Zur zweiten Gruppe von Modellen z{\"a}hlen AK135, PREM und SP6 mit den Maxima bei 145.1 \&\#176; und 145.2 \&\#176; (SP6). Die gemessene Amplitudenkurve hat ihr Maximum bei 145 \&\#176;. Alle Entfernungsangaben beziehen sich auf eine Herdtiefe von 200 km. Die Kaustikentfernung f{\"u}r einen Oberfl{\"a}chenherd ist jeweils um 0.454 \&\#176; gr{\"o}ßer als die angegeben Werte. Damit liegen die Maxima der Modelle AK135 und PREM nur 0.1 \&\#176; neben dem der gemessenen kumulierten Amplitudenkurve. Daher wird auf die Erstellung eines eigenen Modells verzichtet, da dieses eine unwesentlich verbesserte Amplitudenkurve aufweisen w{\"u}rde. Das Ergebnis der Untersuchung ist die Erstellung einer gemessenen kumulierten Amplituden-Entfernungskurve f{\"u}r die Kaustik B. Die Kurve legt die Position der Kaustik B f{\"u}r kurzperiodische Daten auf \&\#177; 0.15 \&\#176; fest und bestimmt damit, welche Erdmodelle f{\"u}r die Beschreibung der Amplituden im Entfernungsbereich der Kaustik B besonders geeignet sind. Die Erdmodelle AK135 und PREM, erg{\"a}nzt durch ein einheitliches Q-Modell, geben den Verlauf der Amplituden am besten wieder. Da die Amplitudenkurven beider Modelle nahe beieinander liegen, sind sie als gleichwertig zu bezeichnen. Im zweiten Teil der Arbeit wird die Struktur der {\"U}bergangszone in den inneren Erdkern anhand des spektralen Abklingens der Phase PKP(BC)diff am Punkt C der Laufzeitkurve untersucht. Der physikalische Prozeß der Beugung ist f{\"u}r die starke Abnahme der Amplituden dieser Phase verantwortlich. Die Diffraktion beeinflußt das Abklingverhalten verschiedener Frequenzanteile des seismischen Signals auf unterschiedliche Weise. Eine Deutung des Verhaltens erfordert die Berechnung von Abklingspektren. Dabei wird die Abschw{\"a}chung des PKP(BC)diff Signals f{\"u}r acht Frequenzen zwischen 6.4 s und 1.25 Hz ermittelt und als Spektrum dargestellt. Die Form des Abklingspektrums ist charakteristisch f{\"u}r die Beschaffenheit der Geschwindigkeitsstruktur direkt oberhalb der Grenze zum inneren Erdkern (GIK). Die Beben, deren Kernphasen im Regionalnetz als diffraktierte Kernphasen BCdiff registriert werden, liegen in einem Entfernungsbereich jenseits von 150 \&\#176;. In dieser Distanz befinden sich die Erdbebenherde der Tonga-Fidschi-Subduktionszone, deren Breitbandaufzeichnungen verwendet werden. Die Auswertung unkorrigierter Wellenformen ergibt Abklingspektren, die mit plausiblen Erdmodellen nicht in Einklang zu bringen sind. Aus diesem Grund werden die Daten einer spektralen Stationskorrektur unterzogen, die eigens zu diesem Zweck ermittelt wird. Am Beginn der Auswertung steht eine Pr{\"u}fung bekannter Erdmodelle mit unterschiedlichen Geschwindigkeitsstrukturen oberhalb der GIK. Zu den untersuchten Modellen z{\"a}hlen PREM, IASP91, AK135Q, PREM2, SP6, OICM2 und eine Variante des PREM. Die Untersuchung ergibt, daß Modelle, die einen verringerten Gradienten oberhalb der GIK aufweisen, eine bessere {\"U}bereinstimmung mit den gemessenen Daten zeigen als Modelle ohne diese {\"U}bergangszone. Zur Verifikation dieser These wird ein Erdmodell, das keinen verringerten Gradienten oberhalb der GIK besitzt (PREM), durch eine Reihe unterschiedlicher Geschwindigkeitsverl{\"a}ufe in diesem Bereich erg{\"a}nzt und deren synthetische Seismogramme berechnet. Das Resultat der Untersuchung sind zwei Varianten des PREM, deren Frequenzanalyse eine gute {\"U}bereinstimmung mit den Daten zeigt. Das Abklingspektrum des Erdmodells PD47, das in einer 380 km m{\"a}chtigen Schicht einen negativen Gradienten besitzt, zeigt eine große {\"A}hnlichkeit mit den gemessenen Spektren. Dennoch kann es nicht als realistisches Modell angesehen werden, da der Punkt C in einer zu großen Entfernung liegt. Dar{\"u}ber hinaus m{\"u}ßte die zu kurze Differenzlaufzeit zwischen PKP(AB) und PKP(DF) beziehungsweise PKIKP durch eine gr{\"o}ßere {\"A}nderung der Geschwindigkeitsstruktur im inneren Kern kompensiert werden. Es wird deshalb das Modell PD27a favorisiert, das diese Nachteile nicht aufweist. PD27a besitzt eine Schicht konstanter Geschwindigkeit oberhalb der GIK mit einer M{\"a}chtigkeit von 150 km. Die Art des Geschwindigkeitsverlaufs steht im Einklang mit der geodynamischen Modellvorstellung, nach der eine Anreicherung leichter Elemente oberhalb der GIK vorliegt, die als Ursache f{\"u}r die Konvektion im {\"a}ußeren Erdkern anzusehen ist.}, language = {de} } @phdthesis{Kuhlbrodt2002, author = {Kuhlbrodt, Till}, title = {Stability and variability of open-ocean deep convection in deterministic and stochastic simple models}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000622}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Die Tiefenkonvektion ist ein wesentlicher Bestandteil der Zirkulation im Nordatlantik. Sie beeinflusst den nordw{\"a}rtigen W{\"a}rmetransport der thermohalinen Zirkulation. Ein Verst{\"a}ndnis ihrer Stabilit{\"a}t und Variabilit{\"a}t ist daher n{\"o}tig, um Klimaver{\"a}nderungen im Bereich des Nordatlantiks einsch{\"a}tzen zu k{\"o}nnen. Diese Arbeit hat zum Ziel, das konzeptionelle Verst{\"a}ndnis der Stabilit{\"a}t und der Variabilit{\"a}t der Tiefenkonvektion zu verbessern. Beobachtungsdaten aus der Labradorsee zeigen Phasen mit und ohne Tiefenkonvektion. Ein einfaches Modell mit zwei Boxen wird an diese Daten angepasst. Das Ergebnis legt nahe, dass die Labradorsee zwei koexistierende stabile Zust{\"a}nde hat, einen mit regelm{\"a}ßiger Tiefenkonvektion und einen ohne Tiefenkonvektion. Diese Bistabilit{\"a}t ergibt sich aus einer positiven Salzgehalts-R{\"u}ckkopplung, deren Ursache ein Netto-S{\"u}ßwassereintrag in die Deckschicht ist. Der konvektive Zustand kann schnell instabil werden, wenn der mittlere Antrieb sich hin zu w{\"a}rmeren oder weniger salzhaltigen Bedingungen {\"a}ndert. Die wetterbedingte Variabilit{\"a}t des externen Antriebs wird durch die Addition eines stochastischen Antriebsterms in das Modell eingebaut. Es zeigt sich, dass dann die Tiefenkonvektion h{\"a}ufig an- und wieder ausgeschaltet wird. Die mittlere Aufenthaltszeit in beiden Zust{\"a}nden ist ein Maß ihrer stochastischen Stabilit{\"a}t. Die stochastische Stabilit{\"a}t h{\"a}ngt in glatter Weise von den Parametern des Antriebs ab, im Gegensatz zu der deterministischen (nichtstochastischen) Stabilit{\"a}t, die sich abrupt {\"a}ndern kann. Sowohl das Mittel als auch die Varianz des stochastischen Antriebs beeinflussen die H{\"a}ufigkeit von Tiefenkonvektion. Eine Abnahme der Konvektionsh{\"a}ufigkeit, als Reaktion auf eine Abnahme des Salzgehalts an der Oberfl{\"a}che, kann zum Beispiel durch eine Zunahme der Variabilit{\"a}t in den W{\"a}rmefl{\"u}ssen kompensiert werden. Mit einem weiter vereinfachten Box-Modell werden einige Eigenschaften der stochastischen Stabilit{\"a}t analytisch untersucht. Es wird ein neuer Effekt beschrieben, die wandernde Monostabilit{\"a}t: Auch wenn die Tiefenkonvektion aufgrund ge{\"a}nderter Parameter des Antriebs kein stabiler Zustand mehr ist, kann der stochastische Antrieb immer noch h{\"a}ufig Konvektionsereignisse ausl{\"o}sen. Die analytischen Gleichungen zeigen explizit, wie die wandernde Monostabilit{\"a}t sowie andere Effekte von den Modellparametern abh{\"a}ngen. Diese Abh{\"a}ngigkeit ist f{\"u}r die mittleren Aufenthaltszeiten immer exponentiell, f{\"u}r die Wahrscheinlichkeit langer nichtkonvektiver Phasen dagegen nur dann, wenn diese Wahrscheinlichkeit gering ist. Es ist zu erwarten, dass wandernde Monostabilit{\"a}t auch in anderen Teilen des Klimasystems eine Rolle spielt. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass die Stabilit{\"a}t der Tiefenkonvektion in der Labradorsee sehr empfindlich auf den Antrieb reagiert. Die Rolle der Variabilit{\"a}t ist entscheidend f{\"u}r ein Verst{\"a}ndnis dieser Empfindlichkeit. Kleine {\"A}nderungen im Antrieb k{\"o}nnen bereits die H{\"a}ufigkeit von Tiefenkonvektionsereignissen deutlich mindern, was sich vermutlich stark auf das regionale Klima auswirkt.}, subject = {Labradorsee ; Thermohaline Konvektion ; Stochastisches Modell}, language = {en} } @phdthesis{Kuester2002, author = {K{\"u}ster, Frank}, title = {Das Lektin aus der Erbse Pisum sativum : Bindungsstudien, Monomer-Dimer-Gleichgewicht und R{\"u}ckfaltung aus Fragmenten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000612}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Das Lektin aus Pisum sativum, der Gartenerbse, ist Teil der Familie der Leguminosenlektine. Diese Proteine haben untereinander eine hohe Sequenzhomologie, und die Struktur ihrer Monomere, ein all-ß-Motiv, ist hoch konserviert. Dagegen gibt es innerhalb der Familie eine große Vielfalt an unterschiedlichen Quart{\"a}rstrukturen, die Gegenstand kristallographischer und theoretischer Arbeiten waren. Das Erbsenlektin ist ein dimeres Leguminosenlektin mit einer Besonderheit in seiner Struktur: Nach der Faltung in der Zelle wird aus einem Loop eine kurze Aminos{\"a}uresequenz herausgeschnitten, so dass sich in jeder Untereinheit zwei unabh{\"a}ngige Polypeptidketten befinden. Beide Ketten sind aber stark miteinander verschr{\"a}nkt und bilden eine gemeinsame strukturelle Dom{\"a}ne. Wie alle Lektine bindet Erbsenlektin komplexe Oligosaccharide, doch sind seine physiologische Rolle und der nat{\"u}rliche Ligand unbekannt. In dieser Arbeit wurden Versuche zur Entwicklung eines Funktionstests f{\"u}r Erbsenlektin durchgef{\"u}hrt und seine Faltung, Stabilit{\"a}t und Monomer-Dimer-Gleichgewicht charakterisiert. Um die spezifische Rolle der Prozessierung f{\"u}r Stabilit{\"a}t und Faltung zu untersuchen, wurde ein unprozessiertes Konstrukt in E. coli exprimiert und mit der prozessierten Form verglichen. Beide Proteine zeigen die gleiche kinetische Stabilit{\"a}t gegen{\"u}ber chemischer Denaturierung. Sie denaturieren extrem langsam, weil nur die isolierten Untereinheiten entfalten k{\"o}nnen und das Monomer-Dimer-Gleichgewicht bei mittleren Konzentrationen an Denaturierungsmittel auf der Seite der Dimere liegt. Durch die extrem langsame Entfaltung zeigen beide Proteine eine apparente Hysterese im Gleichgewichts{\"u}bergang, und es ist nicht m{\"o}glich, die thermodynamische Stabilit{\"a}t zu bestimmen. Die Stabilit{\"a}t und die Geschwindigkeit der Assoziation und Dissoziation in die prozessierten bzw. nichtprozessierten Untereinheiten sind f{\"u}r beide Proteine gleich. Dar{\"u}ber hinaus konnte gezeigt werden, dass auch unter nicht-denaturierenden Bedingungen die Untereinheiten zwischen den Dimeren ausgetauscht werden. Die Renaturierung der unprozessierten Variante ist unter stark nativen Bedingungen zu 100 \% m{\"o}glich. Das prozessierte Protein dagegen renaturiert nur zu etwa 50 \%, und durch die Prozessierung ist die Faltung stark verlangsamt, der Faltungsprozess ist erst nach mehreren Tagen abgeschlossen. Im Laufe der Renaturierung wird ein Intermediat populiert, in dem die l{\"a}ngere der beiden Polypeptidketten ein Homodimer mit nativ{\"a}hnlicher Untereinheitenkontaktfl{\"a}che bildet. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Renaturierung ist die Assoziation der entfalteten k{\"u}rzeren Kette mit diesem Dimer.}, language = {de} } @phdthesis{Sahlmann2002, author = {Sahlmann, Hanno}, title = {Coupling matter to loop quantum gravity}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000602}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Motiviert durch neuere Vorschl{\"a}ge zur experimentellen Untersuchung von Quantengravitationseffekten werden in der vorliegenden Arbeit Annahmen und Methoden untersucht, die f{\"u}r die Vorhersagen solcher Effekte im Rahmen der Loop-Quantengravitation verwendet werden k{\"o}nnen. Dazu wird als Modellsystem ein skalares Feld, gekoppelt an das Gravitationsfeld, betrachtet. Zun{\"a}chst wird unter bestimmten Annahmen {\"u}ber die Dynamik des gekoppelten Systems eine Quantentheorie f{\"u}r das Skalarfeld vorgeschlagen. Unter der Annahme, dass sich das Gravitationsfeld in einem semiklassischen Zustand befindet, wird dann ein \"QFT auf gekr{\"u}mmter Raumzeit-Limes\" dieser Theorie definiert. Im Gegensatz zur gew{\"o}hnlichen Quantenfeldtheorie auf gekr{\"u}mmter Raumzeit beschreibt die Theorie in diesem Grenzfall jedoch ein quantisiertes Skalarfeld, das auf einem (klassisch beschriebenen) Zufallsgitter propagiert. Sodann werden Methoden vorgeschlagen, den Niederenergieliemes einer solchen Gittertheorie, vor allem hinsichtlich der resultierenden modifizierten Dispersonsrelation, zu berechnen. Diese Methoden werden anhand von einfachen Modellsystemen untersucht. Schließlich werden die entwickelten Methoden unter vereinfachenden Annahmen und der Benutzung einer speziellen Klasse von semiklassischen Zust{\"a}nden angewandt, um Korrekturen zur Dispersionsrelation des skalaren und des elektromagnetischen Feldes im Rahmen der Loop-Quantengravitation zu berechnen. Diese Rechnungen haben vorl{\"a}ufigen Charakter, da viele Annahmen eingehen, deren G{\"u}ltigkeit genauer untersucht werden muss. Zumindest zeigen sie aber Probleme und M{\"o}glichkeiten auf, im Rahmen der Loop-Quantengravitation Vorhersagen zu machen, die sich im Prinzip experimentell verifizieren lassen.}, language = {en} } @phdthesis{Johnen2002, author = {Johnen, Heiko}, title = {Vergleich von rekombinanten Vaccinia- und DNA-Vektoren zur Tumorimmuntherapie im C57BL/6-Mausmodell}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000593}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurden Tumorimpfstoffe auf der Basis des Plasmid-Vektors pCI, modified vaccinia virus Ankara (MVA) und MVA-infizierten dendritischen Zellen entwickelt und durch Sequenzierung, Western blotting und durchflußzytometrische Analyse {\"u}berpr{\"u}ft. Die in vivo Wirksamkeit der Vakzinen wurde in verschiedenen Tumormodellen in C57BL/6 M{\"a}usen verglichen. Die auf dem eukaryotischen Expressionsvektor pCI basierende DNA-Vakzinierung induzierte einen sehr wirksamen, antigenspezifischen und langfristigen Schutz vor Muzin, CEA oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Eine MVA-Vakzinierung bietet in den in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrten Tumormodellen keinen signifikanten Schutz vor Muzin oder beta-Galactosidase exprimierenden Tumoren. Sowohl humane, als auch murine in vitro generierte dendritische Zellen lassen sich mit MVA \– im Vergleich zu anderen viralen Vektoren \– sehr gut infizieren. Die Expressionsrate der eingef{\"u}gten Gene ist aber gering im Vergleich zur Expression in permissiven Wirtszellen des Virus (embryonale H{\"u}hnerfibroblasten). Es konnte gezeigt werden, daß eine MVA-Infektion dendritischer Zellen {\"a}hnliche Auswirkungen auf den Reifezustand humaner und muriner dendritischer Zellen hat, wie eine Infektion mit replikationskompetenten Vakzinia-St{\"a}mmen, und außerdem die Hochregulation von CD40 w{\"a}hrend der terminalen Reifung von murinen dendritischen Zellen inhibiert wird. Die w{\"a}hrend der langfristigen in vitro Kultur auf CEF-Zellen entstandenen Deletionen im MVA Genom f{\"u}hrten zu einer starken Attenuierung und dem Verlust einiger Gene, die immunmodulatorische Proteine kodieren, jedoch nicht zu einer Verminderung des zytopathischen Effekts in dendritischen Zellen. Die geringe Expressionsrate und die beobachtete Inhibition der Expression kostimulatorischer Molek{\"u}le auf dendritischen Zellen kann f{\"u}r eine wenig effektive Induktion einer Immunantwort in MVA vakzinierten Tieren durch cross priming oder die direkte Infektion antigenpr{\"a}sentierender Zellen verantwortlich sein. Durch die Modifikation einer Methode zur intrazellul{\"a}ren IFN-gamma F{\"a}rbung konnten in vakzinierten M{\"a}usen tumorantigenspezifische CTL sensitiv und quantitativ detektiert werden. Die so bestimmte CTL-Frequenz, nicht jedoch die humorale Antwort, korrelierte mit der in vivo Wirksamkeit der verschiedenen Vakzinen: DNA vakzinierte Tiere entwickeln starke tumorantigenspezifische CTL-Antworten, wohingegen in MVA-vakzinierten Tieren {\"u}berwiegend gegen virale Epitope gerichtete CD4 und CD8-T-Zellen detektiert wurden. Die Wirksamkeit der pCI-DNA-Vakzine spricht f{\"u}r die Weiterentwicklung in weiteren pr{\"a}klinischen Mausmodellen, beispielsweise unter Verwendung von MUC1 oder HLA-A2 transgenen M{\"a}usen. Die Methoden zur Detektion Tumorantigen-spezifischer CTL in 96-Loch-Mikrotiterplatten k{\"o}nnen dabei zur systematischen Suche nach im Menschen immundominanten T-Zell-Epitopen im Muzin-Molek{\"u}l genutzt werden. Der durchgef{\"u}hrte Vergleich der auf den Vektoren pCI und MVA basierenden Vakzinen und die Analyse neuerer Publikationen f{\"u}hren zu dem Ergebnis, daß vor allem DNA-Vakzinen in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von aktiven Tumorimpfstoffen spielen werden. Rekombinante MVA-Viren, eventuell in Kombination mit DNA- oder anderen Vektoren, haben sich dagegen in zahlreichen Studien als wirksame Impfstoffe zur Kontrolle von durch Pathogene hervorgerufenen Infektionserkrankungen erwiesen.}, language = {de} } @phdthesis{FrancoGonzalez2002, author = {Franco Gonz{\´a}lez, Olga}, title = {Structural and spectroscopical study of crystals of 1,3,4-oxadiazole derivatives at high pressure}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000572}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Die Suche nach neuen Materialien von technischem Interesse hat in den letzten Jahren neue Antriebe zu der Untersuchung organischer Verbindungen gegeben. Organische Substanzen haben viele Vorteile wie z.B. die M{\"o}glichkeit, ihre Eigenschaften durch verschiedene chemische und physikalische Techniken im Herstellung-Prozess f{\"u}r ein bestimmtes Ziel zu modifizieren. Oxadiazolverbindungen sind interessant aufgrund ihrer Nutzung als Material f{\"u}r Licht emittierende Dioden und Scintillatoren. Die physikalischen Eigenschaften eines Festk{\"o}rpers h{\"a}ngen von seiner Struktur ab. Unterschiedliche Strukturen entwickeln unterschiedliche intra- und intermolek{\"u}lare Wechselwirkungen. Eine ausgezeichnete Weise, um sowohl die intra- als auch die intermolekularen Wechselwirkungen eines bestimmtes Stoffes zu beeinflussen, ohne seine chemischen Charakteristiken zu {\"a}ndern, ist die Verwendung von hohem Druck. Wir haben den Einfluss von hohem Druck und hoher Temperatur auf die super-molekulare Struktur einiger Oxadiazolverbindungen im kristallinem Zustand untersucht. Aus diesen Untersuchungsergebnissen wurde eine Zustandsgleichung f{\"u}r diese Kristalle bestimmt. {\"U}berdies wurden die spektroskopischen Eigenschaften dieser Materialien unter hohem Druck charakterisiert.}, subject = {Oxadiazolderivate ; Kristallstruktur ; Hochdruck ; UV-VIS-Spektroskopie ; Raman-Spektroskopie}, language = {en} } @phdthesis{Warkus2002, author = {Warkus, Frank}, title = {Die neogene Hebungsgeschichte der Patagonischen Anden im Kontext der Subduktion eines aktiven Spreizungszentrums}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000555}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Das Ph{\"a}nomen der Subduktion eines aktiven Spreizungszentrums an der S{\"u}dspitze S{\"u}damerikas ist seit langem bekannt. Eine Vielzahl von geologischen Beobachtungen wurden mit diesem Ph{\"a}nomen in Verbindung gebracht, trotzdem ist der genaue Mechanismus der Beeinflussung des aktiven Kontinentalrandes weitgehend unbekannt. Die Zusammenh{\"a}nge zwischen den Subduktionsprozessen und der Entwicklung der patagonischen Anden zwischen 47\&\#176;S und 48\&\#176;S stehen im Mittelpunkt der Untersuchungen. Um eine detaillierte zeitliche Aufl{\"o}sung der zugrunde liegenden Prozesse untersuchen zu k{\"o}nnen, wurde die Entwicklung der Vorlandsedimentation, die thermische Entwicklung und die Heraushebung der Oberkruste des andinen Orogens untersucht und diese in Bezug zur Subduktion des Chile-R{\"u}ckens gesetzt. Im Bereich von 47\&\#176;30\′S wurden die synorogenen Vorlandsedimente der Santa Cruz Formation sedimentologisch untersucht. Diese fluviatilen Sedimente wurden in einem reliefarmen Vorlandgebiet durch h{\"a}ufige Rinnenverlagerung und dem Aufbau von Rinnenumlagerungsg{\"u}rteln in Kombination mit assoziierten großr{\"a}umigen {\"U}berflutungsablagerungen akkumuliert. Sie stehen in einem engen Zusammenhang mit der orogenen Entwicklung im andinen Liefergebiet. Dies spiegelt sich in dem nach oben gr{\"o}ber werdenden Zyklus der Santa Cruz Formation wider. Die magnetostratigraphischen Untersuchungen einer 270 m m{\"a}chtigen Sequenz aus der Basis der Santa Cruz Formation, die mit 329 Einzelproben aus 96 Probenpunkten beprobt wurde, ergab 7 Umkehrungen der geomagnetischen Feldrichtung. Mit Hilfe der geomagnetischen Polarit{\"a}tszeitskala (CANDE AND KENT, 1995) konnte der untersuchte Abschnitt der Santa Cruz Formation zwischen 16.2 und 18.5 Ma datiert werden. Als Tr{\"a}ger der Sedimentations-Remanenz konnten {\"u}berwiegend Pseudoeinbereichs-Magentitpartikel und untergeordnet H{\"a}matitpartikel identifiziert werden. An drei Profilen der Santa Cruz Formation wurden aus Sandsteinlagen unterschiedlicher stratigraphischer Position detritische Apatite mit Hilfe der thermochronologischen Spaltspurmethode untersucht. Die thermisch nicht r{\"u}ckgesetzten, detritischen Apatite spiegeln das Auftreten unterschiedlicher Altersdom{\"a}nen im Liefergebiet der Sedimente wider. In der Kombination mit den geochemischen Gesamtgesteinsuntersuchungen der Sedimente und den petrographischen Untersuchungen der Sandsteine, die ein {\"u}berwiegend andesitisch-vulkanisch gepr{\"a}gtes Liefergebiet widerspiegeln, kann nachgewiesen werden, dass die Erosion im Liefergebiet um 16.5 Ma in tiefere, deformierte Krustensegmente einschneidet. Dies bedeutet, dass aufgrund der Denudation im andinen Orogen erste Sockelgesteinseinheiten in den Bereich der Abtragung gelangen und dass dieser Eintrag um 12 bis 10 Ma ein Volumen einnimmt, das zu signifikanten {\"A}nderungen der Gesamtgesteinsgeochemie der Vorlandsedimente f{\"u}hrt. Die thermochronologische Untersuchung von Apatiten aus rezenten topographischen H{\"o}henprofilen aus der Kernzone der patagonischen Anden im Bereich von 47\&\#176;30\′S zeigen den Beginn einer beschleunigten Heraushebung des Orogens um 7.5 Ma. Aus diesen Untersuchungen kann eine Denudationsrate im Zeitraum der letzen 7 bis 8 Ma von 600 bis 650 m/Ma abgesch{\"a}tzt werden. Die Modellierung der Apatit-Spaltspurergebnisse zeigt eine signifikante Temperaturerh{\"o}hung im Zeitraum zwischen 12 und 8 Ma um 20 bis 30\&\#176;C f{\"u}r diesen Krustenbereich, die mit der Subduktion des aktiven Chile-R{\"u}ckens in diesem Bereich der Anden in Verbindung gebracht wird. Aus den gewonnen Daten kann ein Modell f{\"u}r die Entwicklung der patagonischen Anden seit dem fr{\"u}hen Mioz{\"a}n abgeleitet werden. In diesem Modell wird die orogene Entwicklung in den patagonischen Anden auf eine erh{\"o}hte Konvergenzrate zwischen der Nazca Platte und der S{\"u}damerikanischen Platte zur{\"u}ckgef{\"u}hrt, die f{\"u}r die Heraushebung und Denudation der Anden sowie f{\"u}r die damit verbundene Entwicklung im Vorlandbereich verantwortlich ist. Diese orogene Entwicklung wird in einer sp{\"a}ten Phase durch die nordw{\"a}rts wandernde Subduktion des aktiven Spreizungszentrums des Chile R{\"u}ckens {\"u}berpr{\"a}gt und beeinflusst. Das auf der Integration von geologischen, chronologischen sowie thermochronologischen Daten beruhende Modell kann zahlreiche geologische und geophysikalische Beobachtungen in diesem Bereich der s{\"u}dlichen Anden konsistent erkl{\"a}ren.}, subject = {Patagonien ; Neogen ; Hebung ; Subduktion ; Anden}, language = {de} } @phdthesis{Boeuf2002, author = {Boeuf, St{\´e}phane}, title = {Comparative study of gene expression during the differentiation of white and brown preadipocytes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000542}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Einleitung S{\"a}ugetiere haben zwei verschiedene Arten von Fettgewebe: das weiße Fettgewebe, welches vorwiegend zur Lipidspeicherung dient, und das braune Fettgewebe, welches sich durch seine F{\"a}higkeit zur zitterfreien Thermogenese auszeichnet. Weiße und braune Adipozyten sind beide mesodermalen Ursprungs. Die Mechanismen, die zur Entwicklung von Vorl{\"a}uferzellen in den weißen oder braunen Fettzellphenotyp f{\"u}hren, sind jedoch unbekannt. Durch verschiedene experimentelle Ans{\"a}tze konnte gezeigt werden, daß diese Adipocyten vermutlich durch die Differenzierung zweier Typen unterschiedlicher Vorl{\"a}uferzellen entstehen: weiße und braune Preadipozyten. Von dieser Hypothese ausgehend, war das Ziel dieser Studie, die Genexpression weißer und brauner Preadipozyten auf Unterschiede systematisch zu analysieren. Methoden Die zu vergleichenden Zellen wurden aus prim{\"a}ren Zellkulturen weißer und brauner Preadipozyten des dsungarischen Zwerghamsters gewonnen. „Representational Difference Analysis" wurde angewandt, um potentiell unterschiedlich exprimierte Gene zu isolieren. Die daraus resultierenden cDNA Fragmente von Kandidatengenen wurden mit Hilfe der Microarraytechnik untersucht. Die Expression dieser Gene wurde in braunen und weißen Fettzellen in verschiedenen Differenzierungsstadien und in braunem und weißem Fettgewebe verglichen. Ergebnisse 12 Gene, die in braunen und weißen Preadipozyten unterschiedlich exprimiert werden, konnten identifiziert werden. Drei Komplement Faktoren und eine Fetts{\"a}uren Desaturase werden in weißen Preadipozyten h{\"o}her exprimiert; drei Struktur Gene (Fibronectin, Metargidin und a Actinin 4), drei Gene verbunden mit transkriptioneller Regulation (Necdin, Vigilin und das „small nuclear ribonucleoprotein polypeptide A") sowie zwei Gene unbekannter Funktion werden in braunen Preadipozyten h{\"o}her exprimiert. Mittels Clusteranalyse (oder Gruppenanalyse) wurden die gesamten Genexpressionsdaten charakterisiert. Dabei konnten die Gene in 4 typischen Expressionsmuster aufgeteilt werden: in weißen Preadipozyten h{\"o}her exprimierte Gene, in braunen Preadipozyten h{\"o}her exprimierte Gene, w{\"a}hrend der Differenzierung herunter regulierte Gene und w{\"a}hrend der Differenzierung hoch regulierte Gene. Schlußfolgerungen In dieser Studie konnte gezeigt werden, daß weiße und braune Preadipozyten aufgrund der Expression verschiedener Gene unterschieden werden k{\"o}nnen. Es wurden mehrere Kandidatengene zur Bestimmung weißer und brauner Preadipozyten identifiziert. Außerdem geht aus den Genexpressionsdaten hervor, daß funktionell unterschiedliche Gruppen von Genen eine wichtige Rolle bei der Differenzierung von weißen und braunen Preadipozyten spielen k{\"o}nnten, wie z.B. Gene des Komplementsystems und der extrazellul{\"a}ren Matrix.}, subject = {S{\"a}ugetiere ; Fettgewebe ; Zelldifferenzierung ; Genexpression}, language = {en} } @phdthesis{Schaber2002, author = {Schaber, J{\"o}rg}, title = {Phenology in Germany in the 20th century : methods, analyses and models}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000532}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Die L{\"a}nge der Vegetationsperiode (VP) spielt eine zentrale Rolle f{\"u}r die interannuelle Variation der Kohlenstoffspeicherung terrestrischer {\"O}kosysteme. Die Analyse von Beobachtungsdaten hat gezeigt, dass sich die VP in den letzten Jahrzehnten in den n{\"o}rdlichen Breiten verl{\"a}ngert hat. Dieses Ph{\"a}nomen wurde oft im Zusammenhang mit der globalen Erw{\"a}rmung diskutiert, da die Ph{\"a}nologie von der Temperatur beeinflusst wird. Die Analyse der Pflanzenph{\"a}nologie in S{\"u}ddeutschland im 20. Jahrhundert zeigte: - Die starke Verfr{\"u}hung der Fr{\"u}hjahrsphasen in dem Jahrzehnt vor 1999 war kein singul{\"a}res Ereignis im 20. Jahrhundert. Schon in fr{\"u}heren Dekaden gab es {\"a}hnliche Trends. Es konnten Perioden mit unterschiedlichem Trendverhalten identifiziert werden. - Es gab deutliche Unterschiede in den Trends von fr{\"u}hen und sp{\"a}ten Fr{\"u}hjahrsphasen. Die fr{\"u}hen Fr{\"u}hjahrsphasen haben sich stetig verfr{\"u}ht, mit deutlicher Verfr{\"u}hung zwischen 1931 und 1948, moderater Verfr{\"u}hung zwischen 1948 und 1984 und starker Verfr{\"u}hung zwischen 1984 und 1999. Die sp{\"a}ten Fr{\"u}hjahrsphasen hingegen, wechselten ihr Trendverhalten in diesen Perioden von einer Verfr{\"u}hung zu einer deutlichen Versp{\"a}tung wieder zu einer starken Verfr{\"u}hung. Dieser Unterschied in der Trendentwicklung zwischen fr{\"u}hen und sp{\"a}ten Fr{\"u}hjahrsphasen konnte auch f{\"u}r ganz Deutschland in den Perioden 1951 bis 1984 und 1984 bis 1999 beobachtet werden. Der bestimmende Einfluss der Temperatur auf die Fr{\"u}hjahrsphasen und ihr modifizierender Einfluss auf die Herbstphasen konnte best{\"a}tigt werden. Es zeigt sich jedoch, dass - die Ph{\"a}nologie bestimmende Funktionen der Temperatur nicht mit einem globalen j{\"a}hrlichen CO2 Signal korreliert waren, welches als Index f{\"u}r die globale Erw{\"a}rmung verwendet wurde - ein Index f{\"u}r grossr{\"a}umige regionale Zirkulationsmuster (NAO-Index) nur zu einem kleinen Teil die beobachtete ph{\"a}nologischen Variabilit{\"a}t erkl{\"a}ren konnte. Das beobachtete unterschiedliche Trendverhalten zwischen fr{\"u}hen und sp{\"a}ten Fr{\"u}hjahrsphasen konnte auf die unterschiedliche Entwicklung von M{\"a}rz- und Apriltemperaturen zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. W{\"a}hrend sich die M{\"a}rztemperaturen im Laufe des 20. Jahrhunderts mit einer zunehmenden Variabilit{\"a}t in den letzten 50 Jahren stetig erh{\"o}ht haben, haben sich die Apriltemperaturen zwischen dem Ende der 1940er und Mitte der 1980er merklich abgek{\"u}hlt und dann wieder deutlich erw{\"a}rmt. Es wurde geschlussfolgert, dass die Verfr{\"u}hungen in der Fr{\"u}hjahrsph{\"a}nologie in den letzten Dekaden Teile multi-dekadischer Fluktuationen sind, welche sich nach Spezies und relevanter saisonaler Temperatur unterscheiden. Aufgrund dieser Fluktuationen konnte kein Zusammenhang mit einem globalen Erw{\"a}rmungsignal gefunden werden. Im Durchschnitt haben sich alle betrachteten Fr{\"u}hjahrsphasen zwischen 1951 und 1999 in Naturr{\"a}umen in Deutschland zwischen 5 und 20 Tagen verfr{\"u}ht. Ein starker Unterschied in der Verfr{\"u}hung zwischen fr{\"u}hen und sp{\"a}ten Fr{\"u}hjahrsphasen liegt an deren erw{\"a}hntem unterschiedlichen Verhalten. Die Blattverf{\"a}rbung hat sich zwischen 1951 und 1999 f{\"u}r alle Spezies versp{\"a}tet, aber nach 1984 im Durchschnitt verfr{\"u}ht. Die VP hat sich in Deutschland zwischen 1951 und 1999 um ca. 10 Tage verl{\"a}ngert. Es ist haupts{\"a}chlich die {\"A}nderung in den Fr{\"u}hjahrphasen, die zu einer {\"A}nderung in der potentiell absorbierten Strahlung (PAS) f{\"u}hrt. Dar{\"u}ber hinaus sind es die sp{\"a}ten Fr{\"u}hjahrsphasen, die pro Tag Verfr{\"u}hung st{\"a}rker profitieren, da die zus{\"a}tzlichen Tage l{\"a}nger undw{\"a}rmer sind als dies f{\"u}r die fr{\"u}hen Phasen der Fall ist. Um die relative {\"A}nderung in PAS im Vergleich der Spezies abzusch{\"a}tzen, m{\"u}ssen allerdings auch die Ver{\"a}nderungen in den Herbstphasen ber{\"u}cksichtigt werden. Der deutliche Unterschied zwischen fr{\"u}hen und sp{\"a}ten Fr{\"u}hjahrsphasen konnte durch die Anwendung einer neuen Methode zur Konstruktion von Zeitreihen herausgearbeitet werden. Der neue methodische Ansatz erlaubte die Ableitung verl{\"a}sslicher 100-j{\"a}hriger Zeitreihen und die Konstruktion von lokalen kombinierten Zeitreihen, welche die Datenverf{\"u}gbarkeit f{\"u}r die Modellentwicklung erh{\"o}hten. Ausser analysierten Protokollierungsfehlern wurden mikroklimatische, genetische und Beobachtereinfl{\"u}sse als Quellen von Unsicherheit in ph{\"a}nologischen Daten identifiziert. Ph{\"a}nologischen Beobachtungen eines Ortes k{\"o}nnen sch{\"a}tzungsweise 24 Tage um das parametrische Mittel schwanken.Dies unterst{\"u}tzt die 30-Tage Regel f{\"u}r die Detektion von Ausreissern. Neue Ph{\"a}nologiemodelle, die den Blattaustrieb aus t{\"a}glichen Temperaturreihen simulieren, wurden entwickelt. Diese Modelle basieren auf einfachen Interaktionen zwischen aktivierenden und hemmenden Substanzen, welche die Entwicklungsstadien einer Pflanze bestimmen. Im Allgemeinen konnten die neuen Modelle die Beobachtungsdaten besser simulieren als die klassischen Modelle. Weitere Hauptresultate waren: - Der Bias der klassischen Modelle, d.h. {\"U}bersch{\"a}tzung von fr{\"u}hen und Untersch{\"a}tzung von sp{\"a}ten Beobachtungen, konnte reduziert, aber nicht vollst{\"a}ndig eliminiert werden. - Die besten Modellvarianten f{\"u}r verschiedene Spezies wiesen darauf hin, dass f{\"u}r die sp{\"a}ten Fr{\"u}hjahrsphasen die Tagesl{\"a}nge eine wichtigere Rolle spielt als f{\"u}r die fr{\"u}hen Phasen. - Die Vernalisation spielte gegen{\"u}ber den Temperaturen kurz vor dem Blattaustrieb nur eine untergeordnete Rolle.}, language = {en} } @phdthesis{Gschwendt2002, author = {Gschwendt, Miriam A.}, title = {Early manifestations of aggression in infants of high risk mother-infant dyads}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000528}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Ziel dieser Untersuchung war es fr{\"u}he Risikofaktoren von aggressivem Verhalten bei Kleinkindern in einer Stichprobe von Teenager-M{\"u}ttern und ihren Babys aus sozial schwachen Verh{\"a}ltnissen (high risk sample) zu identifizieren. In den zur{\"u}ckliegenden zwei Jahrzehnten haben Wissenschaftler immer wieder auf die Bedeutung von Strategien hingewiesen, die es erm{\"o}glichen, Kinder und Babys mit einem Risiko f{\"u}r aggresives Verhalten zu identifiezieren. Eine fr{\"u}he Identifizierung ist besonders wichtig, weil schon Babys und Kinder eine signifikante Psychopathologie besitzen k{\"o}nnen und u. U. von einer Behandlung profitieren. Außerdem postulieren einige Entwicklungstheorien, dass der Ursprung einer sp{\"a}teren Psychopathologie schon in Verhaltensmustern in den ersten Lebensjahren erkannt werden kann. Dies scheint insbesondere f{\"u}r aggressives Verhalten zu gelten. Deshalb besteht grosses Interesse daran, relevante Faktoren in der fr{\"u}hen Kindheit zu identifizieren, die es erlauben aggressives Verhalten im weiteren Verlauf der Kindheit vorauszusagen. Methodik 60 Teenager-M{\"u}tter im Alter zwischen 14 und 20 Jahre und ihre Kleinkinder im Alter zwischen 12 und 17 Monaten aus sozial schwachen Verh{\"a}ltnissen wurden untersucht (high risk sample). Die Teenager-M{\"u}tter f{\"u}llten Frageb{\"o}gen {\"u}ber ihre Kleinkinder (The Infant-Toddler Social and Emotional Assessment [ITSEA], Carter \& Briggs-Gowan, 1993) und {\"u}ber sich selber aus (The Parenting Stress Index [PSI], Abidin, 1990, The Symptom CheckList-90-Revised [SCL-90-R], Derogatis, 1986, The Demographic Q{\"u}stionnaire, Zelenko et al., in press). Die Kleinkinder nahmen weiters an zwei objektiven Laboruntersuchungen teil (The Strange Situation Procedure, [SS], Ainsworth, 1978, The Bayley Scales of Infant Development Assessment, [BSID-II], Bayley, 1993). Die Studie untersuchte folgende Beziehungen: (1) Psychosoziale Funktionen der Mutter mit berichteter (berichet von Mutter anhand des ITSEA) und beobachteter Aggression und negativer Emotionalit{\"a}t bei Kleinkindern (beobachtet w{\"a}hrend des BSID-II und SS), (2) berichtete Aggression und negative Emotionalit{\"a}t mit beobachteter Aggression und negative Emotionalit{\"a}t bei Kleinkindern, (3) negative Emotionalit{\"a}t mit Aggression bei Kleinkindern, (4) Emotionsregulation mit Aggression und negativer Emotionalit{\"a}t bei Kleinkindern, und (5) eine m{\"o}gliche Interaktion zwischen Emotionsregulation und negativer Emotionalit{\"a}t in Beziehung zu Aggression bei Kleinkindern. Zus{\"a}tzlich wurde die Frage untersucht, ob Geschlecht einen Einfluss hat auf die oben genannten f{\"u}nf Beziehungen. Ergebnisse M{\"u}tter mit h{\"o}heren Depressionenswerten und Stresswerten berichteten signifikant mehr negative Emotionalit{\"a}t und tendenziell mehr Aggressionen bei ihren Kleinkindern als M{\"u}tter mit niedrigeren Depressionswerten und Stresswerten. Keine signifikanten Beziehungen konnten festgestellt werden zwischen Depressionswerten und Stresswerten der Mutter und objektiv beobachteten Aggressionen und negativer Emotionalit{\"a}t bei Kleinkindern. Die Beziehung zwischen beobachteter und berichteter negativer Emotionalit{\"a}t bei Kleinkindern war schwach signifikant. Keine signifikante Beziehung konnte jedoch zwischen beobachteter und berichteter Aggression bei Kleinkindern gezeigt werden. Sowohl berichtete als auch beobachtete negative Emotionalit{\"a}t korrelierte signifikant mit berichteter und beobachteter Aggression bei Kleinkindern. Eine signifikante Beziehung zwischen Emotionsregulation und negativer Emotionalit{\"a}t und Aggression bei Kleinkindern konnte aufgezeigt werden. Kleinkinder mit schwacher Emotionsregulation zeigten signifikant mehr negative Emotionalit{\"a}t und Aggressionen als Kleinkinder mit starker Emotionsregulation. Kleinkinder mit hohen negativen Emotionswerten und schwacher Emotionsregulation zeigten signifikant mehr Aggressionen als Kleinkinder mit hohen negativen Emotionswerten und starker Emotionsregulation und Kleinkindern mit niedrigen negativen Emotionswerten und schwacher oder starker Emotionsregulation. Das Geschlecht des Kleinkindes hatte einen signifikanten Einfluss auf folgende Beziehungen: M{\"u}tter mit h{\"o}heren Depressionswerten und Stresswerten berichteten signifikant mehr Aggressionen und negative Emotionalit{\"a}t bei ihren T{\"o}chtern, jedoch nicht signifikant mehr Aggressionen und negative Emotionalit{\"a}t bei ihren S{\"o}hnen als M{\"u}tter mit niedrigeren Depressionswerten und Stresswerten. Das Geschlecht des Kleinkindes hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Beziehung zwischen Depressionswerten und Stresswerten der Mutter und beobachteter Aggression und negativer Emotionalit{\"a}t bei Kleinkindern. Ein interessantes Ergebnis ergab sich hinsichtlich Geschlecht und Emotionsregulationsverhaltensweisen. Buben mit h{\"o}heren Aggressionswerten schauten signifikant weniger zu ihrer Mutter und signifikant weniger in die Umgebung als Buben mit niedrigeren Aggressionswerten. M{\"a}dchen mit h{\"o}heren Aggressionswerten schauten signifikant mehr zu ihrer Mutter, signifikant mehr in die Umgebung und signifikant mehr auf Spielzeuge als M{\"a}dchen mit niedrigen Aggressionswerten. Schlussfolgerung Die Ergebnisse der Untersuchung haben Implikationen f{\"u}r die Einsch{\"a}tzung und die Behandlung von Aggressionen bei Kleinkindern. Erstens, die Ergebnisse weisen darauf hin, dass es unter Umst{\"a}nden wichtig sein k{\"o}nnte verschiedene Messverfahren (Mutter Report und objektive Messverfahren) zu verwenden, um Kleinkinder zu diagnostizieren, die ein erh{\"o}htes Risiko aufweisen im Laufe ihres Lebens Aggressionen zu entwickeln. Zweitens, Ergebnisse identifizierten m{\"u}tterliche negative Attributionen als einen m{\"o}glichen Risikofaktor f{\"u}r sp{\"a}teres Aggressionsverhalten bei Kindern. Zuk{\"u}nftige Studien sollten die Beziehung zwischen Aggressionsverhalten im Kleinkindalter und Aggressionen im sp{\"a}teren Leben untersuchen. Ein weiteres interessantes Ergebnis ergab sich hinsichtlich Emotionsregulation. Kleinkinder mit hoher negativer Emotionalit{\"a}t und schwacher Emotionsregualtion zeigten die meisten Aggressionen. F{\"u}r die Behandlung und die zuk{\"u}nftige Erforschung von Kleinkindaggressionen sollten die drei Konstrukte (Emotionsregualtion, negative Emotionalit{\"a}t und Aggression) miteinander kombiniert werden und nicht alleine untersucht werden.}, subject = {Junge Mutter / Kind / Aggressivit{\"a}t / Risikoverhalten}, language = {en} } @phdthesis{Stoellner2002, author = {St{\"o}llner, Daniela}, title = {Neue biosensorische Prinzipien f{\"u}r die H{\"a}moglobin-A1c Bestimmung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000491}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {H{\"a}moglobin-A1c (HbA1c) ist ein H{\"a}moglobin (Hb)-Subtypus, der durch nicht-enzymatische Glykierung des N-terminalen Valinrestes der H{\"a}moglobin-beta-Kette entsteht. Das gemessene Verh{\"a}ltnis von HbA1c zum Gesamt-H{\"a}moglobin (5-20 \% bei Diabetikern) repr{\"a}sentiert den Mittelwert der Blutglucosekonzentration {\"u}ber einen zweimonatigen Zeitraum und stellt zur Beurteilung der diabetischen Stoffwechsellage eine Erg{\"a}nzung zur Akutkontrolle der Glukosekonzentration dar. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen amperometrischen Biosensor f{\"u}r die Bestimmung des medizinisch relevanten Parameters HbA1c zu entwickeln. Durch Selektion geeigneter Bioerkennungselemente und deren Immobilisierung unter Erhalt der Bindungsfunktion f{\"u}r die Zielmolek{\"u}le H{\"a}moglobin bzw. HbA1c wurden spezifische, hochaffine und regenerationsstabile Sensoroberfl{\"a}chen geschaffen. F{\"u}r die Entwicklung des HbA1c-Biosensors wurden zwei Konzepte - Enzymsensor und Immunosensor - miteinander verglichen. Die enzymatische Umsetzung von HbA1c erfolgte mit der Fructosylamin Oxidase (FAO) aus Pichia pastoris N 1-1 unter Freisetzung von H2O2, welches sowohl optisch {\"u}ber eine Indikatorreaktion als auch elektrochemisch nach Einschluss der FAO in PVA-SbQ und Fixierung des Immobilisats vor einer H2O2-Elektrode nachgewiesen wurde. Die Kalibration des Enzymsensors mit der HbA1c-Modellsubstanz Fructosyl-Valin ergab Nachweisgrenzen, die ausserhalb des physiologisch relevanten HbA1c-Konzentrationsbereich lagen. Aus der Umsetzung von glykierten Peptiden mit einer nicht HbA1c analogen Aminos{\"a}urensequenz, z.B. Fructosyl-Valin-Glycin wurde zudem eine geringe HbA1c-Spezifit{\"a}t abgeleitet. F{\"u}r den Immunosensor wurden zwei heterogene Immunoassay-Formate unter Verwendung von hochaffinen und spezifischen Antik{\"o}rpern in Kombination mit Glucose Oxidase (GOD) als Markerenzym zum Nachweis von HbA1c untersucht. Beim indirekt-kompetitiven Immunoassay wurde anstelle des kompletten HbA1c-Molek{\"u}ls das glykierte Pentapeptid Fructosyl-Valin-Histidin-Leucin-Threonin-Prolin (glkPP) als Kompetitor und Affinit{\"a}tsligand immobilisiert und so eine regenerierf{\"a}hige Oberfl{\"a}che geschaffen. Beim Sandwich-Immunoassay wurde im ersten Schritt Gesamt-H{\"a}moglobin an die mit Haptoglobin (Hp) modifizierte Festphase angereichert und im zweiten Schritt der gebundene HbA1c-Anteil nachgewiesen. F{\"u}r die Konstruktion des HbA1c-Immunosensors wurden Affinit{\"a}tsmatrizen durch Modifizierung von Cellulose-Dialysemembranen mit glkPP bzw. Hp hergestellt. Grundlegend studiert wurde die Aktivierung der Cellulose-Membranen mit 1,1'-Carbonyldiimidazol (CDI) und 1-Cyano-4-dimethylaminopyridintetrafluoroborat (CDAP) als Aktivierungsagenzien. Eine gerichtete Immobilisierung der Liganden wurde realisiert, indem glkPP {\"u}ber dessen C-Terminus (einzige Carboxylatgruppe) und Hp {\"u}ber dessen periodat-oxidiertem Kohlenhydratrest an die amino- oder hydrazidfunktionalisierte Membranen kovalent gekoppelt wurden. Mit dem Einsatz der glkPP- und Hp-modifizierten Membranen in der elektrochemischen Messzelle war erstmalig der biosensorische Nachweis von HbA1c m{\"o}glich. Als Transduktor diente eine Pt-Elektrode, an der das von der GOD generierte H2O2 umgesetzt und ein mit der HbA1c-Konzentration korrelierendes Stromsignal erzeugt wurde. Die Immunosensoren zeigten Ansprechzeiten von 3 s. Mit dem Immunosensor auf Basis des indirekt-kompetitiven Testprinzips wurde eine Kalibrationskurve f{\"u}r HbA1c im Bereich von 0,25-30 \&\#181;g/ml (3,9-465 nM, CV 3-9 \%) mit Assayzeiten von 60 min und mit dem Immunosensor im Sandwich-Format eine Kalibrationskurve im Bereich von 0,5-5 \&\#181;g/ml (7,8-78 nM; 5-50 \% HbA1c vom Gesamt-Hb, CV 6-10 \%, 3 h) aufgenommen.}, subject = {H{\"a}moglobin A / Bestimmung / Biosensor / Amperometrie}, language = {de} } @phdthesis{Imperia2002, author = {Imperia, Paolo}, title = {Localised states in organic semiconductors and their detection}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000477}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {In den letzten Jahren ist eine Vielzahl neuer organischer Polymere und niedermolekularer Verbindungen synthetisiert worden, die sich als aktive Komponente f{\"u}r Elektrolumineszenz-Bauelemente und andere elektronische Anwendungen eignen. Trotz der großen technologischen Bedeutung und des erheblichen Fortschrittes, der bei der Herstellung solcher Materialien erzielt worden ist, sind grundlegende physikalische Eigenschaften dieser Materialklassen noch nicht ausreichend erforscht. Insbesondere das Auftreten lokalisierter Zust{\"a}nde innerhalb der Bandl{\"u}cke hat besondere Bedeutung f{\"u}r ihre elektronischen Eigenschaften. Sowohl die Pr{\"a}senz dieser flachen traps (Fallen, L{\"o}cher) als auch der Einfluß der Herstellungsbedingungen auf die tiefen und flachen lokalisierten Zust{\"a}nde wurden bisher nicht systematisch untersucht. Thermische Techniken sind wichtige Methoden, um lokalisierte Niveaus in organischen und anorganischen Materialien zu erforschen. Themisch-Stimulierte Lumineszenz (TSL), Thermisch-Stimulierte Str{\"o}me (TSC) und Thermisch-Stimulierte Depolarisierte Str{\"o}me (TSDC) erm{\"o}glichen die Untersuchung flacher und tiefer traps; in Verbindung mit DiElektrischer Spektroskopie (DES) k{\"o}nnen außerdem Polarisations- und Depolarisationseffekte studiert werden. Mit Hilfe numerischer Simulationen haben wir die kinetischen Gleichungen erster und zweiter Ordnung untersucht, die sich durch schwaches bzw. starkes Wieder-Fangen beschreiben lassen. In diesen Gleichungen haben wir Gaussian-, exponentielle und quasi-kontinuierliche Verteilungen von lokalisierten Zust{\"a}nde ber{\"u}cksichtigt. Durch Ver{\"a}nderung der beiden wichtigsten Parameter (Tiefe der traps E und H{\"a}ufigkeit) konnte die Form der thermischen Maxima untersucht werden. Auch die die Gaussian-Verteilung bestimmenden Faktoren wurden ver{\"a}ndert. Diese theoretischen Ergebnisse wurden auf die experimentellen Glow-Kurven angewandt. D{\"u}nne Filme aus polymeren und niedermolekularen Verbindungen (Polyphenylquinoxaline, Trisphenylquinoxaline und Oxadiazole), die wegen ihrer technologischen Bedeutung ausgew{\"a}hlt wurden, zeigen komplexes thermisches Verhalten. Insbesondere hoch geordnete Filme eines amphiphil substituierten 2-(p-nitrophenyl)-5-(p-undecylamidophenyl)-1,3,4-oxadiazols (NADPO) zeichnen sich durch komplexe TSL-Diagramme aus. Im Bereich von Em = 4 meV wurde eine Region flacher traps gefunden. Zwei weitere TSL-Maxima treten bei Tm = 221.5 K bzw. Tm = 254.2 K auf. Sie besitzen Aktivierungsenergien von Em= 0.63 eV bzw. Em = 0.66 eV, ihre Frequenzfaktoren betragen s = 2.4x1012 s-1 bzw. s = 1.85x1011 s-1, sie zeigen Breiten der Verteilung von s = 0.045 eV bzw. s = 0.088 eV. Des weiteren zeigt diese Arbeit, daß die Form der Glow-Kurven stark von der Anregungstemperatur und vom thermischen Kreislauf beeinflußt wird.}, language = {en} } @phdthesis{Werner2002, author = {Werner, Deljana}, title = {Versuche zur Gewinnung von katalytischen Antik{\"o}rpern zur Hydrolyse von Arylcarbamaten und Arylharnstoffen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000463}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit gelang es, katalytische Antik{\"o}rper zur Hydrolyse von Benzylphenylcarbamaten sowie zahlreiche monoklonale Antik{\"o}rper gegen Haptene herzustellen. Es wurden verschiedene Hapten-Protein-Konjugate unter Verwendung unterschiedlicher Kopplungsmethoden hergestellt und charakterisiert. Zur Generierung der hydrolytisch aktiven Antik{\"o}rper wurden Inzuchtm{\"a}use mit KLH-Konjugaten von 4 {\"U}bergangszustandsanaloga ({\"U}ZA) immunisiert. Mit Hilfe der Hybridomtechnik wurden verschiedene monoklonale Antik{\"o}rper gegen diese {\"U}ZA gewonnen. Dabei wurden sowohl verschiedene Immunisierungsschemata als auch verschiedene Inzuchtmausst{\"a}mme und Fusionstechniken verwendet. Insgesamt wurden 32 monoklonale Antik{\"o}rper gegen die verwendeten {\"U}ZA selektiert. Diese Antik{\"o}rper wurden in großen Mengen hergestellt und gereinigt. Zum Nachweis der Antik{\"o}rper-vermittelten Katalyse wurden verschiedene Methoden entwickelt und eingesetzt, darunter immunologische Nachweismethoden mit Anti-Substrat- und Anti-Produkt-Antik{\"o}rpern und eine photometrische Methode mit Dimethylaminozimtaldehyd. Der Nachweis der hydrolytischen Aktivit{\"a}t gelang mit Hilfe eines Enzymsensors, basierend auf immobilisierter Tyrosinase. Die Antik{\"o}rper N1-BC1-D11, N1-FA7-C4, N1-FA7-D12 und R3-LG2-F9 hydrolysierten die Benzylphenylcarbamate POCc18, POCc19 und Substanz 27. Der Nachweis der hydrolytischen Aktivit{\"a}t dieser Antik{\"o}rper gelang auch mit Hilfe der HPLC. Der katalytische Antik{\"o}rper N1-BC1-D11 wurde kinetisch und thermodynamisch untersucht. Es wurde eine Michaelis-Menten-Kinetik mit Km von 210 \&\#181;M, vmax von 3 mM/min und kcat von 222 min-1 beobachtet. Diese Werte korrelieren mit den Werten der wenigen bekannten Diphenylcarbamat-spaltenden Abzyme. Die Beschleunigungsrate des Antik{\"o}rpers N1-BC1-D11 betrug 10. Das {\"U}ZA Hei3 hemmte die hydrolytische Aktivit{\"a}t. Dies beweist, dass die Hydrolyse in der Antigenbindungsstelle stattfindet. Weiter wurde zwischen der Antik{\"o}rperkonzentration und der Umsatzgeschwindigkeit eine lineare Abh{\"a}ngigkeit festgestellt. Die thermodynamische Gleichtgewichtsdissoziationskonstante KD des Abzyms von 2,6 nM zeugt von einer sehr guten Affinit{\"a}t zum {\"U}ZA. Hydrolytisch aktiv waren nur Antik{\"o}rper, die gegen das {\"U}bergangszustandsanalogon Hei3 hergestellt worden waren. Es wird vermutet, dass die Hydrolyse der Benzylphenylcarbamate {\"u}ber einen Additions-Eliminierungsmechanismus unter Ausbildung eines tetraedrischen {\"U}bergangszustandes verl{\"a}uft, dessen analoge Verbindung Hei3 ist. Im Rahmen der Generierung von Nachweisantik{\"o}rpern zur Detektion der Substratabnahme bei der Hydrolyse wurden Anti-Diuron-Antik{\"o}rper hergestellt. Einer der Antik{\"o}rper (B91-CG5) ist spezifisch f{\"u}r das Herbizid Diuron und hat einen IC50-Wert von 0,19 \&\#181;g/l und eine untere Nachweisgrenze von 0,04 \&\#181;g/l. Ein anderer Antik{\"o}rper (B91-KF5) reagiert kreuz mit einer Palette {\"a}hnlicher Herbizide. Mit diesen Antik{\"o}rpern wurde ein empfindlicher Labortest, der ein Monitoring von Diuron auf Grundlage des durch die Trinkwasserverordnung festgeschriebenen Wertes f{\"u}r Pflanzenschutzmittel von 0,1 \&\#181;g/l erlaubt, aufgebaut. Der Effekt der Anti-Diuron-Antik{\"o}rper auf die Diuron-inhibierte Photosynthese wurde in vitro und in vivo untersucht. Es wurde nachgewiesen, dass sowohl in isolierten Thylakoiden, als auch in intakten Algen eine Vorinkubation der Anti-Diuron-Antik{\"o}rper mit Diuron zur Inaktivierung seiner Photosynthese-hemmenden Wirkung f{\"u}hrt. Wurde der Elektronentransport in den isolierten Thylakoiden oder in Algen durch Diuron unterbrochen, so f{\"u}hrte die Zugabe der Anti-Diuron-Antik{\"o}rper zur Reaktivierung der Elektronen{\"u}bertragung.}, language = {de} } @phdthesis{Memola2002, author = {Memola, Elisabetta}, title = {Magnetic jets from accretion disks : field structure and X-ray emission}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000458}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Astrophysikalische Jets sind stark kollimierte Materiestr{\"o}mungen hoher Geschwindigkeit. Sie stehen im Zusammenhang mit einer F{\"u}lle verschiedener astrophysikalischer Objekte wie jungen Sternen, stellaren schwarzen L{\"o}chern ('Mikro-Quasare'), Galaxien mit aktivem Kern (AGN) und wahrscheinlich auch mit dem beobachteten intensiven Aufblitzen von Gamma-Strahlung (Gamma Ray Bursts). Insbesondere hat sich gezeigt, dass die Jets der Mikro-Quasare wahrscheinlich als kleinskalige Version der Jets der AGN anzusehen sind. Neben den Beobachtungen haben vor allem auch theoretische {\"U}berlegungen gezeigt, dass Magnetfelder bei der Jetentstehung, -beschleunigung und -kollimation eine wichtige Rolle spielen. Weiterhin scheinen Jets systematisch verkn{\"u}pft zu sein mit dem Vorhandensein einer Akkretionsscheibe um das zentrale Objekt. Insbesondere wenn ein schwarzes Loch den Zentralk{\"o}rper darstellt, ist die umgebende Akkretionsscheibe der einzig m{\"o}gliche Ort um Magnetfeld erzeugen zu k{\"o}nnen. Wir sind speziell interessiert am Entstehungsprozess hoch relativistischer Jets wie sie bei Mikro-Quasaren und AGN beobachtet werden. Insbesondere untersuchen wir die Region, in der der Jet kollimiert, eine Region, deren r{\"a}umliche Ausdehnung extrem klein ist selbst im Vergleich zur Aufl{\"o}sung der Radioteleskope. Dies ist ein Grund, wieso zum heutigen Zeitpunkt f{\"u}r die meisten Quellen die theoretische Modellierung die einzige M{\"o}glichkeit darstellt, um Information {\"u}ber die physikalischen Prozesse in der innersten Region der Jetentstehung zu erhalten. Uns ist es zum ersten Mal gelungen, die globale zwei-dimensionale Magnetfeldstruktur station{\"a}rer, axialsymmetrischer, relativistischer und stark magnetisierter (kr{\"a}fte-freier) Jets zu berechnen, die zum einen asymptotisch in einen zylindrischen Jet kollimieren, zum anderen aber in einer differential rotierenden Akkretionsscheibe verankert sind. Damit erlaubt dieser Ansatz eine physikalische Verkn\&\#168;upfung zwischen Akkretionsscheibe und dem asymptotischen Jet. Nimmt man also an, dass die Fußpunkte der Magnetfeldlinien mit Keplergeschwindigkeit rotieren, so kann man eine direkte Skalierung der Jetmagnetosphere mit der Gr{\"o}ße des Zentralobjektes erhalten. Unsere Resultate zeigen eine gute {\"U}bereinstimmung zwischen unserem Modell und Beobachtungen des Jets von M87. F{\"u}r das Beispiel eines relativistischen Mikroquasarjets haben wir die R{\"o}ntgenemission im Bereich von 0.2-10.1 keV berechnet. Daf{\"u}r haben wir in der Literatur aus den relativistischen magnetohydrodynamischen Gleichungen berechnete Jetgr{\"o}ßen (Dichte-, Geschwindigkeits-, und Temperaturprofil) verwendet und das Spektrum f{\"u}r jeden Punkt entlang der Jetstr{\"o}mung abgeleitet. Das theoretische thermische R{\"o}ntgenspektrum des innersten, heißen Teils des Jets erhalten wir zusammengesetzt aus den spektralen Anteilen der einzelnen Volumenelemente entlang des Jets. Um relativistische Effekte wie Dopplerverschiebung und -verst{\"a}rkung (boosting) aufgrund der Jetbewegung zu untersuchen, haben wir f{\"u}r verschiedene Inklinationswinkel des Jets zur Sichtlinie berechnet, wie die erhaltenen Spektren davon beeinflusst werden. Unsere Spektren zeigen deutlich die hochionisierten Eisen-Emissionslinien, die in den galaktischen Mikroquasaren GRS 1915+105 und XTE J1748-288 andeutungsweise beobachtet wurden. Eine Dopplerverschiebung dieser Linien ist in unseren Spektren deutlichzu sehen. Da die innerste, R{\"o}ntgenstrahlung emittierende Region des magnetohydrodynamischen Jets allerdings noch unkollimiert ist, spielt Dopplerboosting in unseren Spektren, abh{\"a}ngig vom Sichtwinkel, keine große Rolle. Mit unseren Resultaten konnte zum ersten Mal ein R{\"o}ntgenspektrum gewonnen werden, das auf der numerischen L{\"o}sung eines magnetohydrodynamischen Jets beruht.}, language = {en} } @phdthesis{Gehrke2002, author = {Gehrke, Janin}, title = {Untersuchungen zu tanninbindenden Speichelproteinen des Rehs und anderer Wiederk{\"a}uer}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000444}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {Am Beispiel der Wiederk{\"a}uer wurde unter Zuhilfenahme von biochemischen und molekularbiologischen Methoden die Adaptation von Pflanzenfressern (Herbivoren) an pflanzliche Sekund{\"a}rmetabolite wie z.B. Tannine untersucht. Tannine k{\"o}nnen in nicht an ihren Verzehr adaptierten Spezies durch ihr Proteinbindungsverm{\"o}gen die Nahrungsverwertung und damit Wachstum und Gesundheit des Pflanzenfressers beeintr{\"a}chtigen (antinutritive Wirkung). Einige Wiederk{\"a}uerarten wie z.B. das Reh (Capreolus capreolus) haben in ihrem Nahrungsspektrum viele stark tanninhaltige Pflanzen, leiden aber nicht unter den erw{\"a}hnten postdigestiven Konsequenzen. Eine M{\"o}glichkeit, die antinutritive Wirkung von Tanninen zu neutralisieren, besteht in der Produktion tanninbindender Speichelproteine. Der Speichel verschiedener Wiederk{\"a}uerarten wurde auf das Vorhandensein tanninbindender Proteine untersucht. Diese Arten wurden so ausgew{\"a}hlt, dass alle drei Ern{\"a}hrungstypen (Konzentratselektierer, Intermedi{\"a}rtyp, Gras- und Rauhfutterfresser) in den Vergleich eingeschlossen werden konnten. Als Referenzspezies wurde der Konzentratselektierer Reh herangezogen. Die Speichelproteine des Rehs und die der Intermedi{\"a}rtypen (Rentier, Rangifer tarandus; Damhirsch, Cervus dama; Moschusochse, Ovibos moschatus) banden ungef{\"a}hr doppelt so effektiv an hydrolysierbare Tannine (Tannins{\"a}ure), wie die der untersuchten Gras- und Rauhfutterfresser (Rind, Bos taurus; und Mufflon, Ovis orientalis musimon). Diese Abstufung zeigte sich auch bei der Untersuchung der Bindung an kondensierte Tannine (Quebracho). Eine Ausnahme stellte Mufflonspeichel dar, dieser band ebenso gut an Quebracho wie die Speichelproteine der anderen Ern{\"a}hrungstypen. {\"U}ber eine Aminos{\"a}uretotalanalyse konnte festgestellt werden, dass der Speichel einiger untersuchter Wiederk{\"a}uerarten prolinreiche Proteine (PRPs) enthielt. Unter Ausnutzung ihrer Trichloressigs{\"a}ure (TCA)-L{\"o}slichkeit wurden diese angereichert und genauer untersucht. Die Analyse der TCA-l{\"o}slichen Speichelproteine der Konzentratselektierer (Reh, Elch) ergab einen relativen Prolingehalt von {\"u}ber 35 \%, w{\"a}hrend beim Moschusochsen noch 29 \% gemessen wurden. In Damhirsch- und Rinderspeichel wurden keine prolinreichen Proteine gefunden. F{\"u}r die TCA-l{\"o}slichen Speichelproteine des Rehs konnte eine hohe Tanninbindungskapazit{\"a}t nachgewiesen werden. Diese banden 24 - 30 x effektiver an Tannine als die TCA-l{\"o}slichen Speichelproteine des Rindes. Die Tanninbindungskapazit{\"a}ten der TCA-l{\"o}slichen Speichelproteine von Moschusochse und Damhirsch waren ebenfalls h{\"o}her als die des Rindes, aber niedriger als die des Rehs. Die Kohlenhydrat-Analyse der TCA-l{\"o}slichen Speichelproteine des Rehs erbrachte, dass es sich bei ihnen um Glykoproteine handelt. Mittels Gelfiltration und zweidimensionaler Polyacrylamidgelektrophorese konnten f{\"u}nf Proteingruppen mit Molekulargewichten zwischen 15 und 50 kd sowie isoelektrischen Punkten zwischen 4,0 und 8,2 detektiert werden. Von 15 dieser Proteine konnten die N-terminalen Aminos{\"a}uresequenzen ermittelt werden. Ausgehend von diesen Informationen wurden Reh-PRP spezifische mRNAs isoliert und partiell sequenziert. Die meisten dieser Fragmente hatten eine gemeinsame 18 Aminos{\"a}uren lange C-terminale Sequenz PPPEEQPEE/QSPDEE/DSPSE. Die Suche nach {\"U}bereinstimmungen der analysierten Sequenzen mit anderen S{\"a}ugetier-PRPs in der Genbank ergab keine sinnvollen {\"A}hnlichkeiten. Die Ergebnisse k{\"o}nnen zu Informationen {\"u}ber tanninbindende Proteine anderer Wiederk{\"a}uer f{\"u}hren. Die Sequenzinformationen stellen einen Ausgangspunkt bei der Analyse der evolutiven Zusammenh{\"a}nge der Cerviden dar.}, language = {de} } @phdthesis{Kraut2001, author = {Kraut, Suso}, title = {Multistable systems under the influence of noise}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000424}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Nichtlineare multistabile Systeme unter dem Einfluss von Rauschen weisen vielschichtige dynamische Eigenschaften auf. Ein mittleres Rauschlevel zeitigt ein Springen zwischen den metastabilen Zustaenden. Dieser "attractor-hopping" Prozess ist gekennzeichnet durch laminare Bewegung in der Naehe von Attraktoren und erratische Bewegung, die sich auf chaotischen Satteln abspielt, welche in die fraktalen Einzugsgebietsgrenzen eingebettet sind. Er hat rauschinduziertes Chaos zur Folge. Bei der Untersuchung der dissipativen Standardabbildung wurde das Phaenomen der Praeferenz von Attraktoren durch die Wirkung des Rauschens gefunden. Dies bedeutet, dass einige Attraktoren eine groessere Wahrscheinlichkeit erhalten aufzutreten, als dies fuer das rauschfreie System der Fall waere. Bei einer bestimmten Rauschstaerke ist diese Bevorzugung maximal. Andere Attraktoren werden aufgrund des Rauschens weniger oft angelaufen. Bei einer entsprechend hohen Rauschstaerke werden sie komplett ausgeloescht. Die Komplexitaet des Sprungprozesses wird fuer das Modell zweier gekoppelter logistischer Abbildungen mit symbolischer Dynamik untersucht. Bei Variation eines Parameters steigt an einem bestimmten Wert des Parameters die topologische Entropie steil an, die neben der Shannon Entropie als Komplexitaetsmass verwendet wird. Dieser Anstieg wird auf eine neuartige Bifurkation von chaotischen Satteln zurueckgefuehrt, die in einem Verschmelzen zweier Sattel besteht und durch einen "Snap-back"-Repellor vermittelt wird. Skalierungsgesetze sowohl der Verweilzeit auf einem der zuvor getrennten Teile des Sattels als auch des Wachsens der fraktalen Dimension des entstandenen Sattels beschreiben diese neuartige Bifurkation genauer. Wenn ein chaotischer Sattel eingebettet in der offenen Umgebung eines Einzugsgebietes eines metastabilen Zustandes liegt, fuehrt das zu einer deutlichen Senkung der Schwelle des rauschinduzierten Tunnelns. Dies wird anhand der Ikeda-Abbildung, die ein Lasersystem mit einer zeitverzoegerden Interferenz beschreibt, demonstriert. Dieses Resultat wird unter Verwendung der Theorie der Quasipotentiale erzielt. Sowohl dieser Effekt, die Senkung der Schwelle f{\"u}r rauschinduziertes Tunneln aus einem metastabilen Zustand durch einen chaotischen Sattel, als auch die beiden Skalierungsgesteze sind von experimenteller Relevanz.}, language = {en} } @phdthesis{Brandt2001, author = {Brandt, Stephan Peter}, title = {Zelltyp-spezifische Mikroanalyse von Arabidopsis thaliana-Bl{\"a}ttern}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000410}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Im ersten Teil der Arbeit wurden Strategien zur Analyse von Transkripten erarbeitet. Die ersten Versuche zielten darauf ab, in mit Glaskapillaren genommenen Einzelzellproben verschiedener Gewebeschichten RT-PCR durchzuf{\"u}hren, um spezifische Transkripte nachweisen zu k{\"o}nnen. Dies gelang f{\"u}r eine Reihe von Genen aus verschiedenen Pflanzenspezies. Dabei konnten sowohl Transkripte stark wie auch schwach exprimierter Gene nachgewiesen werden. F{\"u}r die Erstellung von Gewebe-spezifischen Expressionsprofilen war es notwendig, die in vereinigten Zellproben enthaltene mRNA zun{\"a}chst zu amplifizieren, um eine ausreichende Menge f{\"u}r Arrayhybridisierungen zu erhalten. Vor der Vermehrung wurde die mRNA revers transkribiert. Es wurden daran anschließend verschiedene Amplifikationsstrategien getestet: Die neben Tailing, Adapterligation und anderen PCR-basierenden Protokollen getestete Arbitrary-PCR hat sich in dieser Arbeit als einfache und einzige Methode herausgestellt, die mit so geringen cDNA-Mengen reproduzierbar arbeitet. Durch Gewebe-spezifische Array-hybridisierungen mit der so amplifizierten RNA konnten schon bekannte Expressionsmuster verschiedener Gene, vornehmlich solcher, die an der Photosynthese beteiligt sind, beobachtet werden. Es wurden aber auch eine ganze Reihe neuer offensichtlich Gewebe-spezifisch exprimierter Gene gefunden. Exemplarisch f{\"u}r die differentiell exprimierten Gene konnte das durch Arrayhybridisierungen gefundene Expressionsmuster der kleinen Untereinheit von Rubisco verifiziert werden. Hierzu wurden Methoden zum Gewebe-spezifischen Northernblot sowie semiquantitativer und Echtzeit-Einzelzell-RT-PCR entwickelt. Im zweiten Teil der Arbeit wurden Methoden zur Analyse von Metaboliten einschließlich anorganischer Ionen verwendet. Es stellte sich heraus, daß die multiparallele Methode der Gaschromatographie-Massenspektrometrie keine geeignete Methode f{\"u}r die Analyse selbst vieler vereinigter Zellinhalte ist. Daher wurde auf Kapillarelektrophorese zur{\"u}ckgegriffen. Eine Methode, die mit sehr kleinen Probenvolumina auskommt, eine hohe Trennung erzielt und zudem extrem geringe Detektionslimits besitzt. Die Analyse von Kohlenhydraten und Anionen erfordert eine weitere Optimierung. {\"U}ber UV-Detektion konnte die K+-Konzentration in verschiedenen Geweben von A. thaliana bestimmt werden. Sie lag in Epidermis und Mesophyll mit ca. 25 mM unterhalb der f{\"u}r andere Pflanzenspezies (Solanum tuberosum und Hordeum vulgare) publizierten Konzentration. Weiter konnte gezeigt werden, daß zw{\"o}lf freie Aminos{\"a}uren mittels einer auf Kapillarelektrophorese basierenden Methode in vereinigten Zellproben von Cucurbita maxima identifiziert werden konnten. Die {\"U}bertragung der Methode auf A. thaliana-Proben muß jedoch weiter optimiert werden, da die Sensitivit{\"a}t selbst bei Laser induzierter Fluoreszenz-Detektion nicht ausreichte. Im dritten und letzten Teil der Arbeit wurde eine Methode entwickelt, die die Analyse bekannter wie unbekannter Proteine in Gewebe-spezifischen Proben erm{\"o}glicht. Hierzu wurde zur Probennahme mittels mechanischer Mikrodissektion eine alternative Methode zur Laser Capture Microdissection verwendet, um aus eingebetteten Gewebeschnitten distinkte Bereiche herauszuschneiden und somit homogenes Gewebe anzureichern. Aus diesem konnten die Proteine extrahiert und {\"u}ber Polyacrylamidgelelektrophorese separariert werden. Banden konnten ausgeschnitten, tryptisch verdaut und massenspektrometrisch die Prim{\"a}rsequenz der Peptidfragmente bestimmt werden. So konnten als Hauptproteine im Mesophyll die große Untereinheit von Rubisco sowie ein Chlorophyll bindendes Protein gefunden werden. Die in dieser Arbeit entwickelten und auf die Modellpflanze Arabidopsis thaliana angewandten Einzelzellanalysetechniken erlauben es in Zukunft, physiologische Prozesse besser sowohl r{\"a}umlich als auch zeitlich aufzul{\"o}sen. Dies wird zu einem detaillierteren Verst{\"a}ndnis mannigfaltiger Vorg{\"a}nge wie Zell-Zell-Kommunikation, Signalweiterleitung oder Pflanzen-Pathogen-Interaktionen f{\"u}hren.}, language = {de} } @phdthesis{Raetsch2001, author = {R{\"a}tsch, Gunnar}, title = {Robust boosting via convex optimization}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000399}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {In dieser Arbeit werden statistische Lernprobleme betrachtet. Lernmaschinen extrahieren Informationen aus einer gegebenen Menge von Trainingsmustern, so daß sie in der Lage sind, Eigenschaften von bisher ungesehenen Mustern - z.B. eine Klassenzugeh{\"o}rigkeit - vorherzusagen. Wir betrachten den Fall, bei dem die resultierende Klassifikations- oder Regressionsregel aus einfachen Regeln - den Basishypothesen - zusammengesetzt ist. Die sogenannten Boosting Algorithmen erzeugen iterativ eine gewichtete Summe von Basishypothesen, die gut auf ungesehenen Mustern vorhersagen. Die Arbeit behandelt folgende Sachverhalte: o Die zur Analyse von Boosting-Methoden geeignete Statistische Lerntheorie. Wir studieren lerntheoretische Garantien zur Absch{\"a}tzung der Vorhersagequalit{\"a}t auf ungesehenen Mustern. K{\"u}rzlich haben sich sogenannte Klassifikationstechniken mit großem Margin als ein praktisches Ergebnis dieser Theorie herausgestellt - insbesondere Boosting und Support-Vektor-Maschinen. Ein großer Margin impliziert eine hohe Vorhersagequalit{\"a}t der Entscheidungsregel. Deshalb wird analysiert, wie groß der Margin bei Boosting ist und ein verbesserter Algorithmus vorgeschlagen, der effizient Regeln mit maximalem Margin erzeugt. o Was ist der Zusammenhang von Boosting und Techniken der konvexen Optimierung? Um die Eigenschaften der entstehenden Klassifikations- oder Regressionsregeln zu analysieren, ist es sehr wichtig zu verstehen, ob und unter welchen Bedingungen iterative Algorithmen wie Boosting konvergieren. Wir zeigen, daß solche Algorithmen benutzt werden koennen, um sehr große Optimierungsprobleme mit Nebenbedingungen zu l{\"o}sen, deren L{\"o}sung sich gut charakterisieren laesst. Dazu werden Verbindungen zum Wissenschaftsgebiet der konvexen Optimierung aufgezeigt und ausgenutzt, um Konvergenzgarantien f{\"u}r eine große Familie von Boosting-{\"a}hnlichen Algorithmen zu geben. o Kann man Boosting robust gegen{\"u}ber Meßfehlern und Ausreissern in den Daten machen? Ein Problem bisheriger Boosting-Methoden ist die relativ hohe Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber Messungenauigkeiten und Meßfehlern in der Trainingsdatenmenge. Um dieses Problem zu beheben, wird die sogenannte 'Soft-Margin' Idee, die beim Support-Vector Lernen schon benutzt wird, auf Boosting {\"u}bertragen. Das f{\"u}hrt zu theoretisch gut motivierten, regularisierten Algorithmen, die ein hohes Maß an Robustheit aufweisen. o Wie kann man die Anwendbarkeit von Boosting auf Regressionsprobleme erweitern? Boosting-Methoden wurden urspr{\"u}nglich f{\"u}r Klassifikationsprobleme entwickelt. Um die Anwendbarkeit auf Regressionsprobleme zu erweitern, werden die vorherigen Konvergenzresultate benutzt und neue Boosting-{\"a}hnliche Algorithmen zur Regression entwickelt. Wir zeigen, daß diese Algorithmen gute theoretische und praktische Eigenschaften haben. o Ist Boosting praktisch anwendbar? Die dargestellten theoretischen Ergebnisse werden begleitet von Simulationsergebnissen, entweder, um bestimmte Eigenschaften von Algorithmen zu illustrieren, oder um zu zeigen, daß sie in der Praxis tats{\"a}chlich gut funktionieren und direkt einsetzbar sind. Die praktische Relevanz der entwickelten Methoden wird in der Analyse chaotischer Zeitreihen und durch industrielle Anwendungen wie ein Stromverbrauch-{\"U}berwachungssystem und bei der Entwicklung neuer Medikamente illustriert.}, language = {en} } @phdthesis{Schmoll2001, author = {Schmoll, J{\"u}rgen}, title = {3D-Spektrofotometrie extragalaktischer Emissionslinienobjekte}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000372}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Popul{\"a}rwissenschaftlicher Abstract: Bislang gibt es in der beobachtenden optischen Astronomie zwei verschiedene Herangehensweisen: Einerseits werden Objekte durch Kameras abbildend erfaßt, andererseits werden durch die wellenl{\"a}ngenabh{\"a}ngige Zerlegung ihres Lichtes Spektren gewonnen. Das Integral - Field - Verfahren ist eine relativ neue Technik, welche die genannten Beobachtungsmethoden vereint. Das Objektbild im Teleskopfokus wird in r{\"a}umlich zerlegt und jedes Ortselement einem gemeinsamen Spektrografen zugef{\"u}hrt. Hierdurch wird das Objekt nicht nur zweidimensional r{\"a}umlich erfaßt, sondern zus{\"a}tzlich die spektrale Kompenente als dritte Dimension erhalten, weswegen das Verfahren auch als 3D-Methode bezeichnet wird. Anschaulich kann man sich das Datenresultat als eine Abbildung vorstellen, in der jeder einzelne Bildpunkt nicht mehr nur einen Intensit{\"a}tswert enth{\"a}lt, sondern gleich ein ganzes Spektrum. Diese Technik erm{\"o}glicht es, ausgedehnte Objekte im Unterschied zu g{\"a}ngigen Spaltspektrografen komplett zu erfassen. Die besondere St{\"a}rke der Methode ist die M{\"o}glichkeit, die Hintergrundkontamination der unmittelbaren Umgebung des Objektes zu erfassen und in der Auswertung zu ber{\"u}cksichtigen. Durch diese F{\"a}higkeit erscheint die 3D-Methode pr{\"a}destiniert f{\"u}r den durch moderne Großteleskope erschlossenen Bereich der extragalaktischen Stellarastronomie. Die detaillierte Untersuchung aufgel{\"o}ster stellare Populationen in nahegelegenen Galaxien ist erst seit kurzer Zeit dank der Fortschritte mit modernen Grossteleskopen und fortschrittlicher Instrumentierung m{\"o}glich geworden. Wegen der Bedeutung f{\"u}r die Entstehung und Evolution von Galaxien werden diese Arbeiten zuk{\"u}nftig weiter an Bedeutung gewinnen. In der vorliegenden Arbeit wurde die Integral-Field-Spektroskopie an zwei planetarischen Nebeln in der n{\"a}chstgelegenen großen Spiralgalaxie M31 (NGC 224) getestet, deren Helligkeiten und Koordinaten aus einer Durchmusterung vorlagen. Hierzu wurden Beobachtungen mit dem MPFS-Instrument am russischen 6m - Teleskop in Selentschuk/Kaukasus sowie mit INTEGRAL/WYFFOS am englischen William-Herschel-Teleskop auf La Palma gewonnen. Ein {\"u}berraschendes Ergebnis war, daß eins der beiden Objekte falsch klassifiziert wurde. Sowohl die meßbare r{\"a}umliche Ausdehnung des Objektes als auch das spektrale Erscheinungsbild schlossen die Identit{\"a}t mit einem planetarischen Nebel aus. Mit hoher Wahrscheinlichkeit handelt es sich um einen Supernova{\"u}berrest, zumal im Rahmen der Fehler an gleicher Stelle eine vom R{\"o}ntgensatelliten ROSAT detektierte R{\"o}ntgenquelle liegt. Die in diesem Projekt verwendeten Integral-Field-Instrumente wiesen zwei verschiedene Bauweisen auf, die sich miteinander vergleichen ließen. Ein Hauptkritikpunkt der verwendeten Instrumente war ihre geringe Lichtausbeute. Die gesammelten Erfahrung fanden Eingang in das Konzept des derzeit in Potsdam in der Fertigung befindlichen 3D-Instruments PMAS (Potsdamer Multi - Apertur - Spektrophotometer), welcher zun{\"a}chst f{\"u}r das 3.5m-Teleskop des Calar - Alto - Observatoriums in S{\"u}dspanien vorgesehen ist. Um die Effizienz dieses Instrumentes zu verbessern, wurde in dieser Arbeit die Kopplung der zum Bildrasterung verwendeten Optik zu den Lichtleitfasern im Labor untersucht. Die Untersuchungen zur Maximierung von Lichtausbeute und Stabilit{\"a}t zeigen, daß sich die Effizienz durch Auswahl einer geeigneten Koppelmethode um etwa 20 Prozent steigern l{\"a}sst.}, language = {de} } @phdthesis{Topaj2001, author = {Topaj, Dmitri}, title = {Synchronization transitions in complex systems}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000367}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung generischer Synchronisierungsph{\"a}nomene in interagierenden komplexen Systemen. Diese Ph{\"a}nomene werden u.a. in gekoppelten deterministischen chaotischen Systemen beobachtet. Bei sehr schwachen Interaktionen zwischen individuellen Systemen kann ein {\"U}bergang zum schwach koh{\"a}renten Verhalten der Systeme stattfinden. In gekoppelten zeitkontinuierlichen chaotischen Systemen manifestiert sich dieser {\"U}bergang durch den Effekt der Phasensynchronisierung, in gekoppelten chaotischen zeitdiskreten Systemen durch den Effekt eines nichtverschwindenden makroskopischen Feldes. Der {\"U}bergang zur Koh{\"a}renz in einer Kette lokal gekoppelter Oszillatoren, beschrieben durch Phasengleichungen, wird im Bezug auf die Symmetrien des Systems untersucht. Es wird gezeigt, daß die durch die Symmetrien verursachte Reversibilit{\"a}t des Systems nichttriviale topologische Eigenschaften der Trajektorien bedingt, so daß das als dissipativ konstruierte System in einem ganzen Parameterbereich quasi-Hamiltonische Z{\"u}ge aufweist, d.h. das Phasenvolumen ist im Schnitt erhalten, und die Lyapunov-Exponenten sind paarweise symmetrisch. Der {\"U}bergang zur Koh{\"a}renz in einem Ensemble global gekoppelter chaotischer Abbildungen wird durch den Verlust der Stabilit{\"a}t des entkoppelten Zustandes beschrieben. Die entwickelte Methode besteht darin, die Selbstkonsistenz des makroskopischen Feldes aufzuheben, und das Ensemble in Analogie mit einem Verst{\"a}rkerschaltkreis mit R{\"u}ckkopplung durch eine komplexe lineare {\"U}bertragungssfunktion zu charakterisieren. Diese Theorie wird anschließend f{\"u}r einige theoretisch interessanten F{\"a}lle verallgemeinert.}, language = {en} } @phdthesis{Ma2002, author = {Ma, Lan}, title = {Mercapturs{\"a}ure und Nukleosidaddukt im Harn als Biomarker in 1-Hydroxymethylpyren-exponierten Ratten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000351}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {1-Methylpyren (MP) ist hepatokanzerogen in neugeborenen m{\"a}nnlichen M{\"a}usen. Durch Hydroxylierung an der benzylischen Stelle und anschließende Sulfonierung wird MP zu DNA-reaktivem 1-Sulfooxymethylpyren (SMP) aktiviert. In der Ratte f{\"u}hrt die Exposition des benzylischen Alkohols, 1-Hydroxymethylpyren (HMP), zur DNA-Adduktbildung in verschiedenen Geweben. Eventuelle Konsequenz der Toxifizierung ist die Ausscheidung entsprechender Mercapturs{\"a}ure und Nukleosidaddukt im Harn, welche aufgrund ihrer Herkunft als Biomarker eignen k{\"o}nnten. In dieser Arbeit wird die Ausscheidung der Mercapturs{\"a}ure und des N2-Desoxyguanosinadduktes in HMP-exponierten Ratten untersucht. Nach der Applikation von HMP bzw. MP wurden weniger als 1 \% der Dosis als MPMA {\"u}ber Urin und Faeces ausgeschieden (0 - 48 h). Die Ausscheidung erfolgt haupts{\"a}chlich in den ersten 24 h nach der Applikation. MPdG konnte weder in Urin noch in Faeces der HMP-behandelten Tieren identifiziert werden. Nach direkter SMP-Applikation wurde MPdG nur in sehr geringe Menge (weniger als 0,9 ppm in 12 h) im Urin gefunden. Aufgrund der geringen Menge eignet sich MPdG nicht als Biomarker. MPMA dagegen, l{\"a}sst sich analytisch gut erfassen. Es sollte daher untersucht werden, ob MPMA die Toxifizierung des HMP wiederspiegelt. Die Voraussetzung daf{\"u}r ist die Kenntnisse {\"u}ber das Metabolismusmuster von HMP. Es wurde daher umfassende Untersuchungen zum Metabolismus des HMP durchgef{\"u}hrt. Die Ergebnisse zeigten, dass mehr als 80 \% der Metaboiten in ihrer oxidierten Form (PCS, deren Glucurons{\"a}ure-Konjugate sowie phenolische Sulfatester der PCS) ausgeschieden wurden. Demnach spielt die Oxidation des HMP zu PCS eine sehr wichtige Rolle bei der Detoxifizierung und Ausscheidung von HMP. Ferne konnte nachgewiesen werden, dass die Enzyme Alkohol- und Aldehyd-Dehydrogenase an der Oxidation von HMP beteiligt waren. Die Inhibitoren Disulfiram und Ethanol der o. g. Enzyme wurde daher zur Modulation der Detoxifizierung in vivo eingesetzt. Die Ver{\"a}nderungen in der Toxifizierung von HMP zu SMP wurden durch die SMP-Konzentration im Plasma, die DNA-Addukth{\"a}ufigkeit und die MPMA-Ausscheidung erfasst. Die Vorbehandlung von Disulfiram und Ethanol f{\"u}hrte zu tendentielle Erh{\"o}hung der SMP-Konzentration im Plasma, DNA-Addukth{\"a}ufigkeit in der Leber und die MPMA-Ausscheidung. Bemerkenswert ist jedoch, dass bereits eine Dosis von 0,2 g Ethanol/kg K{\"o}rpermasse bereits zu statistisch signifikanten Erh{\"o}hungen der MPMA-Ausscheidung bei weiblichen Ratten.}, language = {de} } @phdthesis{Moeseneder2002, author = {M{\"o}seneder, Jutta M.}, title = {Effekt einer ad libitum verzehrten fettreduzierten Kost, reich an Obst, Gem{\"u}se und Milchprodukten auf den Blutdruck bei Borderline-Hypertonikern}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000345}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2002}, abstract = {In der randomisierten, multizentrischen DASH-Studie (Dietary Approaches to Stop Hy-pertension), die unter kontrollierten Bedingungen stattfand, f{\"u}hrte eine fettreduzierte Mischkost, reich an Obst, Gem{\"u}se und Milchprodukten, bei Borderline-Hypertonikern zu einer signifikanten Blutdrucksenkung. W{\"a}hrend der Studienphase wurden K{\"o}rpermasse, Natrium-Aufnahme sowie Alkoholzufuhr aufgrund der bekannten Einflussnahme auf den Blutdruck konstant gehalten. In der eigenen Pilot-Studie sollte untersucht werden, ob das Ergebnis der DASH-Studie (i) mit deutschen Hypertonikern und (ii) unter habituellen Ern{\"a}hrungs- und Lebensbedingungen mit regelm{\"a}ßig durchgef{\"u}hrter Ern{\"a}hrungsberatung und ad libitum Verzehr anstelle des streng kontrollierten Studienansatzes best{\"a}tigt werden kann. Eine Konstanz der K{\"o}rpermasse, der Natrium-Urinausscheidung (unter diesem Studienansatz valider als die Aufnahme) und des Alkoholkonsums wurde vorausgesetzt. Die Studienpopulation setzte sich aus 53 {\"u}bergewichtigen Probanden mit einer nicht medikament{\"o}s therapierten Borderline-Hypertonie und ohne Stoffwechselerkrankungen zusammen. Die Studienteilnehmer wurden randomisiert entweder der Idealgruppe mit einer fettarmen Kost reich an Milchprodukten, Obst und Gem{\"u}se ({\"a}hnlich der DASH-Idealgruppe) oder der Kontrollgruppe mit habitueller Ern{\"a}hrungsweise zugeteilt. {\"U}ber einen Zeitraum von f{\"u}nf Wochen wurde den Probanden etwa 50\% ihres t{\"a}glichen Lebensmittelbedarfes entsprechend ihrer Gruppenzugeh{\"o}rigkeit kostenfrei zur Verf{\"u}gung gestellt. Gelegenheitsblutdruckmessungen und 24h-Blutdruckmessungen, Ern{\"a}hrungs- und Aktivit{\"a}tsprotokolle, Blut- und Urinproben sowie anthropometrische Messungen wurden vor, w{\"a}hrend und f{\"u}nf Wochen nach der Interventionsphase durchgef{\"u}hrt. Die Ergebnisse zeigen, dass in der Idealgruppe keine signifikante Blutdrucksenkung beobachtet werden konnte. Dies l{\"a}sst sich durch die Tatsache erkl{\"a}ren, dass die Lebens-mittel- und N{\"a}hrstoffaufnahme der deutschen Kontrollgruppe eher der amerikanischen Idealgruppe entsprach. In der Pilot-Studie waren die Unterschiede in der N{\"a}hrstoffzufuhr zwischen den beiden Gruppen viel geringer als in der DASH-Studie; f{\"u}r eine blutdrucksenkende Ern{\"a}hrungsumstellung bestand somit nur ein geringer Spielraum. Eine weitere Erkl{\"a}rung besteht in der unterschiedlichen Zusammensetzung der Studienpopulation. Bei DASH wurden vorwiegend farbige Probanden (40\% h{\"o}here Hypertoniepr{\"a}valenz) untersucht. Die Studienergebnisse lassen also den Schluss zu, dass Ern{\"a}hrungs- und Lebensstilgewohnheiten sowie der genetische Hintergrund der entsprechenden Bev{\"o}lkerungsgruppe bei der Formulierung von n{\"a}hrstoff- oder lebensmittelbezogenen Empfehlungen zur Senkung des Bluthochdruckes Ber{\"u}cksichtigung finden m{\"u}ssen.}, language = {de} } @phdthesis{Vorndran2001, author = {Vorndran, Katja Marianne}, title = {Einfache Decarbonylierungen und stereoselektive Oxidationen von Cyclohexadienen und Cyclohexenen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000331}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Zusammenfassend konnte im Rahmen dieser Arbeit das Synthesepotential von Cyclohexadienen und Cyclohexenen deutlich erweitert werden. Die Darstellung der 1-Alkylcyclohexa-2,5-dien-1-carbons{\"a}uren erfolgte mittels Birch-Reduktion in fl{\"u}ssigem Ammoniak und anschließender Umsetzung der intermedi{\"a}r entstehenden Dianionen mit Alkylhalogeniden. So konnte ausgehend von verschiedenen Benzoes{\"a}urederivaten eine Reihe interessanter Cyclohexadiene in sehr guten Ausbeuten synthetisiert werden. Erstmals gelangen s{\"a}urekatalysierte Decarbonylierungen von Cyclohexadiencarbons{\"a}uren, was die einfache Synthese substituierter Aromaten in ausgezeichneten Ausbeuten erm{\"o}glichte. In dieser Arbeit wird der Reaktionsmechanismus vorgestellt, welcher durch den Nachweis von Kohlenmonoxid in der Gasphase der Reaktionsl{\"o}sung durch IR-Spektroskopie untermauert wird. Bei der s{\"a}urekatalysierten Umsetzung von 3-alkylsubstituierten Cyclohexadien-carbons{\"a}uren entstanden neben den erwarteten Aromaten Lactone in ca. 50\% Ausbeute. Schließlich zeigen die untersuchten Singulettsauerstoff-En-Reaktionen, der im ersten Teil dargestellten Cyclohexadiene und Lactone, durchweg hohe Regioselektivit{\"a}ten und lieferten durch elektrostatische Wechselwirkungen und konformative Effekte zum Teil sehr gute Diastereoselektivit{\"a}ten. Die auxiliarkontrollierte Photooxygenierungen von Cyclohexenon welches mit verschiedenen Weins{\"a}ureestern ketalisiert wurde, zeigten jedoch keine bevorzugte p-Facialit{\"a}t des Singulettsauerstoffs.}, subject = {Cyclohexadienderivate ; Chemische Synthese ; Birch-Reduktion ; Decarbonylierung | Cyclohexadienderivate ; Photooxidation ; Stereoselektive Reaktion ;}, language = {de} } @phdthesis{Ahlers2001, author = {Ahlers, Volker}, title = {Scaling and synchronization in deterministic and stochastic nonlinear dynamical systems}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000320}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung universeller Skalengesetze, die in gekoppelten chaotischen Systemen beobachtet werden. Ergebnisse werden erzielt durch das Ersetzen der chaotischen Fluktuationen in der St{\"o}rungsdynamik durch stochastische Prozesse. Zun{\"a}chst wird ein zeitkontinuierliches stochastisches Modell f{\"u}rschwach gekoppelte chaotische Systeme eingef{\"u}hrt, um die Skalierung der Lyapunov-Exponenten mit der Kopplungsst{\"a}rke (coupling sensitivity of chaos) zu untersuchen. Mit Hilfe der Fokker-Planck-Gleichung werden Skalengesetze hergeleitet, die von Ergebnissen numerischer Simulationen best{\"a}tigt werden. Anschließend wird der neuartige Effekt der vermiedenen Kreuzung von Lyapunov-Exponenten schwach gekoppelter ungeordneter chaotischer Systeme beschrieben, der qualitativ der Abstoßung zwischen Energieniveaus in Quantensystemen {\"a}hnelt. Unter Benutzung der f{\"u}r die coupling sensitivity of chaos gewonnenen Skalengesetze wird ein asymptotischer Ausdruck f{\"u}r die Verteilungsfunktion kleiner Abst{\"a}nde zwischen Lyapunov-Exponenten hergeleitet und mit Ergebnissen numerischer Simulationen verglichen. Schließlich wird gezeigt, dass der Synchronisations{\"u}bergang in starkgekoppelten r{\"a}umlich ausgedehnten chaotischen Systemen einem kontinuierlichen Phasen{\"u}bergang entspricht, mit der Kopplungsst{\"a}rke und dem Synchronisationsfehler als Kontroll- beziehungsweise Ordnungsparameter. Unter Benutzung von Ergebnissen numerischer Simulationen sowie theoretischen {\"U}berlegungen anhand einer partiellen Differentialgleichung mit multiplikativem Rauschen werden die Universalit{\"a}tsklassen der zwei beobachteten {\"U}bergangsarten bestimmt (Kardar-Parisi-Zhang-Gleichung mit S{\"a}ttigungsterm, gerichtete Perkolation).}, language = {en} } @phdthesis{Ohrnberger2001, author = {Ohrnberger, Matthias}, title = {Continuous automatic classification of seismic signals of volcanic origin at Mt. Merapi, Java, Indonesia}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000028}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Aufgrund seiner nahezu kontinuierlichen eruptiven Aktivit{\"a}t z{\"a}hlt der Merapi zu den gef{\"a}hrlichsten Vulkanen der Welt. Der Merapi befindet sich im Zentralteil der dicht bev{\"o}lkerten Insel Java (Indonesien). Selbst kleinere Ausbr{\"u}che des Merapi stellen deswegen eine große Gefahr f{\"u}r die ans{\"a}ssige Bev{\"o}lkerung in der Umgebung des Vulkans dar. Die am Merapi beobachtete enge Korrelation zwischen seismischer und vulkanischer Aktivit{\"a}t erlaubt es, mit Hilfe der {\"U}berwachung der seismischen Aktivit{\"a}t Ver{\"a}nderungen des Aktivit{\"a}tszustandes des Merapi zu erkennen. Ein System zur automatischen Detektion und Klassifizierung seismischer Ereignisse liefert einen wichtigen Beitrag f{\"u}r die schnelle Analyse der seismischen Aktivit{\"a}t. Im Falle eines bevorstehenden Ausbruchszyklus bedeutet dies ein wichtiges Hilfsmittel f{\"u}r die vor Ort ans{\"a}ssigen Wissenschaftler. In der vorliegenden Arbeit wird ein Mustererkennungsverfahren verwendet, um die Detektion und Klassifizierung seismischer Signale vulkanischen Urprunges aus den kontinuierlich aufgezeichneten Daten in Echtzeit zu bewerkstelligen. Der hier verwendete A nsatz der hidden Markov Modelle (HMM) wird motiviert durch die große {\"A}hnlichkeit von seismischen Signalen vulkanischen Ursprunges und Sprachaufzeichnungen und den großen Erfolg, den HMM-basierte Erkennungssysteme in der automatischen Spracherkennung erlangt haben. F{\"u}r eine erfolgreiche Implementierung eines Mustererkennungssytems ist es notwendig, eine geeignete Parametrisierung der Rohdaten vorzunehmen. Basierend auf den Erfahrungswerten seismologischer Observatorien wird ein Vorgehen zur Parametrisierung des seismischen Wellenfeldes auf Grundlage von robusten Analyseverfahren vorgeschlagen. Die Wellenfeldparameter werden pro Zeitschritt in einen reell-wertigen Mustervektor zusammengefasst. Die aus diesen Mustervektoren gebildete Zeitreihe ist dann Gegenstand des HMM-basierten Erkennungssystems. Um diskrete hidden Markov Modelle (DHMM) verwenden zu k{\"o}nnen, werden die Mustervektoren durch eine lineare Transformation und nachgeschaltete Vektor Quantisierung in eine diskrete Symbolsequenz {\"u}berf{\"u}hrt. Als Klassifikator kommt eine Maximum-Likelihood Testfunktion zwischen dieser Sequenz und den, in einem {\"u}berwachten Lernverfahren trainierten, DHMMs zum Einsatz. Die am Merapi kontinuierlich aufgezeichneten seismischen Daten im Zeitraum vom 01.07. und 05.07.1998 sind besonders f{\"u}r einen Test dieses Klassifikationssystems geeignet. In dieser Zeit zeigte der Merapi einen rapiden Anstieg der Seismizit{\"a}t kurz bevor dem Auftreten zweier Eruptionen am 10.07. und 19.07.1998. Drei der bekannten, vom Vulkanologischen Dienst in Indonesien beschriebenen, seimischen Signalklassen konnten in diesem Zeitraum beobachtet werden. Es handelt sich hierbei um flache vulkanisch-tektonische Beben (VTB, h < 2.5 km), um sogenannte MP-Ereignisse, die in direktem Zusammenhang mit dem Wachstum des aktiven Lavadoms gebracht werden, und um seismische Ereignisse, die durch Gesteinslawinen erzeugt werden (lokaler Name: Guguran). Die spezielle Geometrie des digitalen seismischen Netzwerkes am Merapi besteht aus einer Kombination von drei Mini-Arrays an den Flanken des Merapi. F{\"u}r die Parametrisierung des Wellenfeldes werden deswegen seismische Array-Verfahren eingesetzt. Die individuellen Wellenfeld Parameter wurden hinsichtlich ihrer Relevanz f{\"u}r den Klassifikationsprozess detailliert analysiert. F{\"u}r jede der drei Signalklassen wurde ein Satz von DHMMs trainiert. Zus{\"a}tzlich wurden als Ausschlussklassen noch zwei Gruppen von Noise-Modellen unterschieden. Insgesamt konnte mit diesem Ansatz eine Erkennungsrate von 67 \% erreicht werden. Im Mittel erzeugte das automatische Klassifizierungssystem 41 Fehlalarme pro Tag und Klasse. Die G{\"u}te der Klassifikationsergebnisse zeigt starke Variationen zwischen den individuellen Signalklassen. Flache vulkanisch-tektonische Beben (VTB) zeigen sehr ausgepr{\"a}gte Wellenfeldeigenschaften und, zumindest im untersuchten Zeitraum, sehr stabile Zeitmuster der individuellen Wellenfeldparameter. Das DHMM-basierte Klassifizierungssystem erlaubte f{\"u}r diesen Ereignistyp nahezu 89\% richtige Entscheidungen und erzeugte im Mittel 2 Fehlalarme pro Tag. Ereignisse der Klassen MP und Guguran sind mit dem automatischen System schwieriger zu erkennen. 64\% aller MP-Ereignisse und 74\% aller Guguran-Ereignisse wurden korrekt erkannt. Im Mittel kam es bei MP-Ereignissen zu 87 Fehlalarmen und bei Guguran Ereignissen zu 33 Fehlalarmen pro Tag. Eine Vielzahl der Fehlalarme und nicht detektierten Ereignisse entstehen jedoch durch eine Verwechslung dieser beiden Signalklassen im automatischen Erkennnungsprozess. Dieses Ergebnis konnte aufgrund der {\"a}hnlichen Wellenfeldeigenschaften beider Signalklassen erkl{\"a}rt werden, deren Ursache vermutlich in den bekannt starken Einfl{\"u}ssen des Mediums entlang des Wellenausbreitungsweges in vulkanischen Gebieten liegen. Insgesamt ist die Erkennungsleistung des entwickelten automatischen Klassifizierungssystems als sehr vielversprechend einzustufen. Im Gegensatz zu Standardverfahren, bei denen in der Seismologie {\"u}blicherweise nur der Startzeitpunkt eines seismischen Ereignisses detektiert wird, werden in dem untersuchten Verfahren seismische Ereignisse in ihrer Gesamtheit erfasst und zudem im selben Schritt bereits klassifiziert.}, language = {en} } @phdthesis{MeyerAurich1999, author = {Meyer-Aurich, Andreas}, title = {Entwicklung von umwelt- und naturschutzgerechten Verfahren der landwirtschaftlichen Landnutzung f{\"u}r das Biosph{\"a}renreservat Schorfheide-Chorin}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000016}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {1999}, abstract = {Mit der vorliegenden Arbeit werden exemplarisch Chancen und Grenzen der Integration von Umwelt- und Naturschutz in Verfahren der ackerbaulichen Landnutzung aufgezeigt. Die Umsetzung von Zielen des Umwelt- und Naturschutzes in Verfahren der Landnutzung ist mit verschiedenen Schwierigkeiten verbunden. Diese liegen zum einen in der Konkretisierung der Ziele, um diese umsetzen zu k{\"o}nnen, zum anderen in vielfach unzul{\"a}nglichem Wissen {\"u}ber den Zusammenhang zwischen unterschiedlichen Formen der Landnutzung und insbesondere den biotischen Naturschutzzielen. Zun{\"a}chst wird die Problematik der Zielfestlegung und Konkretisierung er{\"o}rtert. Das Umweltqualit{\"a}tszielkonzept von F{\"u}rst et al. (1992) stellt einen Versuch dar, Ziele des Umwelt- und Naturschutzes zu konkretisieren. Dieses Konzept haben Heidt et al. (1997) auf einen Landschaftsausschnitt von ca. 6000 ha im Biosph{\"a}renreservat Schorfheide-Chorin im Nordosten Brandenburgs angewendet. Eine Auswahl der von Heidt et al. (1997) formulierten Umweltqualit{\"a}tsziele bildet die Basis dieser Arbeit. F{\"u}r die ausgew{\"a}hlten Umweltqualit{\"a}tsziele wurden wesentliche Einflussfaktoren der Landnutzung identifiziert und ein Bewertungssystem entwickelt, mit dem die Auswirkungen von landwirtschaftlichen Anbauverfahren auf diese Umweltqualit{\"a}tsziele abgebildet werden k{\"o}nnen. Die praktizierte Landnutzung von 20 Betrieben im Biosph{\"a}renreservat Schorfheide-Chorin wurde von 1994 bis 1997 hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Umweltqualit{\"a}tsziele analysiert. Die Analyse ergab ein sehr differenziertes Bild, das zum Teil Unterschiede in der Auswirkung auf die Umweltqualit{\"a}tsziele f{\"u}r den Anbau einzelner Kulturen oder f{\"u}r bestimmte Betriebstypen zeigte. Es zeigte sich aber auch, dass es bei der Gestaltung des Anbaus einzelner Kulturarten große Unterschiede gab, die f{\"u}r Umweltqualit{\"a}tsziele Bedeutung haben. Neben der Analyse der Landnutzung im Biosph{\"a}renreservat Schorfheide-Chorin wurde ein System entwickelt, mit dem die modellhafte Abbildung von Verfahren der Landnutzung m{\"o}glich ist. Die Modellverfahren wurden in eine umfangreiche Datenbank eingebunden. Sie wurden mit Hilfe eines Fuzzy- Regelsystems hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Umweltqualit{\"a}tsziele bewertet. Die systematisch bewerteten Verfahren wurden in ein Betriebsmodell integriert, womit eine weitergehende Analyse der Zielbeziehungen und die Berechnung von Szenarien mit unterschiedlichen Rahmenbedingungen erm{\"o}glicht wurde. Die Analyse der Beziehung verschiedener Ziele zueinander (Zieldivergenz, Zielkonvergenz) zeigte, dass sich mit der Verfolgung vieler Umweltqualit{\"a}tsziele auch positive Effekte f{\"u}r andere Umweltqualit{\"a}tsziele ergaben. Teilweise konnte allerdings auch eine Zieldivergenz festgestellt werden, die auf m{\"o}gliche Zielkonflikte hinweist. Bei der Analyse der Szenarienergebnisse zeigte sich, dass die vorgeschlagenen Ver{\"a}nderungen von Rahmenbedingungen vielfach eine Verschlechterung f{\"u}r verschiedene Umweltqualit{\"a}tsziele mit sich bringen. Eine Ursache daf{\"u}r liegt darin, dass bei der Definition der Szenarien die Bedeutung der Stilllegungen untersch{\"a}tzt wurde.}, language = {de} } @phdthesis{Johann2001, author = {Johann, Robert}, title = {Thermodynamic, morphological and structural properties of dissociated fatty acid monolayers at the air-water interface}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000050}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Untersuchungen an Monoschichten amphiphiler Lipide auf w{\"a}ssriger L{\"o}sung sind in der Grenzfl{\"a}chenforschung von grundlegender Bedeutung. Aufgrund der Anwendbarkeit zahlreicher analytischer Methoden sind schwimmende unl{\"o}sliche Monoschichten als Modellsysteme sehr geeignet, um Ordnung und Strukturbildung sowie den Transport von Materie in zwei Dimensionen oder die Wechselwirkung von Molek{\"u}len an der Grenzfl{\"a}che mit Teilchen in L{\"o}sung (Stichwort \“molekulare Erkennung\”) zu studieren. Aus dem Verhalten von Monoschichten lassen sich z. B. R{\"u}ckschl{\"u}sse ziehen auf die Eigenschaften von Lipidschichten auf festen Substraten oder in biologischen Membranen. Diese Arbeit befasst sich mit spezifischen und fundamentalen Wechselwirkungen in Monoschichten sowohl auf molekularer als auch auf mikroskopischer Ebene und deren Beziehung zu Gitterstruktur, Aussehen und thermodynamischem Verhalten von Monoschichten an der Wasser/Luft Grenzfl{\"a}che. Als Modellsystem werden haupts{\"a}chlich Monoschichten langkettiger Fetts{\"a}uren verwendet, da in ihnen die molekularen Wechselwirkungen durch {\"A}nderung des Subphasen-pH-Werts {\"u}ber den Dissoziationsgrad gezielt und schrittweise ver{\"a}ndert werden k{\"o}nnen. Ausser {\"u}ber die Subphasenzusammensetzung werden die molekularen Wechselwirkungen auch {\"u}ber die Temperatur und die Monoschichtzusammensetzung systematisch variiert. Mit Hilfe von Isothermen- und Oberfl{\"a}chenpotentialmessungen, Brewsterwinkel-Mikroskopie, R{\"o}ntgenbeugung unter streifendem Einfall und polarisationsmodulierter Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie wird die {\"A}nderung der Monoschichteigenschaften als Funktion eines {\"a}usseren Parametern analysiert. Dabei werden aus den R{\"o}ntgenbeugungsdaten quantitative Masse f{\"u}r die molekularen Wechselwirkungen und f{\"u}r die Kettenkonformationsordnung in Monoschichten abgeleitet. Zu den interessantesten Ergebnissen dieser Arbeit z{\"a}hlen die Aufkl{\"a}rung des Ursprungs von regelm{\"a}ssigen polygonalen und dendritischen Dom{\"a}nenformen, die vielf{\"a}ltige Wirkung von Cholesterin auf die Molek{\"u}lpackung und Gitterordnung langkettiger Amphiphile, sowie die Entdeckung einer abrupten {\"A}nderung in den Kopfgruppenbindungswechselwirkungen, der Kettenkonformationsordnung und des Phasen{\"u}bergangsdrucks zwischen geneigten Monoschichtphasen in Fetts{\"a}uremonoschichten nahe pH 9. Zur Deutung des letzten Punkts wird ein Modell f{\"u}r die Kopfgruppenbindungsstruktur von Fetts{\"a}uremonoschichten als Funktion des pH-Werts entwickelt.}, subject = {Wasseroberfl{\"a}che}, language = {en} } @phdthesis{Warkus2001, author = {Warkus, Friederike C.}, title = {Untersuchungen an Hochdruckrelikten im zentralen Menderes Massiv, W T{\"u}rkei}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000230}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Das Menderes Massiv im Westen der T{\"u}rkei stellt eine große Kulmination metamorpher Gesteine dar. Das Untersuchungsgebiet ist im Zentralen Menderes Massiv ({\"O}demis Submassiv) gelegen, das von den beiden aktiven Gr{\"a}ben, dem Gediz Graben im Norden und dem B{\"u}y{\"u}k Menderes Graben im S{\"u}den begrenzt wird. Die Untersuchungen der Eklogit Relikte im zentralen Menderes Massiv haben ergeben, dass sich im Menderes Massiv Hochdruckrelikte in unterschiedlichen tektonischen Positionen befinden. Zum einen existieren Eklogit-Bl{\"o}cke in der obersten Einheit (Selcuk Einheit) des zentralen Menderes Massivs und zum anderen Hochdruck-Relikte in der strukturell mittleren Birgi - Tire Decke. Die Granate der quarzfreien Eklogit-Bl{\"o}cke weisen große {\"A}hnlichkeiten mit denen der HP/LT Gesteine von Sifnos und Syros auf. Die Entwicklung der Eklogit-Bl{\"o}cke in der Olistostrom-Einheit l{\"a}sst sich jedoch nicht mit den Eklogit Relikten in der strukturell mittleren Birgi Tire Decke vergleichen. F{\"u}r die Eklogit-Relikte in der Birgi Tire Decke wurde eine polymetamorphe Entwicklung mithilfe petrologischer Untersuchungen und chemischen und Pb-Pb Datierungen herausgearbeitet. Die Eklogit Relikte geh{\"o}ren zu einem metamorphen Teilpfad, der durch eine Amphibolitfazies 1 - Hochdruck - Amphibolitfazies 2/Granulitfazies charakterisiert ist. Der Endpunkt dieses Teilpfades ist mit Temperaturen zwischen 700 und 750 \&\#176;C und Dr{\"u}cken von 1.2 - 1.4 GPa belegt. F{\"u}r diese Bedingungen konnte ein minimales Alter von 520 Ma durch chemische Datierungen an Monaziten einer Augengneisprobe und Pb-Pb Datierungen an Zirkonen einer Augengneis- und Metagabbroprobe bestimmt werden. Dieser amphibolit/granulitfazieller Endpunkt wird mit den Granitintrusionen des zentralen und s{\"u}dlichen Menderes Massiv korreliert, die in einem Zeitraum zwischen 520 Ma bis 550 Ma stattfanden. Sowohl die Amphibolitfazies 1 als auch das Hochdruckereignis werden der Panafrikanischen Orogenese zugeordnet. F{\"u}r die Hochdruckbedingungen wurden maximale Temperaturen zwischen 680\&\#176;C und 720\&\#176;C und bei einem Druck von 2.2 GPa bestimmt. In den untersuchten Metasedimenten konnte eine prograde metamorphe Entwicklung abgeleitet werden, die amphibolitfazielle Bedingungen von 660\&\#176;C bei 0.6 GPa erreichte. Das Metamorphosealter dieser Metasedimente konnte mit < 100 Ma mittels chemischer Mikrosondendatierung bestimmt werden. Die in den Metasedimenten herausgearbeiteten Druck- und Temperaturbedingungen wurden ebenfalls in den metabasischen Gesteinen bestimmt. Diese Ergebnisse werden als Krustenstapelung der metabasischen Gesteine, Augengneise und Metasedimente interpretiert, die mit der alpinen Orogenese im Zusammenhang stehen. Durch die Ergebnisse dieser Arbeit l{\"a}sst sich die Birgi-Tire Decke im zentralen Menderes Massiv genauer charakterisieren. Sie besteht aus Metasedimenten, pelitischen Gneisen, Augengneisen und metabasichen Gesteinen. Die Gneise (pelitische und Augengneise) und die metabasischen Gesteine stellen panafrikanische Relikte dar, die einen amphibolit- eklogit- amphibolit/granulitfaziellen Metamorphosepfad gespeichert haben. Die amphibolit- bis granulitfazielle Metamorphose h{\"a}ngt mit den Granitintrusionen zusammen und fand in einem Zeitraum zwischen 520 - 550 Ma statt. Große Teile der Metasedimente der Birgi Tire Decke haben jedoch nur eine alpine metamorphe Entwicklung durchlaufen, wo sie unter amphibolitfazielle Bedingungen Krustentiefen erreichten, bei denen sie mit den panafrikanischen Relikten zusammen gestapelt wurden und eine gemeinsame Exhumierung erfahren haben.}, language = {de} } @phdthesis{Wiersberg2001, author = {Wiersberg, Thomas}, title = {Edelgase als Tracer f{\"u}r Wechselwirkungen von Krusten- und Mantelfluiden mit diamantf{\"u}hrenden Gesteinen des {\"o}stlichen Baltischen Schildes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000218}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit werden anhand der Edelgaszusammensetzung von Kimberliten und Lamproiten sowie ihrer gesteinsbildenden Minerale die Wechselwirkungen dieser Gesteine mit Fluiden diskutiert. Die untersuchten Proben stammen vom {\"o}stlichen Baltischen Schild, vom Kola-Kraton (Poria Guba und Kandalaksha) und vom karelischen Kraton (Kostamuksha). Edelgasanalysen nach thermischer oder mechanischer Gasextraktion von 23 Gesamtgesteinsproben und 15 Mineralseparaten ergeben folgendes Bild: Helium- und Neon-Isotopendaten der Fluideinschl{\"u}sse von Lamproiten aus Kostamuksha lassen auf den Einfluss einer fluiden Phase krustaler Herkunft schliessen. Diese Wechselwirkungen fanden wahrscheinlich schon w{\"a}hrend des Magmenaufstiegs statt, denn sp{\"a}tere Einfl{\"u}sse krustaler Fluide auf die Lamproite und ihr Nebengestein (Quarzit) sind gering, wie anhand der C/36Ar-Zusammensetzung gezeigt wird. Auch sind die mit verschiedenen Datierungsmethoden (Rb-Sr, Sm-Nd, K-Ar) an Mineralseparaten und teilweise an Gesamtgestein ermittelten Alter konsistent und machen eine metamorphe {\"U}berpr{\"a}gung unwahrscheinlich. Aufgrund der Verteilung der primordialen Edelgasisotope zwischen Fluideinschl{\"u}ssen und Gesteinsmatrix ist ein langsamer Magmenaufstieg anzunehmen, was die M{\"o}glichkeit der Kontamination mit einem krustalen Fluid w{\"a}hrend des Magmenaufstiegs erh{\"o}ht. Die Gasextraktion aus Mineralseparaten erfolgte thermisch, wodurch eine Freisetzung der Gase ausschließlich aus Fluideinschl{\"u}ssen nicht m{\"o}glich ist. Hierbei zeigen Amphibol und Klinopyroxen, separiert aus Kostamuksha-Lamproiten, in ihrer Neon-Isotopenzusammensetzung im Vergleich zur krustalen Zusammensetzung (Kennedy et al., 1990) ein leicht erh{\"o}htes Verh{\"a}ltnis von 20Ne/22Ne, was ein Hinweis auf Mantel-Neon sein k{\"o}nnte. Kalifeldsp{\"a}te, Quarz und Karbonate enthalten dagegen nur Neon krustaler Zusammensetzung. Phlogopite haben sehr kleine Verh{\"a}ltnisse von 20Ne/22Ne und 21Ne/22Ne, zur{\"u}ckzuf{\"u}hren auf in-situ-Produktion von 22Ne in Folge von U- und Th-Zerfallsprozessen. Wie unterschiedliche thermische Entgasungsmuster f{\"u}r 40Ar und 36Ar zeigen, ist 36Ar in Fluideinschl{\"u}ssen konzentriert. Das 40Ar/36Ar-Isotopenverh{\"a}ltnis der Fluideinschl{\"u}sse von Lamproiten aus Kostamuksha ist antikorreliert mit der durch thermische Extraktion bestimmten Gesamtmenge an 36Ar. Argon aus Fluideinschl{\"u}ssen setzt sich daher aus zwei Komponenten zusammen: Einer Komponente mit atmosph{\"a}rischer Argon-Isotopenzusammensetzung und einer krustalen Komponente mit einem Isotopenverh{\"a}ltnis 40Ar/36Ar > 6000. Diffusion von radiogenem 40Ar aus der Kristallmatrix in die Fluideinschl{\"u}sse spielt keine wesentliche Rolle. Kimberlite aus Poria Guba und Kandalaksha zeigen anhand der Helium- und z. T. auch der Neon-Isotopenzusammensetzung eine Mantelkomponente in den Fluideinschl{\"u}ssen an. Bei einem angenommenen 20Ne/22Ne-Isotopenverh{\"a}ltnis von 12,5 in der Mantelquelle ergibt sich ein 21Ne/22Ne-Isotopenverh{\"a}ltnis von 0,073 ± 0,011 sowie ein 3He/4He-Isotopenverh{\"a}ltnis, welches im Vergleich zum subkontinentalem Mantel (Dunai und Baur, 1995) st{\"a}rker radiogen gepr{\"a}gt ist. Solche Isotopensignaturen sind mit h{\"o}heren Konzentrationen an Uran und Thorium in der Mantelquelle der Kimberlite zu erkl{\"a}ren. Rb-Sr- und Sm-Nd-Altersbestimmungen erfolgten von russischer Seite (Belyatskii et al., 1997; Nikitina et al., 1999) und ergeben ein Alter von 1,23 Ga f{\"u}r den Lamproitvulkanismus in Kostamuksha. Eigene K-Ar-Datierungen an Phlogopiten und Kalifeldsp{\"a}ten stimmen mit einem Alter von 1193 ± 20 Ma fast mit den Rb-Sr- und Sm-Nd-Altern {\"u}berein. Die K-Ar-Datierung an einem Phlogopit aus Poria Guba, separiert aus dem Kimberlit PGK 12a, ergibt ein Alter von 396 Ma, ebenfalls in guter {\"U}bereinstimmung mit Rb-Sr-und Sm-Nd-Altern (ca. 400 Ma, Lokhov, pers. Mitteilung). K-Ar-Altersbestimmungen an Gesamtgestein aus Poria Guba erbrachten kein schl{\"u}ssiges Alter. Die Rb-Sr- und Sm-Nd-Alter des Lamproitmagmatismus in Poria Guba betragen 1,72 Ga (Nikitina et al., 1999). Vergleiche von gemessenen mit berechneten Edelgaskonzentrationen aus in-situ-Produktion zeigen weiterhin, dass in Abh{\"a}ngigkeit vom Alter der Probe Diffusionsprozesse stattgefunden haben, die zu unterschiedlichen und z. T. erheblichen Verlusten an Helium und Neon f{\"u}hrten. Diffusionsverluste an Argon sind dagegen kaum signifikant. Unterschiedliche Diffusionsverluste in Abh{\"a}ngigkeit von Alter und betrachtetem Edelgas zeigen auch die primordialen Edelgase.}, language = {de} } @phdthesis{Niehoff2001, author = {Niehoff, Daniel}, title = {Modellierung des Einflusses der Landnutzung auf die Hochwasserentstehung in der Mesoskala}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000148}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Seit 1990 waren mehrere der großen Flussgebiete Mitteleuropas wiederholt von extremen Hochwassern betroffen. Da sowohl die Landoberfl{\"a}che als auch die Flusssysteme weiter Teile Mitteleuropas in der Vergangenheit weitreichenden Eingriffen ausgesetzt gewesen sind, wird bei der Suche nach den Ursachen f{\"u}r diese H{\"a}ufung von Extremereignissen auch die Frage nach der Verantwortung des Menschen hierf{\"u}r diskutiert. Gew{\"a}sserausbau, Fl{\"a}chenversiegelung, intensive landwirtschaftliche Bodenbearbeitung, Flurbereinigung und Waldsch{\"a}den sind nur einige Beispiele und Folgen der anthropogenen Eingriffe in die Landschaft. Aufgrund der Vielfalt der beteiligten Prozesse und deren Wechselwirkungen gibt es allerdings bislang nur Sch{\"a}tzungen dar{\"u}ber, wie sehr sich die Hochwassersituation hierdurch ver{\"a}ndert hat. Vorrangiges Ziel dieser Arbeit ist es, mit Hilfe eines hydrologischen Modells systematisch darzustellen, in welcher Weise, in welcher Gr{\"o}ßenordnung und unter welchen Umst{\"a}nden die Art der Landnutzung auf die Hochwasserentstehung Einfluss nimmt. Dies wird anhand exemplarischer Modellanwendungen in der hydrologischen Mesoskala untersucht. Zu diesem Zweck wurde das deterministische und fl{\"a}chendifferenzierte hydrologische Modell wasim-eth ausgew{\"a}hlt, das sich durch eine ausgewogene Mischung aus physikalisch begr{\"u}ndeten und konzeptionellen Ans{\"a}tzen auszeichnet. Das Modell wurde im Rahmen dieser Arbeit um verschiedene Aspekte erweitert, die f{\"u}r die Charakterisierung des Einflusses der Landnutzung auf die Hochwasserentstehung wichtig sind: (1) Bevorzugtes Fließen in Makroporen wird durch eine Zweiteilung des Bodens in Makroporen und Bodenmatrix dargestellt, die schnelle Infiltration und Perkolation jenseits der hydraulischen Leitf{\"a}higkeit der Bodenmatrix erm{\"o}glicht. (2) Verschl{\"a}mmung {\"a}ußert sich im Modell abh{\"a}ngig von Niederschlagsintensit{\"a}t und Vegetationsbedeckungsgrad als Verschlechterung der Infiltrationsbedingungen an der Bodenoberfl{\"a}che. (3) Das heterogene Erscheinungsbild bebauter Fl{\"a}chen mit einer Mischung aus versiegelten Bereichen und Freifl{\"a}chen wird ber{\"u}cksichtigt, indem jede Teilfl{\"a}che je nach Versiegelungsgrad in einen unversiegelten Bereich und einen versiegelten Bereich mit Anschluss an die Kanalisation aufgeteilt wird. (4) Dezentraler R{\"u}ckhalt von Niederschlagswasser kann sowohl f{\"u}r nat{\"u}rliche Mulden als auch f{\"u}r gezielt angelegte Versickerungsmulden mit definierten Infiltrationsbedingungen simuliert werden. Das erweiterte Modell wird exemplarisch auf drei mesoskalige Teileinzugsgebiete des Rheins angewandt. Diese drei Gebiete mit einer Fl{\"a}che von zwischen 100 und 500 km² wurden im Hinblick darauf ausgew{\"a}hlt, dass jeweils eine der drei Hauptlandnutzungskategorien Bebauung, landwirtschaftliche Nutzung oder Wald dominiert. F{\"u}r die drei Untersuchungsgebiete sind r{\"a}umlich explizite Landnutzungs- und Landbedeckungsszenarien entworfen worden, deren Einfluss auf die Hochwasserentstehung mit Hilfe des erweiterten hydrologischen Modells simuliert wird. Im Einzelnen werden die Auswirkungen von Verst{\"a}dterung, Maßnahmen zur Niederschlagsversickerung in Siedlungsgebieten, Stilllegung agrarisch genutzter Fl{\"a}chen, ver{\"a}nderter landwirtschaftlicher Bodenbearbeitung, Aufforstung sowie von Sturmsch{\"a}den in W{\"a}ldern untersucht. Diese Eingriffe beeinflussen die Interzeption von Niederschlag, dessen Infiltration, die oberfl{\"a}chennahen unterirdischen Fließprozesse sowie, zum Beispiel im Fall der Kanalisation, auch die Abflusskonzentration. Die hydrologischen Simulationen demonstrieren, dass die Versiegelung einer Fl{\"a}che den massivsten Eingriff in die nat{\"u}rlichen Verh{\"a}ltnisse darstellt und deshalb die st{\"a}rksten (negativen) Ver{\"a}nderungen der Hochwassersituation hervorbringt. Außerdem wird deutlich, dass eine bloße {\"A}nderung des Interzeptionsverm{\"o}gens zu keinen wesentlichen Ver{\"a}nderungen f{\"u}hrt, da die Speicherkapazit{\"a}t der Pflanzenoberfl{\"a}chen im Verh{\"a}ltnis zum Volumen hochwasserausl{\"o}sender Niederschl{\"a}ge eher klein ist. St{\"a}rkere Ver{\"a}nderungen ergeben sich hingegen aus einer {\"A}nderung der Infiltrationsbedingungen. Die Grenzen der entwickelten Methodik zeigen sich am deutlichsten bei der Simulation ver{\"a}nderter landwirtschaftlicher Bewirtschaftungsmethoden, deren mathematische Beschreibung und zahlenm{\"a}ßige Charakterisierung aufgrund der Komplexit{\"a}t der beteiligten Prozesse mit großen Unsicherheiten behaftet ist. Die Modellierungsergebnisse belegen dar{\"u}ber hinaus, dass pauschale Aussagen zum Einfluss der Landnutzung auf die Hochwasserentstehung aufgrund der entscheidenden Bedeutung der klimatischen und physiographischen Randbedingungen unzul{\"a}ssig sind. Zu den klimatischen Randbedingungen z{\"a}hlen sowohl Niederschlagsintensit{\"a}t und -dauer als auch die Feuchtebedingungen vor einem hochwasserausl{\"o}senden Niederschlag. Die physiographischen Randbedingungen sind von der geomorphologischen und geologischen Ausstattung des Gebiets vorgegeben. Weiterhin muss der r{\"a}umliche und zeitliche Maßstab, {\"u}ber den Aussagen getroffen werden, klar definiert sein, da sich mit steigender Einzugsgebietsgr{\"o}ße die relative Bedeutung sowohl der verschiedenen Niederschlagstypen als auch der physiographischen Eigenschaften verschiebt. Dies wird in der vorliegenden Arbeit im Gegensatz zu vielen anderen Untersuchungen konsequent ber{\"u}cksichtigt. In Abh{\"a}ngigkeit von Randbedingungen und r{\"a}umlichen Maßstab sind aufgrund der gewonnen Erkenntnisse folgende Aussagen zum Einfluss von Landnutzungs{\"a}nderungen auf die Hochwasserentstehung m{\"o}glich: (1) F{\"u}r intensive konvektive Niederschlagsereignisse mit tendenziell geringer Vorfeuchte ist der Einfluss der Landnutzung gr{\"o}ßer als f{\"u}r langanhaltende advektive Niederschl{\"a}ge geringer Intensit{\"a}t, da im ersten Fall ver{\"a}nderte Infiltrationsbedingungen st{\"a}rker zum Tragen kommen als bei kleinen Niederschlagsintensit{\"a}ten. (2) In kleinen Einzugsgebieten, wo kleinr{\"a}umige Konvektivzellen zu Hochwassern f{\"u}hren k{\"o}nnen, ist der Einfluss der Landnutzung dementsprechend gr{\"o}ßer als in großen Flussgebieten wie dem Rheingebiet, wo vor allem langanhaltende advektive Ereignisse (unter Umst{\"a}nden verbunden mit Schneeschmelze) relevant sind. (3) In Gebieten mit guten Speichereigenschaften wie m{\"a}chtigen, gut durchl{\"a}ssigen B{\"o}den und gut durchl{\"a}ssigem Gesteinsuntergrund ist der Einfluss der Landnutzung gr{\"o}ßer als in Gebieten mit geringm{\"a}chtigen B{\"o}den und geringdurchl{\"a}ssigem Festgestein. Dies ist darin begr{\"u}ndet, dass in Gebieten mit guten Speichereigenschaften bei einer Verschlechterung der Infiltrationsbedingungen mehr Speicherraum f{\"u}r Niederschlag verloren geht als in anderen Gebieten.}, language = {de} } @phdthesis{Kukula2001, author = {Kukula, Hildegard}, title = {Lineare und verzweigte Blockcopolymere aus Polypeptiden und synthetischen Polymeren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000040}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese und den Eigenschaften von linearen und verzweigten amphiphilen Polypeptid-Blockcopolymeren. Die Frage nach dem Einfluss der Topologie und Konformation der Blockcopolymere auf die supramolekularen und kolloidalen Eigenschaften bildete einen wichtigen Aspekt bei den Untersuchungen. Die Blockcopolymere wurden nach einem mehrstufigen Reaktionsschema durch Kombination von anionischer und ring{\"o}ffnender Polymerisation von Aminos{\"a}uren-N-Carboxyanhydriden (NCA) synthetisiert. Die Untersuchung der Polypeptid-Blockcopolymere hinsichtlich ihres Aggregationsverhaltens in fester Phase sowie in verd{\"u}nnter w{\"a}ssriger L{\"o}sung erfolgte mittels Streumethoden (SAXS, WAXS, DLS) sowie abbildender Methoden (TEM). Durch Einsatz der Blockcopolymere als polymere Stabilisatoren in der Emulsionspolymerisation wurden Oberfl{\"a}chen funktionalisierte Latizes erhalten. Als Beispiel f{\"u}r eine pharmazeutische Anwendung wurden biovertr{\"a}gliche Polypeptid-Blockcopolymere als Wirkstoff-Tr{\"a}gersysteme in der Krebstherapie eingesetzt.}, language = {de} } @phdthesis{Nothofer2001, author = {Nothofer, Heinz-Georg}, title = {Fl{\"u}ssigkristalline Polyfluorene}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000039}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Eine Reihe 9,9-dialkylsubstituierter Polyfluorene mit linearen und verzweigtkettigen Alkylsubstituenten und einem Molekulargewicht von bis zu 200000 g/mol wurde synthetisiert und charakterisiert. Dar{\"u}ber hinaus wurden einige dieser Polymere mit einer geeigneten 'Lochtransport'-Funktionalit{\"a}t (Triphenylamin-Derivate) ausgestattet, um die Ladungstransporteigenschaften und das Molekulargewicht dieser Substanzen zu kontrollieren. Die thermische Orientierung dieser neuen Polymere auf geriebenen Polyimid-Schichten f{\"u}hrte zu hoch anisotropen Filmen mit großen dichroischen Verh{\"a}ltnissen (Absorption parallel und senkrecht zur Reibungsrichtung gemessen). Ferner wurde eine Gruppe chiraler Polyfluorene synthetisiert und hinsichtlich ihrer chiroptischen Eigenschaften untersucht. Der mit diesen chiralen, konjugierten Polymeren erreichte Grad der Anisotropie in Absorption (CD), circular polarisierter Photolumineszenz (CPPL) und Elektrolumineszenz (CPEL) {\"u}berstieg die bis dahin bekannten Werte um einen Faktor von 200.}, language = {de} } @phdthesis{Mikat2001, author = {Mikat, J{\"u}rgen E. R.}, title = {Optische und schwingungsspektroskopische Hochdruckuntersuchungen von Ladungstr{\"a}gereigenschaften in herk{\"o}mmlich und nach der Template-Methode synthetisierten leitf{\"a}higen Polypyrrolschichten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000069}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Chemisch dotiertes Polypyrrol gilt als Modellsubstanz f{\"u}r leitf{\"a}hige Polymere mit nichtdegeneriertem Grundzustand. Das elektrische Transportverhalten in dotiertem Polypyrrol wird durch lokalisierte Ladungstr{\"a}ger, Bipolaronen und Polaronen, bestimmt. Es besteht dabei eine enge gegenseitige Wechselwirkung zwischen der Struktur der Polymerkette und den Eigenschaften der Ladungstr{\"a}ger. Die in dieser Arbeit vorgestellte Kombination von Hochdruckmethodik und optischer Spektroskopie vertieft das Verst{\"a}ndnis der Beziehung zwischen der molekularen und supramolekularen Struktur und den elektronischen und optischen Eigenschaften. Durch spezifische Synthesemethoden lassen sich unterschiedliche Strukturen in der polymeren Probe induzieren, die sich durch den Anteil an hochgeordneten Polymerketten unterscheiden. Die gezielte Ver{\"a}nderung dieser Strukturen durch Druckexperimente erm{\"o}glicht das Studium des Einflusses der Synthesemethoden auf die Ladungstr{\"a}gereigenschaften. F{\"u}r diese Studien wurden herk{\"o}mmlich synthetisierte Polypyrrol-Filme und Filme, die sich aus Polypyrrol-Nanor{\"o}hren zusammensetzen (Synthese in Kernspur-membranen, \"Template-Synthese\") bei ansonsten gleichen Syntheseparametern untersucht. Raman- und Infrarotspektroskopie sowie UV-Vis-NIR-Absorptionsspektroskopie, die jeweils f{\"u}r die Hochdruckmethodik adaptiert wurden, dienten der Charakterisierung der Proben. Zus{\"a}tzlich wurden temperatur- und druckabh{\"a}ngige Messungen des elektrischen Widerstands an den Template-Proben durchgef{\"u}hrt. Die Morphologie template-synthetisierter Polypyrrol-Nanor{\"o}hren und die filmbildenden Eigenschaften sowie der m{\"o}gliche Aufbau von Schichtarchitekturen wurden mit transmissions- und rasterelektronenmikroskopischen Techniken untersucht. Die aus den Hochdruckexperimenten gewonnenen Daten werden in der Arbeit im Hinblick auf die Stabilit{\"a}t der Ladungstr{\"a}ger interpretiert. Im Ergebnis bewirkt die Druckerh{\"o}hung eine Dissoziation der Bipolaronen in den untersuchten Proben. Das Ladungstr{\"a}ger-gleichgewicht verschiebt sich dadurch mit steigendem Druck zu Zust{\"a}nden mit h{\"o}herem Anteil an polaronischen Ladungstr{\"a}gern. Die Template-Synthese bewirkt gegen{\"u}ber herk{\"o}mmlich synthetisierten Proben einen h{\"o}heren Anteil an Polaronen bereits bei Normaldruck, und eine Lage des Systems n{\"a}her bei einem Isolator-Metall-{\"U}bergang. Die Dissoziationsrate der Bipolaronen ist f{\"u}r Template- und herk{\"o}mmlich synthetisierte Proben vergleichbar groß und unabh{\"a}ngig vom Initialzustand nach der Synthese. Dieses Verhalten der Ladungstr{\"a}ger wird weitergehend im Rahmen eines Modells untersucht, bei dem der Einfluß benachbarter Polymerketten und der Dotandionen ber{\"u}cksichtigt wird. Dementsprechend k{\"o}nnen sich die Wellenfunktionen der Ladungstr{\"a}ger unter bestimmten Bedingungen auch auf benachbarte Ketten erstrecken (transversale Polaronen bzw. Bipolaronen). Eine solche Ausdehnung der Wellenfunktionen unter Mitwirkung der Dotandionen wurde in den untersuchten Proben nicht festgestellt. Die Wellenfunktionen der Ladungstr{\"a}ger besitzen demnach haupts{\"a}chlich Komponenten entlang der Polymerkette (longitudinale Polaronen bzw. Bipolaronen). Aus der {\"A}nderungsrate druckabh{\"a}ngiger spektraler Charakteristiken lassen sich Aussagen {\"u}ber den Ordnungszustand der Probe ableiten. Diese auf experimentellem Wege gefundenen Ergebnisse liefern somit Hinweise f{\"u}r die bisher kontrovers diskutierte Koexistenz der beiden Ladungstr{\"a}gerarten Polaronen und Bipolaronen und die Gr{\"o}ße ihrer jeweiligen Bindungsenergien. Druckerh{\"o}hung und Template-Synthese bewirken analoge {\"A}nderungen der Polymerstruktur. Sowohl h{\"o}herer Druck wie auch die Template-Synthese lassen sich mit einem h{\"o}heren Ordnungsgrad in den Template-Proben korrelieren. Der Ladungstransport in den Proben kann durch ein Mott Variable Range Hopping-Modell mit druckabh{\"a}ngiger charakteristischer Dimension beschrieben werden. Die Erh{\"o}hung des Drucks bewirkt einen Anstieg der Dimension, eine bessere {\"U}berlappung der Wellenfunktionen der Ladungstr{\"a}ger und eine Vergr{\"o}ßerung der Lokalisierungsl{\"a}nge der Ladungstr{\"a}ger. Die druckinduzierte Dissoziation der Bipolaronen beeinflußt den Ladungstransport zus{\"a}tzlich durch Erh{\"o}hung der Anzahl unabh{\"a}ngiger Ladungstr{\"a}ger und verbessert diesen aufgrund st{\"a}rkerer {\"U}berlappung der Wellenfunktionen. Template-Proben niedriger Synthesetemperatur zeigen bei Normaldruck eine h{\"o}here Dimension des Mott Variable Range Hoppings und eine gr{\"o}ßere Lokalisierungsl{\"a}nge gegen{\"u}ber bei Raumtemperatur synthetisierten Proben. K{\"u}rzere Synthesezeiten bewirken einen Anstieg der Dimension bei Normaldruck und eine Verschiebung des Dimensionscrossovers zu niedrigeren Temperaturen. Template-Proben kurzer Synthesezeit zeigen geringere druckinduzierte {\"A}nderungen als solche mit langer Synthesezeit. Es wurde ein kontinuierliches Ordnungsmodell der Polypyrrol-Nanor{\"o}hren entwickelt, das dieses Verhalten beschreibt. Die Morphologie und die mechanischen Eigenschaften der Nanor{\"o}hren werden durch spezifische Syntheseparameter, wie Temperatur und Dauer, beeinflußt und k{\"o}nnen mit Transmissions- und Rasterelektronenmikroskopie beobachtet werden. Die filmbildenden Eigenschaften der R{\"o}hren h{\"a}ngen stark von diesen mechanischen Eigenschaften ab. Die Struktur der Filme kann dabei von einer unregelm{\"a}ßigen Anordnung der R{\"o}hren bis zu nahezu parallel ausgerichteten R{\"o}hren variieren. Es wurden M{\"o}glichkeiten untersucht, die R{\"o}hren in den Filmen zu orientieren und aus diesen Filmen durch Schichtung makroskopische Architekturen mit einem hohen Grad an orientierten R{\"o}hren aufzubauen. Solche Architekturen k{\"o}nnen f{\"u}r verschiedene Anwendungen, z.B. in elektronischen Bauteilen oder mikroskopischen Bioreaktoren, von Interesse sein.}, language = {de} } @article{Meyerhoefer2001, author = {Meyerh{\"o}fer, Wolfram}, title = {Was misst TIMSS?}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-224}, pages = {1 -- 11}, year = {2001}, abstract = {Bei der Erstellung und Interpretation mathematischer Leistungstests steht die Frage, was eine Aufgabe mißt. Der Artikel stellt mit der strukturalen oder objektiven Hermeneutik eine Methode vor, mit der die verschiedenen Dimensionen der von einer Aufgabe erfassten F{\"a}higkeiten herausgearbeitet werden k{\"o}nnen. Dabei werden fachliche Anforderungen, Irritationsmomente und das durch die Aufgabe transportierte Bild vom jeweiligen Fach ebenso erfasst wie Momente, die man eher als Testf{\"a}higkeit bezeichnen w{\"u}rde.Am Beispiel einer TIMSS-Aufgabe wird diskutiert, dass das von den Testerstellern benutzte theoretische Konstrukt kaum geeignet ist, nachhaltig zu beschreiben, was eine Aufgabe misst.}, language = {de} } @phdthesis{Teubner2001, author = {Teubner, Wera}, title = {Charakterisierung von Sulfotransferasen im Gastrointestinaltrakt von Mensch und Ratte und Aktivierung von Promutagenen in V79-Zellen, die eine intestinale Form (1B1) des Menschen und der Ratte exprimieren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000084}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {Die Ausstattung der gastrointestinalen Mukosa des Menschen und der Ratte mit Sulfotransferasen wurde mit Hilfe von Immunodetektion und Enzymaktivit{\"a}tsmessungen untersucht. In Proben aus Colon und Rektum von 39 Personen wurden die Formen h1A1, h1A3 und h1B1 identifiziert, wobei in einer weiteren Probe, die als einzige von einem an Colitis Ulcerosa erkrankten Patienten stammte, keine Sulfotransferasen nachgewiesen werden konnten. Bei der Immunblot-Analyse war das Expressionsmuster der einzelnen Formen in allen Proben {\"a}hnlich. In wenigen Proben waren die relativen Signalintensit{\"a}ten der h1A1 und der h1B1 um die H{\"a}lfte erniedrigt. Der Gehalt von SULT an zytosolischem Protein zeigte einen bis zu 8 - 10fachen Unterschied, er betrug jedoch bei zwei Dritteln der Proben zwischen 0,15 und 0,3 (h1A1 und h1A3) bzw. 0,6 und 0,8 Promille (h1B1). Die Variation konnte nicht auf Alter, Geschlecht oder Krankheitsbild der Patienten zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Auch der f{\"u}r die allelischen Varianten der h1A1 beschriebene Effekt auf die Enzymaktivi{\"a}t bzw. Stabilit{\"a}t konnte in der Menge an immunreaktivem Protein nicht in diesem Ausmaß detektiert werden. Die Allelh{\"a}ufigkeit von h1A1*R und h1A1*H war gegen{\"u}ber der gesunden Bev{\"o}lkerung nicht ver{\"a}ndert. In den sieben Proben aus dem D{\"u}nndarm (Coecum, viermal Ileum, Jejunum) konnten zus{\"a}tzlich die Formen h1E1 und h2A1 identifiziert werden. Ein m{\"o}glicherweise der Form h1C1 entsprechendes Protein wurde im Magen detektiert. Im Vergleich zum Menschen war die Expression in der Ratte st{\"a}rker auf die Leber konzentriert. W{\"a}hrend beim Menschen in allen untersuchten Abschnitten Sulfotransferasen in Mengen detektiert wurden, die in zwei F{\"a}llen (h1B1 und h1A3) sogar den Gehalt in der Leber {\"u}berstiegen, beschr{\"a}nkte sich die Expression in der Ratte auf im Vergleich zur Leber geringe Mengen im Magen und Dickdarm. Nachgewiesen wurden die r1B1, r1A1 sowie eine nicht identifizierte Form von 35kD, bei der es sich vermutlich um die r1C2 handelt. Im Vergleich zur Leber enthielt der Dickdarm der Ratte 20 - 30 \% an r1B1 und 3 \% an r1A1, w{\"a}hrend im Dickdarm des Menschen die 3 - 5fache Menge an h1B1 und 25 - 50 \% an h1A1 gefunden wurden. Die nicht identifizierte Form verhielt sich wie die r1B1. Die f{\"u}r die Leber der Ratte bekannte geschlechtsabh{\"a}ngige Expression wurde im Gastrointestinaltrakt nicht beobachtet. Die Verteilung der Sulfotransferasen im Colon und Ileum des Menschen wurde immunhistochemisch untersucht; f{\"u}r die Gewebe der Ratte war die Spezifit{\"a}t der zur Verf{\"u}gung stehenden Antiseren nicht ausreichend. Im Colon traten h1B1-spezifische F{\"a}rbungen in den differenzierten Enterozyten am oberen Ende der Krypten auf, im D{\"u}nndarm wurden die Epithelzellen der Zotten gef{\"a}rbt. Die F{\"a}rbung konzentrierte sich auf das Zytoplasma. Eine {\"a}hnliche Verteilung zeigte sich f{\"u}r h1A1 und h1A3, außer daß zus{\"a}tzlich eine intensive F{\"a}rbung der Endothelzellen der Kapillaren in der Submukosa des Ileums auftrat. Im Dickdarm war dies nur bei den Kapillaren in den Lymphfollikeln zu erkennen. Die h2A1 war lediglich im Zytoplasma der Epithelzellen der Zotten des Ileums nachzuweisen, w{\"a}hrend im Colon keine Farbreaktion auftrat. Durch die Verwendung der rekombinanten Indikatorst{\"a}mme TA1538-h1A1, -h1A3 und -h1B1 und des Ausgangsstammes Salmonella typhimurium TA1538 im Ames-Test wurde gezeigt, daß verschiedene benzylische und allylische Alkohole durch im humanen Colon exprimierte Sulfotransferasen zu Mutagenen aktiviert werden. In den meisten F{\"a}llen erwies sich eine der drei Sulfotransferasen als besonders effizient in der Bioaktivierung, w{\"a}hrend durch die anderen Formen kein oder nur ein schwacher Effekt verursacht wurde. Die Bioaktivierung von Promutagenen durch Sulfotransferasen im Colon muß im Zusammenhang mit der Lokalisation diskutiert werden. Die Zellen im Darm, in denen immunhistochemisch Sulfotransferasen detektiert wurden, haben mit Ausnahme des Endothels je nach Abschnitt eine Lebensdauer von maximal f{\"u}nf Tagen und machen keine weiteren Zellteilungen mehr durch. Daher sind DNA-Sch{\"a}den in diesen Zellen ein sehr geringes Risiko f{\"u}r den Organismus. Soweit die reaktiven Metabolite in diesen Zellen gefangen bleiben, kann die Bioaktivierung in diesen Zellen und die Bildung von Addukten als protektiv betrachten werden, da letztere nach wenigen Tagen mit den toten Zellen in das Darmlumen abgegeben werden. F{\"u}r den Vergleich der Bioaktiverung von Promutagenen durch die Form 1B1 des Menschen und der Ratte wurden aus V79 Lungenfibroblasten des Chinesischen Hamsters abgeleitete Zellinien hergestellt, die je eine der beiden Formen stabil exprimieren. Damit standen 1B1-profiziente Indikatorzellen f{\"u}r den HPRT-Genmutationstest zur Verf{\"u}gung, und die 1B1-abh{\"a}ngige Bioaktivierung konnte in einem System untersucht werden, die dem eukaryontischen Organismus n{\"a}her steht als die f{\"u}r die Ames-Tests verwendeten Bakterien. So war z.B. die Sulfotransferase wie im Gewebe im Zytoplasma lokalisiert. Als Modellsubstanzen wurden hierbei die bereits in TA1538-h1B1 mutagen wirkenden benzylischen Alkohole 6-Hydroxymethylbenzo[a]pyren und 4-Hydroxycyclopenta-[def]chrysen getestet. Da die Sensitivit{\"a}t einer Sulfotransferase-exprimierenden V79-Zellinie sowohl durch die Menge an Sulfotransferase als auch durch die Verf{\"u}gbarkeit des Sulfodonors limitiert sein k{\"o}nnte, wurden die Mutagenit{\"a}tsexperimente mit V79-r1B1-Zellinien durchgef{\"u}hrt, die sich in ihrer Enzymaktivit{\"a}t um das Zwanzigfache unterschieden: V79-r1B1/A und -/B. Eine starke Erh{\"o}hung der Mutantenfrequenz wurde nur in der hoch exprimierenden Zellinie V79-r1B1/A (1019 \&\#177; 224 pmol/mg/min) beobachtet, so daß eine gravierende Beeintr{\"a}chtigung der Sensitivit{\"a}t durch einen Mangel an Kosubstrat ausgeschlossen wurde. In der niedriger exprimierenden Zellinie V79-r1B1/B (57 \&\#177; 9 pmol/mg/min) war nur mit 6-Hydroxymethylbenzo[a]pyren ein schwacher Anstieg der Mutantenfrequenz zu erkennen, der mit 0,3 \&\#181;M bei einer in etwa 100fach h{\"o}heren Konzentration begann als bei V79-r1B1/A. Die zytosolische Fraktion aus V79-r1B1/B-Zellen enthielt in etwa die dreifache Menge an r1B1-Protein wie die aus Colonmucosa der Ratte. Da zumindest f{\"u}r die humane Mukosa gezeigt wurde, daß die 1B1 nur im einschichtigen Epithel, nicht aber in allen Zellen der Mukosa exprimiert wird, repr{\"a}sentiert die zytosolische Fraktion aus der Mukosa nur bedingt die Expression in den Epithelzellen und der Vergleich mit den V79-1B1-Zellen ist grob. Im Gegensatz zu V79-r1B1/B war die Zellinie V79-h1B1, die ebenfalls nur mit Darm und Leber vergleichbare Mengen an h1B1 exprimierte, in der Lage, beide benzylischen Alkohole zu aktivieren. Der Erh{\"o}hung der Mutantenfrequenz im Vergleich zur KontrollZellinie war {\"a}hnlich wie bei der stark exprimierenden Zellinie V79-r1B1/A, erforderte aber 10fach h{\"o}here Konzentrationen. Somit unterscheiden sich Mensch und Ratte nicht nur insgesamt in ihrer Ausstattung des Gastrointestinaltrakts mit Sulfotransferasen, auch bei Betrachtung einer einzelnen Form zeigten sich deutliche Unterschiede in der Aktivierung von zwei Promutagenen. Die Ratte ist daher ein ungeeignetes Modell, um die Rolle von Sulfotransferasen bei tumorinitiierenden Prozessen im Darm zu untersuchen. Dies unterstreicht die Bedeutung von rekombinanten in-vitro-Systemen f{\"u}r die Erfassung des humanen Metabolismus von Fremdstoffen. Insgesamt kennt man nur eine geringe Anzahl von Substanzen, die im Tierexperiment Colontumore erzeugen, und mit Ausnahme der heterozyklischen aromatischen Amine sind diese lediglich von experimenteller Bedeutung. Dies spricht f{\"u}r effiziente Schutzmechanismen der Darmmukosa gegen{\"u}ber Mutagenen und l{\"a}ßt die Frage nach der hohen Inzidenz des Kolorektalkarzinoms offen.}, language = {de} } @phdthesis{Stanke2000, author = {Stanke, Thomas}, title = {An unbiased infrared H2 search for embedded flows from young stars in Orion A}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000076}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2000}, abstract = {Gasausstr{\"o}mungen, oft in der Form hoch kollimierter Jets, sind ein allgegenw{\"a}rtiges Ph{\"a}nomen bei der Geburt neuer Sterne. Emission von stossangeregtem molekularem Wasserstoff bei Wellenl{\"a}ngen im nahen Infrarotbereich ist ein Merkmal ihrer Existenz und auch in eingebetteten, im Optischen obskurierten Ausstr{\"o}mungen generell gut zu beobachten. In dieser Arbeit werden die Resultate einer von Auswahleffekten freien, empfindlichen, grossfl{\"a}chigen Suche nach solchen Ausstr{\"o}mungen von Protosternen in der v=1-0 S(1) Linie molekularen Wasserstoffs bei einer Wellenl{\"a}nge von 2.12 µm vorgestellt. Die Durchmusterung umfasst eine Fl{\"a}che von etwa einem Quadratgrad in der Orion A Riesenmolek{\"u}lwolke. Weitere Daten aus einem grossen Wellenl{\"a}ngenbereich werden benutzt, um die Quellen der Ausstr{\"o}mungen zu identifizieren. Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine Stichprobe von Ausstr{\"o}mungen zu bekommen, die so weit wie m{\"o}glich frei von Auswahleffekten ist, um die typischen Eigenschaften protostellarer Ausstr{\"o}mungen und deren Entwicklung festzustellen, sowie um die R{\"u}ckwirkung der Ausstr{\"o}mungen auf die umgebende Wolke zu untersuchen. Das erste Ergebnis ist, dass Ausstr{\"o}mungen in Sternentstehungsgebieten tats{\"a}chlich sehr h{\"a}ufig sind: mehr als 70 Jet-Kandidaten werden identifiziert. Die meisten zeigen eine sehr irregul{\"a}re Morphologie anstelle regul{\"a}rer oder symmetrischer Strukturen. Dies ist auf das turbulente, klumpige Medium zur{\"u}ckzuf{\"u}hren, in das sich die Jets hineinbewegen. Die Ausrichtung der Jets ist zuf{\"a}llig verteilt. Insbesondere gibt es keine bevorzugte Ausrichtung der Jets parallel zum grossr{\"a}umigen Magnetfeld in der Wolke. Das legt nahe, dass die Rotations- und Symmetrieachse in einem protostellaren System durch zuf{\"a}llige, turbulente Bewegung in der Wolke bestimmt wird. M{\"o}gliche Ausstr{\"o}mungsquellen werden f{\"u}r 49 Jets identifiziert; f{\"u}r diese wird der Entwicklungsstand und die bolometrische Leuchtkraft abgesch{\"a}tzt. Die Jetl{\"a}nge und die H2 Leuchtkraft entwickeln sich gemeinsam mit der Ausstr{\"o}mungsquelle. Von null startend, dehnen sich die Jets schnell bis auf eine L{\"a}nge von einigen Parsec aus und werden dann langsam wieder k{\"u}rzer. Sie sind zuerst sehr leuchtkr{\"a}ftig, die H2 Helligkeit nimmt aber im Lauf der protostellaren Entwicklung ab. Die L{\"a}ngen- und H2 Leuchtkraftentwicklung l{\"a}sst sich im Wesentlichen durch eine zuerst sehr hohe, dann niedriger werdende Massenausflussrate erkl{\"a}ren, die auf eine zuerst sehr hohe, dann niedriger werdende Gasakkretionsrate auf den Protostern schliessen l{\"a}sst (Akkretion und Ejektion sind eng verkn{\"u}pft!). Die L{\"a}ngenabnahme der Jets erfordert eine st{\"a}ndig wirkende Abbremsung der Jets. Ein einfaches Modell einer simultanen Entwicklung eines Protosterns, seiner zirkumstellaren Umgebung und seiner Ausstr{\"o}mung (Smith 2000) kann die gemessenen H2- und bolometrischen Leuchtkr{\"a}fte der Jets und ihrer Quellen reproduzieren, unter der Annahme, dass die starke Akkretionsaktivit{\"a}t zu Beginn der protostellaren Entwicklung mit einer {\"u}berproportional hohen Massenausflussrate verbunden ist. Im Durchmusterungsgebiet sind 125 dichte Molek{\"u}lwolkenkerne bekannt (Tatematsu et al. 1993). Jets (bzw. Sterne) entstehen in ruhigen Wolkenkernen, d.h. solchen mit einem niedrigen Verh{\"a}ltnis von interner kinetischer Energie zu gravitativer potentieller Energie; dies sind die Wolkenkerne h{\"o}herer Masse. Die Wolkenkerne mit Jets haben im Mittel gr{\"o}ssere Linienbreiten als die ohne Jets. Dies ist darauf zur{\"u}ckzuf{\"u}hren, dass sie bevorzugt in den massereicheren Wolkenkernen zu finden sind, welche generell eine gr{\"o}ssere Linienbreite haben. Es gibt keinen Hinweis auf st{\"a}rkere interne Bewegungen in Wolkenkernen mit Jets, die durch eine Wechselwirkung der Jets mit den Wolkenkernen erzeugt sein k{\"o}nnte. Es gibt, wie von der Theorie vorausgesagt, eine Beziehung zwischen der Linienbreite der Wolkenkerne und der H2 Leuchtkraft der Jets, wenn Jets von Klasse 0 und Klasse I Protosternen separat betrachtet werden; dabei sind Klasse 0 Jets leuchtkr{\"a}ftiger als Klasse I Jets, was ebenfalls auf eine zeitabh{\"a}ngige Akkretionsrate mit einer fr{\"u}hzeitigen Spitze und einem darauffolgenden Abklingen hinweist. Schliesslich wird die R{\"u}ckwirkung der Jetpopulation auf eine Molek{\"u}lwolke unter der Annahme strikter Vorw{\"a}rtsimpulserhaltung betrachtet. Die Jets k{\"o}nnen auf der Skala einer ganzen Riesenmolek{\"u}lwolke und auf den Skalen von Molek{\"u}lwolkenkernen nicht gen{\"u}gend Impuls liefern, um die abklingende Turbulenz wieder anzuregen. Auf der mittleren Skala von molekularen Klumpen, mit einer Gr{\"o}sse von einigen parsec und Massen von einigen hundert Sonnenmassen liefern die Jets jedoch gen{\"u}gend Impuls in hinreichend kurzer Zeit, um die Turbulenz "am Leben zu erhalten" und k{\"o}nnen damit helfen, einen Klumpen gegen seinen Kollaps zu stabilisieren.}, language = {de} } @phdthesis{Struszczyk2000, author = {Struszczyk, Marcin Henryk}, title = {Herstellung von Chitosan und einige Anwendungen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000319}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2000}, abstract = {1. Die Deacetylierung von crabshell - Chitosan f{\"u}hrte gleichzeitig zu einem drastischen Abfall der mittleren viscosimetrischen Molmasse ( Mv), insbesondere wenn die Temperatur und die Konzentration an NaOH erh{\"o}ht werden. Diese Parameter beeinflussten jedoch nicht den Grad der Deacetylierung (DD). Wichtig ist jedoch die Quelle des Ausgangsmaterials: Chitin aus Pandalus borealis ist ein guter Rohstoff f{\"u}r die Herstellung von Chitosan mit niedrigem DD und gleichzeitig hoher mittlerer Mv, w{\"a}hrend Krill-Chitin (Euphausia superba) ein gutes Ausgangsmaterial zur Herstellung von Chitosan mit hohem DD und niedrigem Mv ist. Chitosan, das aus Insekten (Calliphora erythrocephala), unter milden Bedingungen (Temperatur: 100°C, NaOH-Konzentration: 40 \%, Zeit: 1-2h ) hergestellt wurde, hatte die gleichen Eigenschaften hinsichtlich DD und Mv wie das aus Krill hergestellte Chitosan. Der Bedarf an Zeit, Energie und NaOH ist f{\"u}r die Herstellung von Insekten-Chitosan geringer als f{\"u}r crabshell-Chitosan vergleichbare Resultaten f{\"u}r DD und Mv. 2. Chitosan wurde durch den Schimmelpilz Aspergillus fumigatus zu Chitooligomeren fermentiert. Die Ausbeute betr{\"a}gt 25\%. Die Chitooligomere wurden mit Hilfe von HPLC und MALDI-TOF-Massenspektrmetrie identifiziert. Die Fermentationsmischung f{\"o}rdert die Immunit{\"a}t von Pflanzen gegen Bakterien und Virusinfektion. Die Zunahme der Immunit{\"a}t schwankt jedoch je nach System Pflanze-Pathogen. Die Fermentation von Chitosan durch Aspergillus fumigatus k{\"o}nnte eine schnelle und billige Methode zur Herstellung von Chitooligomeren mit guter Reinheit und Ausbeute sein. Eine partiell aufgereinigte Fermentationsmischung dieser Art k{\"o}nnte in der Landwirtschaft als Pathogeninhibitor genutzt werden. Durch kontrollierte Fermentation, die Chitooligomere in definierter Zusammensetzung (d.h. definierter Verteilung des Depolymerisationsgrades) liefert, k{\"o}nnte man zu Mischungen kommen, die f{\"u}r die jeweilige Anwendung eine optimale Bioaktivit{\"a}t besitzen. 3. Die aus Chitosan-Dispersionen hergestellten MCChB-Filme weisen bessere mechanische Eigenschaften (Bruchfestigkeit, Dehnung) und eine h{\"o}here Wasseraufnahmef{\"a}higkeit auf als Filme, die nach herk{\"o}mmlichen Methoden aus sauerer L{\"o}sung hergestellt werden. Die Einf{\"u}hrung von Proteinen {\"a}ndert die mechanischen Eigenschaften der MCChB-Filme abh{\"a}ngig von der Art, der Proteine sowie des DD und der Mv des eingesetzte Chitosan. Die Zugabe von Protein beschleunigt den biologischen Abbau der MCChB-Filme. Aus den untersuchten MCChB-Filmen mit Proteinzusatz k{\"o}nnen leichte, reißfeste und dennoch elastische Materialen hergestellt werden. 4. Mit Hilfe von MCChB-Dispersion kann Papier modifiziert werden. Dadurch werden die mechanischen Eigenschaften verbessert und die Wasseraufnahme wird verringert. Die Zugabe von Proteinen verringert das Wasseraufnahmeverm{\"o}gen noch weiter. Ein geringes Wasseraufnahmeverm{\"o}gen ist der bedeutendste Faktor bei der Papierherstellung. Auch Papier, das mit einem MCChB-Protein-Komplexe modifiziert wurde, zeigt gute mechanische Eigenschaften. 5. Wird Chitosan durch unmittelbare Einf{\"u}hrung von MCChB auf Cellulose-Fasern aufgebracht, so erh{\"a}lt man eine netzartige Struktur, w{\"a}hrend durch Ausf{\"a}llung aufgebrachtes Chitosan eine d{\"u}nne Schicht auf den Cellulose-Fasern bildet. Die netzartige Struktur erleichtert die Bioabbaubarkeit, w{\"a}hrend die Schichtstruktur diese erschwert. 6. Die guten mechanischen Eigenschaften, die geringe Wasseraufnahmef{\"a}higkeit und die mit Cellulose vergleichbare Bioabbaubarkeit von Papier, das mit MCChB modifiziert wurde, lassen MCChB f{\"u}r die Veredlung von Papier n{\"u}tzlich erscheinen.}, subject = {Chitosan / Pr{\"a}parative Chemie / Verpackungsmaterial / Mikrobielle Abbaubarkeit / Chitosan / Proteine}, language = {de} }