TY  - THES
A1  - Kolk, Jens
T1  - The long-term legacy of historical land cover changes
T1  - Die Langzeitfolgen historischer Landbedeckungsveränderungen
BT  - patterns and dynamics in herb-layer species richness in deciduous forests of the Prignitz region (NE Germany)
BT  - Muster und Dynamik der Artenvielfalt von Waldpflanzengemeinschaften in Laubwäldern der Prignitz (Nordostdeutschland)
N2  - Over the last years there is an increasing awareness that historical land cover changes and associated land use legacies may be important drivers for present-day species richness and biodiversity due to time-delayed extinctions or colonizations in response to historical environmental changes. Historically altered habitat patches may therefore exhibit an extinction debt or colonization credit and can be expected to lose or gain species in the future. However, extinction debts and colonization credits are difficult to detect and their actual magnitudes or payments have rarely been quantified because species richness patterns and dynamics are also shaped by recent environmental conditions and recent environmental changes.
In this thesis we aimed to determine patterns of herb-layer species richness and recent species richness dynamics of forest herb layer plants and link those patterns and dynamics to historical land cover changes and associated land use legacies. The study was conducted in the Prignitz, NE-Germany, where the forest distribution remained stable for the last ca. 100 years but where a) the deciduous forest area had declined by more than 90 per cent (leaving only remnants of "ancient forests"), b) small new forests had been established on former agricultural land ("post-agricultural forests"). Here, we analyzed the relative importance of land use history and associated historical land cover changes for herb layer species richness compared to recent environmental factors and determined magnitudes of extinction debt and colonization credit and their payment in ancient and post-agricultural forests, respectively.
We showed that present-day species richness patterns were still shaped by historical land cover changes that ranged back to more than a century. Although recent environmental conditions were largely comparable we found significantly more forest specialists, species with short-distance dispersal capabilities and clonals in ancient forests than in post-agricultural forests. Those species richness differences were largely contingent to a colonization credit in post-agricultural forests that ranged up to 9 species (average 4.7), while the extinction debt in ancient forests had almost completely been paid. Environmental legacies from historical agricultural land use played a minor role for species richness differences. Instead, patch connectivity was most important. Species richness in ancient forests was still dependent on historical connectivity, indicating a last glimpse of an extinction debt, and the colonization credit was highest in isolated post-agricultural forests. In post-agricultural forests that were better connected or directly adjacent to ancient forest patches the colonization credit was way smaller and we were able to verify a gradual payment of the colonization credit from 2.7 species to 1.5 species over the last six decades.
N2  - In den vergangenen Jahren reift immer mehr die Erkenntnis, dass historische Landnutzungsveränderungen und deren Folgewirkungen einen wichtigen Einfluss auf die heutige Artenvielfalt und Biodiversität haben können. In Habitaten, deren Landnutzung und Fläche sich in historischer Zeit verändert hat kann aufgrund von verzögerten Aussterbe- und Einwanderungsprozessen eine erhöhte oder verringerte Artenvielfalt vorliegen, die nicht den heutigen Umweltbedingungen entspricht. Es liegen Aussterbeschulden oder Einwanderungs- bzw. Kolonisierungskredite vor, welcher über die Zeit mit Artverlusten oder Zugewinnen von Arten bezahlt werden. Aussterbeschulden oder Einwanderungskredite und deren Bezahlung sind schwierig zu ermitteln, da einerseits Informationen zu historischen Landnutzungsveränderungen oft fehlen und andererseits auch heutige Umweltfaktoren einen wichtigen Einfluss auf die Artenvielfalt haben.
Das Ziel dieser Arbeit war es die heutigen Muster der Artenvielfalt von Waldbodenpflanzen in Laub- und Mischwäldern und deren Veränderungen über die letzten 60 Jahre zu ermitteln und diese Muster im Hinblick auf historische Landnutzungsveränderungen zu untersuchen. Das Studiengebiet umfasst große Teile der Prignitz (Brandenburg und angrenzende Teile von Sachsen-Anhalt), ein Gebiet, dessen Waldanteil sich in den letzten 100 Jahren kaum verändert hat, in dem sich jedoch seit dem Ende des 19ten Jahrhunderts der Anteil historisch alter Wälder (ohne historische nachgewiesene agrarliche Nutzung) um mehr als 90% reduziert hat, während an anderer Stelle wenige neue Wälder auf vorigen Agrarflächen etabliert wurden. Im Rahmen dieser Studie wurde zunächst die Artenvielfalt und deren aktuelle Veränderung in historisch-alten Wäldern und neu etablierten Wäldern untersucht und verglichen. Um den Einfluss von historischen Landnutzungsveränderungen auf die Artenvielfalt zu ermittlen, wurde die historische und heutige Vernetzung der Waldflächen analysiert, die Umweltbedingungen in historisch-alten Wäldern und neu etablierten Wäldern verglichen und der Umfang und die Bezahlung der Aussterbeschulden und der Kolonisierungskredite ermittelt.
Die Arbeit zeigt, dass historische Landnutzungsveränderungen die heutige Artenvielfalt noch immer beeinflussen. Obwohl die heutigen Umweltbedingungen in historisch-alten und neu etablierten Wäldern vergleichbar waren, war die Gesamtartenzahl in historisch-alten Wäldern signifikant höher und in diesen Wäldern wurden insbesondere mehr Waldspezialisten und sich nur über kurze Enfernung ausbreitende Pflanzenarten gefunden. Die Unterschiede in den Artenzahlen sind vor allem auf einen Kolonisierungskredit in neu etablierten Wäldern zurückzuführen, während die Aussterbeschulden in historisch-alten Wäldern weitgehend bezahlt wurden. Der Kolonisierungskredits war am höchsten in isoliert gelegenen Waldflächen und belief sich auf bis zu 9 Arten (im Mittel 4,7). Der Kolonisierungskredit in besser vernetzten und in direkt an historisch-alten Wäldern angrenzenden Flächen war deutlich geringer. In diesen Wäldern konnte eine Verringerung des Kolonisierungskredites von im Mittel 2,7 zu 1,5 Arten über die letzten sechs Jahrzehnte nachgewiesen werden.
KW  - ecology
KW  - plant science
KW  - extinction debt
KW  - colonization credit
KW  - species richness
KW  - land use history
KW  - Ökologie
KW  - Pflanzenwissenschaften
KW  - Botanik
KW  - Aussterbeschuld
KW  - Einwanderungskredit
KW  - Biodiversität
KW  - Landnutzungshistorie
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-439398
ER  - 
TY  - THES
A1  - Herrmann, Johannes
T1  - The mechanical behavior of shales
T1  - Das mechanische Verhalten von Schiefergesteinen
N2  - The thesis comprises three experimental studies, which were carried out to unravel the short- as well as the long-term mechanical properties of shale rocks. Short-term mechanical properties such as compressive strength and Young’s modulus were taken from recorded stress-strain curves of constant strain rate tests. Long-term mechanical properties are represented by the time– dependent creep behavior of shales. This was obtained from constant stress experiments, where the test duration ranged from a couple minutes up to two weeks. A profound knowledge of the mechanical behavior of shales is crucial to reliably estimate the potential of a shale reservoir for an economical and sustainable extraction of hydrocarbons (HC). In addition, healing of clay-rich forming cap rocks involving creep and compaction is important for underground storage of carbon dioxide and nuclear waste.
Chapter 1 introduces general aspects of the research topic at hand and highlights the motivation for conducting this study. At present, a shift from energy recovered from conventional resources e.g., coal towards energy provided by renewable resources such as wind or water is a big challenge. Gas recovered from unconventional reservoirs (shale plays) is considered a potential bridge technology.
In Chapter 2, short-term mechanical properties of two European mature shale rocks are presented, which were determined from constant strain rate experiments performed at ambient and in situ deformation conditions (confining pressure, pc ≤ 100 MPa, temperature, T ≤ 125 °C, representing pc, T - conditions at < 4 km depth) using a Paterson– type gas deformation apparatus. The investigated shales were mainly from drill core material of Posidonia (Germany) shale and weathered material of Bowland (United Kingdom) shale. The results are compared with mechanical properties of North American shales. Triaxial compression tests performed perpendicular to bedding revealed semibrittle deformation behavior of Posidonia shale with pronounced inelastic deformation. This is in contrast to Bowland shale samples that deformed brittle and displayed predominantly elastic deformation. The static Young’s modulus, E, and triaxial compressive strength, σTCS, determined from recorded stress-strain curves strongly depended on the applied confining pressure and sample composition, whereas the influence of temperature and strain rate on E and σTCS was minor. Shales with larger amounts of weak minerals (clay, mica, total organic carbon) yielded decreasing E and σTCS. This may be related to a shift from deformation supported by a load-bearing framework of hard phases (e.g., quartz) towards deformation of interconnected weak minerals, particularly for higher fractions of about 25 – 30 vol% weak phases. Comparing mechanical properties determined at reservoir conditions with mechanical data applying effective medium theories revealed that E and σTCS of Posidonia and Bowland shale are close to the lower (Reuss) bound. Brittleness B is often quoted as a measure indicating the response of a shale formation to stimulation and economic production. The brittleness, B, of Posidonia and Bowland shale, estimated from E, is in good agreement with the experimental results. This correlation may be useful to predict B from sonic logs, from which the (dynamic) Young’s modulus can be retrieved.
Chapter 3 presents a study of the long-term creep properties of an immature Posidonia shale. Constant stress experiments (σ = const.) were performed at elevated confining pressures (pc = 50 – 200 MPa) and temperatures (T = 50 – 200 °C) to simulate reservoir pc, T - conditions. The Posidonia shale samples were acquired from a quarry in South Germany. At stresses below ≈ 84 % compressive strength of Posidonia shale, at high temperature and low confining pressure, samples showed pronounced transient (primary) creep with high deformation rates in the semibrittle regime. Sample deformation was mainly accommodated by creep of weak sample constituents and pore space reduction. An empirical power law relation between strain and time, which also accounts for the influence of pc, T and σ on creep strain was formulated to describe the primary creep phase. Extrapolation of the results to a creep period of several years, which is the typical time interval for a large production decline, suggest that fracture closure is unlikely at low stresses. At high stresses as expected for example at the contact between the fracture surfaces and proppants added during stimulation measures, subcritical crack growth may lead to secondary and tertiary creep. An empirical power law is suggested to describe secondary creep of shale rocks as a function of stress, pressure and temperature. The predicted closure rates agree with typical production decline curves recorded during the extraction of hydrocarbons. At the investigated conditions, the creep behavior of Posidonia shale was found to correlate with brittleness, calculated from sample composition.
In Chapter 4 the creep properties of mature Posidonia and Bowland shales are presented. The observed long-term creep behavior is compared to the short-term behavior determined in Chapter 2. Creep experiments were performed at simulated reservoir conditions of pc = 50 – 115 MPa and T = 75 – 150 °C. Similar to the mechanical response of immature Posidonia shale samples investigated in Chapter 3, creep strain rates of mature Bowland and Posidonia shales were enhanced with increasing stress and temperature and decreasing confining pressures. Depending on applied deformation conditions, samples displayed either only a primary (decelerating) or in addition also a secondary (quasi-steady state) and subsequently a tertiary (accelerating) creep phase before failure. At the same deformation conditions, creep strain of Posidonia shale, which is rich in weak constituents, is tremendously higher than of quartz-rich Bowland shale. Typically, primary creep strain is again mostly accommodated by deformation of weak minerals and local pore space reduction. At the onset of tertiary creep most of the deformation was accommodated by micro crack growth. A power law was used to characterize the primary creep phase of Posidonia and Bowland shale. Primary creep strain of shale rocks is inversely correlated to triaxial compressive strength and brittleness, as described in Chapter 2.
Chapter 5 provides a synthesis of the experimental findings and summarizes the major results of the studies presented in Chapters 2 – 4 and potential applications in the Exploration & Production industry.
Chapter 6 gives a brief outlook on potential future experimental research that would help to further improve our understanding of processes leading to fracture closure involving proppant embedment in unconventional shale gas reservoirs. Such insights may allow to improve stimulation techniques aimed at maintaining economical extraction of hydrocarbons over several years.
N2  - Die vorliegende Dissertation befasst sich mit drei separaten, experimentellen Studien, die durchgeführt wurden, um die mechanischen Eigenschaften, wie Druckfestigkeit, Elastizitätsmodul und Langzeit-Kriecheigenschaften von Schiefergesteinen zu untersuchen. Dabei wurden die aufgezeichneten Spannungs-Verformungskurven von kurzzeitigen (wenige Minuten) Deformationsexperimenten bei konstanter Verformungsrate genutzt, um mechanische Druckfestigkeit und elastische Parameter zu bestimmen. Um die zeitabhängigen Kriecheigenschaften zu charakterisieren, wurden Deformationstests bei konstanter Spannung durchgeführt. Hier variierte die Testdauer zwischen wenigen Minuten und zwei Wochen. Ein verbesserter Kenntnisstand auf diesem Gebiet ist notwendig, um das Potential eines unkonventionellen Schiefergesteinsreservoirs im Hinblick auf eine wirtschaftliche und nachhaltige Förderung von Kohlenwasserstoffen zuverlässig abzuschätzen.
Im ersten Kapitel wird eine allgemeine Einleitung in das Thema der Dissertation gegeben, wobei im Besonderen auf die Motivation für die vorliegende Studie eingegangen wird. Die Einleitung fokussiert sich dabei auf die aktuell vorherrschende Herausforderung, die Energieversorgung durch konventionelle Ressourcen, wie beispielsweise Kohle, durch regenerative Ressourcen, wie z.B. Wind oder Wasser, zu ersetzen. Üblicherweise wird der Energiezeugung aus unkonventionell gewonnenem Erdgas dabei die Rolle einer Brückentechnologie zugewiesen. Die Motivation zur Durchführung dieser Arbeit ist es, das mechanische Verhalten von Gasschiefern zu untersuchen, die auch in Europa einen substantiellen Beitrag zur Gasförderung liefern können.
In Kapitel 2 werden die Ergebnisse von Experimenten dargestellt, die exemplarisch auf die Bestimmung der Druckfestigkeit und des Elastizitätsmoduls von zwei reifen, europäischen Schiefergesteinen abzielen. Dazu wurden in einer Gasdruckapparatur Deformationsexperimente an Proben durchgeführt die senkrecht zur Schichtung orientiert entnommen wurden. Die Versuche wurden bei konstanter Verformungsrate und bei nachgestellten in situ Umgebungsbedingungen bis etwa 4 km Tiefe durchgeführt (Manteldruck, pc ≤ 100 MPa, Temperatur, T ≤ 125 °C). Die untersuchten Schieferproben stammen hauptsächlich aus Kernmaterial von erbohrtem Posidonienschiefer aus Niedersachsen und aus englischen Bowlandschiefer, das aus natürlichen Aufschlüssen gewonnen wurde. Zusätzlich wurden einige nordamerikanische Schieferproben zum Vergleich untersucht. Die triaxialen Kompressionstests zeigen ein semi-sprödes Deformationsverhalten mit ausgeprägter inelastischer Verformung des untersuchten Posidonienschiefers, wohingegen sich Bowlandschiefer spröde und bis zum Bruch vorzugsweise elastisch verformt. Der Elastizitätsmodul, E, und die Druckfestigkeit, σTCS, weisen bei erhöhten Drücken und Temperaturen eine starke Abhängigkeit vom Manteldruck und der Gesteinsmineralogie auf. Der Einfluss von Temperatur und Verformungsrate auf E und σTCS ist dagegen vernachlässigbar. Mit ansteigendem Anteil an mechanisch weichen Mineralphasen, z.B. Ton, Glimmer und organisch gebundenem Kohlenstoff, nehmen E und σTCS der untersuchten Schiefergesteine ab. Dies ist durch eine verändertes Verformungsverhalten begründet, das von der Deformation eines lasttragenden Gerüstes aus mechanisch festen Mineralen, wie beispielsweise Quarz, bis zu einer Verformung von miteinander verbundenen mechanisch weichen Mineralen reicht. Der Übergang wurde ab einem Volumenanteil von etwa 25 – 30 vol% weicher Mineralphasen beobachtet. Beim Vergleich der experimentell ermittelten mechanischen Eigenschaften (E, σTCS) mit Vorhersagen, in denen die Zusammensetzung der Schiefer berücksichtigt wird (effective medium theories, Voigt-Reuss Grenzen) ist erkennbar, dass E und σTCS nahe an der unteren (Reuss) Grenze liegen. Die aus dem Elastizitätsmodul berechnete Sprödfestigkeit (brittleness, B) von Posidonien- und Bowlandschiefer stimmt gut mit dem gemessenen Spannungs-Verformungsverhalten überein. Die Sprödfestigkeit eines Gesteins wird oft als Indiz zur Abschätzung des möglichen Erfolges von Stimulationsmaßnahmen betrachtet. Daher ist der Zusammenhang zwischen elastischen Eigenschaften, die sich mit Ultraschallmessungen (sonic-log) in Bohrungen abschätzen lassen und dem mechanischen Verhalten von Gasschiefern für eine schnelle und kostengünstige Beurteilung wichtig.
Im dritten Kapitel werden die Langzeit-Kriecheigenschaften von Schiefergesteinen untersucht. Dafür wurden Deformationsexperimente bei konstanter Spannung (σ = konst.) und erhöhten Umlagerungsdrücken (pc = 50 – 200 MPa) und Temperaturen (T = 50 – 200 °C) an einem unreifen Posidonienschiefer, welcher in einem aktiven Steinbruch in Süddeutschland gewonnen wurde, durchgeführt. Bei Spannungen unterhalb ≈ 84 % der Druckfestigkeit des Schiefers und hohen Temperaturen und niedrigen Manteldrücken zeigen die deformierten Schieferproben transientes (primäres) Kriechen im semi-spröden Regime mit relativ hohen Verformungsraten. Der größte Teil der Deformation wird dabei durch die Verformung von mechanisch weichen Mineralphasen und Porenraumreduktion aufgenommen. Ein empirisches Potenzgesetz wurde aufgestellt, um die zeitabhängige primäre Kriechphase in Abhängigkeit von Manteldruck, Temperatur und Spannung zu charakterisieren. Dabei wurde festgestellt, dass ein mögliches Rissschließen über einen typischen Zeitraum von wenigen Jahren bei der Annahme von ausschließlich primären Kriechen unwahrscheinlich ist. Typischerweise entstehen an den Kotaktflächen zwischen hydraulisch stimulierten Rissen innerhalb der Schieferformation und dem Stützmittel, welches dem Stimulationsfluid hinzugefügt wird, um offene Risse aufrecht zu erhalten, hohe Differentialspannungen. Dadurch kann zusätzliches (subkritisches) Risswachstum initiiert werden, welches bei den untersuchten Proben unter hoher Differentialspannung zusätzlich zum primären auch zum sekundären und tertiären Kriechen bis zum Versagen der Probe führte. Bei Verwendung eines empirischen Potenzgesetzes zur Beschreibung der sekundären Kriechphase kann eine, im Vergleich zur primären Kriechregime, substanziell höhere Rissschließungsrate abgeschätzt werden. Diese erscheint wesentlich zuverlässiger, da sie mit den Zeiträumen typische gemessener Produktionsrückgänge einer Bohrung übereinstimmt. Zusätzlich wurde eine inverse Korrelation zwischen gemessener Verformung und Sprödigkeit, basierend auf der Schiefermineralogie, festgestellt.
In Kapitel 4 werden weiterführende Untersuchungen vorgestellt, in dem die Kriecheigenschaften von reifem Posidonien-und Bowlandschiefer gemessen und mit den mechanischen Eigenschaften, bestimmt in Kurzzeit-Deformationsversuchen bei konstanter Verformungsrate (Kapitel 2) verglichen werden. Dafür wurden Kriechversuche an Posidonien- und Bowlandschiefermaterial, wie in Kapitel 2 beschrieben, bei simulierten Reservoirdrücken und -temperaturen durchgeführt (pc = 50 – 115 MPa, T = 75 – 150 °C). Auch für diese Schiefergesteine wurde eine erhöhte Verformung bei erhöhten Spannungen und Temperaturen und niedrigen Manteldrücken gemessen. In Abhängigkeit von den vorherrschenden Deformationsbedingungen wiesen die Proben beider Schiefergesteine entweder nur eine primäre oder zusätzlichen zur primären auch eine sekundäre und tertiäre Kriechphase auf. Bei gleichem Umlagerungsdruck und gleicher Temperatur erwies sich der tonreiche Posidonienschiefer als deutlich weniger fest als der quarzreiche Bowlandschiefer. Während der Großteil der Deformation in der primären Kriechphase durch die Verformung von weichen Mineralen und Porenraumreduktion aufgefangen wurde, ist eine Mikrorissbildung bezeichnend für das tertiäre Kriechen. Um das primäre Kriechverhalten der unterschiedlichen Schiefergesteine zu charakterisieren, wurde auch hier ein Potenzgesetz genutzt, welches einen Vergleich mit den Kriecheigenschaften anderer Schiefergesteinen erlaubt. Die gewonnenen Ergebnisse zeigen eine deutliche inverse Korrelation zwischen primärer Verformung und der gemessenen Druckfestigkeit und der berechneten Sprödigkeit. Dies ermöglicht es die Langzeit-Kriecheigenschaften von Schiefergesteinen mit den, aus einem Kurzzeittest gemessenen, mechanischen Eigenschaften grob abzuschätzen, solange die angenommen Zeitintervalle zwischen zwei Stimulationsoperationen in dem in der Praxis typischen Zeitintervall von einigen Jahren liegt.
Im fünften Kapitel werden die erzielten Ergebnisse nochmals im Zusammenhang dargestellt. Hier wird im Besonderen auf eine potentielle Anwendung der Ergebnisse in der E & P - Industrie eingegangen.
Abschließend wird im sechsten Kapitel auf mögliche Experimente eingegangen, die zukünftig durchgeführt werden könnten, um unser Verständnis in Bezug auf die spannungsinduzierte Rissschließung in Schieferlagerstätten durch die Einbettung der Stützmittel in die Formation zu verbessern. Diese Erkenntnisse wären wiederum hilfreich, um eine ökonomische und nachhaltige Förderung von Kohlenwasserstoffen von stimulierten Bohrungen zu gewährleisten, die in unkonventionelle Lagerstätten abgeteuft wurden.
KW  - strength
KW  - Young's modulus
KW  - creep properties
KW  - Festigkeit
KW  - Elastizitätsmodul
KW  - Kriecheigenschaften
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-429683
ER  - 
TY  - THES
A1  - Trautwein, Jutta
T1  - The Mental lexicon in acquisition
T1  - Das mentale Lexikon im Erwerb
BT  - assessment, size & structure
BT  - Messung, Größe und Struktur
N2  - The individual’s mental lexicon comprises all known words as well related infor-mation on semantics, orthography and phonology. Moreover, entries connect due to simi-larities in these language domains building a large network structure. The access to lexical information is crucial for processing of words and sentences. Thus, a lack of information in-hibits the retrieval and can cause language processing difficulties. Hence, the composition of the mental lexicon is essential for language skills and its assessment is a central topic of lin-guistic and educational research.
In early childhood, measurement of the mental lexicon is uncomplicated, for example through parental questionnaires or the analysis of speech samples. However, with growing content the measurement becomes more challenging: With more and more words in the mental lexicon, the inclusion of all possible known words into a test or questionnaire be-comes impossible. That is why there is a lack of methods to assess the mental lexicon for school children and adults. For the same reason, there are only few findings on the courses of lexical development during school years as well as its specific effect on other language skills. This dissertation is supposed to close this gap by pursuing two major goals: First, I wanted to develop a method to assess lexical features, namely lexicon size and lexical struc-ture, for children of different age groups. Second, I aimed to describe the results of this method in terms of lexical development of size and structure. Findings were intended to help understanding mechanisms of lexical acquisition and inform theories on vocabulary growth.
The approach is based on the dictionary method where a sample of words out of a dictionary is tested and results are projected on the whole dictionary to determine an indi-vidual’s lexicon size. In the present study, the childLex corpus, a written language corpus for children in German, served as the basis for lexicon size estimation. The corpus is assumed to comprise all words children attending primary school could know. Testing a sample of words out of the corpus enables projection of the results on the whole corpus. For this purpose, a vocabulary test based on the corpus was developed. Afterwards, test performance of virtual participants was simulated by drawing different lexicon sizes from the corpus and comparing whether the test items were included in the lexicon or not. This allowed  determination of the relation between test performance and total lexicon size and thus could be transferred to a sample of real participants. Besides lexicon size, lexical content could be approximated with this approach and analyzed in terms of lexical structure.
To pursue the presented aims and establish the sampling method, I conducted three consecutive studies. Study 1 includes the development of a vocabulary test based on the childLex corpus. The testing was based on the yes/no format and included three versions for different age groups. The validation grounded on the Rasch Model shows that it is a valid instrument to measure vocabulary for primary school children in German. In Study 2, I estab-lished the method to estimate lexicon sizes and present results on lexical development dur-ing primary school. Plausible results demonstrate that lexical growth follows a quadratic function starting with about 6,000 words at the beginning of school and about 73,000 words on average for young adults. Moreover, the study revealed large interindividual differences. Study 3 focused on the analysis of network structures and their development in the mental lexicon due to orthographic similarities. It demonstrates that networks possess small-word characteristics and decrease in interconnectivity with age.
Taken together, this dissertation provides an innovative approach for the assessment and description of the development of the mental lexicon from primary school onwards. The studies determine recent results on lexical acquisition in different age groups that were miss-ing before. They impressively show the importance of this period and display the existence of extensive interindividual differences in lexical development.  One central aim of future research needs to address the causes and prevention of these differences. In addition, the application of the method for further research (e.g. the adaptation for other target groups) and teaching purposes (e.g. adaptation of texts for different target groups) appears to be promising.
N2  - Das mentale Lexikon wird als individueller Speicher, der semantische, orthographi-sche und phonologische Informationen über alle bekannten Wörter enthält, verstanden. Die lexikalischen Einträge sind aufgrund von Ähnlichkeiten auf diesen Sprachebenen im Sinne einer Netzwerkstruktur verbunden. Bei der Sprachverarbeitung von Wörtern und Sätzen müssen die Informationen aus dem mentalen Lexikon abgerufen werden. Sind diese nicht oder nur teilweise vorhanden, ist der Prozess erschwert. Die Beschaffenheit des mentalen Lexikons ist damit zentral für sprachliche Fähigkeiten im Allgemeinen, welche wiederum es-senziell für den Bildungserfolg und die Teilhabe an der Gesellschaft sind. Die Erfassung des mentalen Lexikons und die Beschreibung seiner Entwicklung ist demnach ein wichtiger Schwerpunkt linguistischer Forschung.
Im frühen Kindesalter ist es noch relativ einfach, den Umfang und Inhalt des menta-len Lexikons eines Individuums zu erfassen – dies kann beispielsweise durch Befragung der Eltern oder durch Aufzeichnung von Äußerungen erfolgen. Mit steigendem Inhalt wird diese Messung allerdings schwieriger: Umso mehr Wörter im mentalen Lexikon gespeichert sind, umso unmöglicher wird es, sie alle abzufragen bzw. zu testen. Dies führt dazu, dass es nur wenige Methoden zur Erfassung lexikalischer Eigenschaften nach Schuleintritt gibt. Aus die-sem Grund bestehen auch nur wenige aktuelle Erkenntnisse über den Verlauf der lexikali-schen Entwicklung in diesem Alter sowie deren spezifischen Einfluss auf andere (sprachliche) Fähigkeiten. Diese Lücke sollte in der vorliegenden Dissertation geschlossen werden. Dazu wurden zwei Ziele verfolgt: Zum einen sollte eine aussagekräftige Methode entwickelt wer-den, mit der Umfang und Inhalt des Wortschatzes von Kindern im Grundschulalter bis ins Erwachsenenalter bestimmt werden können. Zum anderen sollten die Ergebnisse der Me-thode dazu dienen, den lexikalischen Erwerb nach Schuleintritt genauer zu beschreiben und zu verstehen. Dabei wurde neben der Entwicklung der Lexikongröße auch die Struktur des Lexikons, d.h. die Vernetzung der Einträge untereinander, betrachtet.
Die grundsätzliche Idee der Arbeit beruht auf der Wörterbuch-Methode, bei der eine Auswahl an Wörtern aus einem Wörterbuch getestet und die Ergebnisse auf das gesamte Wörterbuch übertragen werden, um die Lexikongröße einer Person zu bestimmen. In der vorliegenden Dissertation diente das childLex Korpus, das die linguistische Umwelt von Grundschulkindern enthält, als Grundlage. Zunächst wurde ein Wortschatztest entwickelt, der auf dem Korpus basiert. Anschließend wurde das Testverhalten von virtuellen Versuchs-personen simuliert, indem verschiedene Lexikongrößen aus dem Korpus gezogen wurden und überprüft wurde, welche der Items aus dem Wortschatztest in den Lexika enthalten waren. Dies ermöglichte die Bestimmung der Beziehung zwischen dem Verhalten im Wort-schatztest und der absoluten Lexikongröße und ließ sich dann auf tatsächliche Studienteil-nehmer übertragen. Neben der Wortschatzgröße konnten mit dieser Methode auch der wahrscheinliche Inhalt des mentalen Lexikons und so die Vernetzung des Lexikons zu ver-schiedenen Entwicklungszeitpunkten bestimmt werden.
Drei Studien wurden konzipiert, um die vorgestellten Ziele zu erreichen und die prä-sentierte Methode zu etablieren. Studie 1 diente der Entwicklung des Wortschatztests, der auf den childLex Korpus beruht. Hierzu wurde das Ja/Nein-Testformat gewählt und ver-schiedene Versionen für unterschiedliche Altersgruppen erstellt. Die Validierung mithilfe des Rasch-Modells zeigt, dass der Test ein aussagekräftiges Instrument für die Erfassung des Wortschatzes von Grundschuldkindern im Deutschen darstellt. In Studie 2 werden der da-rauf basierende Mechanismus zur Schätzung von Lexikongrößen sowie Ergebnisse zu deren Entwicklung vom Grundschul- bis ins Erwachsenenalter präsentiert. Es ergaben sich plausible Ergebnisse in Bezug auf die Wortschatzentwicklung, die einer quadratischen Funktion folgt und mit etwa 6000 Wörtern in der ersten Klasse beginnt und im Durschnitt 73.000 Wörter im jungen Erwachsenenalter erreicht. Studie 3 befasste sich mit den lexikalischen Inhalten in Bezug auf die Netzwerkstruktur des mentalen Lexikons in verschiedenen Altersgruppen. Dabei zeigt sich, dass die orthographische Vernetzung des mentalen Lexikons im Erwerb ab-nimmt. 
Zusammengenommen liefert die Dissertation damit einen innovativen Ansatz zur Messung und Beschreibung der Entwicklung des mentalen Lexikons in der späteren Kind-heit. Die Studien bieten aktuelle Ergebnisse zum lexikalischen Erwerb in einer Altersgruppe, in der dazu bisher wenige Erkenntnisse vorlagen. Die Ergebnisse zeigen eindrücklich, wie wichtig diese Phase für den Wortschatzerwerb ist und legen außerdem nahe, dass es starke interindividuelle Unterschiede im lexikalischen Erwerb gibt. Diesen entgegenzuwirken ist eines der Ziele zukünftiger Forschung und Bildung. Zudem ergeben sich aus der Dissertation vielfältige Möglichkeiten zur Anwendung der Methode sowohl zu Forschungszwecken, z.B. in Bezug auf die Übertragung auf andere Zielgruppen und den Effekt der Ergebnisse auf an-dere Fähigkeiten, als auch für die pädagogische Arbeit, z.B. für die Anpassung von Texten an bestimmte Zielgruppen.
KW  - mental lexicon
KW  - language acquisition
KW  - language assessment
KW  - lexion size
KW  - lexicon structure
KW  - mentales Lexikon
KW  - Spracherwerb
KW  - Sprachstandserfassung
KW  - Wortschatzgröße
KW  - Wortschatzstruktur
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-434314
ER  - 
TY  - THES
A1  - Döring, Matthias
T1  - The public encounter
T1  - Dynamiken von Bürger-Staat-Interaktionen
BT  - dynamics of citizen-state interactions
N2  - This thesis puts the citizen-state interaction at its center. Building on a comprehensive model incorporating various perspectives on this interaction, I derive selected research gaps. The three articles, comprising this thesis, tackle these gaps. A focal role plays the citizens’ administrative literacy, the relevant competences and knowledge necessary to successfully interact with public organizations. The first article elaborates on the different dimensions of administrative literacy and develops a survey instrument to assess these. The second study shows that public employees change their behavior according to the competences that citizens display during public encounters. They treat citizens preferentially that are well prepared and able to persuade them of their application’s potential. Thereby, they signal a higher success potential for bureaucratic success criteria which leads to the employees’ cream-skimming behavior. The third article examines the dynamics of employees’ communication strategies when recovering from a service failure. The study finds that different explanation strategies yield different effects on the client’s frustration. While accepting the responsibility and explaining the reasons for a failure alleviates the frustration and anger, refusing the responsibility leads to no or even reinforcing effects on the client’s frustration. The results emphasize the different dynamics that characterize the nature of citizen-state interactions and how they establish their short- and long-term outcomes.
N2  - Die vorliegende Arbeit setzt sich mit der direkten Interaktion zwischen BürgerInnen und Verwaltungen auseinander. Auf Basis eines umfassenden Modells, das verschiedene Perspektiven auf die Dynamiken dieser “public encounter” beschreibt, werden ausgewählte Forschungslücken hervorgehoben. Die drei Artikel, die diese Dissertation konstituieren, fokussieren diese Lücken. Dabei spielt die Frage nach den notwendigen Kompetenzen von BürgerInnen, die es ermöglichen, erfolgreich und auf Augenhöhe mit Verwaltungen interagieren zu können, eine wichtige Rolle. Die Relevanz verschiedener Dimensionen wird herausgearbeitet und mit Hilfe eines Survey-Instruments validiert. In einer weiteren Studie zeigt sich, dass VerwaltungsmitarbeiterInnen BürgerInnen bevorzugen, die dank dieser Kompetenzen besser auf Interaktionen vorbereitet sind. Aufgrund der besseren Vorbereitung sowie der Fähigkeit, ihr Gegenüber vom Nutzen des Antrags zu überzeugen, gelingt es BürgerInnen mit einer hohen Kompetenz, eine höhere Erfolgswahrscheinlichkeit im Sinne der organisationalen Ziele zu signalisieren. Der dritte Artikel beleuchtet die Dynamik der Kommunikationsstrategien von MitarbeiterInnen im Falle von Fehlern bei der Erbringung von Dienstleistungen. Die Studie stellt heraus, dass verschiedene Kommunikationsstrategien zur Wiedergutmachung von Fehlern unterschiedliche Effekte auf das Frustrationsniveau der KlientInnen haben. Hierbei zeigt sich, dass die bewusste Übernahme von Verantwortung sowie die Erläuterung der Ursachen des Fehlers die Frustration senken, während das Abwälzen der Verantwortung keinen bzw. sogar einen verstärkenden Effekt auf die Frustration hat. Die Ergebnisse verdeutlichen die Dynamiken, die bei der Interaktion zwischen BürgerInnen und Verwaltungen entstehen und für das kurz- und langfristige Ergebnis dieser Interaktionen maßgeblich sein können.
KW  - administrative literacy
KW  - behavioral public administration
KW  - citizen-state interactions
KW  - Verwaltungskompetenz
KW  - Behavioralistische Verwaltungswissenschaft
KW  - Bürger-Staat-Interaktionen
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-502276
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wolf, Mathias Johannes
T1  - The role of partial melting on trace element and isotope systematics of granitic melts
T1  - Die Bedeutung partieller Schmelzbildung für die Spurenelement- und Isotopensystematik granitischer Schmelzen
N2  - Partial melting is a first order process for the chemical differentiation of the crust (Vielzeuf et al., 1990). Redistribution of chemical elements during melt generation crucially influences the composition of the lower and upper crust and provides a mechanism to concentrate and transport chemical elements that may also be of economic interest. Understanding of the diverse processes and their controlling factors is therefore not only of scientific interest but also of high economic importance to cover the demand for rare metals.
The redistribution of major and trace elements during partial melting represents a central step for the understanding how granite-bound mineralization develops (Hedenquist and Lowenstern, 1994). The partial melt generation and mobilization of ore elements (e.g. Sn, W, Nb, Ta) into the melt depends on the composition of the sedimentary source and melting conditions. Distinct source rocks have different compositions reflecting their deposition and alteration histories. This specific chemical “memory” results in different mineral assemblages and melting reactions for different protolith compositions during prograde metamorphism (Brown and Fyfe, 1970; Thompson, 1982; Vielzeuf and Holloway, 1988). These factors do not only exert an important influence on the distribution of chemical elements during melt generation, they also influence the volume of melt that is produced, extraction of the melt from its source, and its ascent through the crust (Le Breton and Thompson, 1988). On a larger scale, protolith distribution and chemical alteration (weathering), prograde metamorphism with partial melting, melt extraction, and granite emplacement are ultimately depending on a (plate-)tectonic control (Romer and Kroner, 2016). Comprehension of the individual stages and their interaction is crucial in understanding how granite-related mineralization forms, thereby allowing estimation of the mineralization potential of certain areas. Partial melting also influences the isotope systematics of melt and restite. Radiogenic and stable isotopes of magmatic rocks are commonly used to trace back the source of intrusions or to quantify mixing of magmas from different sources with distinct isotopic signatures (DePaolo and Wasserburg, 1979; Lesher, 1990; Chappell, 1996). These applications are based on the fundamental requirement that the isotopic signature in the melt reflects that of the bulk source from which it is derived. Different minerals in a protolith may have isotopic compositions of radiogenic isotopes that deviate from their whole rock signature (Ayres and Harris, 1997; Knesel and Davidson, 2002). In particular, old minerals with a distinct parent-to-daughter (P/D) ratio are expected to have a specific radiogenic isotope signature. As the partial melting reaction only involves selective phases in a protolith, the isotopic signature of the melt reflects that of the minerals involved in the melting reaction and, therefore, should be different from the bulk source signature. Similar considerations hold true for stable isotopes.
N2  - Partielle Schmelzbildung ist ein zentraler Prozess für die geochemische Differentiation der Erdkruste (Vielzeuf et al., 1990). Die Umverteilung chemischer Elemente während der Schmelzbildung beeinflusst die Zusammensetzung der oberen und unteren Erdkruste entscheidend und stellt einen Mechanismus zur Konzentration und zum Transport chemischer Elemente dar. Das Verständnis der diversen Prozesse und der kontrollierenden Faktoren ist deshalb nicht nur von wissenschaftlichem Interesse sondern auch von ökonomischer Bedeutung um die Nachfrage für seltene Metalle zu decken.
Die Umverteilung von Haupt- und Spurenelementen während des partiellen Aufschmelzens ist ein entscheidender Schritt für das Verständnis wie sich granitgebundene Lagerstätten bilden (Hedenquist and Lowenstern, 1994). Die Schmelzbildung und die Mobilisierung von Erz-Elementen (z. B. Sn, W, Nb, Ta) in die Schmelze hängt von der Zusammensetzung der sedimentären Ausgangsgesteine und den Schmelzbedingungen ab. Verschiedene Ausgangsgesteine haben aufgrund ihrer Ablagerungs- und Verwitterungsgeschichte unterschiedliche Zusammensetzungen. Dieses spezifische geochemische „Gedächtnis“ resultiert in unterschiedlichen  Mineralparagenesen und Schmelzreaktionen in verschiedenen Ausgangsgesteinen während der prograden Metamorphose. (Brown and Fyfe, 1970; Thompson, 1982; Vielzeuf and Holloway, 1988). Diese Faktoren haben nicht nur einen wichtigen Einfluss auf die Verteilung chemischer Elemente während der Schmelzbildung, sie beeinflussen auch das Volumen an Schmelze, die Extraktion der Schmelze aus dem Ausgangsgestein und deren Aufstieg durch die Erdkruste (Le Breton and Thompson, 1988). Auf einer grösseren Skala unterliegen die Verteilung der Ausgangsgesteine und deren chemische Alteration (Verwitterung), die prograde Metamorphose mit partieller Schmelzbildung, Schmelzextraktion und die Platznahme granitischer Intrusionen einer plattentektonischen Kontrolle. Das Verständnis der einzelnen Schritte und deren Wechselwirkungen ist entscheidend um zu verstehen wie granitgebunden Lagerstätten entstehen und erlaubt es, das Mineralisierungspotential bestimmter Gebiete abzuschätzen.
Partielles Aufschmelzen beeinflusst auch die Isotopensystematik der Schmelze und des Restites. Die Zusammensetzungen radiogener und stabiler Isotopen von magmatischen Gesteinen werden im Allgemeinen dazu verwendet um deren Ursprungsgesteine zu identifizieren oder um Mischungsprozesses von Magmen unterschiedlichen Ursprunges zu quantifizieren (DePaolo and Wasserburg, 1979; Lesher, 1990; Chappell, 1996). Diese Anwendungen basieren auf der fundamentalen Annahme, dass die Isotopenzusammensetzung der Schmelze derjenigen des Ausgangsgesteines entspricht. Unterschiedliche Minerale in einem Gestein können unterschiedliche, vom Gesamtgestein abweichende, Isotopenzusammensetzungen haben (Ayres and Harris, 1997; Knesel and Davidson, 2002). Insbesondere für alte Minerale, mit einem unterschiedlichen Mutter-Tochter Nuklidverhältnis, ist eine spezifische Isotopenzusammensetzung zu erwarten. Da im partiellen Schmelzprozess nur bestimmte Minerale eines Gesteines involviert sind, entspricht die Isotopenzusammensetzung der Schmelze derjenigen der Minerale welche an der Schmelzreaktion teilnehmen. Daher sollte die Isotopenzusammensetzung der Schmelze von derjenigen des Ursprungsgesteines abweichen. Ähnliche Überlegungen treffen auch für stabile Isotopen zu.
KW  - geochemistry
KW  - trace elements
KW  - radiogenic isotopes
KW  - stable isotopes
KW  - resources
KW  - Sn
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-423702
ER  - 
TY  - THES
A1  - Nasery, Mustafa
T1  - The success and failure of civil service reforms in Afghanistan
T1  - Erfolg und Misserfolg der Reformen im öffentlichen Dienst Afghanistans
BT  - a critical study of reforms in a fragile and conflict-affected state
BT  - eine kritische Studie der Reformen in einem fragilen und konfliktbeladenen Staat
N2  - The Government will create a motivated, merit-based, performance-driven, and professional civil service that is resistant to temptations of corruption and which provides efficient, effective and transparent public services that do not force customers to pay bribes.
— (GoIRA, 2006, p. 106)

We were in a black hole! We had an empty glass and had nothing from our side to fill it with! Thus, we accepted anything anybody offered; that is how our glass was filled; that is how we reformed our civil service. 
— (Former Advisor to IARCSC, personal communication, August 2015)

How and under what conditions were the post-Taleban Civil Service Reforms of Afghanistan initiated? What were the main components of the reforms? What were their objectives and to which extent were they achieved? Who were the leading domestic and foreign actors involved in the process? Finally, what specific factors influenced the success and failure Afghanistan’s Civil Service Reforms since 2002? Guided by such fundamental questions, this research studies the wicked process of reforming the Afghan civil service in an environment where a variety of contextual, programmatic, and external factors affected the design and implementation of reforms that were entirely funded and technically assisted by the international community. 
Focusing on the core components of reforms—recruitment, remuneration, and appraisal of civil servants—the qualitative study provides a detailed picture of the pre-reform civil service and its major human resources developments in the past. Following discussions on the content and purposes of the main reform programs, it will then analyze the extent of changes in policies and practices by examining the outputs and effects of these reforms. 
Moreover, the study defines the specific factors that led the reforms toward a situation where most of the intended objectives remain unachieved. Doing so, it explores and explains how an overwhelming influence of international actors with conflicting interests, large-scale corruption, political interference, networks of patronage, institutionalized nepotism, culturally accepted cronyism and widespread ethnic favoritism created a very complex environment and prevented the reforms from transforming Afghanistan’s patrimonial civil service into a professional civil service, which is driven by performance and merit.
N2  - Die Regierung wird einen motivierten, leistungsbasierten, leistungsorientierten und professionellen öffentlichen Dienst schaffen, der den Versuchungen der Korruption widersteht und effiziente, effektive und transparente öffentliche Dienstlesitungen anbietet, die Kundinnen und Kunden nicht dazu zwingt, Bestechungsgelder zu zahlen. 
— (GoIRA, 2006, p. 106)

Wir waren in einem schwarzen Loch! Wir hatten ein leeres Glas und unsererseits nichts, um es zu füllen! Deshalb haben wir alles angenommen, was uns jemand anbot; so wurde unser Glas gefüllt; so haben wir unseren öffentlichen Dienst reformiert. 
	— (Früherer Berater der IARCSC, persönliches Interview, August 2015)

Wie und unter welchen Umständen wurden die Reformen des öffentlichen Dienstes in Afghanistan nach Ende der Taliban Zeit initiiert? Was waren die Ziele der Reformen und in welchem Maß wurden sie erreicht? Wer waren die führenden in- und ausländischen Akteure, die am Prozess beteiligt waren? Welche spezifischen Faktoren haben den Erfolg und Misserfolg der Reform des öffentlichen Dienstes Afghanistans seit 2002 beeinflusst? Diesen grundlegenden Fragen folgend, zeichnet diese Forschungsarbeit den verhängnisvollen Prozess der Reform des afghanischen öffentlichen Dienstes in einem Umfeld nach, in dem eine Vielzahl kontextueller, programmatischer und externer Faktoren die Ausgestaltung und Umsetzung der Reformen beeinflussten, die ausschließlich von internationalen Gemeinschaft finanziert und technisch unterstützt wurden. 

Die qualitative Untersuchung konzentriert sich auf drei Komponenten der Reform – Einstellung, Vergütung und Bewertung der Beamtinnen und Beamten – und liefert ein detailliertes Bild über den öffentlichen Dienst vor der Reform und der Hauptentwicklungen im Personalwesen in der Vergangenheit. Nach einer Diskussion über Inhalt und Zweck der wichtigsten Reformprogramme, zeigt die Studie das Ausmaß der Veränderungen in Politik und Praxis auf, indem sie die Ergebnisse und Auswirkungen der Reformen untersucht.

Darüber hinaus definiert die Studie spezifische Faktoren, die dazu geführt haben, dass die meisten der angestrebten Reformziele nicht erreicht wurden. Dabei untersucht und erklärt sie, wie ein überwältigender Einfluss der internationalen Akteure mit widersprüchlichen Interessen zusammenwirkte mit großangelegter Korruption, politischer Einflussnahme, Netzwerken von Klientelismus, institutionalisiertem Nepotismus, kulturell akzeptierter Vetternwirtschaft und weit verbreiteter ethnischer Patronage. Dieses sehr komplexe Umfeld verhinderte grundlegende Reformen und die Transformation eines patrimonialen öffentlichen Dienstes in einen professionellen, leistungsorientierten öffentlichen Dienst in Afghanistan.
KW  - public administration
KW  - civil service reform
KW  - public administration reform
KW  - fragile and conflict-affected states
KW  - governance
KW  - international cooperation
KW  - Verwaltung
KW  - Reform des Öffentlichen Dienstes
KW  - Verwaltungsreform
KW  - fragile und konfliktbeladene Staaten
KW  - Governance
KW  - internationale Zusammenarbeit
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-444738
ER  - 
TY  - THES
A1  - Meeßen, Christian
T1  - The thermal and rheological state of the Northern Argentinian foreland basins
T1  - Der thermische und rheologische Zustand der Nordargentinischen Vorlandbecken
N2  - The foreland of the Andes in South America is characterised by distinct along strike changes in surface deformational styles. These styles are classified into two end-members, the thin-skinned and the thick-skinned style. The superficial expression of thin-skinned deformation is a succession of narrowly spaced hills and valleys, that form laterally continuous ranges on the foreland facing side of the orogen. Each of the hills is defined by a reverse fault that roots in a basal décollement surface within the sedimentary cover, and acted as thrusting ramp to stack the sedimentary pile. Thick-skinned deformation is morphologically characterised by spatially disparate, basement-cored mountain ranges. These mountain ranges are uplifted along reactivated high-angle crustal-scale discontinuities, such as suture zones between different tectonic terranes.

Amongst proposed causes for the observed variation are variations in the dip angle of the Nazca plate, variation in sediment thickness, lithospheric thickening, volcanism or compositional differences. The proposed mechanisms are predominantly based on geological observations or numerical thermomechanical modelling, but there has been no attempt to understand the mechanisms from a point of data-integrative 3D modelling. The aim of this dissertation is therefore to understand how lithospheric structure controls the deformational behaviour. The integration of independent data into a consistent model of the lithosphere allows to obtain additional evidence that helps to understand the causes for the different deformational styles. Northern Argentina encompasses the transition from the thin-skinned fold-and-thrust belt in Bolivia, to the thick-skinned Sierras Pampeanas province, which makes this area a well suited location for such a study. The general workflow followed in this study first involves data-constrained structural- and density-modelling in order to obtain a model of the study area. This model was then used to predict the steady-state thermal field, which was then used to assess the present-day rheological state in northern Argentina.

The structural configuration of the lithosphere in northern Argentina was determined by means of data-integrative, 3D density modelling verified by Bouguer gravity. The model delineates the first-order density contrasts in the lithosphere in the uppermost 200 km, and discriminates bodies for the sediments, the crystalline crust, the lithospheric mantle and the subducting Nazca plate. To obtain the intra-crustal density structure, an automated inversion approach was developed and applied to a starting structural model that assumed a homogeneously dense crust. The resulting final structural model indicates that the crustal structure can be represented by an upper crust with a density of 2800 kg/m³, and a lower crust of 3100 kg/m³. The Transbrazilian Lineament, which separates the Pampia terrane from the Río de la Plata craton, is expressed as a zone of low average crustal densities.

In an excursion, we demonstrate in another study, that the gravity inversion method developed to obtain intra-crustal density structures, is also applicable to obtain density variations in the uppermost lithospheric mantle. Densities in such sub-crustal depths are difficult to constrain from seismic tomographic models due to smearing of crustal velocities. With the application to the uppermost lithospheric mantle in the north Atlantic, we demonstrate in Tan et al. (2018) that lateral density trends of at least 125\,km width are robustly recovered by the inversion method, thereby providing an important tool for the delineation of subcrustal density trends.

Due to the genetic link between subduction, orogenesis and retroarc foreland basins the question rises whether the steady-state assumption is valid in such a dynamic setting. To answer this question, I analysed (i) the impact of subduction on the conductive thermal field of the overlying continental plate, (ii) the differences between the transient and steady-state thermal fields of a geodynamic coupled model. Both studies indicate that the assumption of a thermal steady-state is applicable in most parts of the study area. Within the orogenic wedge, where the assumption cannot be applied, I estimated the transient thermal field based on the results of the conducted analyses.

Accordingly, the structural model that had been obtained in the first step, could be used to obtain a 3D conductive steady-state thermal field. The rheological assessment based on this thermal field indicates that the lithosphere of the thin-skinned Subandean ranges is characterised by a relatively strong crust and a weak mantle. Contrarily, the adjacent foreland basin consists of a fully coupled, very strong lithosphere. Thus, shortening in northern Argentina can only be accommodated within the weak lithosphere of the orogen and the Subandean ranges. The analysis suggests that the décollements of the fold-and-thrust belt are the shallow continuation of shear zones that reside in the ductile sections of the orogenic crust. Furthermore, the localisation of the faults that provide strain transfer between the deeper ductile crust and the shallower décollement is strongly influenced by crustal weak zones such as foliation. In contrast to the northern foreland, the lithosphere of the thick-skinned Sierras Pampeanas is fully coupled and characterised by a strong crust and mantle. The high overall strength prevents the generation of crustal-scale faults by tectonic stresses. Even inherited crustal-scale discontinuities, such as sutures, cannot sufficiently reduce the strength of the lithosphere in order to be reactivated. Therefore, magmatism that had been identified to be a precursor of basement uplift in the Sierras Pampeanas, is the key factor that leads to the broken foreland of this province. Due to thermal weakening, and potentially lubrication of the inherited discontinuities, the lithosphere is locally weakened such that tectonic stresses can uplift the basement blocks. This hypothesis explains both the spatially disparate character of the broken foreland, as well as the observed temporal delay between volcanism and basement block uplift.

This dissertation provides for the first time a data-driven 3D model that is consistent with geophysical data and geological observations, and that is able to causally link the thermo-rheological structure of the lithosphere to the observed variation of surface deformation styles in the retroarc foreland of northern Argentina.
N2  - Das Vorland der südamerikanischen Anden ist durch lateral variierende Deformationsregimes des östlichen Vorlands geprägt. Dabei treten zwei grundlegend verschiedene Endglieder mit charakteristischer Architektur auf: flach abgescherte Falten- und Überschiebungsgürtel einerseits und Vorland-Sockelüberschiebungen ("zerbrochenes Vorland") andererseits. Das morphologische Erscheinungsbild der Falten- und Überschiebungsgürtel entspricht lateral ausgedehnten, dicht aneinander gereihten Abfolgen von Hügeln und Tälern. Die Hügel werden durch eine darunter liegende Überschiebung definiert, die in einem subhorizontalen Abscherhorizont in 10 bis 20 km Tiefe endet. Sockelüberschiebungen hingegen sind in Gebieten mit geringer Sedimentmächtigkeit zu finden und sind durch weit auseinander liegende Erhebungen charakterisiert, welche von steil einfallenden, reaktivierten krustenskaligen Verwerfungen begrenzt werden.

Als Ursachen der beobachteten Deformationsvariationen wurden präexistente Schwächezonen, Sedimentmächtigkeiten, Lithosphärenverdickung, Vulkanismus oder kompositionelle Eigenschaften aufgeführt. Diese Vorschläge waren überwiegend konzeptuell und meist auf Grundlage von Feldbeobachtungen oder synthetischen numerischen, thermo-mechanischen Modelle abgeleitet. Die vorliegende Dissertation beleuchtet zum ersten mal die Ursachen der beobachteten Deformationsstile aus der Perspektive von dreidimensionaler, Daten-integrativer Modellierung. Durch die Integration voneinander unabhängiger Daten erlaubt diese Art der Beschreibung des physikalischen Zustands der Lithosphäre die Erlangung zusätzliche Hinweise auf die zugrundeliegenden Ursachen der verschiedenen Derformationsregimes. Für eine solche Studie bietet sich Nord-Argentinien an, da dort beide Vorland-Endglieder vorzufinden sind. Die dafür im wesentlichen durchgeführten Arbeitsschritte beinhalten die Erstellung eines strukturellen Dichtemodells des Untersuchungsgebiets, die Berechnung des 3D stationären thermischen Feldes, sowie die Analyse der rheologischen Eigenschaften der Lithosphäre.

Das datenbasierte strukturelle Dichtemodell ist mit verschiedenen geologischen und geophysikalischen Beobachtungen sowie dem Bouguer-Schwerefeld konsistent. Dieses Modell bildet die primären Dichtekontraste der oberen 200 km der Lithosphäre ab und differenziert Körper für die Sedimente, die kristalline Kruste, den lithosphärischen Mantel, und die subduzierende Nazca-Platte. Um die krusteninterne Dichteverteilung zu erhalten wurde ein automatisierter Inversionsprozess entworfen der es erlaubt eine leichtere Oberkruste und eine schwerere Unterkruste geometrisch zu definieren. Die Modellierung zeigt, dass die Kruste in Nord-Argentinien durch eine leichtere Oberkruste (2800 kg/m³) und eine dichtere Unterkruste (3100 kg/m³) repräsentiert werden kann. Das Transbrasilianische Linement, welches das Pampia Terran im Westen vom Río de La Plata Kraton im Osten trennt, ist durch eine im Vergleich zur Umgebung geringere durchschnittliche Krustendichte charakterisiert.

In einem Exkurs wird anschließend demonstriert, dass die hier entwickelte Inversionsmethodik zur Ermittlung von intrakrustalen Dichtekontrasten auch im obersten lithosphärischen Mantel angewandt werden kann. Dichten zwischen der Kruste-Mantel-Grenze und etwa 50\,km Tiefe sind besonders schwer zu bestimmen, da tomographische Modelle die Geschwindigkeitsvariationen von seismischen Wellen in diesen Bereichen nicht auflösen. In Tan u.a. (2018) demonstrieren wir, dass die Inversionsmethode Dichteverläufe mit einer lateralen Ausdehnung von 125 km oder weniger ermitteln kann, und somit einen wichtigen Beitrag zur Bestimmung von subkrustalen Dichteverteilungen im Mantel liefert.

Wegen der genetischen Verbindung zwischen Subduktion, Orogenese und Retroarc Vorlandbecken stellt sich die Frage, ob die Annahme eines stationären thermischen Feldes für solch ein dynamisches Modelliergebiet zulässig ist. Um diese Frage zu beantworten wurde zum einen der Einfluss von Subduktion auf das konduktive thermische Feld auf die kontinentale Lithosphäre untersucht. Zum anderen wurde die Abweichung zwischen transientem und stationären thermischen Feld eines gekoppelten geodynamischen Modells untersucht. Beide Untersuchungen weisen darauf hin, dass die Annahme eines stationären thermischen Felds für den Großteil des Modelliergebiets zulässig ist. Im orogenen Keil, in dem diese Annahme nicht gilt, wurde das transiente thermische Feld mithilfe der erfolgten Untersuchungen abgeschätzt.

Entsprechend kann für das Arbeitsgebiet im Vorland das strukturelle Modell aus dem ersten Schritt zur Berechnung des stationären 3D konduktiven thermischen Feldes herangezogen werden. Basierend auf der ermittelten Dichte- und Temperatur-Konfigurationen konnte anschließend die rheologische Konfiguration berechnet werden. Die rheologischen Analysen zeigen, dass die Lithosphäre in Falten- und Überschiebungsgürteln nur eine gerine Festigkeit besitzt und die Kruste Großteil zur integrierten Festigkeit beiträgt. Das benachbarte Vorlandbecken jedoch weist eine vollständig gekoppelte und starke Lithosphäre auf, weshalb Krustenverkürzung nur im vergleichsweise schwachen orogenen Keil aufgenommen werden kann. Daher komme ich zu der Schlussfolgerung, dass die Abscherhorizonte der Falten- und Überschiebungsgürtel die oberflächennahe Fortsetzung von Scherzonen in der duktilen Kruste unterhalb des Orogens sind. Die Lokalisation der Transferzonen zwischen der duktilen Kruste und dem Abscherhorizont sind dabei maßgeblich durch präexistente Schwächezonen in der Kruste beeinflusst. Im zerbrochenen Vorland der Sierras Pampeanas ist die Lithosphäre vollständig gekoppelt und durch einen Mantel hoher Festigkeit charakterisiert. Die sehr hohe integrierte lithosphärische Festigkeit des zerbrochenen Vorlands verhindert die Bildung von Störungen durch tektonische Kräfte. Selbst krustenskalige Schwächezonen können die Festigkeit nicht ausreichend reduzieren, weshalb eine thermische Schwächung benötigt wird. Daher spielt der Magmatismus, der in direkter Nachbarschaft zu den Schwächezonen in der Sierras Pampeanas nachgewiesen wurde, eine Schlüsselrolle in der Entstehung des zerbrochenen Vorlands. Diese Hypothese erklärt die große räumliche Distanz zwischen den Vorlandsockelüberschiebungen, sowie die beobachtete zeitliche Verzögerung zwischen Magmatismus und Hebung der Gebirgskämme.

Die vorliegende Studie kann somit aufgrund Daten-integrativer Modellierung einen kausalen Zusammenhang zwischen der Lithosphärenstruktur, den beobachteten Deformationsmechanismen und unabhängigen geologischen Beobachtungen herstellen.
KW  - Argentina
KW  - Rheology
KW  - Foreland basin
KW  - Foreland basins
KW  - Density modelling
KW  - Chaco-Paraná basin
KW  - Andes
KW  - Argentinien
KW  - Rheologie
KW  - Vorlandbecken
KW  - Dichtemodellierung
KW  - Chaco-Paraná Becken
KW  - Anden
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-439945
ER  - 
TY  - THES
A1  - Stutter Garcia, Ana
T1  - The use of grammatical knowledge in an additional language
T1  - Die Verwendung des grammatischen Wissens in einer weiteren Fremdsprache
BT  - effects of native and non-native linguistic constraints
BT  - der Effekt von muttersprachlichen und nicht-muttersprachlichen linguistischen Beschränkungen
N2  - This thesis investigates whether multilingual speakers’ use of grammatical constraints in an additional language (La) is affected by the native (L1) and non-native grammars (L2) of their linguistic repertoire.  
Previous studies have used untimed measures of grammatical performance to show that L1 and L2 grammars affect the initial stages of La acquisition. This thesis extends this work by examining whether speakers at intermediate levels of La proficiency, who demonstrate mature untimed/offline knowledge of the target La constraints, are differentially affected by their L1 and L2 knowledge when they comprehend sentences under processing pressure. With this purpose, several groups of La German speakers were tested on word order and agreement phenomena using online/timed measures of grammatical knowledge. Participants had mirror distributions of their prior languages and they were either L1English/L2Spanish speakers or L1Spanish/L2English speakers. Crucially, in half of the phenomena the target La constraint aligned with English but not with Spanish, while in the other half it aligned with Spanish but not with English. Results show that the L1 grammar plays a major role in the use of La constraints under processing pressure, as participants displayed increased sensitivity to La constraints when they aligned with their L1, and reduced sensitivity when they did not. Further, in specific phenomena in which the L2 and La constraints aligned, increased L2 proficiency resulted in an enhanced sensitivity to the La constraint. These findings suggest that both native and non-native grammars affect how speakers use La grammatical constraints under processing pressure. However, L1 and L2 grammars differentially influence on participants’ performance: While L1 constraints seem to be reliably recruited to cope with the processing demands of real-time La use, proficiency in an L2 can enhance sensitivity to La constraints only in specific circumstances, namely when L2 and La constraints align.
N2  - In dieser Dissertation wird untersucht, ob mehrsprachige Personen, wenn sie grammatikalische Beschränkungen in einer zusätzlichen Sprache (La) verarbeiten, von ihrer Muttersprache (L1) und/oder ihrer Nicht-Muttersprache (L2) beeinflusst werden. 
Frühere Studien haben durch Messungen ohne Zeitangabe (offline Messungen) der grammatikalischen Leistung gezeigt, dass die L1- und L2-Grammatik die Anfangsstadien des La-Spracherwerbs beeinflusst. In dieser Dissertation wird diese Arbeit auf zweierlei Weise erweitert. Einerseits wird untersucht, ob die L1- und L2-Grammatik die La auf unterschiedliche Weise beeinflusst, wenn mehrsprachige Personen La Sätze unter Druck verarbeiten müssen. Anderseits werden in der Dissertation nur Personen mit mittleren La-Kenntnissen getestet, die ausgereifte Kenntnisse über die getesteten La Phänomene in offline Messungen vorwiesen. Zu diesem Zweck wurden mehrere Gruppen von La Deutschsprachlern auf Wortreihenfolgen- und Konkordanz-Phänomene getestet, wobei online Messungen der grammatikalischen Fähigkeiten verwendet wurden. Die Teilnehmer waren entweder L1Englisch / L2Spanisch oder L1Spanisch / L2Englisch Sprecher. Entscheidend ist, dass die Hälfte der getesteten Beschränkungen auf Englisch, aber nicht auf Spanisch ausgerichtet war, während die andere Hälfte wiederum auf Spanisch, aber nicht auf Englisch ausgerichtet war. Die Ergebnisse zeigen, dass die L1-Grammatik eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung von La-Beschränkungen unter Zeitdruck spielt. Die Teilnehmer zeigten eine erhöhte Sensibilität gegenüber La-Beschränkungen, wenn diese mit ihrer eigenen L1 übereinstimmten. Eine verringerte Sensibilität zeigt sich wiederum, wenn die Übereinstimmung nicht vorliegt. Ferner führte eine erhöhte L2-Kompetenz, unter bestimmten Beschränkungen, bei denen die L2 und La übereinstimmen, zu einer erhöhten Sensibilität gegenüber der La-Beschränkung. Diese Ergebnisse legen nahe, dass sowohl die muttersprachliche als auch die nicht muttersprachliche Grammatik die Verwendung von La Beschränkungen unter Verarbeitungsdruck beeinflusst. L1- und L2-Grammatik wirkt sich jedoch unterschiedlich auf die Leistungen der Teilnehmer aus. Während die L1 Grammatik zuverlässig angewendet wird, um den Verarbeitungsanforderungen der Echtzeit La-Verwendung gerecht zu werden, kann die Kenntnis einer L2 die Sensibilität gegenüber La-Beschränkungen nur unter bestimmten Umständen verbessern. Nämlich dann wenn die L2- und La-Beschränkungen parallel ausgerichtet sind.
KW  - additional language
KW  - cross-linguistic influence
KW  - multilingualism
KW  - grammatical knowledge
KW  - zusätzliche Sprache
KW  - sprachübergreifender Einfluss
KW  - Multilingualität
KW  - Grammatikkenntnisse
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-469326
ER  - 
TY  - THES
A1  - Krejca, Martin Stefan
T1  - Theoretical analyses of univariate estimation-of-distribution algorithms
N2  - Optimization is a core part of technological advancement and is usually heavily aided by computers. However, since many optimization problems are hard, it is unrealistic to expect an optimal solution within reasonable time. Hence, heuristics are employed, that is, computer programs that try to produce solutions of high quality quickly. One special class are estimation-of-distribution algorithms (EDAs), which are characterized by maintaining a probabilistic model over the problem domain, which they evolve over time. In an iterative fashion, an EDA uses its model in order to generate a set of solutions, which it then uses to refine the model such that the probability of producing good solutions is increased.

In this thesis, we theoretically analyze the class of univariate EDAs over the Boolean domain, that is, over the space of all length-n bit strings. In this setting, the probabilistic model of a univariate EDA consists of an n-dimensional probability vector where each component denotes the probability to sample a 1 for that position in order to generate a bit string.

My contribution follows two main directions: first, we analyze general inherent properties of univariate EDAs. Second, we determine the expected run times of specific EDAs on benchmark functions from theory. In the first part, we characterize when EDAs are unbiased with respect to the problem encoding. We then consider a setting where all solutions look equally good to an EDA, and we show that the probabilistic model of an EDA quickly evolves into an incorrect model if it is always updated such that it does not change in expectation.

In the second part, we first show that the algorithms cGA and MMAS-fp are able to efficiently optimize a noisy version of the classical benchmark function OneMax. We perturb the function by adding Gaussian noise with a variance of σ², and we prove that the algorithms are able to generate the true optimum in a time polynomial in σ² and the problem size n. For the MMAS-fp, we generalize this result to linear functions. Further, we prove a run time of Ω(n log(n)) for the algorithm UMDA on (unnoisy) OneMax. Last, we introduce a new algorithm that is able to optimize the benchmark functions OneMax and LeadingOnes both in O(n log(n)), which is a novelty for heuristics in the domain we consider.
N2  - Optimierung ist ein Hauptbestandteil technologischen Fortschritts und oftmals computergestützt. Da viele Optimierungsprobleme schwer sind, ist es jedoch unrealistisch, eine optimale Lösung in angemessener Zeit zu erwarten. Daher werden Heuristiken verwendet, also Programme, die versuchen hochwertige Lösungen schnell zu erzeugen. Eine konkrete Klasse sind Estimation-of-Distribution-Algorithmen (EDAs), die sich durch das Entwickeln probabilistischer Modelle über dem Problemraum auszeichnen. Ein solches Modell wird genutzt, um neue Lösungen zu erzeugen und damit das Modell zu verfeinern, um im nächsten Schritt mit erhöhter Wahrscheinlichkeit bessere Lösungen zu generieren.

In dieser Arbeit untersuchen wir die Klasse univariater EDAs in der booleschen Domäne, also im Raum aller Bitstrings der Länge n. Das probabilistische Modell eines univariaten EDAs besteht dann aus einem n-dimensionalen Wahrscheinlichkeitsvektor, in dem jede Komponente die Wahrscheinlichkeit angibt, eine 1 an der entsprechenden Stelle zu erzeugen.

Mein Beitrag folgt zwei Hauptrichtungen: Erst untersuchen wir allgemeine inhärente Eigenschaften univariater EDAs. Danach bestimmen wir die erwartete Laufzeit gewisser EDAs auf Benchmarks aus der Theorie. Im ersten Abschnitt charakterisieren wir, wann EDAs unbefangen bezüglich der Problemcodierung sind. Dann untersuchen wir sie in einem Szenario, in dem alle Lösungen gleich gut sind, und zeigen, dass sich ihr Modell schnell zu einem falschen entwickelt, falls es immer so angepasst wird, dass sich im Erwartungswert nichts ändert.

Im zweiten Abschnitt zeigen wir, dass die Algorithmen cGA und MMAS-fp eine verrauschte Variante des klassischen Benchmarks OneMax effizient optimieren, bei der eine Gaussverteilung mit Varianz σ² hinzuaddiert wird. Wir beweisen, dass die Algorithmen das wahre Optimum in polynomieller Zeit bezüglich σ² und n erzeugen. Für den MMAS-fp verallgemeinern wir dieses Ergebnis auf lineare Funktionen. Weiterhin beweisen wir eine Laufzeit von Ω(n log(n)) für den Algorithmus UMDA auf OneMax (ohne Rauschen). Zuletzt führen wir einen neuen Algorithmus ein, der die Benchmarks OneMax und LeadingOnes in O(n log(n)) optimiert, was zuvor für noch keine Heuristik gezeigt wurde.
T2  - Theoretische Analysen univariater Estimation-of-Distribution-Algorithmen
KW  - theory
KW  - estimation-of-distribution algorithms
KW  - univariate
KW  - pseudo-Boolean optimization
KW  - run time analysis
KW  - Theorie
KW  - Estimation-of-Distribution-Algorithmen
KW  - univariat
KW  - pseudoboolesche Optimierung
KW  - Laufzeitanalyse
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-434870
ER  - 
TY  - THES
A1  - Behm, Laura Vera Johanna
T1  - Thermoresponsive Zellkultursubstrate für zeitlich-räumlich gesteuertes Auswachsen neuronaler Zellen
T1  - Thermoresponsive cell culture substrates for spatio-temporal controlled outgrowth of neuronal cells
N2  - Ein wichtiges Ziel der Neurowissenschaften ist das Verständnis der komplexen und zugleich faszinierenden, hochgeordneten Vernetzung der Neurone im Gehirn, welche neuronalen Prozessen, wie zum Beispiel dem Wahrnehmen oder Lernen wie auch Neuropathologien zu Grunde liegt. Für verbesserte neuronale Zellkulturmodelle zur detaillierten Untersuchung dieser Prozesse ist daher die Rekonstruktion von geordneten neuronalen Verbindungen dringend erforderlich. Mit Oberflächenstrukturen aus zellattraktiven und zellabweisenden Beschichtungen können neuronale Zellen und ihre Neuriten in vitro strukturiert werden. Zur Kontrolle der neuronalen Verbindungsrichtung muss das Auswachsen der Axone zu benachbarten Zellen dynamisch gesteuert werden, zum Beispiel über eine veränderliche Zugänglichkeit der Oberfläche. 
In dieser Arbeit wurde untersucht, ob mit thermoresponsiven Polymeren (TRP) beschichtete Zellkultursubstrate für eine dynamische Kontrolle des Auswachsens neuronaler Zellen geeignet sind. TRP können über die Temperatur von einem zellabweisenden in einen zellattraktiven Zustand geschaltet werden, womit die Zugänglichkeit der Oberfläche für Zellen dynamisch gesteuert werden kann. Die TRP-Beschichtung wurde mikrostrukturiert, um einzelne oder wenige neuronale Zellen zunächst auf der Oberfläche anzuordnen und das Auswachsen der Zellen und Neuriten über definierte TRP-Bereiche in Abhängigkeit der Temperatur zeitlich und räumlich zu kontrollieren. Das Protokoll wurde mit der neuronalen Zelllinie SH-SY5Y etabliert und auf humane induzierte Neurone übertragen. Die Anordnung der Zellen konnte bei Kultivierung im zellabweisenden Zustand des TRPs für bis zu 7 Tage aufrecht erhalten werden. Durch Schalten des TRPs in den zellattraktiven Zustand konnte das Auswachsen der Neuriten und Zellen zeitlich und räumlich induziert werden. Immunozytochemische Färbungen und Patch-Clamp-Ableitungen der Neurone demonstrierten die einfache Anwendbarkeit und Zellkompatibilität der TRP-Substrate. 
Eine präzisere räumliche Kontrolle des Auswachsens der Zellen sollte durch lokales Schalten der TRP-Beschichtung erreicht werden. Dafür wurden Mikroheizchips mit Mikroelektroden zur lokalen Jouleschen Erwärmung der Substratoberfläche entwickelt. Zur Evaluierung der generierten Temperaturprofile wurde eine Temperaturmessmethode entwickelt und die erhobenen Messwerte mit numerisch simulierten Werten abgeglichen. Die Temperaturmessmethode basiert auf einfach zu applizierenden Sol-Gel-Schichten, die den temperatursensitiven Fluoreszenzfarbstoff Rhodamin B enthalten. Sie ermöglicht oberflächennahe Temperaturmessungen in trockener und wässriger Umgebung mit hoher Orts- und Temperaturauflösung. Numerische Simulationen der Temperaturprofile korrelierten gut mit den experimentellen Daten. Auf dieser Basis konnten Geometrie und Material der Mikroelektroden hinsichtlich einer lokal stark begrenzten Temperierung optimiert werden. Ferner wurden für die Kultvierung der Zellen auf den Mikroheizchips eine Zellkulturkammer und Kontaktboard für die elektrische Kontaktierung der Mikroelektroden geschaffen. 
Die vorgestellten Ergebnisse demonstrieren erstmalig das enorme Potential thermoresponsiver Zellkultursubstrate für die zeitlich und räumlich gesteuerte Formation geordneter neuronaler Verbindungen in vitro. Zukünftig könnte dies detaillierte Studien zur neuronalen Informationsverarbeitung oder zu Neuropathologien an relevanten, humanen Zellmodellen ermöglichen.
N2  - An important goal of neurosciences is to understand the fascinating, complex and highly ordered neuronal circuits of the brain that are underlying important neuronal processes such as learning and memory, as well as neuropathologies. For detailed studies of these processes improved neuronal cell culture models that allow a reconstruction of ordered neuronal connections are crucial. Neuronal cells can be patterned in vitro with structured surface coatings of cell repellent and cell attractive substances. For controlling also the direction of neuronal cell connections the outgrowth of the axons towards neighbouring cells needs to be dynamically controlled, which can be achieved for example by surface structures that can be changed due to switchable surface properties. 
The main goal of this work was to explore if cell culture substrates with coatings of thermoresponsive polymer (TRP) are suitable for dynamically controlling the outgrowth of neuronal cells. TRPs can be switched via temperature between a cell repellent and a cell attractive state, which enables a dynamic change of surface properties. The TRP coating was microstructured in order to pattern neuronal cells and to spatio-temporally control the outgrowth of cells and neurites across defined TRP-coated areas in dependence of the temperature. The protocol was established with the neuronal cell line SH-SY5Y and transferred to human induced neuronal cells. The cell patterns could be maintained for up to 7 days of cultivation when the TRP was kept in the cell repellent state. By switching the TRP to the cell attractive state the outgrowth of neurites and cells was induced at defined time points and areas. Immunocytochemical staining and patch-clamp recordings of the neurons demonstrated the cell compatibility and easy applicability of these TRP-substrates. 
A more precise spatial control of the outgrowth of cells should be further achieved by local switching of the TRP-coating. Therefore, microheaters comprising microelectrodes were developed for locally heating the substrate surface. For evaluation of the generated temperature profiles a thermometry method was developed and the values obtained were correlated with numerically simulated data. The thermometry method is based on easily applicable sol-gel-films containing the temperature-sensitive fluorophore Rhodamine B. It allows temperature measurements close to the surface under both dry and liquid conditions with high resolution regarding space (lower µm-range) and temperature (≤ 1°C). Numerical simulations of the temperature profiles correlated well with experimental data. On this basis geometry and material of the microelectrodes were optimized with regard to locally restricted temperature changes. Furthermore, a chip environment for cultivating the cells on the microheater chips was developed comprising a cell culture chamber and a contact board for electrically contacting the microelectrodes. 
The results presented in this work demonstrate for the first time the great potential of thermoresponsive cell culture substrates for a spatio-temporally controlled formation of neuronal connections in vitro. In future this could facilitate detailed studies of information processing in neuronal networks or of neuropathologies using relevant human neuronal cell models.
KW  - neuronale Netzwerke
KW  - Mikrostrukturierung
KW  - Neuritenwachstum
KW  - thermoresponsive Polymere
KW  - Lab-on-a-chip
KW  - Rhodamin B
KW  - Thermometrie
KW  - Mikroheizung
KW  - Oberflächentemperatur
KW  - Sol-Gel
KW  - Zelladhäsionskontrolle
KW  - neuronal networks
KW  - microstructures
KW  - neurite outgrowth
KW  - thermoresponsive polymers
KW  - lab-on-a-chip
KW  - Rhodamine B
KW  - thermometry
KW  - microheating
KW  - surface temperature
KW  - sol-gel
KW  - cell adhesion control
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-436196
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wozny, Florian
T1  - Three empirical essays in health economics
T1  - Drei empirische Essays in Gesundheitsökonomik
N2  - Modern health care systems are characterized by pronounced prevention and cost-optimized treatments. This dissertation offers novel empirical evidence on how useful such measures can be. The first chapter analyzes how radiation, a main pollutant in health care, can negatively affect cognitive health. The second chapter focuses on the effect of Low Emission Zones on public heath, as air quality is the major external source of health problems. Both chapters point out potentials for preventive measures. Finally, chapter three studies how changes in treatment prices affect the reallocation of hospital resources. In the following, I briefly summarize each chapter and discuss implications for health care systems as well as other policy areas. Based on the National Educational Panel Study that is linked to data on radiation, chapter one shows that radiation can have negative long-term effects on cognitive skills, even at subclinical doses. Exploiting arguably exogenous variation in soil contamination in Germany due to the Chernobyl disaster in 1986, the findings show that people exposed to higher radiation perform significantly worse in cognitive tests 25 years later. Identification is ensured by abnormal rainfall within a critical period of ten days. The results show that the effect is stronger among older cohorts than younger cohorts, which is consistent with radiation accelerating cognitive decline as people get older. On average, a one-standarddeviation increase in the initial level of CS137 (around 30 chest x-rays) is associated with a decrease in the cognitive skills by 4.1 percent of a standard deviation (around 0.05 school years). Chapter one shows that sub-clinical levels of radiation can have negative consequences even after early childhood. This is of particular importance because most of the literature focuses on exposure very early in life, often during pregnancy. However, population exposed after birth is over 100 times larger. These results point to substantial external human capital costs of radiation which can be reduced by choices of medical procedures. There is a large potential for reductions because about one-third of all CT scans are assumed to be not medically justified (Brenner and Hall, 2007). If people receive unnecessary CT scans because of economic incentives, this chapter points to additional external costs of health care policies. Furthermore, the results can inform the cost-benefit trade-off for medically indicated procedures. Chapter two provides evidence about the effectiveness of Low Emission Zones. Low Emission Zones are typically justified by improvements in population health. However, there is little evidence about the potential health benefits from policy interventions aiming at improving air quality in inner-cities. The chapter ask how the coverage of Low Emission Zones air pollution and hospitalization, by exploiting variation in the roll out of Low Emission Zones in Germany. It combines information on the geographic coverage of Low Emission Zones with rich panel data on the universe of German hospitals over the period from 2006 to 2016 with precise information on hospital locations and the annual frequency of detailed diagnoses. In order to establish that our estimates of Low Emission Zones’ health impacts can indeed be attributed to improvements in local air quality, we use data from Germany’s official air pollution monitoring system and assign monitor locations to Low Emission Zones and test whether measures of air pollution are affected by the coverage of a Low Emission Zone. Results in chapter two confirm former results showing that the introduction of Low Emission Zones improved air quality significantly by reducing NO2 and PM10 concentrations. Furthermore, the chapter shows that hospitals which catchment areas are covered by a Low Emission Zone, diagnose significantly less air pollution related diseases, in particular by reducing the incidents of chronic diseases of the circulatory and the respiratory system. The effect is stronger before 2012, which is consistent with a general improvement in the vehicle fleet’s emission standards. Depending on the disease, a one-standard-deviation increase in the coverage of a hospitals catchment area covered by a Low Emission Zone reduces the yearly number of diagnoses up to 5 percent. These findings have strong implications for policy makers. In 2015, overall costs for health care in Germany were around 340 billion euros, of which 46 billion euros for diseases of the circulatory system, making it the most expensive type of disease caused by 2.9 million cases (Statistisches Bundesamt, 2017b). Hence, reductions in the incidence of diseases of the circulatory system may directly reduce society’s health care costs. Whereas chapter one and two study the demand-side in health care markets and thus preventive potential, chapter three analyzes the supply-side. By exploiting the same hospital panel data set as in chapter two, chapter three studies the effect of treatment price shocks on the reallocation of hospital resources in Germany. Starting in 2005, the implementation of the German-DRG-System led to general idiosyncratic treatment price shocks for individual hospitals. Thus far there is little evidence of the impact of general price shocks on the reallocation of hospital resources. Additionally, I add to the exiting literature by showing that price shocks can have persistent effects on hospital resources even when these shocks vanish. However, simple OLS regressions would underestimate the true effect, due to endogenous treatment price shocks. I implement a novel instrument variable strategy that exploits the exogenous variation in the number of days of snow in hospital catchment areas. A peculiarity of the reform allowed variation in days of snow to have a persistent impact on treatment prices. I find that treatment price increases lead to increases in input factors such as nursing staff, physicians and the range of treatments offered but to decreases in the treatment volume. This indicates supplier-induced demand. Furthermore, the probability of hospital mergers and privatization decreases. Structural differences in pre-treatment characteristics between hospitals enhance these effects. For instance, private and larger hospitals are more affected. IV estimates reveal that OLS results are biased towards zero in almost all dimensions because structural hospital differences are correlated with the reallocation of hospital resources. These results are important for several reasons. The G-DRG-Reform led to a persistent polarization of hospital resources, as some hospitals were exposed to treatment price increases, while others experienced reductions. If hospitals increase the treatment volume as a response to price reductions by offering unnecessary therapies, it has a negative impact on population wellbeing and public spending. However, results show a decrease in the range of treatments if prices decrease. Hospitals might specialize more, thus attracting more patients. From a policy perspective it is important to evaluate if such changes in the range of treatments jeopardize an adequate nationwide provision of treatments. Furthermore, the results show a decrease in the number of nurses and physicians if prices decrease. This could partly explain the nursing crisis in German hospitals. However, since hospitals specialize more they might be able to realize efficiency gains which justify reductions in input factors without loses in quality. Further research is necessary to provide evidence for the impact of the G-DRG-Reform on health care quality. Another important aspect are changes in the organizational structure. Many public hospitals have been privatized or merged. The findings show that this is at least partly driven by the G-DRG-Reform. This can again lead to a lack in services offered in some regions if merged hospitals specialize more or if hospitals are taken over by ecclesiastical organizations which do not provide all treatments due to moral conviction. Overall, this dissertation reveals large potential for preventive health care measures and helps to explain reallocation processes in the hospital sector if treatment prices change. Furthermore, its findings have potentially relevant implications for other areas of public policy. Chapter one identifies an effect of low dose radiation on cognitive health. As mankind is searching for new energy sources, nuclear power is becoming popular again. However, results of chapter one point to substantial costs of nuclear energy which have not been accounted yet. Chapter two finds strong evidence that air quality improvements by Low Emission Zones translate into health improvements, even at relatively low levels of air pollution. These findings may, for instance, be of relevance to design further policies targeted at air pollution such as diesel bans. As pointed out in chapter three, the implementation of DRG-Systems may have unintended side-effects on the reallocation of hospital resources. This may also apply to other providers in the health care sector such as resident doctors.
N2  - Moderne Gesundheitssysteme zeichnen sich sowohl durch eine ausgeprägte Prävention als auch durch kostenoptimierte Behandlungen aus. Diese Dissertation bietet neue empirische Erkenntnisse darüber, wie nützlich solche Maßnahmen sein können. Das erste Kapitel analysiert, wie Strahlung, ein Hauptschadstoff im Gesundheitswesen, die kognitive Gesundheit negativ beeinflussen kann. Das zweite Kapitel konzentriert sich auf die Auswirkungen von Umweltzonen auf die öffentliche Gesundheit, da die Luftqualität die wichtigste externe Quelle für Gesundheitsprobleme ist. Beide Kapitel zeigen Potenziale für präventive Maßnahmen auf. Schließlich wird in Kapitel drei untersucht, wie sich Änderungen von Behandlungspreisen auf die Reallokation von Krankenhausressourcen auswirken. Im Folgenden fasse ich jedes Kapitel kurz zusammen und diskutiere die Relevanz für Gesundheitssysteme und andere Politikbereiche. Basierend auf dem Nationalen Bildungspanel, welches wir mit Strahlungsdaten verknüpfen, zeigt Kapitel eins, dass Strahlung, auch in geringen Dosen, negative Langzeitwirkungen auf die kognitiven Fähigkeiten haben kann. Dazu nutzen wir die exogene Variation der Bodenkontamination in Deutschland nach der Tschernobyl-Katastrophe von 1986. Die Ergebnisse zeigen, dass Menschen, die einer höheren Strahlung ausgesetzt waren, 25 Jahre später in kognitiven Tests deutlich schlechter abschneiden. Die Identifizierung wird durch anormale Niederschläge innerhalb eines kritischen Zeitraums von zehn Tagen nach dem Reaktorunfall gewährleistet. Die Ergebnisse zeigen, dass der Effekt bei älteren Kohorten stärker ist als bei jüngeren Kohorten, was mit der Theorie übereinstimmt, dass Strahlung den altersbedingten Rückgang der kognitiven Leistungsfähigkeit beschleunigt. Im Durchschnitt ist eine Erhöhung des Anfangsniveaus von CS137 um eine Standardabweichung (ca. 30 Thoraxröntgenaufnahmen) mit einer Abnahme der kognitiven Fähigkeiten um 4,1 Prozent einer Standardabweichung verbunden (ca. 0.05 Schuljahre). Die Ergebnisse in Kapitel eins zeigen, dass geringe Strahlungswerte auch nach der frühen Kindheit negative Folgen haben können. Dies ist von besonderer Bedeutung, da sich der Großteil der Literatur auf die Exposition in sehr frühen Lebensphasen konzentriert, oft während der Schwangerschaft. Die nach der Geburt exponierte Bevölkerung ist jedoch über 100-mal größer. Diese Ergebnisse deuten auf erhebliche externe Humankapitalkosten der Strahlung hin, die zum Beispiel durch die Wahl medizinischer Verfahren reduziert werden können. Es bestehen große Reduktionspotenziale, da beispielsweise etwa ein Drittel aller CT-Scans als medizinisch nicht gerechtfertigt angesehen werden (Brenner and Hall, 2007). Unter der Annahme, dass Menschen aufgrund wirtschaftlicher Anreize unnötige CT-Scans erhalten, weist dieses Kapitel auf zusätzliche externe Kosten von Gesundheitsmaßnahmen für die Gesundheit der Patienten hin. Außerdem erweitern die Ergebnisse die Informationsgrundlage für Risiko-Nutzen-Abwägungen medizinischer Behandlungen. Kapitel zwei liefert Belege für die Wirksamkeit von Umweltzonen. Umweltzonen sind in der Regel durch eine Verbesserung der Gesundheit der Bevölkerung gerechtfertigt. Es gibt jedoch wenig Belege für den gesundheitlichen Nutzen solcher politischen Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität in Innenstädten. In dem Kapitel analysieren wir, wie sich die Ausdehnung der Umweltzonen auf die Luftverschmutzung und die Krankenhausaufenthalte auswirkt. Dazu nutzen wir zeitliche Unterschiede bei der Einführung der Umweltzonen in Deutschland. Hierfür kombinieren wir Informationen über die geografische Abdeckung der Umweltzonen mit umfangreichen Paneldaten von allen deutschen Krankenhäusern im Zeitraum von 2006 bis 2016. Die Krankenhausdaten enthalten präzise Informationen über Krankenhausstandorte und die jährliche Häufigkeit detaillierter Diagnosen. Um sicherzustellen, dass unsere Schätzungen der gesundheitlichen Auswirkungen der Umweltzonen auf eine Verbesserung der lokalen Luftqualität zurückzuführen sind, verwenden wir Daten aus dem offiziellen deutschen Luftmessnetz und ordnen den Umweltzonen Monitorstandorte zu. Hierdurch prüfen wir, ob Messungen der Luftverschmutzung durch die Abdeckung einer Umweltzone beeinflusst werden. Die Ergebnisse in Kapitel zwei bestätigen frühere Ergebnisse, die zeigen, dass die Einführung von Umweltzonen die Luftqualität
durch die Reduzierung der NO2- und PM10-Konzentrationen deutlich verbessert. Darüber hinaus zeigt das Kapitel, dass Krankenhäuser, deren Einzugsgebiete in eine Umweltzone fallen, deutlich weniger durch Luftverschmutzung bedingte Krankheiten diagnostizieren, insbesondere durch die Verringerung von chronischen Krankheiten des Kreislaufs und der Atemwege. Der Effekt ist vor 2012 stärker, was sich durch eine allgemeine Verbesserung der Abgasnormen für Fahrzeuge erklären lässt. Wird der Anteil eines Krankenhauseinzugsgebiets mit Umweltzone um eine Standardabweichung erhöht, reduziert sich die jährliche Anzahl der entsprechenden Diagnosen um bis zu 5 Prozent. Diese Ergebnisse sind für politische Entscheidungsträger von Bedeutung. Im Jahr 2015 gab Deutschland 46 Milliarden Euro für Herz-Kreislauf-Erkrankungen aus, die teuerste Krankheitsform mit 2,9 Millionen Fällen. Die Reduktion von Herz-Kreislauf-Erkrankungen würde die Gesundheitskosten der Gesellschaft unmittelbar senken. Während Kapitel eins und zwei die Nachfrageseite in Gesundheitsmärkten und damit das Präventionspotenzial untersuchen, analysiert Kapitel drei die Angebotsseite. Unter Verwendung desselben Krankenhauspaneldatensatzes wie in Kapitel zwei untersuche ich die Auswirkungen von veränderten Behandlungspreisen auf Krankenhausressourcen in Deutschland. Ab 2005 wurden die Behandlungspreise für Patienten durch das G-DRG- System umgewandelt, was bis 2010 zu allgemeinen idiosynkratischen Preisschocks für einzelne Krankenhäuser führte. Die vorhandene Literatur bildet den Effekt von allgemeinen Preisschocks auf Krankenhausressourcen jedoch nur unzureichend ab. Außerdem erweitere ich die vorhandene Literatur indem ich zeige, dass Preisänderungen auch dann langfristige Auswirkungen auf Krankenhausressourcen haben können, wenn die Preisschocks verschwinden. Einfache OLS-Regressionen würden den wahren Effekt aufgrund von endogenen Preisschocks unterschätzen. Unter Zuhilfenahme von hochauflösenden Satellitendaten nutze ich eine Instrumentenvariablenstrategie, welche exogene Schwankungen der Wetterbedingungen im Einzugsbereich von Krankenhäusern nutzt. Eine Besonderheit der Reform führt dazu, dass Abweichungen der Wetterbedingungen zum Zeitpunkt der Reformeinführung einen nachhaltigen Einfluss auf die Behandlungspreise hatten. Die Ergebnisse zeigen, dass Preiserhöhungen im Laufe der Zeit zu einem Anstieg des Pflegepersonals, von Ärzten und der Vielfalt der angebotenen Behandlungen führen, aber zu einem Rückgang des Behandlungsvolumens. Bei privaten und größeren Krankenhäusern sind die Auswirkungen stärker. Darüber hinaus sinkt die Wahrscheinlichkeit von Krankenhausfusionen und Privatisierungen. IV-Ergebnisse zeigen gegen Null verzerrte OLS-Schätzungen in fast allen Dimensionen, da strukturelle Krankenhausunterschiede mit der Reallokation von Ressourcen korreliert sind. Diese Ergebnisse sind aus mehreren Gründen wichtig. Die G-DRG-Reform führte zu einer anhaltenden Polarisation von Krankenhausressourcen, da Krankenhäuser sowohl Preisanstiege als auch Preissenkungen erfuhren. Wenn Krankenhäuser das Behandlungsvolumen durch unnötige Therapien erhöhen, hat das negative Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit der Bevölkerung und die öffentlichen Ausgaben. Andererseits zeigen die Ergebnisse einen Rückgang der Bandbreite der angebotenen Behandlungen bei sinkenden Preisen. Krankenhäuser könnten sich stärker spezialisieren und so mehr Patienten anziehen. Aus politischer Sicht ist es wichtig zu beurteilen, ob solche Veränderungen in der Vielfalt der angebotenen Behandlungen eine angemessene flächendeckende Versorgung gefährden. Des Weiteren zeigen die Ergebnisse einen Rückgang der Zahl der Krankenschwestern und Ärzte, wenn die Preise sinken. Dies könnte die Pflegekrise, welche die Bundesregierung in Deutschland beschreibt, teilweise erklären. Da sich die Krankenhäuser jedoch stärker spezialisieren, können sie möglicherweise Effizienzsteigerungen erzielen, die eine Verringerung der Inputfaktoren rechtfertigen, ohne an Qualität zu verlieren. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um die Auswirkungen auf die Qualität der Gesundheitsversorgung nachzuweisen. Ein weiterer wichtiger Aspekt sind Veränderungen in der Organisationsstruktur. Viele öffentliche Krankenhäuser werden privatisiert oder mit anderen Krankenhäusern fusioniert. Meine Ergebnisse zeigen, dass dies zumindest teilweise auf die G-DRG-Reform zurückzuführen ist. Dies kann zu einem Mangel an angebotenen Behandlungen in einigen Regionen führen, wenn sich fusionierte Krankenhäuser spezialisieren oder wenn Krankenhäuser von kirchlichen Organisationen übernommen werden, die aus moralischen Gründen nicht alle Behandlungen anbieten. Insgesamt unterstreicht diese Dissertation das große Potenzial von Gesundheitsvorsorgemaßnahmen und hilft, Reallokationsprozesse im Krankenhaussektor zu erklären. Darüber hinaus haben die Ergebnisse potenziell relevante Auswirkungen auf andere Bereiche der Politik. Kapitel Eins identifiziert einen Einfluss von geringer Radioaktivität auf die kognitive Gesundheit. Auf der Suche nach neuen Energiequellen wird die Kernenergie wieder populär. Die Ergebnisse von Kapitel Eins deuten jedoch auf erhebliche Kosten von Kernenergie hin, die in der aktuellen Debatte noch nicht berücksichtigt wurden. Kapitel Zwei findet starke Hinweise darauf, dass die Verbesserung der Luftqualität durch Umweltzonen, selbst bei relativ geringer Luftverschmutzung, zu einer Verbesserung der Gesundheit führt. Diese Ergebnisse können für die Einführung weiterer Maßnahmen zur Bekämpfung der Luftverschmutzung von Bedeutung sein, wie beispielsweise Fahrverbote für Dieselfahrzeuge. Wie in Kapitel Drei dargelegt, kann die Einführung von DRG-Systemen unbeabsichtigte Effekte bei der Reallokation von Krankenhausressourcen haben. Dies kann auch für andere Anbieter im Gesundheitswesen wie niedergelassene Ärzte gelten.
KW  - health economics
KW  - managment
KW  - hospital
KW  - Gesundheitsökonomik
KW  - Management
KW  - Krankenhaus
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-469910
ER  - 
TY  - THES
A1  - Angwenyi, David
T1  - Time-continuous state and parameter estimation with application to hyperbolic SPDEs
T1  - Zeitkontinuierliche Zustands- und Parameterschätzung bei Anwendung auf hyperbolische SPDEs
N2  - Data assimilation has been an active area of research in recent years, owing to its wide utility. At the core of data assimilation are filtering, prediction, and smoothing procedures. Filtering entails incorporation of measurements' information into the model to gain more insight into a given state governed by a noisy state space model. Most natural laws are governed by time-continuous nonlinear models. For the most part, the knowledge available about a model is incomplete; and hence uncertainties are approximated by means of probabilities. Time-continuous filtering, therefore, holds promise for wider usefulness, for it offers a means of combining noisy measurements with imperfect model to provide more insight on a given state. 

The solution to time-continuous nonlinear Gaussian filtering problem is provided for by the Kushner-Stratonovich equation. Unfortunately, the Kushner-Stratonovich equation lacks a closed-form solution. Moreover, the numerical approximations based on Taylor expansion above third order are fraught with computational complications. For this reason, numerical methods based on Monte Carlo methods have been resorted to. Chief among these methods are sequential Monte-Carlo methods (or particle filters), for they allow for online assimilation of data. Particle filters are not without challenges: they suffer from particle degeneracy, sample impoverishment, and computational costs arising from resampling. 

The goal of this thesis is to:— i) Review the derivation of Kushner-Stratonovich equation from first principles and its extant numerical approximation methods, ii) Study the feedback particle filters as a way of avoiding resampling in particle filters, iii) Study joint state and parameter estimation in time-continuous settings, iv) Apply the notions studied to linear hyperbolic stochastic differential equations. 

The interconnection between Itô integrals and stochastic partial differential equations and those of Stratonovich is introduced in anticipation of feedback particle filters. With these ideas and motivated by the variants of ensemble Kalman-Bucy filters founded on the structure of the innovation process, a feedback particle filter with randomly perturbed innovation is proposed. Moreover, feedback particle filters based on coupling of prediction and analysis measures are proposed. They register a better performance than the bootstrap particle filter at lower ensemble sizes. 

We study joint state and parameter estimation, both by means of extended state spaces and by use of dual filters. Feedback particle filters seem to perform well in both cases. Finally, we apply joint state and parameter estimation in the advection and wave equation, whose velocity is spatially varying. Two methods are employed: Metropolis Hastings with filter likelihood and a dual filter comprising of Kalman-Bucy filter and ensemble Kalman-Bucy filter. The former performs better than the latter.
N2  - Die Datenassimilation war in den letzten Jahren aufgrund ihres breiten Nutzens ein aktives Forschungsgebiet. Im Zentrum der Datenassimilation stehen Filter-, Vorhersage- und Glättungsverfahren. Die Filterung beinhaltet die Einbeziehung von Messinformationen in das Modell, um einen besseren Einblick in einen gegebenen Zustand zu erhalten, der durch ein verrauschtes Zustandsraummodell gesteuert wird. Die meisten Naturgesetze werden von zeitkontinuierlichen nichtlinearen Modellen bestimmt. Das verfügbare Wissen über ein Modell ist größtenteils unvollständig; und daher werden Unsicherheiten mittels Wahrscheinlichkeiten angenähert. Die zeitkontinuierliche Filterung verspricht daher eine größere Nützlichkeit, denn sie bietet die Möglichkeit, verrauschte Messungen mit einem unvollkommenen Modell zu kombinieren, um mehr Einblick in einen bestimmten Zustand zu erhalten.


Das Problem der zeitkontinuierlichen nichtlinearen Gaußschen Filterung wird durch die Kushner-Stratonovich-Gleichung gelöst. Leider fehlt der Kushner-Stratonovich-Gleichung eine geschlossene Lösung. Darüber hinaus sind die numerischen Näherungen, die auf der Taylor-Erweiterung über der dritten Ordnung basieren, mit rechnerischen Komplikationen behaftet. Aus diesem Grund wurde auf numerische Methoden zurückgegriffen, die auf Monte-Carlo-Methoden basieren. Die wichtigsten dieser Methoden sind sequentielle Monte-Carlo-Methoden (oder Partikelfilter), da sie die Online-Assimilation von Daten ermöglichen. Partikelfilter sind nicht unproblematisch: Sie leiden unter Partikelentartung, Probenverarmung und Rechenkosten, die sich aus der Neuabtastung ergeben.


Das Ziel dieser Arbeit ist es, i) die Ableitung der Kushner-Stratonovich-Gleichung aus den ersten Prinzipien und ihre vorhandenen numerischen Approximationsmethoden zu überprüfen, ii) die Rückkopplungs-Partikelfilter zu untersuchen, um eine Neuabtastung in Partikelfiltern zu vermeiden, iii) Studieren Sie die Zustands- und Parameterschätzung in zeitkontinuierlichen Einstellungen, iv) Wenden Sie die untersuchten Begriffe auf lineare hyperbolische stochastische Differentialgleichungen an.


Die Verbindung zwischen Itô Integralen und stochastischen partiellen Differentialgleichungen und denen von Stratonovich wird in Erwartung von Rückkopplungs-Partikelfiltern eingeführt. Mit diesen Ideen und motiviert durch die Varianten von Kalman-Bucy-Filtern, die auf der Struktur des Innovationsprozesses gegründet, wird ein Feedback-Partikelfilter mit zufällig gestörter Innovation vorgeschlagen. Darüber hinaus werden Rückkopplungspartikelfilter basierend auf der Kopplung von Vorhersage- und Analysemaßnahmen vorgeschlagen. Diese Feedback-Partikelfiltern haben eine bessere Leistung als der Bootstrap-Partikelfilter bei niedrigeren Ensemble-Größen.


Wir untersuchen gemeinsame Zustands- und Parameterschätzungen, sowohl durch erweiterte Zustandsräume als auch durch Verwendung von Doppelfiltern. Rückkopplungs-Partikelfilter scheinen in beiden Fällen gut zu funktionieren. Schließlich wenden wir eine gemeinsame Zustands- und Parameterschätzung in der Advektions-und Wellengleichung an, deren Geschwindigkeit räumlich variiert. Es werden zwei Verfahren verwendet: Metropolis-Hastings mit Filterwahrscheinlichkeit und ein Doppelfilter bestehend aus Kalman-Bucy-Filter und Ensemble-Kalman-Bucy-Filter. Ersteres schneidet besser ab als letzteres.
KW  - state estimation
KW  - filtering
KW  - parameter estimation
KW  - Zustandsschätzung
KW  - Filterung
KW  - Parameter Schätzung
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-436542
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bieri, Pascal
T1  - Topmanager im Kreuzfeuer ihrer Dilemmata
T1  - Top managers in the crossfire of their dilemmas
BT  - Ursachen, Bewältigungsstrategien und Resultate von empfundenen Dilemmata im Habitat der Schweizer Topmanager sowie das Kontinuum derer Typen in Bezug auf Dilemmata-Arten
BT  - causes, coping strategies and results of perceived dilemmas in the habitat of Swiss top managers as well as the continuum of their types in relation to species of dilemmas
N2  - Die vorliegende Forschungsarbeit untersucht den Umgang mit Dilemmata von Topmanagern. Dilemmata sind ein alltägliches Geschäft im Topmanagement. Die entsprechenden Akteure sind daher immer wieder mit diesen konfrontiert und mit ihnen umzugehen, gehört gewissermaßen zu ihrer Berufsbeschreibung. Hinzu kommen Dilemmata im nicht direkt geschäftlichen Bereich, wie zum Beispiel jene zwischen Familien- und Arbeitszeit. Doch stellt dieses Feld ein kaum untersuchtes Forschungsgebiet dar. Während Dilemmata in anderen Bereichen eine zunehmende Aufmerksamkeit erfuhren, wurden deren Besonderheiten im Topmanagement genauso wenig differenziert betrachtet wie zugehörige Umgangsweisen. Theorie und Praxis stellen bezüglich Dilemmata von Topmanagern vor allem einen Gegensatz dar, beziehungsweise fehlt es an einer theoretischen Fundierung der Empirie. Diesem Umstand wird mittels dieser Studie begegnet. Auf der Grundlage einer differenzierten und breiten Erfassung von Theorien zu Dilemmata, so diese auch noch nicht auf Topmanager bezogen wurden, und einer empirischen Erhebung, die im Mittelpunkt dieser Arbeit stehen, soll das Feld Dilemmata von Topmanagern der Forschung geöffnet werden. Empirische Grundlage sind vor allem narrative Interviews mit Topmanagern über ihre Dilemmata-Wahrnehmung, ausgemachte Ursachen, Umgangsweisen und Resultate. Dies erlaubt es, Topmanagertypen sowie Dilemmata-Arten, mit denen sie konfrontiert sind oder waren, analytisch herauszuarbeiten. Angesichts der Praxisrelevanz von Dilemmata von Topmanagern wird jedoch nicht nur ein theoretisches Modell zu dieser Thematik erarbeitet, es werden auch Reflexionen auf die Praxis in Form von Handlungsempfehlungen vorgenommen. Schließlich gilt es, die allgemeine Theorie zu Dilemmata, ohne konkreten Bezug zu Topmanagern, mit den theoretischen Erkenntnissen dieser Studie auf empirischer Basis zu kontrastieren. Dabei wird im Rahmen der empirischen Erfassung und Auswertung dem Ansatz der Grounded-Theory-Methodologie gefolgt.
N2  - This scientific study examines the handling of dilemmas of top managers. Handling dilemmas is daily business of top managers, again and again they are confronted with various dilemmas. But handling dilemmas is not only part of the job description of top managers, they also must handle dilemmas out of their direct business, as between family and business time. But this area has not been focused on in studies so far; while dilemmas in general have been broadly studied and were in the focus of attention in different scientific areas, they and their handling have not been studied in connection with top managers. Here, theory and practice are far away from each other; it lacks a theoretical base for the empirical handling of dilemmas of top managers. This circumstance is tackled by this study, which is based on a broad and differentiated discussion of theories about dilemmas, even though they are not directly linked to top management. What follows is an empirical study as centre of this work to bring the field of dilemma of top managers into scientific focus, based on narrative interviews with top managers. With the interviews it is possible to analyze the perception of dilemmas of top managers, see causes of dilemmas, ways to handle them and their results. Building on this, types of top managers can be distinguished from each other as well as kinds of dilemmas they are confronted with respectively have been confronted with. Considering the relevance of the topic of dilemmas for the practice of top managers, in the end not only a theoretical model shall be developed based on the empirical data, but reflections towards practice shall be undertaken in form of recommended procedures. Finally, the covered general theory about dilemmas, without explicit connection to top managers, is to be contrasted with the theoretical insights based on the empiricism of this study. Behind the empirical analysis here stands a Grounded Theory Methodology approach.
KW  - Topmanager
KW  - Dilemmata
KW  - Dilemma
KW  - Topmanager Typen
KW  - Dilemmata Arten
KW  - Ursachen
KW  - Bewältigungsstrategien
KW  - Resultate
KW  - Kontinuum
KW  - top manager
KW  - dilemma
KW  - dilemmas
KW  - top manager types
KW  - dilemmas species
KW  - causes
KW  - coping strategies
KW  - results
KW  - continuum
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-441062
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gawron, Marian
T1  - Towards automated advanced vulnerability analysis
N2  - The identification of vulnerabilities in IT infrastructures is a crucial problem in enhancing the security, because many incidents resulted from already known vulnerabilities, which could have been resolved. Thus, the initial identification of vulnerabilities has to be used to directly resolve the related weaknesses and mitigate attack possibilities. The nature of vulnerability information requires a collection and normalization of the information prior to any utilization, because the information is widely distributed in different sources with their unique formats. Therefore, the comprehensive vulnerability model was defined and different sources have been integrated into one database. Furthermore, different analytic approaches have been designed and implemented into the HPI-VDB, which directly benefit from the comprehensive vulnerability model and especially from the logical preconditions and postconditions.
Firstly, different approaches to detect vulnerabilities in both IT systems of average users and corporate networks of large companies are presented. Therefore, the approaches mainly focus on the identification of all installed applications, since it is a fundamental step in the detection. This detection is realized differently depending on the target use-case. Thus, the experience of the user, as well as the layout and possibilities of the target infrastructure are considered. Furthermore, a passive lightweight detection approach was invented that utilizes existing information on corporate networks to identify applications. 
In addition, two different approaches to represent the results using attack graphs are illustrated in the comparison between traditional attack graphs and a simplistic graph version, which was integrated into the database as well. The implementation of those use-cases for vulnerability information especially considers the usability. Beside the analytic approaches, the high data quality of the vulnerability information had to be achieved and guaranteed. The different problems of receiving incomplete or unreliable information for the vulnerabilities are addressed with different correction mechanisms. The corrections can be carried out with correlation or lookup mechanisms in reliable sources or identifier dictionaries. Furthermore, a machine learning based verification procedure was presented that allows an automatic derivation of important characteristics from the textual description of the vulnerabilities.
N2  - Die Erkennung von Schwachstellen ist ein schwerwiegendes Problem bei der Absicherung von modernen IT-Systemen. Mehrere Sicherheitsvorfälle hätten durch die vorherige Erkennung von Schwachstellen verhindert werden können, da in diesen Vorfällen bereits bekannte Schwachstellen ausgenutzt wurden. Der Stellenwert der Sicherheit von IT Systemen nimmt immer weiter zu, was auch mit der Aufmerksamkeit, die seit kurzem auf die Sicherheit gelegt wird, zu begründen ist. Somit nimmt auch der Stellenwert einer Schwachstellenanalyse der IT Systeme immer mehr zu, da hierdurch potenzielle Angriffe verhindert und Sicherheitslücken geschlossen werden können. Die Informationen über Sicherheitslücken liegen in verschiedenen Quellen in unterschiedlichen Formaten vor. Aus diesem Grund wird eine Normalisierungsmethode benötigt, um die verschiedenen Informationen in ein einheitliches Format zu bringen. Das damit erzeugte Datenmodell wird in der HPI-VDB gespeichert, in die auch darauf aufbauende Analyseansätze integriert wurden. Diese Analysemethoden profitieren direkt von den Eigenschaften des Datenmodells, das maschinenlesbare Vor- und Nachbedingungen enthält. 
Zunächst wurden verschiedene Methoden zur Erkennung von Schwachstellen in IT Systemen von durchschnittlichen Nutzern und auch in Systemen von großen Firmen entwickelt. Hierbei wird der Identifikation der installierten Programme die größte Aufmerksamkeit beigemessen, da es der grundlegende Bestandteil der Erkennung von Schwachstellen ist. Für die Ansätze wird weiterhin die Erfahrung des Nutzers und die Eigenschaften der Zielumgebung berücksichtigt. 
Zusätzlich wurden zwei weitere Ansätze zur Repräsentation der Ergebnisse integriert. Hierfür wurden traditionelle Angriffsgraphen mit einer vereinfachten Variante verglichen, die auch in die Datenbank integriert wurde. Des Weiteren spielt die Datenqualität eine wichtige Rolle, da die Effizienz der Analysemethoden von der Qualität der Informationen abhängt. Deshalb wurden Probleme wie Unvollständigkeit und Unzuverlässigkeit der Informationen mit verschiedenen Korrekturansätzen bewältigt. Diese Korrekturen werden mithilfe von Korrelationen und Maschinellem Lernen bewerkstelligt, wobei die automatische Ausführbarkeit eine grundlegende Anforderung darstellt.
KW  - IT-security
KW  - vulnerability
KW  - analysis
KW  - IT-Sicherheit
KW  - Schwachstelle
KW  - Analyse
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-426352
ER  - 
TY  - THES
A1  - Peter, Franziska
T1  - Transition to synchrony in finite Kuramoto ensembles
T1  - Synchronisationsübergang in endlichen Kuramoto-Ensembles
N2  - Synchronisation – die Annäherung der Rhythmen gekoppelter selbst oszillierender Systeme – ist ein faszinierendes dynamisches Phänomen, das in vielen biologischen, sozialen und technischen Systemen auftritt.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Synchronisation in endlichen Ensembles schwach gekoppelter selbst-erhaltender Oszillatoren mit unterschiedlichen natürlichen Frequenzen.
Das Standardmodell für dieses kollektive Phänomen ist das Kuramoto-Modell – unter anderem aufgrund seiner Lösbarkeit im thermodynamischen Limes unendlich vieler Oszillatoren. Ähnlich einem thermodynamischen Phasenübergang zeigt im Fall unendlich vieler Oszillatoren ein Ordnungsparameter den Übergang von Inkohärenz zu einem partiell synchronen Zustand an, in dem ein Teil der Oszillatoren mit einer gemeinsamen Frequenz rotiert. Im endlichen Fall treten Fluktuationen auf.
In dieser Arbeit betrachten wir den bisher wenig beachteten Fall von bis zu wenigen hundert Oszillatoren, unter denen vergleichbar starke Fluktuationen auftreten, bei denen aber ein Vergleich zu Frequenzverteilungen im unendlichen Fall möglich ist.
Zunächst definieren wir einen alternativen Ordnungsparameter zur Feststellung einer kollektiven Mode im endlichen Kuramoto-Modell. Dann prüfen wir die Abhängigkeit des Synchronisationsgrades und der mittleren Rotationsfrequenz der kollektiven Mode von Eigenschaften der natürlichen Frequenzverteilung für verschiedene Kopplungsstärken.
Wir stellen dabei zunächst numerisch fest, dass der Synchronisationsgrad stark von der Form der Verteilung (gemessen durch die Kurtosis) und die Rotationsfrequenz der kollektiven Mode stark von der Asymmetrie der Verteilung (gemessen durch die Schiefe) der natürlichen Frequenzen abhängt. Beides können wir im thermodynamischen Limes analytisch verifizieren.
Mit diesen Ergebnissen können wir Erkenntnisse anderer Autoren besser verstehen und verallgemeinern. Etwas abseits des roten Fadens dieser Arbeit finden wir außerdem einen analytischen Ausdruck für die Volumenkontraktion im Phasenraum.
Der zweite Teil der Arbeit konzentriert sich auf den ordnenden Effekt von Fluktuationen, die durch die Endlichkeit des Systems zustande kommen. Im unendlichen Modell sind die Oszillatoren eindeutig in kohärent und inkohärent und damit in geordnet und ungeordnet getrennt. Im endlichen Fall können die auftretenden Fluktuationen zusätzliche Ordnung unter den asynchronen Oszillatoren erzeugen. Das grundlegende Prinzip, die rauschinduzierte Synchronisation, ist aus einer Reihe von Publikationen bekannt. Unter den gekoppelten Oszillatoren nähern sich die Phasen aufgrund der Fluktuationen des Ordnungsparameters an, wie wir einerseits direkt numerisch zeigen und andererseits mit einem Synchronisationsmaß aus der gerichteten Statistik zwischen Paaren passiver Oszillatoren nachweisen.
Wir bestimmen die Abhängigkeit dieses Synchronisationsmaßes vom Verhältnis von paarweiser natürlicher Frequenzdifferenz zur Varianz der Fluktuationen. Dabei finden wir eine gute Übereinstimmung mit einem einfachen analytischen Modell, in welchem wir die deterministischen Fluktuationen des Ordnungsparameters durch weißes Rauschen ersetzen.
N2  - Synchronization – the adjustment of rhythms among coupled self-oscillatory systems – is a fascinating dynamical phenomenon found in many biological, social, and technical systems.
The present thesis deals with synchronization in finite ensembles of weakly coupled self-sustained oscillators with distributed frequencies.
The standard model for the description of this collective phenomenon is the Kuramoto model – partly due to its analytical tractability in the thermodynamic limit of infinitely many oscillators. Similar to a phase transition in the thermodynamic limit, an order parameter indicates the transition from incoherence to a partially synchronized state. In the latter, a part of the oscillators rotates at a common frequency. In the finite case, fluctuations occur, originating from the quenched noise of the finite natural frequency sample.
We study intermediate ensembles of a few hundred oscillators in which fluctuations are comparably strong but which also allow for a comparison to frequency distributions in the infinite limit.
First, we define an alternative order parameter for the indication of a collective mode in the finite case. Then we test the dependence of the degree of synchronization and the mean rotation frequency of the collective mode on different characteristics for different coupling strengths.
We find, first numerically, that the degree of synchronization depends strongly on the form (quantified by kurtosis) of the natural frequency sample and the rotation frequency of the collective mode depends on the asymmetry (quantified by skewness) of the sample. Both findings are verified in the infinite limit.
With these findings, we better understand and generalize observations of other authors. A bit aside of the general line of thoughts, we find an analytical expression for the volume contraction in phase space.
The second part of this thesis concentrates on an ordering effect of the finite-size fluctuations. In the infinite limit, the oscillators are separated into coherent and incoherent thus ordered and disordered oscillators. In finite ensembles, finite-size fluctuations can generate additional order among the asynchronous oscillators. The basic principle – noise-induced synchronization – is known from several recent papers. Among coupled oscillators, phases are pushed together by the order parameter fluctuations, as we on the one hand show directly and on the other hand quantify with a synchronization measure from directed statistics between pairs of passive oscillators.
We determine the dependence of this synchronization measure from the ratio of pairwise natural frequency difference and variance of the order parameter fluctuations. We find a good agreement with a simple analytical model, in which we replace the deterministic fluctuations of the order parameter by white noise.
KW  - synchronization
KW  - Kuramoto model
KW  - finite size
KW  - phase transition
KW  - dynamical systems
KW  - networks
KW  - Synchronisation
KW  - Kuramoto-Modell
KW  - endliche Ensembles
KW  - Phasenübergang
KW  - dynamische Systeme
KW  - Netzwerke
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-429168
ER  - 
TY  - THES
A1  - Lefebvre, Marie G.
T1  - Two stages of skarn formation - two tin enrichments
T1  - Zwei Stufen der Skarn-Bildung - zwei Phasen der Zinnmobilisierung
BT  - the Hämmerlein polymetallic skarn deposit, western Erzgebirge, Germany
BT  - die polymetallische Skarnablagerung Hämmerlein, West Erzgebirge, Deutschland
N2  - Skarn deposits are found on every continents and were formed at different times from Precambrian to Tertiary. Typically, the formation of a skarn is induced by a granitic intrusion in carbonates-rich sedimentary rocks. During contact metamorphism, fluids derived from the granite interact with the sedimentary host rocks, which results in the formation of calc-silicate minerals at the expense of carbonates. Those newly formed minerals generally develop in a metamorphic zoned aureole with garnet in the proximal and pyroxene in the distal zone. Ore elements contained in magmatic fluids are precipitated due to the change in fluid composition. The temperature decrease of the entire system, due to the cooling of magmatic fluids and the entering of meteoric water, allows retrogression of some prograde minerals.
The Hämmerlein skarn deposit has a multi-stage history with a skarn formation during regional metamorphism and a retrogression of primary skarn minerals during the granitic intrusion. Tin was mobilized during both events. The 340 Ma old tin-bearing skarn minerals show that tin was present in sediments before the granite intrusion, and that the first Sn enrichment occurred during the skarn formation by regional metamorphism fluids. In a second step at ca. 320 Ma, tin-bearing fluids were produced with the intrusion of the Eibenstock granite. Tin, which has been added by the granite and remobilized from skarn calc-silicates, precipitated as cassiterite.
Compared to clay or marl, the skarn is enriched in Sn, W, In, Zn, and Cu. These metals have been supplied during both regional metamorphism and granite emplacement. In addition, the several isotopic and chemical data of skarn samples show that the granite selectively added elements such as Sn, and that there was no visible granitic contribution to the sedimentary signature of the skarn
The example of Hämmerlein shows that it is possible to form a tin-rich skarn without associated granite when tin has already been transported from tin-bearing sediments during regional metamorphism by aqueous metamorphic fluids. These skarns are economically not interesting if tin is only contained in the skarn minerals. Later alteration of the skarn (the heat and fluid source is not necessarily a granite), however, can lead to the formation of secondary cassiterite (SnO2), with which the skarn can become economically highly interesting.
N2  - Skarn-Lagerstätten befinden sich auf allen Kontinenten und wurden zu unterschiedlichen Zeiten vom Präkambrium bis zum Tertiär gebildet. Typischerweise wird die Bildung eines Skarns durch die Intrusion eines Granits in karbonatreiche Sedimentgesteine induziert. Während der Kontaktmetamorphose reagieren die Fluide aus dem Granit mit dem sedimentären Wirtgestein, was zur Bildung von Kalksilikaten auf Kosten von Karbonaten führt. Diese neu gebildeten Minerale entwickeln sich im Allgemeinen in einer metamorph zonierten Aureole mit Granat im proximalen und Pyroxen im distalen Bereich. Erzelemente die in magmatischen Fluiden enthalten sind werden aufgrund der veränderten Fluidzusammensetzung ausgefällt. Die Temperaturabsenkung des gesamten Systems, hervorgerufen durch die Abkühlung von magmatischen Fluiden sowie durch das Eindringen meteorischen Wassers, führen zu teilweisen oder vollständigen Umwandlung prograder Minerale. 
Die Skarn-Lagerstätte Hämmerlein hat eine mehrstufige Geschichte mit Skarnsbildung während der regionalen Metamorphose und Retrogression der primären Skarn-Minerale während der Intrusion von Graniten. Zinn wurde während beiden Ereignissen mobilisiert. Die 340 Ma alten zinnhaltigen Skarnminerale zeigen, dass Zinn in Sedimenten bereits vor dem Graniteintrag vorhanden war, und dass die erste Sn-Anreicherung während der Bildung des Skarns durch Fluide der Regionalmetamorphose stattfand. In einem zweiten Schritt um 320 Ma wurden Zinn-haltige Fluide durch die Intrusion des Eibenstockgranits freigesetzt. Diese Fluide überprägten den Skarn. Das freisetzen und das neu zugefügte Zinn ist in Kassiterit gebunden und führten dem System zusätzliches Zinn zu, wobei Zinn aus den Skarn-Kalksilikaten remobilisiert wurde. 
Im Vergleich zu Tonstein oder Mergel sind die Skarn mit Sn, W, In, Zn, und Cu angereichet. Diese Metalle sind während der Regionalmetamorphose und der Granitplatznahme zu unterschiedlichen Teilen zugeführt worden. Darüber hinaus zeigen die verschiedenen isotopen und chemischen Daten der Skarn-Proben, dass der Granit selektiv einige Elemente wie Sn hinzugefügt, und dass es keinen sichtbar granitischen Beitrag zur sedimentären Signatur des Skarns gab. 
Das Beispiel Hämmerlein zeigt, dass es möglich ist einen zinnreichen Skarn ohne zugehörigen Granit zu bilden, wenn Zinn von zinnhaltigen Sedimenten während einer Regionalmetamorphose mit wässrigen metamorphen Fluiden transportiert worden ist. Diese Skarne sind wirtschaftlich uninterssant wenn das Zinn nur in den Skarn-Mineralen enthalten ist. Spätere Umwandlung des Skarns (die Quelle der Wärme und Fluiden ist nicht unbedingt ein Granit) kann jedoch zur Bildung von sekundärem Kassiterite (SnO2) führen, womit der Skarn plötzlich wirtschaftlich hoch interessant sein kann.
KW  - Hämmerlein
KW  - skarn
KW  - tin
KW  - ore deposit
KW  - geochronology
KW  - lithium
KW  - boron
KW  - Hämmerlein
KW  - Skarn
KW  - Zinn
KW  - Lagerstätte
KW  - Geochronologie
KW  - Lithium
KW  - Bor
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-427178
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TY  - THES
A1  - Willig, Lisa
T1  - Ultrafast magneto-optical studies of remagnetisation dynamics in transition metals
T1  - Ultraschnelle Magneto-Optische Studien der Remagnetisierungsdynamik von Übergangsmetallen
N2  - Ultrafast magnetisation dynamics have been investigated intensely for two decades. The recovery process after demagnetisation, however, was rarely studied experimentally and discussed in detail. The focus of this work lies on the investigation of the magnetisation on long timescales after laser excitation. It combines two ultrafast time resolved methods to study the relaxation of the magnetic and lattice system after excitation with a high fluence ultrashort laser pulse. The magnetic system is investigated by time resolved measurements of the magneto-optical Kerr effect. The experimental setup has been implemented in the scope of this work. The lattice dynamics were obtained with ultrafast X-ray diffraction. The combination of both techniques leads to a better understanding of the mechanisms involved in magnetisation recovery from a non-equilibrium condition. Three different groups of samples are investigated in this work: Thin Nickel layers capped with nonmagnetic materials, a continuous sample of the ordered L10 phase of Iron Platinum and a sample consisting of Iron Platinum nanoparticles embedded in a carbon matrix. The study of the remagnetisation reveals a general trend for all of the samples: The remagnetisation process can be described by two time dependences. A first exponential recovery that slows down with an increasing amount of energy absorbed in the system until an approximately linear time dependence is observed. This is followed by a second exponential recovery. In case of low fluence excitation, the first recovery is faster than the second. With increasing fluence the first recovery is slowed down and can be described as a linear function. If the pump-induced temperature increase in the sample is sufficiently high, a phase transition to a paramagnetic state is observed. In the remagnetisation process, the transition into the ferromagnetic state is characterised by a distinct transition between the linear and exponential recovery. From the combination of the transient lattice temperature Tp(t) obtained from ultrafast X-ray measurements and magnetisation M(t) gained from magneto-optical measurements we construct the transient magnetisation versus temperature relations M(Tp). If the lattice temperature remains below the Curie temperature the remagnetisation curve M(Tp) is linear and stays below the M(T) curve in equilibrium in the continuous transition metal layers. When the sample is heated above phase transition, the remagnetisation converges towards the static temperature dependence. For the granular Iron Platinum sample the M(Tp) curves for different fluences coincide, i.e. the remagnetisation follows a similar path irrespective of the initial laser-induced temperature jump.
N2  - Ultraschnelle Magnetisierungsdynamiken wurden in den letzten zwei Jahrzehnten intensiv untersucht. Hingegen der Wiederherstellungsprozess der Magnetisierung nach einer ultraschnellen Demagnetisierung wird selten experimentell untersucht und im Detail diskutiert. Der Fokus dieser Arbeit liegt auf der Untersuchung der Magnetisierung auf langen Zeitskalen nach der Anregung durch einen Laserpuls. Dazu werden zwei ultraschnelle zeitaufgelöste Techniken verwendet, um die Relaxierung von dem magnetischen System und dem System des Gitters nach Anregung mit einem hochenergetischen ultrakurzen Laserpuls zu untersuchen. Das magnetische System wurde untersucht mithilfe von Messungen des zeitaufgelösten magneto-optischen Kerr Effekts. Der experimentelle Aufbau wurde im Rahmen dieser Arbeit entwickelt. Die Gitterdynamik wurde mittels ultraschneller Röntgendiffraktometrie aufgenommen. Die Kombination beider Techniken liefert ein besseres Verständnis von den Prozessen involviert in Magnetisierungsrelaxation aus einem Nicht-Gleichgewichtszustand. Drei unterschiedliche Probensysteme wurden im Rahmen dieser Arbeit untersucht: Dünne Nickel Schichten umgeben von nicht-magnetischen Schichten, eine kontinuierliche Schicht aus einer Eisen Platin Legierung und eine Probe bestehend aus Eisen Platin Nanopartikeln eingebettet in einer Kohlenstoffmatrix. Die Studie der Remagnetisierung zeigt einen generellen Trend für alle diese Systeme auf: Der Remagnetisierungsprozess kann mit zwei Zeitabhängikeiten beschrieben werden. Eine erste exponentielle Zeitabhängigkeit, die mit zunehmender Menge an absorbierter Energie verlangsamt wird bis ein lineares Verhalten beobachtet wird. Darauf folgend gibt es eine zweite exponentielle funktionale Abhängigkeit in der Zeit. Im Falle einer geringen Energieabsorption ist die erste Remagnetisierung schneller als die zweite. Mit steigender Fluenz wird die Remagnetisierung in der ersten Zeitabhängigkeit verlangsamt und kann als lineare Funktion beschrieben werden. Wenn der durch den Pump Puls induzierte Temperatursprung in der Probe ausreichend groß ist, wird ein Phasenübergang in die paramagnetische Phase beobachtet. In dem Remagnetisierungsprozess wird dieser Übergang durch einen deutlich sichtbaren Wechsel zwischen linearem und exponentiellen Verhalten sichtbar. Mithilfe der Kombination aus der von Rötngendaten gewonnener Gittertemperatur Tp(t) und der Magnetisierung M(t) erhalten wir die zeitliche Abhängigkeit der Magnetisierung von der Gittertemperatur M(Tp). Falls die Gittertemperatur unter der Curietemperatur bleibt, ist die Remagnetisierungskurve M(Tp) linear und bleibt unterhalb der statischen Gleichgewichtskurve M(T) für die kontinuierlichen Übergangsmetalle. Wenn die Probe über den Phasenübergang geheizt wird, nähert sich die Remagnetisierung der statischen Kurve an. Die transiente Remagnetisierungskurven M(Tp) der granularen Eisen Platin Probe folgen immer einem der statischen Magnetisierungskurve ähnlichen Verlauf, unabhängig von dem laser-induzierten Temperatursprung.
KW  - ultrafast dynamics
KW  - remagnetization
KW  - magnetization dynamics
KW  - transition metals
KW  - condensed matter
KW  - ultraschnelle Dynamik
KW  - magneto-optics
KW  - Magneto-Optik
KW  - Remagnetisierung
KW  - Magnetisierungsdynamik
KW  - Übergangsmetalle
KW  - kondensierte Materie
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-441942
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TY  - THES
A1  - Schäfer, Merlin
T1  - Understanding and predicting global change impacts on migratory birds
T1  - Verständnis und Vorhersage von Auswirkungen des globalen Wandels auf Zugvögel
N2  - This is a publication-based dissertation comprising three original research stud-ies (one published, one submitted and one ready for submission; status March 2019). The dissertation introduces a generic computer model as a tool to investigate the behaviour and population dynamics of animals in cyclic environments. The model is further employed for analysing how migratory birds respond to various scenarios of altered food supply under global change. Here, ecological and evolutionary time-scales are considered, as well as the biological constraints and trade-offs the individual faces, which ultimately shape response dynamics at the population level. Further, the effect of fine-scale temporal patterns in re-source supply are studied, which is challenging to achieve experimentally. My findings predict population declines, altered behavioural timing and negative carry-over effects arising in migratory birds under global change. They thus stress the need for intensified research on how ecological mechanisms are affected by global change and for effective conservation measures for migratory birds. The open-source modelling software created for this dissertation can now be used for other taxa and related research questions. Overall, this thesis improves our mechanistic understanding of the impacts of global change on migratory birds as one prerequisite to comprehend ongoing global biodiversity loss. The research results are discussed in a broader ecological and scientific context in a concluding synthesis chapter.
N2  - Dies ist eine publikationsbasierte Dissertation, welche aus drei wissenschaftlichen Originalstudien (eine publiziert, eine eingereicht und eine einreichbar; Stand März 2019) besteht. Die Dissertation stellt ein generisches Computermodell bereit, um das Verhalten und die Populationsdynamik von Tieren zu untersuchen, welche saisonale Umweltbedingungen erfahren. Mit diesem Computermodell untersuche ich in der vorliegenden Thesis, wie Zugvögel auf verschiedene Szenarien veränderter Nahrungsverfügbarkeit reagieren, welche im Rahmen des globalen Wandels wahrscheinlich sind. Dabei werden ökologische und evolutionäre Zeitskalen berücksichtigt. Außerdem werden biologisch bedingte Einschränkungen und Zielkonflikte einbezogen, welche das einzelne Individuum erfährt, die aber letztendlich auch das Geschehen auf Populationsebene bestimmen. Weiterhin studiere ich mit dem erstellten Computermodell am Beispiel des Weißstorchs, wie sich feinskalige Zeitmuster in der Nahrungsverfügbarkeit auf Zugvögel auswirken. Solche Studien würden eine enorme experimentelle Herausforderung darstellen. Die im Rahmen dieser Dissertation entstandene frei verfügbare Modellierungs-Software kann nun für andere Taxa und verwandte Forschungsfragen eingesetzt werden. Nach meinen Ergebnissen ist im Zuge des globalen Wandels mit verstärkten Populationsabnahmen bei Zugvögeln zu rechnen, sowie mit Änderungen im zeitlichen Verhaltensablauf und nichtlinearen negativen Carry-over-Effekten. Dies verdeutlicht, wie wichtig es ist, die vom globalen Wandel betroffenen ökologischen Mechanismen näher zu erforschen sowie effektive Schutzmaßnahmen für Zugvögel zu entwickeln. Allgemein erhöht die Dissertation unser mechanistisches Verständnis davon, wie sich der globale Wandel auf bedrohte Zugvogelarten auswirkt und damit die globale Biodiversität beeinflusst. Die Forschungsergebnisse werden in einem abschließenden Synthese-Kapitel zusammenführend diskutiert.
KW  - global change
KW  - migratory birds
KW  - life-history theory
KW  - movement ecology
KW  - bird migration
KW  - optimal annual routine model
KW  - stochastic dynamic programming
KW  - full annual cycle
KW  - population dynamics
KW  - carry-over effects
KW  - white stork
KW  - behavioural ecology
KW  - adaptation
KW  - mechanistic model
KW  - energetics
KW  - behavioural timing
KW  - reproduction
KW  - globaler Wandel
KW  - Zugvögel
KW  - Lebenszyklustheorie
KW  - Bewegungsökologie
KW  - Vogelzug
KW  - "Optimal annual routine"-Modell
KW  - stochastisch-dynamische Optimierung
KW  - vollständiger Jahreszyklus
KW  - Populationsdynamik
KW  - Carry-over-Effekte
KW  - Weißstorch
KW  - Verhaltensökologie
KW  - Anpassung
KW  - mechanistisches Modell
KW  - Energetik
KW  - Verhaltens-Timing
KW  - Reproduktion
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-439256
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TY  - THES
A1  - Teckentrup, Lisa
T1  - Understanding predator-prey interactions
T1  - Verstehen von Räuber-Beute-Interaktionen
BT  - the role of fear in structuring prey communities
BT  - die Rolle der Angst bei der Strukturierung von Beutetiergemeinschaften
N2  - Predators can have numerical and behavioral effects on prey animals. While numerical effects are well explored, the impact of behavioral effects is unclear. Furthermore, behavioral effects are generally either analyzed with a focus on single individuals or with a focus on consequences for other trophic levels. Thereby, the impact of fear on the level of prey communities is overlooked, despite potential consequences for conservation and nature management. In order to improve our understanding of predator-prey interactions, an assessment of the consequences of fear in shaping prey community structures is crucial.

In this thesis, I evaluated how fear alters prey space use, community structure and composition, focusing on terrestrial mammals. By integrating landscapes of fear in an existing individual-based and spatially-explicit model, I simulated community assembly of prey animals via individual home range formation. The model comprises multiple hierarchical levels from individual home range behavior to patterns of prey community structure and composition. The mechanistic approach of the model allowed for the identiﬁcation of underlying mechanism driving prey community responses under fear.

My results show that fear modiﬁed prey space use and community patterns. Under fear, prey animals shifted their home ranges towards safer areas of the landscape. Furthermore, fear decreased the total biomass and the diversity of the prey community and reinforced shifts in community composition towards smaller animals. These effects could be mediated by an increasing availability of refuges in the landscape. Under landscape changes, such as habitat loss and fragmentation, fear intensiﬁed negative effects on prey communities. Prey communities in risky environments were subject to a non-proportional diversity loss of up to 30% if fear was taken into account. Regarding habitat properties, I found that well-connected, large safe patches can reduce the negative consequences of habitat loss and fragmentation on prey communities. Including variation in risk perception between prey animals had consequences on prey space use. Animals with a high risk perception predominantly used safe areas of the landscape, while animals with a low risk perception preferred areas with a high food availability. On the community level, prey diversity was higher in heterogeneous landscapes of fear if individuals varied in their risk perception compared to scenarios in which all individuals had the same risk perception.

Overall, my ﬁndings give a ﬁrst, comprehensive assessment of the role of fear in shaping prey communities. The linkage between individual home range behavior and patterns at the community level allows for a mechanistic understanding of the underlying processes. My results underline the importance of the structure of the landscape of fear as a key driver of prey community responses, especially if the habitat is threatened by landscape changes. Furthermore, I show that individual landscapes of fear can improve our understanding of the consequences of trait variation on community structures. Regarding conservation and nature management, my results support calls for modern conservation approaches that go beyond single species and address the protection of biotic interactions.
N2  - Raubtiere beeinﬂussen ihre Beute durch die Verringerung der Anzahl (numerische Effekte) und durch das Hervorrufen von Verhaltensänderungen (Verhaltenseffekte). Während die Auswirkungen von numerischen Effekten gut erforscht sind, sind die Auswirkungen von Verhaltenseffekten unklar. Außerdem werden bei Verhaltensänderungen selten die Auswirkungen auf die Beutetiergemeinschaft betrachtet, sondern nur die Effekte auf einzelne Individuen bzw. Arten oder auf andere Stufen der Nahrungskette. Eine Betrachtung auf der Stufe der Beutetiergemeinschaft ist jedoch sehr wichtig, da nur so ein umfassendes Verständnis von Räuber-Beute-Gemeinschaften möglich ist.

In der vorliegenden Arbeit habe ich die Auswirkungen von Verhaltenseffekten auf die Raumnutzung und die Struktur von Beutetiergemeinschaften untersucht. Dazu habe ich ein räumliches Modell benutzt, welches die Bildung von Beutetiergemeinschaften über den individuellen Aufbau von Aktionsräumen der Beutetiere simuliert. Die Einrichtung von Aktionsräumen basiert dabei auf der Nahrungsverfügbarkeit in der Landschaft und auf dem vom Beutetier wahrgenommenen Risiko von einem Räuber gefressen zu werden. Die räumliche Verteilung des wahrgenommenen Risikos wird auch als Landschaft der Angst bezeichnet.

Meine Ergebnisse zeigen, dass sich die Raumnutzung und die Struktur der Beutetiergemeinschaft durch Verhaltenseffekte verändern. Unter dem Einﬂuss von Angst haben die Beutetiere ihre Aktionsräume in sicherere Bereiche der Landschaft verlegt. Außerdem hat sich in risikoreichen Landschaften die Vielfalt der Beutetiere verringert und die Zusammensetzung zu Arten mit einem geringen Körpergewicht verschoben. Wenn die Beutetiergemeinschaft Landschaftsveränderungen wie z.B. dem Verlust oder der Zerschneidung von Lebensraum ausgesetzt war, haben sich die Auswirkungen von Verhaltenseffekten weiter verstärkt. Durch eine Erhöhung der Größe und Anzahl von Rückzugsräumen, die nicht von Räubern erreicht werden können, sowie deren Verbindung in der Landschaft, kann die Stärke dieser Effekte jedoch begrenzt werden. In einem weiteren Schritt habe ich die Auswirkungen von Unterschieden in der Risikowahrnehmung zwischen Individuen untersucht. Diese Unterschiede haben dazu geführt, dass Tiere mit einer hohen Risikowahrnehmung sich ihren Aktionsraum vornehmlich in sicheren Bereichen gesucht haben, während Tiere mit einer geringen Risikowahrnehmung Bereiche mit einer hohen Nahrungsverfügbarkeit genutzt haben. Dadurch konnten sich in Landschaften mit unterschiedlichen Risiken, vielfältigere Beutetiergemeinschaften etablieren, als in Landschaften mit gleichmäßigem Risiko.

Insgesamt geben meine Ergebnisse einen guten Überblick über die Auswirkungen von Verhaltenseffekten auf Beutetiergemeinschaften. Die Verknüpfung von individuellem Verhalten mit Mustern auf der Gemeinschaftsebene erlaubt es die zugrundeliegenden Mechanismen zu identiﬁzieren und zu verstehen. In Bezug auf den Naturschutz unterstützen meine Ergebnisse den Ruf nach modernen Schutzmaßnahmen, die über den Erhalt von einzelnen Arten hinausgehen und den Schutz von Beziehungen zwischen Arten einbeziehen.
KW  - ecology
KW  - landscape of fear
KW  - predator-prey
KW  - movement
KW  - biodiversity
KW  - Ökologie
KW  - Landschaft der Angst
KW  - Räuber-Beute
KW  - Bewegung
KW  - Biodiversität
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-431624
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TY  - THES
A1  - Farhy, Yael
T1  - Universals and particulars in morphology
T1  - Universalien und Einzelheiten in der Morphologie
BT  - processing and generalization in native and non-native speakers of Hebrew
BT  - Verarbeitung und Generalisierung bei hebräischen Muttersprachlern und Nicht-Muttersprachlern
N2  - For many years, psycholinguistic evidence has been predominantly based on findings from native speakers of Indo-European languages, primarily English, thus providing a rather limited perspective into the human language system. In recent years a growing body of experimental research has been devoted to broadening this picture, testing a wide range of speakers and languages, aiming to understanding the factors that lead to variability in linguistic performance. The present dissertation investigates sources of variability within the morphological domain, examining how and to what extent morphological processes and representations are shaped by specific properties of languages and speakers. Firstly, the present work focuses on a less explored language, Hebrew, to investigate how the unique non-concatenative morphological structure of Hebrew, namely a non-linear combination of consonantal roots and vowel patterns to form lexical entries (L-M-D + CiCeC = limed ‘teach’), affects morphological processes and representations in the Hebrew lexicon. Secondly, a less investigated population was tested: late learners of a second language. We directly compare native (L1) and non-native (L2) speakers, specifically highly proficient and immersed late learners of Hebrew. Throughout all publications, we have focused on a morphological phenomenon of inflectional classes (called binyanim; singular: binyan), comparing productive (class Piel, e.g., limed ‘teach’) and unproductive (class Paal, e.g., lamad ‘learn’) verbal inflectional classes. By using this test case, two psycholinguistic aspects of morphology were examined: (i) how morphological structure affects online recognition of complex words, using masked priming (Publications I and II) and cross-modal priming (Publication III) techniques, and (ii) what type of cues are used when extending morpho-phonological patterns to novel complex forms, a process referred to as morphological generalization, using an elicited production task (Publication IV).
The findings obtained in the four manuscripts, either published or under review, provide significant insights into the role of productivity in Hebrew morphological processing and generalization in L1 and L2 speakers. Firstly, the present L1 data revealed a close relationship between productivity of Hebrew verbal classes and recognition process, as revealed in both priming techniques. The consonantal root was accessed only in the productive class (Piel) but not the unproductive class (Paal). Another dissociation between the two classes was revealed in the cross-modal priming, yielding a semantic relatedness effect only for Paal but not Piel primes. These findings are taken to reflect that the Hebrew mental representations display a balance between stored undecomposable unstructured stems (Paal) and decomposed structured stems (Piel), in a similar manner to a typical dual-route architecture, showing that the Hebrew mental lexicon is less unique than previously claimed in psycholinguistic research. The results of the generalization study, however, indicate that there are still substantial differences between inflectional classes of Hebrew and other Indo-European classes, particularly in the type of information they rely on in generalization to novel forms. Hebrew binyan generalization relies more on cues of argument structure and less on phonological cues.
Secondly, clear L1/L2 differences were observed in the sensitivity to abstract morphological and morpho-syntactic information during complex word recognition and generalization. While L1 Hebrew speakers were sensitive to the binyan information during recognition, expressed by the contrast in root priming, L2 speakers showed similar root priming effects for both classes, but only when the primes were presented in an infinitive form. A root priming effect was not obtained for primes in a finite form. These patterns are interpreted as evidence for a reduced sensitivity of L2 speakers to morphological information, such as information about inflectional classes, and evidence for processing costs in recognition of forms carrying complex morpho-syntactic information. Reduced reliance on structural information cues was found in production of novel verbal forms, when the L2 group displayed a weaker effect of argument structure for Piel responses, in comparison to the L1 group. Given the L2 results, we suggest that morphological and morphosyntactic information remains challenging for late bilinguals, even at high proficiency levels.
N2  - Diese Dissertation untersucht, wie die morphologische Verarbeitung und Generalisierung von der Sprache und den Sprechern beeinflusst werden. Die Arbeit fokussiert sich auf die hebräische Sprache und analysiert, wie ihre ungewöhnliche, nicht-verkettende morphologische Struktur, die die Kombination von Wurzelkonsonanten und Vokalmustern umfasst (z. B. L-M-D + CiCeC = limed ‚beibringen‘), die Organisation von komplexen Repräsentationen im mentalen Lexikon beeinflusst. Dieser Aspekt wird im Hinblick auf zwei Sprechergruppen betrachtet: hebräische Muttersprachler und Nicht-Muttersprachler, die aber ein hohes Sprachniveau erworben haben. Alle vier Publikationen der Dissertation behandeln das morphologische Phänomen von Flexionsklassen in Verben (auf Hebräisch: binyanim) und vergleichen eine produktive Klasse und eine unproduktive Klasse mithilfe von empirischen Methoden wie Worterkennung mit Priming und Produktion von neuartigen Wörtern. 
Die Ergebnisse zeigten erstens eine enge Verbindung zwischen der Produktivität einer Klasse und Worterkennungsprozessen, wie dies auch in anderen indoeuropäischen Sprachen der Fall ist, in denen die Erkennung von produktiven morphologischen Schemata (z. B. gefragt) durch eine Dekomposition von Wortbestandteilen ausgeführt wird. Die Erkennung von unproduktiven morphologischen Schemata (z. B., geschlafen) wird jedoch nicht durch eine Dekomposition ausgeführt. In Bezug darauf ergaben die Ergebnisse der Produktionsstudie jedoch, dass es einen Unterschied zwischen dem hebräischen und indoeuropäischen Sprachen gibt, besonders in der Art der Information, auf die die Sprecher sich verlassen, wenn sie neue Wörter formulieren. In einem zweiten Ergebnis wurden bedeutende Unterschiede zwischen Muttersprachlern und Nicht-Muttersprachlern hinsichtlich Worterkennung und Produktion beobachtet. Beide Experimente wiesen eine eingeschränkte Sensitivität der Nicht-Muttersprachler für abstrakte morphologische und morpho-syntaktische Informationen nach.
KW  - psycholinguistics
KW  - morphology
KW  - Hebrew
KW  - second language
KW  - Psycholinguistik
KW  - Morphologie
KW  - Hebräisch
KW  - Nicht-Muttersprachler
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-470033
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TY  - THES
A1  - Bauch, Marcel
T1  - Untersuchungen an neuartigen sauerstoffsubstituierten Donoren und Akzeptoren für Singulettsauerstoff
T1  - Investigations of novel oxygen substituted donors and acceptors of singlet oxygen
N2  - Im Verlauf dieser Arbeit wurden Aromaten wie Naphthaline und Anthracene mit Singulettsauerstoff, einer reaktiven Form des gewöhnlichen Sauerstoffs, zu sogenannten Endoperoxiden umgesetzt. Die hier eingesetzten Systeme wurden mit funktionellen Gruppen modifiziert, die über eine Sauerstoffbrücke mit dem Aromaten verknüpft sind. Die daraus entstandenen Endoperoxide sind meist besonders labil und konnten in dieser Arbeit isoliert und umfassend untersucht werden.

Hierbei wurde zum einen das Reaktionsverhalten untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Aromaten in Abhängigkeit ihrer funktionellen Gruppen unterschiedlich schnell mit Singulettsauerstoff reagieren. Die so ermittelten Reaktivitäten wurden zusätzlich durch theoretische Berechnungen gestützt. 

Die resultierenden Endoperoxide wurden unter verschiedenen Bedingungen wie erhöhter Temperatur oder einem sauren bzw. basischen Milieu auf ihre Stabilität hin untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass die auf Naphthalinen basierenden Endoperoxiden den gebundenen Singulettsauerstoff in guten Ausbeuten oft schon bei sehr niedrigen Temperaturen (−40 bis 0 °C) freisetzen. Diese Verbindungen können daher als milde Quellen dieser reaktiven Sauerstoffspezies eingesetzt werden. Weiterhin konnten bei den Anthracenendoperoxiden Zerfallsmechanismen aufgeklärt und andere reaktive Sauerstoffspezies wie Wasserstoffperoxid oder Persäuren nachgewiesen werden.

Zu den Modifikationen der Aromaten gehören auch Glucosereste. Dadurch könnten sich die hier hergestellten Endoperoxide als vielversprechende Verbindungen in der Krebstherapie herausstellen, da Krebszellen deutlich stärker als gesunde Zellen kohlenhydratreiche Verbindungen für ihren Stoffwechsel benötigen. Bei der Spaltung von Endoperoxiden mit Glucosesubstituenten werden ebenfalls reaktive Sauerstoffspezies frei, die so zum Zelltod führen könnten.
N2  - During the course of this work aromatic compounds like naphthalenes and anthracenes have been converted to so-called endoperoxides which are products of the reaction with a highly reactive form of oxygen: singlet oxygen. Beforehand the applied systems have been modified with several substituents that are linked via an oxygen-bridge to the aromatic core. The resulting endoperoxides are usually quite labile. In this work those labile compounds could be isolated and thoroughly investigated.
At first, the manner of reaction was studied. The aromats showed different reactions rates with singlet oxygen, depending on their functional groups. Furthermore, the determined rate constants as well as certain trends could be supported and verified by theoretical calculations.
The resulting endoperoxides have been examined for their stability under certain conditions like acids, bases and elevated temperature. Here it could be shown that naphthalene endoperoxides are able to release the bound endoperoxide in good yields at very low temperatures to -40 to 0 °C). Hence, those compounds can be used as very mild sources of the reactive oxygen species. Moreover, the mechanisms referring to the decomposition of the anthracene endoperoxides could be clarified while other reactive oxygen species like hydrogen peroxide or peracids could be identified.
A special modification of the aromats have been glucose substituents. The resulting aryl glycosides have been converted to promising endoperoxides. Such compounds could be used in cancer therapy, because cancer cells tend to need carbohydrate-based energy in a higher degree than healthy cells. During the cleavage of those glycoside endoperoxides reactive oxygen species are released, which might lead to cell death.
KW  - Singulettsauerstoff
KW  - Endoperoxide
KW  - Aromaten
KW  - singlet oxygen
KW  - endoperoxides
KW  - aromats
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-425140
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TY  - THES
A1  - Numberger, Daniela
T1  - Urban wastewater and lakes as habitats for bacteria and potential vectors for pathogens
T1  - Urbane Abwässer und Seen als Habitat für Bakterien und potentielle Vektoren für Krankheitserreger
N2  - Wasser ist lebensnotwendig und somit eine essentielle Ressource. Jedoch sind unsere Süßwasser-Ressourcen begrenzt und ihre Erhaltung daher besonders wichtig. Verschmutzungen mit Chemikalien und Krankheitserregern, die mit einer wachsenden Bevölkerung und Urbanisierung einhergehen, verschlechtern die Qualität unseres Süßwassers. Außerdem kann Wasser als Übertragungsvektor für Krankheitserreger dienen und daher wasserbürtige Krankheiten verursachen.
Der Leibniz-Forschungsverbund INFECTIONS‘21 untersuchte innerhalb der interdisziplinären Forschungsgruppe III - „Wasser", Gewässer als zentralen Mittelpunkt für Krankheiterreger. Dabei konzentrierte man sich auf Clostridioides difficile sowie aviäre Influenza A-Viren, von denen angenommen wird, dass sie in die Gewässer ausgeschieden werden. Ein weiteres Ziel bestand darin, die bakterielle Gemeinschaften eines Klärwerkes der deutschen Hauptstadt Berlin zu charakterisieren, um anschließend eine Bewertung des potentiellen Gesundheitsrisikos geben zu können.
Bakterielle Gemeinschaften des Roh- und Klarwassers aus dem Klärwerk unterschieden sich signifikant voneinander. Der Anteil an Darm-/Fäkalbakterien war relativ niedrig und potentielle Darmpathogene wurden größtenteils aus dem Rohwasser entfernt. Ein potentielles Gesundheitsrisiko konnte allerdings von potentiell pathogenen Legionellen wie L. lytica festgestellt werden, deren relative Abundanz im Klarwasser höher war als im Rohwasser. Es wurden außerdem drei C. difficile-Isolate aus den Klärwerk-Rohwasser und einem städtischen Badesee in Berlin (Weisser See) gewonnen und sequenziert. Die beiden Isolate aus dem Klärwerk tragen keine Toxin-Gene, wohingegen das Isolat aus dem See Toxin-Gene besitzt. Alle drei Isolate sind sehr nah mit humanen Stämmen verwandt. Dies deutet auf ein potentielles, wenn auch sporadisches Gesundheitsrisiko hin. (Aviäre) Influenza A-Viren wurden in 38.8% der untersuchten Sedimentproben mittels PCR detektiert, aber die Virusisolierung schlug fehl. Ein Experiment mit beimpften Wasser- und Sedimentproben zeigte, dass für die Isolierung aus Sedimentproben eine relativ hohe Viruskonzentration nötig ist. In Wasserproben ist jedoch ein niedriger Titer an Influenza A-Viren ausreichend, um eine Infektion auszulösen. Es konnte zudem auch festgestellt werden, dass sich „Madin-Darby Canine Kidney (MDCK)―-Zellkulturen im Gegensatz zu embryonierten Hühnereiern besser eignen, um Influenza A-Viren aus Sediment zu isolieren.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Arbeit mögliche Gesundheitsrisiken aufgedeckt hat, wie etwa durch Legionellen im untersuchten Berliner Klärwerk, deren relative Abundanz in geklärtem Abwasser höher ist als im Rohwasser. Desweiteren wird indiziert, dass Abwasser und Gewässer als Reservoir und Vektor für pathogene Organismen dienen können, selbst für nicht-typische Wasser-Pathogene wie C. difficile.
N2  - Water is essential to life and thus, an essential resource. However, freshwater resources are limited and their maintenance is crucial. Pollution with chemicals and pathogens through urbanization and a growing population impair the quality of freshwater. Furthermore, water can serve as vector for the transmission of pathogens resulting in water-borne illness.
The Interdisciplinary Research Group III – "Water" of the Leibniz alliance project INFECTIONS‘21 investigated water as a hub for pathogens focusing on Clostridioides difficile and avian influenza A viruses that may be shed into the water. Another aim of this study was to characterize the bacterial communities in a wastewater treatment plant (WWTP) of the capital Berlin, Germany to further assess potential health risks associated with wastewater management practices.
Bacterial communities of WWTP inflow and effluent differed significantly. The proportion of fecal/enteric bacteria was relatively low and OTUs related to potential enteric pathogens were largely removed from inflow to effluent. However, a health risk might exist as an increased relative abundance of potential pathogenic Legionella spp. such as L. lytica was observed. Three Clostridioides difficile isolates from wastewater inflow and an urban bathing lake in Berlin (‗Weisser See‘) were obtained and sequenced. The two isolates from the wastewater did not carry toxin genes, whereas the isolate from the lake was positive for the toxin genes. All three isolates were closely related to human strains. This indicates a potential, but rather sporadic health risk. Avian influenza A viruses were detected in 38.8% of sediment samples by PCR, but virus isolation failed. An experiment with inoculated freshwater and sediment samples showed that virus isolation from sediment requires relatively high virus concentrations and worked much better in Madin-Darby Canine Kidney (MDCK) cell cultures than in embryonated chicken eggs, but low titre of influenza contamination in freshwater samples was sufficient to recover virus.
In conclusion, this work revealed potential health risks coming from bacterial groups with pathogenic potential such as Legionella spp. whose relative abundance is higher in the released effluent than in the inflow of the investigated WWTP. It further indicates that water bodies such as wastewater and lake sediments can serve as reservoir and vector, even for non-typical water-borne or water-transmitted pathogens such as C. difficile.
KW  - water
KW  - Wasser
KW  - bacteria
KW  - Bakterien
KW  - influenza A viruses
KW  - Influenza A Viren
KW  - pathogens
KW  - Krankheitserreger
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-437095
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TY  - THES
A1  - Crisologo, Irene
T1  - Using spaceborne radar platforms to enhance the homogeneity of weather radar calibration
T1  - Homogenisierung der Kalibrierung von Niederschlagsradaren mit Hilfe satellitengestützter Radarplattformen
N2  - Accurate weather observations are the keystone to many quantitative applications, such as precipitation monitoring and nowcasting, hydrological modelling and forecasting, climate studies, as well as understanding precipitation-driven natural hazards (i.e. floods, landslides, debris flow). Weather radars have been an increasingly popular tool since the 1940s to provide high spatial and temporal resolution precipitation data at the mesoscale, bridging the gap between synoptic and point scale observations. Yet, many institutions still struggle to tap the potential of the large archives of reflectivity, as there is still much to understand about factors that contribute to measurement errors, one of which is calibration. Calibration represents a substantial source of uncertainty in quantitative precipitation estimation (QPE). A miscalibration of a few dBZ can easily deteriorate the accuracy of precipitation estimates by an order of magnitude. Instances where rain cells carrying torrential rains are misidentified by the radar as moderate rain could mean the difference between a timely warning and a devastating flood.

Since 2012, the Philippine Atmospheric, Geophysical, and Astronomical Services Administration (PAGASA) has been expanding the country’s ground radar network. We had a first look into the dataset from one of the longest running radars (the Subic radar) after devastating week-long torrential rains and thunderstorms in August 2012 caused by the annual southwestmonsoon and enhanced by the north-passing Typhoon Haikui. The analysis of the rainfall spatial distribution revealed the added value of radar-based QPE in comparison to interpolated rain gauge observations. However, when compared with local gauge measurements, severe miscalibration of the Subic radar was found. As a consequence, the radar-based QPE would have underestimated the rainfall amount by up to 60% if they had not been adjusted by rain gauge observations—a technique that is not only affected by other uncertainties, but which is also not feasible in other regions of the country with very sparse rain gauge coverage.

Relative calibration techniques, or the assessment of bias from the reflectivity of two radars, has been steadily gaining popularity. Previous studies have demonstrated that reflectivity observations from the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) and its successor, the Global Precipitation Measurement (GPM), are accurate enough to serve as a calibration reference for ground radars over low-to-mid-latitudes (± 35 deg for TRMM; ± 65 deg for GPM). Comparing spaceborne radars (SR) and ground radars (GR) requires cautious consideration of differences in measurement geometry and instrument specifications, as well as temporal coincidence. For this purpose, we implement a 3-D volume matching method developed by Schwaller and Morris (2011) and extended by Warren et al. (2018) to 5 years worth of observations from the Subic radar. In this method, only the volumetric intersections of the SR and GR beams are considered.

Calibration bias affects reflectivity observations homogeneously across the entire radar domain. Yet, other sources of systematic measurement errors are highly heterogeneous in space, and can either enhance or balance the bias introduced by miscalibration. In order to account for such heterogeneous errors, and thus isolate the calibration bias, we assign a quality index to each matching SR–GR volume, and thus compute the GR calibration bias as a qualityweighted average of reflectivity differences in any sample of matching SR–GR volumes. We exemplify the idea of quality-weighted averaging by using beam blockage fraction (BBF) as a quality variable. Quality-weighted averaging is able to increase the consistency of SR and GR observations by decreasing the standard deviation of the SR–GR differences, and thus increasing the precision of the bias estimates.

To extend this framework further, the SR–GR quality-weighted bias estimation is applied to the neighboring Tagaytay radar, but this time focusing on path-integrated attenuation (PIA) as the source of uncertainty. Tagaytay is a C-band radar operating at a lower wavelength and is therefore more affected by attenuation. Applying the same method used for the Subic radar, a time series of calibration bias is also established for the Tagaytay radar.

Tagaytay radar sits at a higher altitude than the Subic radar and is surrounded by a gentler terrain, so beam blockage is negligible, especially in the overlapping region. Conversely, Subic radar is largely affected by beam blockage in the overlapping region, but being an SBand radar, attenuation is considered negligible. This coincidentally independent uncertainty contributions of each radar in the region of overlap provides an ideal environment to experiment with the different scenarios of quality filtering when comparing reflectivities from the two ground radars. The standard deviation of the GR–GR differences already decreases if we consider either BBF or PIA to compute the quality index and thus the weights. However, combining them multiplicatively resulted in the largest decrease in standard deviation, suggesting that taking both factors into account increases the consistency between the matched samples.

The overlap between the two radars and the instances of the SR passing over the two radars at the same time allows for verification of the SR–GR quality-weighted bias estimation method. In this regard, the consistency between the two ground radars is analyzed before and after bias correction is applied. For cases when all three radars are coincident during a significant rainfall event, the correction of GR reflectivities with calibration bias estimates from SR overpasses dramatically improves the consistency between the two ground radars which have shown incoherent observations before correction. We also show that for cases where adequate SR coverage is unavailable, interpolating the calibration biases using a moving average can be used to correct the GR observations for any point in time to some extent. By using the interpolated biases to correct GR observations, we demonstrate that bias correction reduces the absolute value of the mean difference in most cases, and therefore improves the consistency between the two ground radars.

This thesis demonstrates that in general, taking into account systematic sources of uncertainty that are heterogeneous in space (e.g. BBF) and time (e.g. PIA) allows for a more consistent estimation of calibration bias, a homogeneous quantity. The bias still exhibits an unexpected variability in time, which hints that there are still other sources of errors that remain unexplored. Nevertheless, the increase in consistency between SR and GR as well as between the two ground radars, suggests that considering BBF and PIA in a weighted-averaging approach is a step in the right direction.

Despite the ample room for improvement, the approach that combines volume matching between radars (either SR–GR or GR–GR) and quality-weighted comparison is readily available for application or further scrutiny. As a step towards reproducibility and transparency in atmospheric science, the 3D matching procedure and the analysis workflows as well as sample data are made available in public repositories. Open-source software such as Python and wradlib are used for all radar data processing in this thesis. This approach towards open science provides both research institutions and weather services with a valuable tool that can be applied to radar calibration, from monitoring to a posteriori correction of archived data.
N2  - Die zuverlässige Messung des Niederschlags ist Grundlage für eine Vielzahl quantitativer Anwendungen. Bei der Analyse und Vorhersage von Naturgefahren wie Sturzfluten oder Hangrutschungen ist dabei die räumliche Trennschärfe der Niederschlagsmessung besonders wichtig, da hier oft kleinräumige Starkniederschläge auslösend sind. Seit dem 2.Weltkrieg gewinnen Niederschlagsradare an Bedeutung für die flächenhafte Erfassung des Niederschlags in hoher raum-zeitlicher Aulösung. Und seit Ende des 20. Jahrhunderts investieren Wetterdienste zunehmend in die Archivierung dieser Beobachtungen. Die quantitative Auswertung solcher Archive gestaltet sich jedoch aufgrund unterschiedlicher Fehlerquellen als schwierig. Eine Fehlerquelle ist die Kalibrierung der Radarsysteme, die entlang der sog. "receiver chain" eine Beziehung zwischen der primären Beobachtungsvariable (der zurückgestreuten Strahlungsleistung) und der Zielvariable (des Radarreflektivitätsfaktors, kurz Reflektivität) herstellt. Die Reflektivität wiederum steht über mehrere Größenordnungen hinweg in Beziehung zur Niederschlagsintensität, so dass bereits kleine relative Fehler in der Kalibrierung große Fehler in der quantitativen Niederschlagsschätzung zur Folge haben können. Doch wie kann eine mangelhafte Kalibrierung nachträglich korrigiert werden?

Diese Arbeit beantwortet diese Frage am Beispiel des kürzlich installierten Radarnetzwerks der Philippinen. In einer initialen Fallstudie nutzen wir das S-Band-Radar nahe Subic, welches die Metropolregion Manila abdeckt, zur Analyse eines außergewöhnlich ergiebigen Niederschlagsereignisses im Jahr 2012: Es zeigt sich, dass die radargestützte Niederschlagsschätzung um rund 60% unter den Messungen von Niederschlagsschreibern liegt. Kann die Hypothese einer mangelhaften Kalibrierung bestätigt werden, indem die Beobachtungen des Subic-Radars mit den Messungen exzellent kalibrierter, satellitengestützter Radarsysteme verglichen werden? Kann die satellitengestützte Referenz ggf. sogar für eine nachträgliche Kalibrierung genutzt werden? Funktioniert eine solche Methode auch für das benachbarte C-Band-Radar nahe Tagaytay? Können wir die Zuverlässigkeit einer nachträglichen Kalibrierung erhöhen, indem wir andere systematische Fehlerquellen in den Radarmessungen identifizieren?

Zur Beantwortung dieser Fragen vergleicht diese Arbeit die Beobachtungen bodengestützter Niederschlagsradare (GR) mit satellitengestützten Niederschlagsradaren (SR) der Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) und ihrem Nachfolger, der Global Precipitation Measurement (GPM) Mission. Dazu wird eine Methode weiterentwickelt, welche den dreidimensionalen Überlappungsbereich der Samplingvolumina des jeweiligen Instruments|GR und SR|berücksichtigt. Desweiteren wird jedem dieser Überlappungsbereiche ein Wert für die Datenqualität zugewiesen, basierend auf zwei Unsicherheitsquellen: dem Anteil der Abschattung (engl. beam blockage fraction, BBF) und der pfadintegrierten Dämpfung (engl. path-integrated attenuation, PIA). Die BBF zeigt, welcher Anteil des Radarstrahls von der Geländeoberfläche blockiert wird (je höher, desto niedriger die Qualität). PIA quantifiziert den Energieverlust des Signals, wenn es intensiven Niederschlag passiert (je höher, desto niedriger die Qualität). Entsprechend wird der Bias (also der Kalibrierungsfaktor) als das qualitätsgewichtete Mittel der Differenzen zwischen den GR- und SR-Reflektivitäten (ausgedrückt auf der logarithmischen Dezibelskala) berechnet.

Diese Arbeit zeigt, dass beide Radare, Subic und Tagaytay, gerade in den frühen Jahren stark von mangelhafter Kalibrierung betroffen waren. Der Vergleich mit satellitengestützten Messungen erlaubt es uns, diesen Fehler nachträglich zu schätzen und zu korrigieren. Die Zuverlässigkeit dieser Schätzung wird durch die Berücksichtigung anderer systematischer Fehler im Rahmen der Qualitätsgewichtung deutlich erhöht. Dies konnte auch dadurch bestätigt werden, dass nach Korrektur der Kalibierung die Signale im Überlappungsbereich der beiden bodengestützten Radare deutlich konsistenter wurden. Eine Interpolation des Fehlers in der Zeit war erfolgreich, so dass die Radarbeobachtungen auch für solche Tage korrigiert werden können, an denen keine satellitengestützten Beobachtungen verfügbar sind.
KW  - Niederschlagsradar
KW  - Kalibrierung
KW  - Fernerkundung
KW  - TRMM
KW  - GPM
KW  - Philippinen
KW  - weather radar
KW  - calibration
KW  - remote sensing
KW  - TRMM
KW  - GPM
KW  - The Philippines
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-445704
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TY  - THES
A1  - Schulte-Osseili, Christine
T1  - Vom Monomer zum Glykopolymer
T1  - From monomer to glycopolymer
BT  - Anwendung als Biofunktionalitäten auf Oberflächen und als Transportmoleküle
BT  - application as biofunctionalized surfaces and transport molecules
N2  - Glykopolymere sind synthetische und natürlich vorkommende Polymere, die eine Glykaneinheit in der Seitenkette des Polymers tragen. Glykane sind durch die Glykan-Protein-Wechselwirkung verantwortlich für viele biologische Prozesse. Die Beteiligung der Glykanen in diesen biologischen Prozessen ermöglicht das Imitieren und Analysieren der Wechselwirkungen durch geeignete Modellverbindungen, z.B. der Glykopolymere. Dieses System der Glykan-Protein-Wechselwirkung soll durch die Glykopolymere untersucht und studiert werden, um die spezifische und selektive Bindung der Proteine an die Glykopolymere nachzuweisen. Die Proteine, die in der Lage sind, Kohlenhydratstrukturen selektiv zu binden, werden Lektine genannt. 
In dieser Dissertationsarbeit wurden verschiedene Glykopolymere synthetisiert. Dabei sollte auf einen effizienten und kostengünstigen Syntheseweg geachtet werden. 
Verschiedene Glykopolymere wurden durch funktionalisierte Monomere mit verschiedenen Zuckern, wie z.B. Mannose, Laktose, Galaktose oder N-Acetyl-Glukosamin als funktionelle Gruppe, hergestellt. Aus diesen funktionalisierten Glykomonomeren wurden über ATRP und RAFT-Polymerisation Glykopolymere synthetisiert. 
Die erhaltenen Glykopolymere wurden in Diblockcopolymeren als hydrophiler Block angewendet und die Selbstassemblierung in wässriger Lösung untersucht. Die Polymere formten in wässriger Lösung Mizellen, bei denen der Zuckerblock an der Oberfläche der Mizellen sitzt. Die Mizellen wurden mit einem hydrophoben Fluoreszenzfarbstoff beladen, wodurch die CMC der Mizellenbildung bestimmt werden konnte. 
Außerdem wurden die Glykopolymere als Oberflächenbeschichtung über „Grafting from“ mit SI-ATRP oder über „Grafting to“ auf verschiedene Oberflächen gebunden. Durch die glykopolymerbschichteten Oberflächen konnte die Glykan Protein Wechselwirkung über spektroskopische Messmethoden, wie SPR- und Mikroring Resonatoren untersucht werden. Hierbei wurde die spezifische und selektive Bindung der Lektine an die Glykopolymere nachgewiesen und die Bindungsstärke untersucht.   
Die synthetisierten Glykopolymere könnten durch Austausch der Glykaneinheit für andere Lektine adressierbar werden und damit ein weites Feld an anderen Proteinen erschließen. Die bioverträglichen Glykopolymere wären alternativen für den Einsatz in biologischen Prozessen als Transporter von Medikamenten oder Farbstoffe in den Körper. Außerdem könnten die funktionalisierten Oberflächen in der Diagnostik zum Erkennen von Lektinen eingesetzt werden. Die Glykane, die keine selektive und spezifische Bindung zu Proteinen eingehen, könnten als antiadsorptive Oberflächenbeschichtung z.B. in der Zellbiologie eingesetzt werden.
N2  - Glycopolymers are synthetic and naturally occurring polymers that carry a gylcan unit in the side chain of the polymer. Glycans are responsible for many biological processes due to the glycn-protein interaction. The involvement of glcans in these biological processes enables the imitation and analysis of interactions by suitable model coumponds, e.g. glycopolymers. This system of glycan-protein interaction will be investigated and studied by glycopolymers in order to demonstrate the specific and selective binding of proteins to glycopolymers. The proteins that are able to selectively bind carbohydrate structures are called lectins. 
In this dissertation different glycopolymers were synthesized. Care should be taken to ensure an effficient and cost-effective synthesis route. 
Different glycopolymers were produced by functionalized monomers with different sugars, such as mannose, lactose, galactose or N-acetyl-glucosamine as functional group. From these functionalized glycomonomers, glycopolymers were synthesized via ATRP and RAFT polymerization. 
The glycopolymers obtained were used as hydrophilic blocks in diblock copolymers and self-assembly in aqueous solution was investigated. In aqueoussolution, the polymers formed micelles in which the sugar block sits on the surface of the micelles. The micelles were loaded with a hydrophobic fluorescent dxe, which made it possible to determine the CMC of micelle formation.
In additiom, the glycopolymers were bound to various surfaces as surface coatings via “grafting from” with SI-ATRP or via “grafting to”. Through the glycopolymer-coated surfaces, the glycan-protein interaction could be investigated by spectroscpic measurement methods such as SPR and microring resonators. The specific and selective binding of lectins to the glycopolymers was detected and the binding strength was investigated.
The synthesised glycopolymers could become adressable for other lectins by exchanging the glycan unit and thus open up a broad field of other proteins. The biocompatible glycopolymers would be an alternative for use in  iological processes as transporters of drugs or dyes into the body. In addtion, the functionalised surfaces could be used in diagnostics for regognition of lectins. The glycan, which do nit bind selectively and specifically to proetins, could be used as anit-adsoptive surface coatings, e.g. in cell biology.
KW  - Glykopolymere
KW  - Polymerisation
KW  - Oberflächenbeschichtung
KW  - Lektine
KW  - Glykan-Protein-Wechselwirkung
KW  - glycopolymers
KW  - polymerization
KW  - surface modification
KW  - lectins
KW  - glycan-protein interaction
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-432169
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TY  - THES
A1  - Solopow, Sergej
T1  - Wavelength dependent demagnetization dynamics in Co2MnGa Heusler-alloy
T1  - Wellenlängeabhängige Entmagnetisierungsdynamik in Co2MnGa Heusler-Legierung
N2  - In dieser Arbeit haben wir ultraschnelle Entmagnetisierung an einer Heusler-Legierung untersucht. Es handelt sich um ein Halbmetall, das sich in einer ferromagnetischen Phase befindet. Die Besonderheit dieses Materials besteht im Aufbau einer Bandstruktur. Diese bildet Zustandsdichten, in der die Majoritätselektronen eine metallische Bänderbildung aufweisen und die Minoritätselektronen eine Bandlücke in der Nähe des Fermi-Niveaus aufweisen, das dem Aufbau eines Halbleiters entspricht. Mit Hilfe der Pump-Probe-Experimente haben wir zeitaufgelöste Messungen durchgeführt. Für das Pumpen wurden ultrakurze Laserpulse mit einer Pulsdauer von 100 fs benutzt. Wir haben dabei zwei verschiedene Wellenlängen mit 400 nm und 1240 nm benutzt, um den Effekt der Primäranregung und der Bandlücke in den Minoritätszuständen zu untersuchen. Dabei wurde zum ersten Mal OPA (Optical Parametrical Amplifier) für die Erzeugung der langwelligen Pulse an der FEMTOSPEX-Beamline getestet und erfolgreich bei den Experimenten verwendet. Wir haben Wellenlängen bedingte Unterschiede in der Entmagnetisierungszeit gemessen. Mit der Erhöhung der Photonenenergie ist der Prozess der Entmagnetisierung deutlich schneller als bei einer niedrigeren Photonenenergie. Wir verknüpften diese Ergebnisse mit der Existenz der Energielücke für Minoritätselektronen. Mit Hilfe lokaler Elliot-Yafet-Streuprozesse können die beobachteten Zeiten gut erklärt werden. Wir haben in dieser Arbeit auch eine neue Probe-Methode für die Magnetisierung angewandt und somit experimentell deren Effektivität, nämlich XMCD in Refletiongeometry, bestätigen können. Statische Experimente liefern somit deutliche Indizien dafür, dass eine magnetische von einer rein elektronischen Antwort des Systems getrennt werden kann. Unter der Voraussetzung, dass die Photonenenergie der Röntgenstrahlung auf die L3 Kante des entsprechenden Elements eingestellt, ein geeigneter Einfallswinkel gewählt und die zirkulare Polarisation fixiert wird, ist es möglich, diese Methode zur Analyse magnetischer und elektronischer Respons anzuwenden.
N2  - In this work we investigated ultrafast demagnetization in a Heusler-alloy. This material belongs to the halfmetal and exists in a ferromagnetic phase. A special feature of investigated alloy is a structure of electronic bands. The last leads to the specific density of the states. Majority electrons form a metallic like structure while minority electrons form a gap near the Fermi-level, like in semiconductor. This particularity offers a good possibility to use this material as model-like structure and to make some proof of principles concerning demagnetization. Using pump-probe experiments we carried out time-resolved measurements to figure out the times of demagnetization. For the pumping we used ultrashort laser pulses with duration around 100 fs. Simultaneously we used two excitation regimes with two different wavelengths namely 400 nm and 1240 nm. Decreasing the energy of photons to the gap size of the minority electrons we explored the effect of the gap on the demagnetization dynamics. During this work we used for the first time OPA (Optical Parametrical Amplifier) for the generation of the laser irradiation in a long-wave regime. We tested it on the FETOSPEX-beamline in BASSYII electron storage ring. With this new technique we measured wavelength dependent demagnetization dynamics. We estimated that the demagnetization time is in a correlation with photon energy of the excitation pulse. Higher photon energy leads to the faster demagnetization in our material. We associate this result with the existence of the energy-gap for minority electrons and explained it with Elliot-Yaffet-scattering events. Additionally we applied new probe-method for magnetization state in this work and verified their effectivity. It is about the well-known XMCD (X-ray magnetic circular dichroism) which we adopted for the measurements in reflection geometry. Static experiments confirmed that the pure electronic dynamics can be separated from the magnetic one. We used photon energy fixed on the L3 of the corresponding elements with circular polarization. Appropriate incidence angel was estimated from static measurements. Using this probe method in dynamic measurements we explored electronic and magnetic dynamics in this alloy.
KW  - magnetizationdynamic
KW  - XMCD
KW  - Heusler-alloy
KW  - Magnetisierungsdynamik
KW  - XMCD
KW  - Heusler-Legierung
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-427860
ER  - 
TY  - THES
A1  - Rabe, Sophie
T1  - Wirksamkeit einer telemedizinisch assistierten Bewegungstherapie für die postrehabilitative Versorgung von Patienten mit Knie- oder Hüft-Totalendoprothese im berufsfähigen Alter
T1  - Telerehabilitation as a supplement to aftercare programs in patients after total knee or hip replacement
N2  - Einleitung
Die Implantation einer Knie- oder Hüft-Totalendoprothese (TEP) ist eine der häufigsten operativen Eingriffe. Im Anschluss an die Operation und die postoperative Rehabilitation stellt die Bewegungstherapie einen wesentlichen Bestandteil der Behandlung zur Verbesserung der Gelenkfunktion und der Lebensqualität dar. In strukturschwachen Gebieten werden entsprechende Angebote nur in unzureichender Dichte vorgehalten. Zudem zeichnet sich ein flächendeckender Fachkräftemangel im Bereich der Physiotherapie ab. Die Tele-Nachsorge bietet daher einen innovativen Ansatz für die postrehabilitative Versorgung der Patienten. Das Ziel der vorliegenden Untersuchung war die Überprüfung der Wirksamkeit einer interaktiven Tele-Nachsorgeintervention für Patienten mit Knie- oder Hüft-TEP im Vergleich zur herkömmlichen Versorgung (usual care). Dazu wurden die Funktionalität und die berufliche Wiedereingliederung untersucht.

Methode
Zwischen August 2016 und August 2017 wurden 111 Patienten (54,9 ± 6,8 Jahre, 54,3 % weiblich) zu Beginn ihrer stationären Anschlussheilbehandlung nach Implantation einer Knie- oder Hüft-TEP in diese randomisiert, kontrolliert, multizentrische Studie eingeschlossen. Nach Entlassung aus der orthopädischen Anschlussrehabilitation (Baseline) führte die Interventionsgruppe (IG) ein dreimonatiges interaktives Training über ein Telerehabilitationssystem durch. Hierfür erstellte ein betreuender Physiotherapeut einen individuellen Trainingsplan aus 38 Übungen zur Verbesserung der Kraft sowie der posturalen Kontrolle. Zur Anpassung des Trainingsplans übermittelte das System dem Physiotherapeuten Daten zur Quantität sowie zur Qualität des Trainings. Die Kontrollgruppe (KG) konnte die herkömmlichen Versorgungsangebote nutzen. Zur Beurteilung der Wirksamkeit der Intervention wurde die Differenz der Verbesserung im 6MWT zwischen der IG und der KG nach drei Monaten als primärer Endpunkt definiert. Als sekundäre Endpunkte wurden die Return-to-Work-Rate sowie die funktionelle Mobilität mittels des Stair Ascend Tests, des Five-Times-Sit-to-Stand Test und des Timed Up and Go Tests untersucht. Weiterhin wurden die gesundheitsbezogene Lebensqualität mit dem Short-Form 36 (SF-36) und die gelenkbezogenen Einschränkungen mit dem Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC) evaluiert. Der primäre und die sekundären Endpunkte wurden anhand von baseline-adjustierten Kovarianzanalysen im intention-to-treat-Ansatz ausgewertet. Zusätzlich wurde die Teilnahme an Nachsorgeangeboten und die Adhärenz der Interventionsgruppe an der Tele-Nachsorge erfasst und evaluiert.

Ergebnisse
Zum Ende der Intervention wiesen beide Gruppen einen statistisch signifikanten Anstieg ihrer 6MWT Strecke auf (p < 0,001). Zu diesem Zeitpunkt legten die Teilnehmer der IG im Mittel 530,8 ± 79,7 m, die der KG 514,2 ± 71,2 m zurück. Dabei betrug die Differenz der Verbesserung der Gehstrecke in der IG 88,3 ± 57,7 m und in der KG 79,6 ± 48,7 m. Damit zeigt der primäre Endpunkt keine signifikanten Gruppenunterschiede (p = 0,951). Bezüglich der beruflichen Wiedereingliederung konnte jedoch eine signifikant höhere Rate in der IG (64,6 % versus 46,2 %; p = 0,014) festgestellt werden. Für die sekundären Endpunkte der funktionellen Mobilität, der Lebensqualität und der gelenkbezogenen Beschwerden belegen die Ergebnisse eine Gleichwertigkeit beider Gruppen zum Ende der Intervention.

Schlussfolgerung
Die telemedizinisch assistierte Bewegungstherapie für Knie- oder Hüft-TEP Patienten ist der herkömmlichen Versorgung zur Nachsorge hinsichtlich der erzielten Verbesserungen der funktionellen Mobilität, der gesundheitsbezogenen Lebensqualität und der gelenkbezogenen Beschwerden gleichwertig. In dieser Patientenpopulation ließen sich klinisch relevante Verbesserungen unabhängig von der Form der Bewegungstherapie erzielen. Im Hinblick auf die berufliche Wiedereingliederung zeigte sich eine signifikant höhere Rate in der Interventionsgruppe. Die telemedizinisch assistierte Bewegungstherapie scheint eine geeignete Versorgungsform der Nachsorge zu sein, die orts- und zeitunabhängig durchgeführt werden kann und somit den Bedürfnissen berufstätiger Patienten entgegenkommt und in den Alltag der Patienten integriert werden kann. Die Tele-Nachsorge sollte daher als optionale und komplementäre Form der postrehabilitativen Nachsorge angeboten werden. Auch im Hinblick auf den zunehmenden Fachkräftemangel im Bereich der Physiotherapie und bestehende Versorgungslücken in strukturschwachen Gebieten kann der Einsatz der Tele-Nachsorge innovative und bedarfsgerechte Lösungsansätze bieten.
N2  - Background
Total hip or knee replacement is one of the most frequent surgical procedures. Physical rehabilitation following total hip or knee replacement and the subsequent rehabilitation is an essential part of the therapy to improve functional outcomes and quality of life. After discharge of inpatient rehabilitation, a subsequent post-rehabilitation exercise therapy is needed to maintain functional mobility. Telerehabilitation may be a potential innovative treatment approach. The study aimed to investigate the superiority of an interactive telerehabilitation intervention for patients after total hip or knee replacement in comparison to usual care regarding physical performance, functional mobility, quality of life and joint-related impairment.

Methods
This is an open, randomized, controlled, multicenter study with two prospective arms. 111 eligible and consenting participants with total knee or hip replacement were recruited at admission to subsequent inpatient rehabilitation. After comprehensive three-week inpatient rehabilitation, the intervention group performed a three-month interactive home-based exercise training with a telerehabilitation system. For this purpose, a physiotherapist created an individual training plan composed of 38 different strength and balance exercises, which were implemented in the system. Data about quality and frequency of training were transmitted to the physiotherapist for further adjustment. Communication between patient and physiotherapist was possible using the system. The control group received voluntary usual aftercare programs. Baseline assessments were investigated after discharge from rehabilitation, final assessments three months later. The primary outcome was the difference in improvement between intervention and control group in 6-minute walk distance after three months. Secondary outcomes included differences in Stair Ascend Test, Five-Times-Sit-to-Stand Test, Timed Up and Go Test to assess mobility and the SF 36 as well as the WOMAC Index to assess quality of life and joint-related impairment. Furthermore, the adherence for aftercare programs and the interactive home-based exercise program were evaluated.

Results
At the end of intervention both groups revealed a statistically significant increase in their 6-minute walk distance (p < 0,001). At that time participants of the intervention group had an absolute 6-minute walk distance of 530,8 ± 79,7 m and the control group had a distance of 514,2 ± 71,2 m. The difference in improvement for the primary outcome for the intervention group was 88,3 ± 57,7 m and 79,6 ± 48,7 for the control group. No statistically significant difference was demonstrated (p = 0,951). However, regarding the return to work rate, there was a significantly higher rate in the intervention group (64,6 % versus 46,2 %; p = 0,05). The secondary endpoints for functional mobility, quality of life and joint-related complaints demonstrated no significant difference between groups at the end of intervention. Adherence was above 75 % for the first seven weeks.

Discussion
The results show that the interactive home-based exercise training is equal to usual care regarding the functional mobility, the quality of life and joint-related impairments. In this population clinically, significant improvements were shown independently from the form of exercise therapy. Whereas the return to work rate turned out to be significantly increased for the intervention group. The interactive home-based exercise training seems to be an appropriate form of healthcare provision that does not depend on specific locations or appointment allocations and seems to be suitable and feasible for employed persons. Therefore, this interactive home-based aftercare program should be offered as an optional health care service that can consider patients’ individual needs. Regarding an increasing shortage in physiotherapists and an additional supply gap in rural areas, the implementation of telerehabilitation may offer an innovative and needs-oriented approach.
KW  - Telerehabilitation
KW  - telerehabilitation
KW  - total knee replacement
KW  - total hip replacement
KW  - Reha-Nachsorge
KW  - Totalendoprothese
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-430556
ER  - 
TY  - THES
A1  - Arf, Shelan Ali
T1  - Women’s everyday reality of social insecurity
T1  - Soziale Unsicherheit als alltägliche Realität für geschiedene Frauen in Irakisch-Kurdistan
BT  - the case of divorced women in Iraqi Kurdistan
N2  - Since 1980 Iraq passed through various wars and conflicts including Iraq-Iran war, Saddam Hussein’s the Anfals  and Halabja campaigns against the Kurds  and the killing campaigns against Shiite in 1986, Saddam Hussein’s invasion of Kuwait in August 1990, the Gulf war in 1990, Iraq war in 2003 and the fall of Saddam, the conflicts and chaos in the transmission of power after the death of Saddam, and the war against ISIS . All these wars left severe impacts in most households in Iraq; on women and children in particular.
The consequences of such long wars could be observed in all sectors including economic, social, cultural and religious sectors. The social structure, norms and attitudes are intensely affected. Many women specifically divorced women found them-selves in challenging different difficulties such as social as well as economic situations. Thus the divorced women in Iraqi Kurdistan are the focus of this research.
Considering the fact that there is very few empirical researches on this topic, a constructivist grounded theory methodology (CGT) is viewed as reliable in order to come up with a comprehensive picture about the everyday life of divorced women in Iraqi Kurdistan. Data collected in Sulaimani city in Iraqi Kurdistan. The work of Kathy Charmaz was chosen to be the main methodological context of the research and the main data collection method was individual intensive narrative interviews with divorced women.
Women generally and divorced women specifically in Iraqi Kurdistan are living in a patriarchal society that passing through many changes due to the above mentioned wars among many other factors. This research is trying to study the everyday life of divorced women in such situations and the forms of social insecurity they are experiencing. The social institutions starting from the family as a very significant institution for women to the governmental and non-governmental institutions that are working to support women, and the copying strategies, are in focus in this research. The main research argument is that the family is playing ambivalent roles in divorced women’s life. For instance, on one side families are revealed to be an essential source of security to most respondents, on the other side families posed also many threats and restrictions on those women. This argument supported by what called by Suad joseph "the paradox of support and suppression" . Another important finding is that the stat institution(laws , constitutions ,Offices of combating violence against woman and family) are supporting women somehow and offering them protection from the insecurities but it is clear that the existence of the laws does not stop the violence against women in Iraqi Kurdistan, As explained by Pateman because the laws /the contract is a sexual-social contract that upholds the sex rights of males and grants them more privileges than females. The political instability, Tribal social norms also play a major role in influencing the rule of law. 
It is noteworthy to refer that  analyzing the interviews in this research showed that in spite that divorced women living in insecurities and facing difficulties but most of the respondents try to find a coping strategies to tackle difficult situations and to deal with the violence they face;  these strategies are bargaining, sometimes compromising or resisting …etc. Different theories used to explain these coping strategies such as bargaining with patriarchy. Kandiyoti  who stated that women living under certain restraints struggle to find way and strategies to enhance their situations. The research finding also revealed that the western liberal feminist view of agency is limited this is  agree with Saba Mahmood  and what she explained about Muslim women agency. For my respondents, who are divorced women, their agency reveals itself in different ways, in  resisting or compromising with or even obeying the power of male relatives, and the normative system in the society. Agency is also explained the behavior of women contacting formal state institutions in cases of violence like the police or Offices of combating violence against woman and family.
N2  - Irakisch-Kurdistan ist ein von Konflikten geprägtes Land. Diese haben tiefgreifende soziale, kulturelle, ökonomische und religiöse Folgen. Insbesondere geschiedene Frauen finden sich oft in herausfordernden Situationen. Aufgrund des Mangels an empirischen Analysen wendet diese Studie Grounded Theory an, um sich mit dem Alltag von geschiedenen Frauen in Iraqi Kurdistan zu beschäftigen. Hierbei wird besonders auf Themen sie soziale Sicherheit, agency, Verhandlungs- und Widerstandsstrategien eingegangen.
KW  - divorced women
KW  - Iraqi Kurdistan
KW  - geschiedene Frauen
KW  - Irakisch-Kurdistan
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-434333
ER  - 
TY  - THES
A1  - Marimon Tarter, Mireia
T1  - Word segmentation in German-learning infants and German-speaking adults
T1  - Wortsegmentierung bei deutschsprachigen Kindern und Erwachsenen
BT  - prosodic and statistical cues
BT  - prosodische und statitistische Hinweisreize
N2  - There is evidence that infants start extracting words from fluent speech around 7.5 months of age (e.g., Jusczyk & Aslin, 1995) and that they use at least two mechanisms to segment words forms from fluent speech: prosodic information (e.g., Jusczyk, Cutler & Redanz, 1993) and statistical information (e.g., Saffran, Aslin & Newport, 1996). However, how these two mechanisms interact and whether they change during development is still not fully understood. 
The main aim of the present work is to understand in what way different cues to word segmentation are exploited by infants when learning the language in their environment, as well as to explore whether this ability is related to later language skills. In Chapter 3 we pursued to determine the reliability of the method used in most of the experiments in the present thesis (the Headturn Preference Procedure), as well as to examine correlations and individual differences between infants’ performance and later language outcomes. In Chapter 4 we investigated how German-speaking adults weigh statistical and prosodic information for word segmentation. We familiarized adults with an auditory string in which statistical and prosodic information indicated different word boundaries and obtained both behavioral and pupillometry responses. Then, we conducted further experiments to understand in what way different cues to word segmentation are exploited by 9-month-old German-learning infants (Chapter 5) and by 6-month-old German-learning infants (Chapter 6). In addition, we conducted follow-up questionnaires with the infants and obtained language outcomes at later stages of development. 
Our findings from this thesis revealed that (1) German-speaking adults show a strong weight of prosodic cues, at least for the materials used in this study and that (2) German-learning infants weight these two kind of cues differently depending on age and/or language experience. We observed that, unlike English-learning infants, 6-month-old infants relied more strongly on prosodic cues. Nine-month-olds do not show any preference for either of the cues in the word segmentation task. From the present results it remains unclear whether the ability to use prosodic cues to word segmentation relates to later language vocabulary. We speculate that prosody provides infants with their first window into the specific acoustic regularities in the signal, which enables them to master the specific stress pattern of German rapidly. Our findings are a step forwards in the understanding of an early impact of the native prosody compared to statistical learning in early word segmentation.
N2  - Es gibt Beweise, dass Babys im Alter um 7.5 Monate anfangen, Wörter aus flüssiger Sprache zu extrahieren (z.B., Jusczyk & Aslin, 1995), dabei werden mindestens zwei Mechanismen angewandt, um  Wörter aus dem Sprachfluss zu segmentieren: prosodische Information (z.B. Jusczyk, Cutler & Redanz, 1993) und statistische Information (z.B., Saffran, Aslin & Newport, 1996). Aber wie diese zwei Mechanismen zusammenwirken und ob sie sich während der Entwicklung verändern, wurde noch nicht vollständig geklärt. 
Das Hauptziel dieser Dissertation ist es zu verstehen, inwiefern sich Kleinkinder die verschiedenen Hinweisreize für die Segmentierung von Wörtern erschließen, wenn sie die Sprache ihres Umfelds lernen, sowie ob diese Fähigkeit in Verbindung mit späteren Sprachfähigkeiten steht. In Kapitel 3 wurde die Zuverlässigkeit der in dieser Dissertation benutzten Methode (the Headturn Preference Procedure) eruiert, sowie die Korrelationen und individuellen Differenzen zwischen den Ergebnissen einzelner Babys und späteren Sprachfähigkeiten untersucht. Im Kapitel 4 wurde untersucht, wie deutschsprachige Erwachsene auf statistische und prosodische Informationen für Wortsegmentierung reagieren. Wir haben Erwachsene mit einer akustischen Sequenz familiarisiert, bei der die statistischen und prosodischen Informationen verschiedene Wortgrenzen anzeigen, und Verhaltens- und Pupillometriedaten erhoben. Anschließend haben wir weitere Experimente durchgeführt, um zu verstehen, wie verschiedene Hinweisreize von 9-Monate (Kapitel 5) und 6-Monate alten deutschsprachigen Säuglingen (Kapitel 6) aufgenommen werden. Außerdem haben wir nach den Versuchen mit Fragebögen Daten über die Sprachfähigkeiten in späteren Entwicklungsstadien gesammelt. 
Unsere Ergebnisse lassen darauf schließen, dass (1) deutschsprachige Erwachsene eine hohe Gewichtung der prosodischen Hinweisreize zeigen, zumindest bei dem für die Studie genutzten akustischen Material, und dass (2) bei deutschsprachigen Babys in Abhängigkeit von Alter und/oder Spracherfahrung diese zwei Hinweisreize unterschiedlich gewichtet werden. Wir stellen fest, dass sich 6-Monate alte deutschsprachige Babys stärker auf die prosodichen Hinweisreize verlassen haben als die englischsprachigen Babys. Neun Monate alte Babys haben bei der Wortsegmentierung der Audiosequenz gescheitert und haben keine Vorliebe für einen der beiden Hinweisreize gezeigt. Mit den momentanen Ergebnissen bleibt weiterhin unklar, ob die Fähigkeit, prosodische Hinweisreize für die Wortsegmentierung zu nutzen, in Verbindung mit der späteren Weiterentwicklung des Wortschatzes steht. Wir vermuten, dass Prosodie den Babys einen ersten Einblick in die spezifischen akustischen Regelmäßigkeiten des Signals verschafft, was ihnen dabei hilft, das Betonungsmuster der deutsche Sprache schnell zu erlernen. Unsere Ergebnisse sind  ein weiterer Schritt vorwärts was das Verständnis eines frühen Einflusses von muttersprachlicher Prosodie im Vergleich zu statistischem Erlernen in der frühen Wortsegmentierung betrifft.
KW  - word segmentation
KW  - prosody
KW  - statistical learning
KW  - Wortsegmentierung
KW  - Prosodie
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-437400
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bernaschina Schürmann, Vicente
T1  - Ángeles que cantan de continuo
T1  - Ángeles que cantan de continuo
T1  - Ángeles que cantan de continuo
BT  - la legitimación teológica de la poesía en el virreinato del Perú
BT  - die theologische Legitimierung der Poesie im Vizekönigreich Peru
BT  - the theological legitimation of poetry in the viceroyalty of Peru
N2  - Objeto de esta investigación es el auge y caída de una legitimación teológica de la poesía que tuvo lugar en el virreinato del Perú entre fines del siglo XVI y la segunda mitad del siglo XVII. Su punto cúlmine está marcado por el surgimiento de una “Academia Antártica” en las primeras décadas del siglo XVII, mientras que su fin, se aprecia a fines del mismo siglo, cuando eruditos de las órdenes religiosas, especialmente Juan de Espinosa y Medrano en sus textos en defensa de la poesía y las ciencias, negaron a la poesía cualquier estatuto teológico, sirviéndose sin embargo de ella para escribir sus sermones y textos. A partir del auge y caída de esta legitimación teológica en el virreinato del Perú, este estudio muestra la existencia de dos movimientos que forman un quiasmo entre una teologización de la poesía y una poetización de la teología, en cuyo centro velado se encuentra en disputa el saber teórico y práctico de la poesía. Lo que está en disputa en este sentido no es la poesía, entendida como una cumbre de las bellas letras, sino la posesión legítima de un modo de lectura analógico y tipológico del orden del universo, fundado en las Sagradas Escrituras y en la historia de la salvación, y un modo poético para doctrinar a todos los miembros de la sociedad virreinal en concordancia con aquel modo de lectura.
N2  - Gegenstand dieser Untersuchung ist der Aufstieg und Fall der theologischen Legitimierung der gehobenen Poesie, die sich ab Ende des 16. und im Laufe des 17. Jahrhunderts im Vizekönigreich Peru vollzieht. Der Höhepunkt dieser Legitimierung liegt in dem Entstehen einer „Academia Antártica“ (Antarktische Akademie) in den ersten Jahrzehnten des 17. Jahrhunderts. Ihr Ende wiederum beginnt in der zweiten Hälfte desselben Jahrhunderts, wenn Gelehrte religiöser Orden, vor allem Juan de Espinosa Medrano und seine Texte zur Verteidigung der Dichtung und der Wissenschaften, diese theologische Macht der weltlichen Poesie bestreiten und für ihre eigenen Predigten und Texten in Anspruch nehmen. Ausgehend vom Aufstieg und Fall der theologischen Legitimierung im Vizekönigreich Peru zeigt diese Untersuchung die Existenz zweier Bewegungen, die einen Chiasmus aus einer Theologisierung der Poesie und einer Poetisierung der Theologie bilden, in dessen Zentrum um das theoretische und praktische Wissen der Dichtung gestritten wird. Gestritten wird in diesem Sinne nicht über die Poesie, verstanden als Höhepunkt der schönen Literatur, sondern über den legitimen Besitz eine analogischen und typologischen Lesart der Ordnung des Universums, gegründet in den Heiligen Schriften und in der Heilsgeschichte, und einen poetischen Weg, alle Mitglieder der vizeköniglichen Gesellschaft in Übereinstimmung mit jener Lesart zu indoktrinieren.
N2  - The subject of this study is the rise and fall of the theological legitimation of poetry that took place in the Viceroyalty of Peru from the end of the 16th century and during the 17th century. The peak of this process of legitimation lies in the emergence of an "Academia Antártica" (Antarctic Academy) in the first decades of the 17th century. Its end, in turn, began in the second half of the same century, when scholars of religious orders, especially Juan de Espinosa Medrano and his texts defending poetry and science, denied secular poetry any theological power but used it instead for their own sermons and texts. Starting from the rise and fall of the theological legitimation in the Viceroyalty of Peru, this study shows the existence of two movements that form a chiasmus of a theologization of poetry and a poeticization of theology, at the centre of which the theoretical and practical knowledge of poetry is disputed. In this sense, there is no dispute about poetry, understood as the culmination of beautiful literature, but about the legitimate possession of an analogical and typological mode to read the order of the universe, founded in the Holy Scriptures and in the history of salvation, and a poetic way of indoctrinating all members of the vice-royal society in accordance with that reading.
T3  - Potsdamer Bibliothek der WeltRegionen (PoWeR) - 2 
KW  - Literatur
KW  - Spanisch
KW  - Theologie
KW  - Poesie
KW  - Vizekönigreich
KW  - Perú
KW  - Literaturwissenschaft
KW  - Lateinamerika
KW  - Kolonialgeschichte
KW  - Academia Antártica
KW  - Engel
KW  - Macht
KW  - 17. Jahrhundert
KW  - literature
KW  - Spanish
KW  - theology
KW  - poetry
KW  - viceroyalty
KW  - Latin American studies
KW  - colonial studies
KW  - angels
KW  - government
KW  - poesía
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-426450
SN  - 978-3-86956-459-3
SN  - 2629-2548
SN  - 2629-253X
ER  - 
TY  - THES
A1  - Brandt, Christopher Georg
T1  - “… when the legend becomes fact …”
BT  - Geschichtsdidaktische Überlegungen zur Medialität, Authentizität und Narrativität des historischen Spielfilms
N2  - Der historische Spielfilm zählt zu den populärsten Formen geschichtskultureller Artikulation. Als solche ist er Gegenstand kontroverser Diskussionen über einen angemessenen didaktischen Umgang. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel der vorliegenden Arbeit, ein integratives, theoretisch und empirisch abgesichertes Analysemodell zu entwickeln, das nach den Tiefenstrukturen historischen Erzählens im Medium des Spielfilms fragt und dabei unterschiedliche Erscheinungsformen historischer Spielfilme berücksichtigt. Die Überlegungen bewegen sich deshalb in einem interdisziplinären Spannungsfeld von Theorien zum historischen Erzählen und Konzepten der Literatur- und Filmwissenschaft. Die Diskussion und Synthese dieser unterschiedlichen Konzepte geht dabei – auf der Grundlage einer großen Materialbasis – vom Gegenstand aus und ist induktiv angelegt. Als Orientierung für die praktische Arbeit werden am Ende der einzelnen Kapitel Toolkits entwickelt, die zu einer vertieften Auseinandersetzung mit historischen Spielfilmen anregen sollen.
KW  - historischer Spielfilm
KW  - Geschichtsunterricht
KW  - Narrativität
KW  - Authentizität
KW  - Medialität
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-410441
SN  - 978-3-86956-429-6
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Potsdam
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