TY - THES A1 - Schmitz, Seán T1 - Using low-cost sensors to gather high resolution measurements of air quality in urban environments and inform mobility policy N2 - Air pollution has been a persistent global problem in the past several hundred years. While some industrialized nations have shown improvements in their air quality through stricter regulation, others have experienced declines as they rapidly industrialize. The WHO’s 2021 update of their recommended air pollution limit values reflects the substantial impacts on human health of pollutants such as NO2 and O3, as recent epidemiological evidence suggests substantial long-term health impacts of air pollution even at low concentrations. Alongside developments in our understanding of air pollution's health impacts, the new technology of low-cost sensors (LCS) has been taken up by both academia and industry as a new method for measuring air pollution. Due primarily to their lower cost and smaller size, they can be used in a variety of different applications, including in the development of higher resolution measurement networks, in source identification, and in measurements of air pollution exposure. While significant efforts have been made to accurately calibrate LCS with reference instrumentation and various statistical models, accuracy and precision remain limited by variable sensor sensitivity. Furthermore, standard procedures for calibration still do not exist and most proprietary calibration algorithms are black-box, inaccessible to the public. This work seeks to expand the knowledge base on LCS in several different ways: 1) by developing an open-source calibration methodology; 2) by deploying LCS at high spatial resolution in urban environments to test their capability in measuring microscale changes in urban air pollution; 3) by connecting LCS deployments with the implementation of local mobility policies to provide policy advice on resultant changes in air quality. In a first step, it was found that LCS can be consistently calibrated with good performance against reference instrumentation using seven general steps: 1) assessing raw data distribution, 2) cleaning data, 3) flagging data, 4) model selection and tuning, 5) model validation, 6) exporting final predictions, and 7) calculating associated uncertainty. By emphasizing the need for consistent reporting of details at each step, most crucially on model selection, validation, and performance, this work pushed forward with the effort towards standardization of calibration methodologies. In addition, with the open-source publication of code and data for the seven-step methodology, advances were made towards reforming the largely black-box nature of LCS calibrations. With a transparent and reliable calibration methodology established, LCS were then deployed in various street canyons between 2017 and 2020. Using two types of LCS, metal oxide (MOS) and electrochemical (EC), their performance in capturing expected patterns of urban NO2 and O3 pollution was evaluated. Results showed that calibrated concentrations from MOS and EC sensors matched general diurnal patterns in NO2 and O3 pollution measured using reference instruments. While MOS proved to be unreliable for discerning differences among measured locations within the urban environment, the concentrations measured with calibrated EC sensors matched expectations from modelling studies on NO2 and O3 pollution distribution in street canyons. As such, it was concluded that LCS are appropriate for measuring urban air quality, including for assisting urban-scale air pollution model development, and can reveal new insights into air pollution in urban environments. To achieve the last goal of this work, two measurement campaigns were conducted in connection with the implementation of three mobility policies in Berlin. The first involved the construction of a pop-up bike lane on Kottbusser Damm in response to the COVID-19 pandemic, the second surrounded the temporary implementation of a community space on Böckhstrasse, and the last was focused on the closure of a portion of Friedrichstrasse to all motorized traffic. In all cases, measurements of NO2 were collected before and after the measure was implemented to assess changes in air quality resultant from these policies. Results from the Kottbusser Damm experiment showed that the bike-lane reduced NO2 concentrations that cyclists were exposed to by 22 ± 19%. On Friedrichstrasse, the street closure reduced NO2 concentrations to the level of the urban background without worsening the air quality on side streets. These valuable results were communicated swiftly to partners in the city administration responsible for evaluating the policies’ success and future, highlighting the ability of LCS to provide policy-relevant results. As a new technology, much is still to be learned about LCS and their value to academic research in the atmospheric sciences. Nevertheless, this work has advanced the state of the art in several ways. First, it contributed a novel open-source calibration methodology that can be used by a LCS end-users for various air pollutants. Second, it strengthened the evidence base on the reliability of LCS for measuring urban air quality, finding through novel deployments in street canyons that LCS can be used at high spatial resolution to understand microscale air pollution dynamics. Last, it is the first of its kind to connect LCS measurements directly with mobility policies to understand their influences on local air quality, resulting in policy-relevant findings valuable for decisionmakers. It serves as an example of the potential for LCS to expand our understanding of air pollution at various scales, as well as their ability to serve as valuable tools in transdisciplinary research. N2 - Luftverschmutzung ist seit hundert Jahren ein anhaltendes globales Problem. Während sich die Luftqualität in einigen Industrieländern durch strengere Vorschriften verbessert hat, hat sie sich in anderen Ländern im Zuge der schnell fortschreitenden Industrialisierung verschlechtert. Die Aktualisierung der von der WHO für das Jahr 2021 empfohlenen Grenzwerte für die Luftverschmutzung spiegelt die erheblichen Aus-wirkungen von Schadstoffen wie Stickstoffdioxid (NO2) und Ozon (O3) auf die menschliche Gesundheit wider, da neuere epidemiologische Erkenntnisse darauf hindeuten, dass Luft-verschmutzung selbst bei niedrigen Konzentrationen erhebliche langfristige gesundheitliche Auswirkungen hat. Parallel zu den Entwicklungen in unserem Verständnis der gesundheitlichen Auswirkungen von Luftverschmutzung wurde die neue Technologie der Low-Cost-Sensoren (LCS) sowohl von der Wissenschaft als auch von der Industrie als neue Methode zur Messung der Luftverschmutzung aufgegriffen. Vor allem aufgrund ihrer geringeren Kosten und kleineren Größe können sie in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, u. a. bei der Entwicklung von Messnetzen mit höherer räumlicher Auf-lösung, bei der Identifizierung von Quellen und bei der Messung der Luftverschmutzung. Es wurden zwar erhebliche Anstrengungen unternommen, um LCS mit Hilfe von Referenzinstrumenten und verschiedenen statistischen Modellen genau zu kalibrieren, aber die Genauigkeit und Präzision bleiben durch die variable Sensorempfindlichkeit begrenzt. Darüber hinaus gibt es immer noch keine Standardverfahren für die Kalibrierung, und die meisten proprietären Kalibrierungsalgorithmen sind Blackboxen, die für die Öffentlichkeit nicht zugänglich sind. Mit dieser Arbeit soll die Wissensbasis über LCS auf verschiedene Weise erweitert werden: 1) durch die Entwicklung einer Open-Source-Kalibrierungsmethodik; 2) durch den Einsatz von LCS mit hoher räumlicher Auflösung in städtischen Umgebungen, um ihre Fähigkeit zur Messung kleinräumlicher Veränderungen der städtischen Luftverschmutzung zu testen; 3) durch die Verknüpfung von LCS-Einsätzen mit der Umsetzung lokaler Verkehrsmaßnahmen, um politische Empfehlungen zu den daraus resultierenden Veränderungen der Luftqualität geben zu können. In einem ersten Schritt wurde festgestellt, dass LCS mit Hilfe von sieben allgemeinen Schritten konsistent und mit guter Leistung gegenüber Referenzinstrumenten kalibriert werden können: 1) Bewertung der Rohdatenverteilung, 2) Datenbereinigung, 3) Kenn-zeichnung von Daten, 4) Modellauswahl und -abstimmung, 5) Modellvalidierung, 6) Export der endgültigen Vorhersagen und 7) Berechnung der damit verbundenen Unsicherheit. Durch die Betonung der Notwendigkeit einer konsistenten Berichterstattung über Details bei jedem Schritt, insbesondere bei der Modellauswahl, -validierung und -leistung, hat diese Arbeit die Bemühungen um eine Standardisierung der Kalibrierungs-methoden vorangetrieben. Darüber hinaus wurden mit der Open-Source-Veröffentlichung von Code und Daten für die siebenstufige Methodik Fortschritte bei der Reformierung der weitgehenden Blackbox-Natur von LCS-Kalibrierungen erzielt. Nach der Einführung einer transparenten und zuverlässigen Kalibrierungsmethode wurden die LCS zwischen 2017 und 2020 an verschiedenen Straßen eingesetzt. Unter Ver-wendung von zwei Arten von LCS, Metalloxid (MOS) und elektrochemisch (EC), wurde ihre Leistung bei der Erfassung der erwarteten Muster der NO2- und O3-Belastung in Städten bewertet. Die Ergebnisse zeigten, dass die kalibrierten Konzentrationen der MOS- und EC-Sensoren mit den allgemeinen Tagesmustern der NO2- und O3-Belastung überein-stimmten, die mit Referenzgeräten gemessen wurden. Während sich MOS als unzuverlässig erwies, wenn es darum ging, Unterschiede zwischen den gemessenen Orten inner-halb der städtischen Umgebung zu erkennen, entsprachen die mit kalibrierten EC-Sensoren gemessenen Konzentrationen den Erwartungen aus Modellierungsstudien zur Verteilung der NO2- und O3-Belastung in Straßenschluchten. Daraus wurde der Schluss gezogen, dass LCS für die Messung der Luftqualität in Städten geeignet sind, auch zur Unterstützung der Entwicklung von Luftverschmutzungsmodellen auf städtischer Ebene, und dass sie neue Erkenntnisse über die Luftverschmutzung in städtischen Umgebungen liefern können. Um das letzte Ziel dieser Arbeit zu erreichen, wurden zwei Messkampagnen im Zusammenhang mit der Umsetzung von drei verkehrspolitischen Maßnahmen in Berlin durchgeführt. Bei der ersten handelte es sich um den Bau einer Pop-up-Radweg auf dem Kottbusser Damm als Reaktion auf die COVID-19-Pandemie, bei der zweiten um die vorübergehende Einrichtung eines Gemeinschaftsraums in der Böckhstraße und bei der letzten um die Sperrung eines Teils der Friedrichstraße für den gesamten motorisierten Verkehr. In allen Fällen wurden NO2-Messungen vor und nach der Durchführung der Maßnahme durchgeführt, um die Veränderungen der Luftqualität infolge dieser Maßnahmen zu bewerten. Die Ergebnisse des Experiments am Kottbusser Damm zeigten, dass die NO2-Konzentrationen, denen die Radfahrer ausgesetzt waren, durch den Radweg um 22 ± 19 % gesenkt wurden. In der Friedrichstraße sank die NO2-Konzentration durch die Straßensperrung auf das Niveau des städtischen Hintergrunds, ohne dass sich die Luft-qualität in den Seitenstraßen verschlechterte. Diese wertvollen Ergebnisse wurden den verantwortlichen Ansprechpersonen in der Stadtverwaltung, die für die Bewertung des Erfolgs und der Zukunft der Maßnahmen verantwortlich sind, schnell mitgeteilt, was die Fähigkeit von LCS unterstreicht, politisch relevante Ergebnisse zu liefern. Da es sich um eine neue Technologie handelt, muss noch viel über LCS und ihren Wert für die akademische Forschung im Bereich der Atmosphärenwissenschaften gelernt werden. Dennoch hat diese Arbeit den Stand der Technik in mehrfacher Hinsicht verbessert. Erstens wurde eine neuartige Open-Source-Kalibrierungsmethode entwickelt, die von LCS-Anwender*innen für verschiedene Luftschadstoffe verwendet werden kann. Zweitens wurde die Beweisgrundlage für die Zuverlässigkeit von LCS zur Messung der Luftqualität in Städten gestärkt, indem durch neuartige Einsätze in Straßenschluchten festgestellt wurde, dass LCS mit hoher räumlicher Auflösung zum Verständnis der Dynamik der Luftverschmutzung auf kleinräumlicher Ebene eingesetzt werden kann. Schließlich ist es die erste Studie dieser Art, die LCS-Messungen direkt mit verkehrspolitischen Maßnahmen verknüpft, um deren Einfluss auf die lokale Luftqualität zu verstehen, was zu politisch relevanten Erkenntnissen führt, die für Entscheidungsträger*innen wertvoll sind. Die Studie ist ein Beispiel für das Potenzial von LCS, unser Verständnis von Luftverschmutzung in verschiedenen Maßstäben zu erweitern, sowie für ihre Fähigkeit, als wert-volle Werkzeuge in der transdisziplinären Forschung zu dienen. T2 - Verwendung kostengünstiger Sensoren zur Erfassung hochauflösender Messungen der Luftqualität in städtischen Umgebungen und zur Information über die Mobilitätspolitik KW - air pollution KW - urban KW - low-cost sensor KW - transdisciplinary KW - sustainability KW - mobility KW - policy KW - Luftverschmutzung KW - Mobilität KW - Politik KW - Nachhaltigkeit KW - Transdisziplinarität KW - Städte Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-601053 ER - TY - THES A1 - Maaß, Yvonne T1 - Leuchtkäfer & Orgelkoralle T1 - Leuchtkäfer & Orgelkoralle BT - Chamissos "Reise um die Welt mit der Romanzoffischen Entdeckungs-Expedition" (1815–1818) im Wechselspiel von Naturkunde und Literatur BT - Chamisso's "Reise um die Welt mit der Romanzoffischen Entdeckungs-Expedition" (1815–1818) in the interplay between natural history and literature T2 - Epistemata : Würzburger wissenschaftliche Schriften ; Reihe Literaturwissenschaft (852) N2 - Leuchtende Käfer und Medusen, phosphoreszierende Meereswellen oder zu Stein erstarrende Korallen faszinierten den bisher vornehmlich als Dichter portraitierten Naturforscher Adelbert von Chamisso (1781–1838). Intensiver noch als den zoologischen und geologischen Phänomenen, widmete er sich der Scientia amabilis – der liebenswerten Wissenschaft von den Pflanzen. Der vielseitig Talentierte verfasste seine Reise um die Welt (1836), die bis heute als eine der stilistisch anspruchvollsten und lesenswertesten Reisebeschreibungen gilt. Diese Studie widmet sich dezidiert den naturkundlichen Studien Chamissos im Kontext der dreijährigen Rurik-Expedition sowie den zugehörigen Textproduktionen. Mit einem umfassenden Text- und Materialkorpus werden literatur- und kulturwissenschaftliche sowie wissenschaftshistorische Fragestellungen an das Werk gelegt und ertragreich beantwortet. Für die Reiseliteraturforschung wird bisher unbeachtetes Quellenmaterial ans Licht gebracht, gängige Thesen werden widerlegt, Quellen anderer Besatzungsmitglieder vergleichend betrachtet. Die Studie stellt den Naturforscher Chamisso in den Fokus, ohne den Dichter auszublenden, und widmet sich Fragen der Generierung, Vernetzung und Darstellung naturkundlichen Wissens in Texten, Illustrationen und Materialien zur Expedition – sie ist insgesamt für die Literatur- und Geschichtswissenschaft ebenso innovativ wie für die interdisziplinäre Geschichte des Wissens. N2 - Adelbert von Chamisso (1781–1838), primarily portrayed and well known as a poet, had also a reputation as a naturalist. Fluorescent beetles and gleaming medusae became subjects of his interest. In particular he devoted himself to the Scientia amabilis – the charming science of the plants. The versatile gifted author wrote Reise um die Welt (1836), which is still regarded as brilliant travelogue most worth reading and stylistically demanding until today. Leuchtkäfer & Orgelkoralle examines the naturalistic researches of Chamisso in the context of the Rurik expedition as well as the associated text productions. A comprehensive corpus of sources is analysed. Current issues in the area of literature, cultural studies and history of science are focused and discussed. This study puts the scientist Chamisso into focus without fading out the writer. It deals with issues of generating, interlinking and presenting biological and geological knowledge in texts, illustrations and preparations of the expedition. Leuchtkäfer & Orgelkoralle is as innovative for literature studies as for interdisciplinary history of knowledge. KW - Adelbert von Chamisso KW - Weltreisen KW - Reisebeschreibung KW - Naturkunde KW - Naturgeschichte KW - Wissenschaftsgeschichte KW - Rurik KW - Romanzoff Expedition KW - Johann Friedrich Eschscholtz KW - Louis Choris KW - Chamisso KW - Otto von Kotzebue KW - Expansion Europas KW - Transdisziplinarität KW - Weltumsegelung KW - Reisen um 1800 KW - Adelbert von Chamisso KW - voyage around the world KW - journey around the world KW - travelogue KW - natural sciences KW - naturalistic research KW - natural history KW - history of science KW - Rurik KW - Romanzoff KW - Romanzow KW - expedition KW - Johann Friedrich Eschscholtz KW - Louis Choris KW - Chamisso KW - Otto von Kotzebue KW - European expansion KW - transdisciplinarity KW - circumnavigation KW - travelling around 1800 KW - Globalisierung KW - Morton Wormskiold KW - globalization KW - Morton Wormskiold Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-399894 SN - 978-3-8260-5833-2 IS - 852 PB - Königshausen & Neumann CY - Würzburg ER - TY - JOUR A1 - Knobloch, Eberhard A1 - Schwarz, Ingo A1 - Ette, Ottmar A1 - Péaud, Laura A1 - Reich, Karin A1 - Biermann, Kurt-Reinhard ED - Ette, Ottmar ED - Knobloch, Eberhard T1 - HiN : Alexander von Humboldt im Netz N2 - Inhalt: - Eberhard Knobloch/Ingo Schwarz: Die Feuer von Baku – ein wiederentdeckter Brief von Alexander von Humboldt - Ottmar Ette: Alexander von Humboldt: Wissenschaft im Feld - Transareale Wissenschaftsfelder in den Tropen - Laura Péaud: Le politique, opérateur de la construction des savoirs géographiques modernes: l'exemple des voyages d'Alexander von Humboldt - Karin Reich: Sternschnuppen und Erdmagnetismus, ein von Alexander von Humboldt und Carl Friedrich Gauß während der Universitätsfeierlichkeiten in Göttingen im September 1837 initiiertes Projekt - Kurt-R. Biermann: War Alexander von Humboldt ein „Freiherr“ (oder „Baron“)? T3 - HiN : Alexander von Humboldt im Netz ; International Review for Humboldtian Studies - XII.2011, 23 KW - Archiv KW - Briefe KW - Briefwechsel KW - Elena Roussanova KW - Heinrich Friedrich Emil Lenz KW - St. Petersburg KW - von Humboldts Hand KW - Humboldtian Science KW - TransArea Studies KW - Transdisziplinarität KW - Tropen KW - Amerika-Reise KW - BBAW KW - Epistemologie der Geographie KW - Geographie KW - Reisen KW - Astronomie KW - Carl Friedrich Gauß KW - Erdmagnetismus KW - Sternschnuppen Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-57517 SN - 1617-5239 SN - 2568-3543 VL - XII IS - 23 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Ette, Ottmar T1 - Alexander von Humboldt: Wissenschaft im Feld BT - Transareale Wissenschaftsfelder in den Tropen JF - Alexander von Humboldt im Netz ; international review for Humboldtian studies N2 - Alexander von Humboldt verstand sich zwar sicher nicht als Direktor eines Museums, war aber sehr wohl der Welt der Museen, Bibliotheken und Archive nicht nur als Besucher und Leser, sondern auch als Sammler und Forscher verpflichtet. Durch seine Forschungsreisen nach Amerika und Asien vermehrte er im Verlauf eines langen Gelehrtenlebens viele Sammlungen durch eigene Sammeltätigkeit vor Ort. Seine Feldforschung blieb dabei nicht auf naturwissenschaftliche Aspekte begrenzt, sondern bezog ganz selbstverständlich auch die verschiedenartigsten kulturwissenschaftlichen Forschungsgegenstände mitein. Diese transdisziplinär agierende Praxis im Feld lässt sich zugleich als eine transareale, einzelne Areas übergreifende und damit im Sinne von TransArea Studies aus den Beziehungen, Zirkulationen und Wechselwirkungen jenseits des bloß Territorialen sich speisende Wissenschaftskonzeption begreifen. So lässt sich in seiner Auseinandersetzung mit der amerikanischen Tropenwelt eine doppelte transareale Relationalität erkennen, die einerseits intern die Tropenwelt unterschiedlicher Kontinente miteinander verbindet, andererseits aber extern die Tropen insbesondere mit den gemäßigten Zonen in Relation setzt, um dadurch erst globale Zusammenhänge - einschließlich der sich verändernden Schneegrenzen oder der Wanderungsbewegungen der Pflanzenformen, für die sich die mobile Wissenschaft Humboldts in besonderem Maße interessierte - skizzieren und erläutern zu können. Die Tropen sind für ihn die Zone höchster Mannigfaltigkeit und Vielverbundenheit - oder um es mit heutigen Begriffen zum Ausdruck zu bringen: die TransArea par excellence. N2 - Although Alexander von Humboldt certainly perceived himself not as director of a museum, he was commited to the world of museums, libraries, and archives, not only as a visitor and reader, but also as a collector and researcher. Through his travels to America and Asia and in the course of a long scholarly life, he significantly increased many collections through his own activities as collector on site. His research in the field was not merely limited to aspects of the natural sciences, but inherently incorporated the most diverse objects of cultural research. In the light of what we today might call TransArea Studies, this transdisciplinary practice in the field can also be understood as transareal, thus as a conceptualization of research that spans across particular areas and focuses on the relationships, circulations and interactions of space beyond the territorial definitions. Consequently, we can recognize in Humboldt’s examination of the American tropics a double transareal association. On the one hand, his works interconnect the tropical world of different continents, while setting up on the other hand relations with the temperate zones in an extrapolation that outlines and explains global relations of nature - including the changing snow limits or the migration of plants, so crucial for the mobile science Humboldt advocated. For Humboldt, the tropics are the epitome of diversity and multiple connectedness. In other words: the transarea par excellence. KW - Humboldtian Science KW - TransArea Studies KW - Transdisziplinarität KW - Tropen Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-57553 SN - 2568-3543 SN - 1617-5239 VL - XII IS - 23 SP - 9 EP - 25 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER -