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The rigorous development, application and validation of distributed hydrological models obligates to evaluate data in a spatially distributed way. In particular, spatial model predictions such as the distribution of soil moisture, runoff generating areas or nutrient-contributing areas or erosion rates, are to be assessed against spatially distributed observations. Also model inputs, such as the distribution of modelling units derived by GIS and remote sensing analyses, should be evaluated against groundbased observations of landscape characteristics. So far, however, quantitative methods of spatial field comparison have rarely been used in hydrology. In this paper, we present algorithms that allow to compare observed and simulated spatial hydrological data. The methods can be applied for binary and categorical data on regular grids. They comprise cell-by-cell algorithms, cell-neighbourhood approaches that account for fuzziness of location, and multi-scale algorithms that evaluate the similarity of spatial fields with changing resolution. All methods provide a quantitative measure of the similarity of two maps. The comparison methods are applied in two mountainous catchments in southern Germany (Brugga, 40 km<sup>2) and Austria (Löhnersbach, 16 km<sup>2). As an example of binary hydrological data, the distribution of saturated areas is analyzed in both catchments. For categorical data, vegetation zones that are associated with different runoff generation mechanisms are analyzed in the Löhnersbach. Mapped spatial patterns are compared to simulated patterns from terrain index calculations and from satellite image analysis. It is discussed how particular features of visual similarity between the spatial fields are captured by the quantitative measures, leading to recommendations on suitable algorithms in the context of evaluating distributed hydrological models.
One of the most difficult issues when dealing with optical water remote-sensing is its acceptance as a useful application for environmental research. This problem is, on the one hand, concerned with the optical complexity and variability of the investigated natural media, and therefore the question arises as to the plausibility of the parameters derived from remote-sensing techniques. Detailed knowledge about the regional bio- and chemico-optical properties is required for such studies, however such information is seldom available for the sites of interest. On the other hand, the primary advantage of remote-sensing information, which is the provision of a spatial overview, may not be exploited fully by the disciplines that would benefit most from such information. It is often seen in a variety of disciplines that scientists have been primarily trained to look at discrete data sets, and therefore have no experience of incorporating information dealing with spatial heterogeneity. In this thesis, the opportunity was made available to assess the potential of Ocean Colour data to provide spatial and seasonal information about the surface waters of Lake Baikal (Siberia). While discrete limnological field data is available, the spatial extension of Lake Baikal is enormous (ca. 600 km), while the field data are limited to selected sites and expedition time windows. Therefore, this remote-sensing investigation aimed to support a multi-disciplinary limnological investigation within the framework of the paleoclimate EU-project ‘High Resolution CONTINENTal Paleoclimate Record in Lake Baikal, Siberia (CONTINENT)’ using spatial and seasonal information from the SeaWiFS satellite (NASA). From this, the SeaWiFS study evolved to become the first efficient bio-optical satellite study of Lake Baikal. During the course of three years, field work including spectral field measurements and water sampling, was carried out at Lake Baikal in Southern Siberia, and at the Mecklenburg and Brandenburg lake districts in Germany. The first step in processing the SeaWiFS satellite data involved adapting the SeaDAS (NASA) atmospheric-correction processing to match as close as possible the specific conditions of Lake Baikal. Next, various Chl-a algorithms were tested on the atmospherically-corrected optimized SeaWiFS data set (years 2001 to 2002), comparing the CONTINENT pigment ground-truth data with the Chl-a concentrations derived from the satellite data. This showed the high performance of the global Chl-a products OC2 and OC4 for the oligotrophic, transparent waters (bio-optical Case 1) of Lake Baikal. However, considerable Chl-a overestimation prevailed in bio-optical Case 2 areas for the case of discharge events. High-organic terrigenous input into Lake Baikal could be traced and information extracted using the SeaWiFS spectral data. Suspended Particulate Matter (SPM) was quantified by the regression of the SeaDAS attenuation coefficient as the optical parameter with SPM field data. Finally, the Chl-a and terrigenous input maps derived from the remote sensing data were used to assist with analyzing the relationships between the various discrete data obtained during the CONTINENT field work. Hence, plausible spatial and seasonal information describing autochthonous and allochthonous material in Lake Baikal could be provided by satellite data.Lake Baikal, with its bio-optical complexity and its different areas of Case 1 and Case 2 waters, is a very interesting case study for Ocean Colour analyses. Proposals for future Ocean Colour studies of Lake Baikal are discussed, including which bio-optical parameters for analytical models still need to be clarified by field investigations.
Moderne Softwaresysteme sind komplexe Gebilde, welche häufig im Verbund mit anderen technischen und betriebswirtschaftlichen Systemen eingesetzt werden. Für die Hersteller solcher Systeme stellt es oft eine große Herausforderung dar, den oft weit reichenden Anforderungen bezüglich der Anpassbarkeit solcher Systeme gerecht zu werden. Zur Erfüllung dieser Anforderungen hat es sich vielfach bewährt, eine virtuelle Maschine in das betreffende System zu integrieren. Die Dissertation richtet sich insbesondere an Personen, die vor der Aufgabe der Integration virtueller Maschinen in bestehende Systeme stehen und zielt darauf ab, solche für die Entscheidung über Integrationsfragen wichtigen Zusammenhänge klar darzustellen. Typischerweise treten bei der Integration einer virtuellen Maschine in ein System eine Reihe unterschiedlicher Problemstellungen auf. Da diese Problemstellungen oft eng miteinander verzahnt sind, ist eine isolierte Betrachtung meist nicht sinnvoll. Daher werden die Problemstellungen anhand eines zentral gewählten, sehr umfangreichen Beispiels aus der industriellen Praxis eingeführt. Dieses Beispiel hat die Integration der "Java Virtual Machine" in den SAP R/3 Application Server zum Gegenstand. Im Anschluss an dieses Praxisbeispiel wird die Diskussion der Integrationsproblematik unter Bezug auf eine Auswahl weiterer, in der Literatur beschriebener Integrationsbeispiele vertieft. Das Hauptproblem bei der Behandlung der Integrationsproblematik bestand darin, dass die vorgefundenen Beschreibungen, der als Beispiel herangezogenen Systeme, nur bedingt als Basis für die Auseinandersetzung mit der Integrationsproblematik geeignet waren. Zur Schaffung einer verwertbaren Diskussionsgrundlage war es daher erforderlich, eine homogene, durchgängige Modellierung dieser Systeme vorzunehmen. Die Modellierung der Systeme erfolgte dabei unter Verwendung der "Fundamental Modeling Concepts (FMC)". Die erstellten Modelle sowie die auf Basis dieser Modelle durchgeführte Gegenüberstellung der unterschiedlichen Ansätze zur LÖsung typischer Integrationsprobleme bilden den Hauptbeitrag der Dissertation. Im Zusammenhang mit der Integration virtueller Maschinen in bestehende Systeme besteht häufig der Bedarf, zeitgleich mehrere "Programme" durch die integrierte virtuelle Maschine ausführen zu lassen. Angesichts der Konstruktionsmerkmale vieler heute verbreiteter virtueller Maschinen stellt die Realisierung eines "betriebsmittelschonenden Mehrprogrammbetriebs" eine große Herausforderung dar. Die Darstellung des Spektrums an Maßnahmen zur Realisierung eines "betriebsmittelschonenden Mehrprogrammbetriebs" bildet einen zweiten wesentlichen Beitrag der Dissertation.
From its first use in the field of biochemistry, instrumental analysis offered a variety of invaluable tools for the comprehensive description of biological systems. Multi-selective methods that aim to cover as many endogenous compounds as possible in biological samples use different analytical platforms and include methods like gene expression profile and metabolite profile analysis. The enormous amount of data generated in application of profiling methods needs to be evaluated in a manner appropriate to the question under investigation. The new field of system biology rises to the challenge to develop strategies for collecting, processing, interpreting, and archiving this vast amount of data; to make those data available in form of databases, tools, models, and networks to the scientific community. On the background of this development a multi-selective method for the determination of phytohormones was developed and optimised, complementing the profile analyses which are already in use (Chapter I). The general feasibility of a simultaneous analysis of plant metabolites and phytohormones in one sample set-up was tested by studies on the analytical robustness of the metabolite profiling protocol. The recovery of plant metabolites proved to be satisfactory robust against variations in the extraction protocol by using common extraction procedures for phytohormones; a joint extraction of metabolites and hormones from plant tissue seems practicable (Chapter II). Quantification of compounds within the context of profiling methods requires particular scrutiny (Chapter II). In Chapter III, the potential of stable-isotope in vivo labelling as normalisation strategy for profiling data acquired with mass spectrometry is discussed. First promising results were obtained for a reproducible quantification by stable-isotope in vivo labelling, which was applied in metabolomic studies. In-parallel application of metabolite and phytohormone analysis to seedlings of the model plant Arabidopsis thaliana exposed to sulfate limitation was used to investigate the relationship between the endogenous concentration of signal elements and the ‘metabolic phenotype’ of a plant. An automated evaluation strategy was developed to process data of compounds with diverse physiological nature, such as signal elements, genes and metabolites – all which act in vivo in a conditional, time-resolved manner (Chapter IV). Final data analysis focussed on conditionality of signal-metabolome interactions.
Die Beeinflussung optischer Eigenschaften durch Bestrahlung stellt eine Grundlage für die Herstellung anisotroper optischer Komponenten dar. In dünnen Schichten von Azobenzen-Polymeren kann optische Anisotropie durch linear polarisierte Bestrahlung induziert oder modifiziert werden. Ziel der Arbeit war es, wesentliche Struktur-Eigenschafts-Beziehungen zum Prozess der Photoorientierung zu erarbeiten, um so eine Optimierung der Materialien für verschiedene Anwendungen ermöglichen. In isotropen Schichten flüssigkristalliner und amorpher Azobenzen-Polymeren wird das Ausmaß der induzierten optischen Anisotropie günstig durch eine Donor/Akzeptor-Substitution in 4,4'-Position beeinflusst. Die Induktionsgeschwindigkeit ist in Schichten flüssigkristalliner Polymeren deutlich geringer, jedoch lassen sich höhere Werte der Doppelbrechung und des Dichroismus erreichen. In Copolymeren bewirkt die Photoorientierung der Azobenzen-Seitengruppen eine kooperative Orientierung von formanisotropen Seitengruppen. Die Mesogenität der nicht-photochromen Seitengruppen erhöht das Ausmaß der induzierten optischen Anisotropie. Die Stabilität der induzierten Doppelbrechung und des Dichroismus wird durch diese Gruppen gesteigert. In Schichten flüssigkristalliner Polymeren wird die induzierte optische Anisotropie beim Tempern im Bereich der Mesophasen erheblich verstärkt. Dabei reicht ein geringes Maß an induzierter Anisotropie aus, um Doppelbrechungs- und Dichroismuswerte zu erzielen, wie sie für LC-Domänen typisch sind. In orientierten Schichten von Azobenzen-Polymeren wird das Resultat der linear polarisierten Bestrahlung durch die Stärke der anisotropen Wechselwirkungen in den flüssigkristallinen Domänen oder den LB-Multilayern bestimmt. Eine lichtinduzierte Reorientierung kann nur erreicht werden, wenn diese Wechselwirkungen überwunden werden können. Erfolgt eine Photoreorientierung in den orientierten Polymerschichten, werden in Copolymeren formanisotrope Seitengruppen ebenfalls kooperativ reorientiert. Eine vorgelagerte UV-Bestrahlung kann durch Erzeugung eines hohen Anteils an nicht-mesogenen Z-Isomeren die anisotropen Wechselwirkungen stark schwächen und so die Seitengruppen entkoppeln. Aus diesem Zustand erfolgt die Photoreorientierung mit einer der Photoorientierung in isotropen Schichten vergleichbaren Effizienz. Die erarbeiteten Struktur-Eigenschafts-Beziehungen liefern einen Beitrag zur Optimierung derartiger Materialien für Anwendungen in den Bereichen optischer Funktionsschichten, holographischer Datenspeicherung oder der Generierung von Oberflächenreliefgittern.
Abbildende Spektrometrie
(2006)
Interdisziplinäres Zentrum für Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006
Integration of digital elevation models and satellite images to investigate geological processes.
(2006)
In order to better understand the geological boundary conditions for ongoing or past surface processes geologists face two important questions: 1) How can we gain additional knowledge about geological processes by analyzing digital elevation models (DEM) and satellite images and 2) Do these efforts present a viable approach for more efficient research. Here, we will present case studies at a variety of scales and levels of resolution to illustrate how we can substantially complement and enhance classical geological approaches with remote sensing techniques. Commonly, satellite and DEM based studies are being used in a first step of assessing areas of geologic interest. While in the past the analysis of satellite imagery (e.g. Landsat TM) and aerial photographs was carried out to characterize the regional geologic characteristics, particularly structure and lithology, geologists have increasingly ventured into a process-oriented approach. This entails assessing structures and geomorphic features with a concept that includes active tectonics or tectonic activity on time scales relevant to humans. In addition, these efforts involve analyzing and quantifying the processes acting at the surface by integrating different remote sensing and topographic data (e.g. SRTM-DEM, SSM/I, GPS, Landsat 7 ETM, Aster, Ikonos…). A combined structural and geomorphic study in the hyperarid Atacama desert demonstrates the use of satellite and digital elevation data for assessing geological structures formed by long-term (millions of years) feedback mechanisms between erosion and crustal bending (Zeilinger et al., 2005). The medium-term change of landscapes during hundred thousands to millions years in a more humid setting is shown in an example from southern Chile. Based on an analysis of rivers/watersheds combined with landscapes parameterization by using digital elevation models, the geomorphic evolution and change in drainage pattern in the coastal Cordillera can be quantified and put into the context of seismotectonic segmentation of a tectonically active region. This has far-reaching implications for earthquake rupture scenarios and hazard mitigation (K. Rehak, see poster on IMAF Workshop). Two examples illustrate short-term processes on decadal, centennial and millennial time scales: One study uses orogen scale precipitation gradients derived from remotely sensed passive microwave data (Bookhagen et al., 2005a). They demonstrate how debris flows were triggered as a response of slopes to abnormally strong rainfall in the interior parts of the Himalaya during intensified monsoons. The area of the orogen that receives high amounts of precipitation during intensified monsoons also constitutes numerous landslide deposits of up to 1km<sup>3 volume that were generated during intensified monsoon phase at about 27 and 9 ka (Bookhagen et al., 2005b). Another project in the Swiss Alps compared sets of aerial photographs recorded in different years. By calculating high resolution surfaces the mass transport in a landslide could be reconstructed (M. Schwab, Universität Bern). All these examples, although representing only a short and limited selection of projects using remote sense data in geology, have as a common approach the goal to quantify geological processes. With increasing data resolution and new sensors future projects will even enable us to recognize more patterns and / or structures indicative of geological processes in tectonically active areas. This is crucial for the analysis of natural hazards like earthquakes, tsunamis and landslides, as well as those hazards that are related to climatic variability. The integration of remotely sensed data at different spatial and temporal scales with field observations becomes increasingly important. Many of presently highly populated places and increasingly utilized regions are subject to significant environmental pressure and often constitute areas of concentrated economic value. Combined remote sensing and ground-truthing in these regions is particularly important as geologic, seismicity and hydrologic data may be limited here due to the recency of infrastructural development. Monitoring ongoing processes and evaluating the remotely sensed data in terms of recurrence of events will greatly enhance our ability to assess and mitigate natural hazards. <hr> Dokument 1: Foliensatz | Dokument 2: Abstract <hr> Interdisziplinäres Zentrum für Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006
Die Präsentation gibt zuerst einen Überblick über mögliche Parameter für die Wasserhaushaltsmodellierung, die aus Fernerkundungs(FE)-daten generell abgeleitet werden können. Bei der Beschreibung der Ableitungsverfahren dieser Parameter aus (FE)-Daten wird auf die Landnutzung, Vegetationsindices und die reale Evapotranspiration (ETr) fokussiert. Die Verfahren zur Bestimmung der ETr aus optischen FE-Daten lassen grob wie folgt gliedern : • Direkte Ableitung der Evapotranspiration aus radiometrisch bestimmten Oberflächen-temperaturen • Ableitung von Modellinputdaten wie z.B. Globalstrahlung, Albedo, Blattflächeniondex LAI und NDVI aus FE-Daten zur Anwendung von SoilVegetation-AtmosphereTransfer- und Energiebilanzmodellen wie z.B. SEBAL (Bastiaansen et al . 1998) • Kombinierte Anwendung verschiedenster Sensoren wie SAR-ERS1, LANDSAT-TM, NOAA-AHVRR mit SVAT-Modellen und hydrologischen Einzugsgebietsmodellen Die Validierung dieser Methoden wurde in verschiedenen Messkampagnen wie z.B. Lo-trex10E-HIBE, FIFE oder HAPEX-Sahel durchgeführt. Dabei wurde die aus dem entspre-chenden Sensor abgeleitete ETr mit gemessenen ETr-Raten von Ankerstationen innerhalb eines definierten Gebietes verglichen. Diese Ankerstationen leiteten die ETr aus Profil-, Ed-dy-Flux-, oder Szintillometermessungen ab. Durchgängige längere Zeitreihen der ETr sind nur mit FE-Daten mit hoher Wiederholungsrate wie z.B. NOAA-AVHRR, MODIS hoher Zeitauflösung möglich Mit Landsat-TM z.B. ergeben sich dagegen nur „Snap Shots“ der ETr von einzelnen Tagen. Daher wurden oftmals Multisensorverfahren d.h. Kombination von z.B. Landsat-TM mit NOAA-AVHRR eingesetzt oder die FE-Daten nur für die Erhebung zeitin-varianter Eingangsdaten (z.B. Landnutzung) und zur raumbezogenen Validierung der ETr-Berechnungen von hydrologischen Modellen verwendet. Im zweiten Teil des Vortrags wird ein Anwendungsbeispiel für den Versuch einer räumliche Validierung eines Wasserhaus-haltsmodells über NDVI-ETr-Datenprodukte aus Landsat-TM5-Daten für das Stobbergebiet. Ein weiteres Anwendungsbeispiel für die Einbindung von Landnutzungsdatenprodukten aus Landsat-TM5-Daten in die Wasserhaushaltmodellierung für das Ucker-Einzugsgebiet schliesst den Vortrag ab. <hr> Dokument 1: Foliensatz | Dokument 2: Abstract <hr> Interdisziplinäres Zentrum für Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006
Problemstellung • Geoökologische Prozessforschung versucht für große Landschaftsausschnitte, die in der Natur ablaufenden und vom Menschen beeinflussten Prozesse mit Hilfe von Modellen nachzuvollziehen • exakte Erfassung der Ausstattung des Untersuchungsraumes ist wesentliche Voraussetzung für eine wirklichkeitsnahe Abbildung • Modelle derzeit weder in der Lage, alle ablaufenden Prozesse in die Betrachtung einzubeziehen, noch präzise Eingangsdaten bei der Beschreibung des Ausgangszustandes zu verarbeiten • häufig liegen Modelleingangsdaten nicht in der notwendigen Präzision vor • In Modellen wird Ausstattung eines Untersuchungsgebietes über den Boden, den Grundwassereinfluss und die Flächennutzung beschrieben • Flächennutzung besitzt weitgehend statische Elemente (Nutzungstypen Wald, Gewässer, Siedlung) und hochdynamische Elemente (jährlicher Wechsel der Fruchtart auf jedem Acker) • Bedarf nach detaillierter (lage- und zeitkonkreter) Eingabe der Verteilung der Ackerfrüchte im Modellzeitraum, da Landwirtschaft als eine der bedeutenden Quellen für diffusen Nährstoffeintrag ins Ökosystem angesehen wird Stand der Forschung • bei Erfassung von Kulturen der Landwirtschaft aus Fernerkundungsdaten hat sich multitemporale Klassifizierung als sinnvoll erwiesen, weil sich anhand einer Einzelaufnahme die verschiedenen Kulturen nicht sicher trennen lassen • Klassifizierung erfolgt mit überwachten Methoden unter Verwendung von Trainingsflächen im Datensatz, von denen die dort angebaute Frucht bekannt ist • in die Klassifizierung werden zusätzliche Informationen einbezogen (Fuzzy), die Auskunft über die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Frucht geben (Anbaueignung in Abhängigkeit von Hangneigung, Niederschlag, Höhenlage, Boden) Die Ergebnisse dieser Klassifikationen sind meist nicht auf andere Landschaftsausschnitte und Anbaujahre übertragbar, weil die Ausprägung der Spektralsignatur einer Kultur durch veränderte Boden- und Witterungsbedingungen variiert. Lösungsansatz • auf Basis von Satellitendaten und Anbauinformationen aus 15 aufeinander folgenden Jahren (35 Aufnahmetermine) sollten von Witterung und Boden unabhängige Jahreskurven der spektralen Charakteristik wichtiger Ackerkulturen gewonnen werden, die den Wachstumsverlauf der Pflanzen beschreiben • diese Kurven sollen anstelle von Trainingsgebieten zur multitemporalen Klassifizierung von Daten eines Anbaujahres herangezogen werden Schlussfolgerungen und Ausblick • Prinzipiell erscheint Vorgehen erfolgreich, jedoch in Abhängigkeit von der Brauchbarkeit der herangezogenen Szenen schwankt Güte des Ergebnisses noch • Verfahren stellt wesentlichen Fortschritt zu bisherigem Vorgehen auf Trainingsflächenbasis dar • ist zumindest im Untersuchungsgebiet immer wieder ohne weitere Kenntnis von Anbauinformationen anwendbar, lediglich exakte phänologische Datierung der dann verwendeten Aufnahmen erforderlich • für andere Gebiete (Variation in Niederschlag und Boden) ist Anpassung der phänologischen Datierung der Kurven erforderlich (Form ist weiter verwendbar) • optimale Bildkombination zur Trennung aller Kulturen ist: Anfang/Mitte April – Mitte Mai – Anfang Juli – Mitte August – Mitte September • Kombination sollte bei verbesserter Verfügbarkeit von Daten beschaffbar sein • problematisch scheinen Trockensituationen im Mai und Juni zu sein, so dass zu schnell reifende Wintergetreide nicht richtig erkannt werden, Bedarf Bodeninformationen einzubeziehen • Trennung von Hackfrüchten weiterhin problematisch (wie schon in bisherigen Verfahren), führt zu übermäßigen Anteilen im Ergebnis, in Abhängigkeit vom Anbauanteil besser vernachlässigen • Einbeziehung von Fuzzyinformationen erscheint sinnvoll • Zusammenhang von Bodengüte und Frucht (Anbaueignung eines Bodens für eine Frucht) • Wasserverfügbarkeit am Standort (in Abhängigkeit von Speichervermögen des Bodens, Grundwasseranschluss und Niederschlag) • Summe der Niederschläge bis zum Aufnahmezeitpunkt (Trockenheitsindex) <hr> Dokument 1: Foliensatz | Dokument 2: Abstract <hr> Interdisziplinäres Zentrum für Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung Workshop vom 9. - 10. Februar 2006
Stand des IMAF zu Beginn des Jahres 2006
Zum 1. April 2005 wurde per Beschluss des Rektorats der Universität Potsdam das Interdisziplinäre Zentrum für Musterdynamik und Angewandte Fernerkundung (IMAF) an der Universität Potsdam eingerichtet. Diesem Beschluss gingen knapp zwei Jahre konzeptionelle, organisatorische und administrative Vorarbeiten voraus. Inzwischen ist das IMAF also offiziell gegründet, der Vorstand wurde „bestellt“ (Prof. M. Mutti. Prof. E. Zehe, Prof. A. Bronstert), der Geschäftsführer bzw. wissenschaftliche Koordinator Dr. M. Kühling arbeitet in dieser Funktion seit Sommer 2005 und seit kurzem ist auch die 1. Version der Homepage des IMAF (http://www.uni-potsdam.de/imaf/) frei geschaltet. Auch die Infrastruktur des IMAF ist in der Entstehungsphase: Büroräume sind versprochen (wenn auch noch nicht bezugsfertig) im Haus 13 auf dem Campus Golm der Universität Potsdam und der 1. erfolgreiche Drittmittelantrag erbrachte 8 leistungsfähige Tischrechner und einen Server für das IMAF aus EU-Mitteln. Wichtiger als die administrativen und organisatorischen Arbeiten sind aber die inhaltlichen Forstschritte. Hier ist die große Resonanz, die die Gründung des IMAF sowohl innerhalb als auch außerhalb der Universität gefunden hat, besonders erfreulich. Über 30 Angehörige des Zentrums sind inzwischen zu verzeichnen und es gibt bereits eine Reihe von wissenschaftlichen Projektinitiativen und Ideen für dieses Zentrum. Neben den wissenschaftlichen Arbeiten am IMAF ist ein zweites Hauptziel für dieses Zentrum die Entwicklung und der Ausbau eines strukturierten Ausbildungsangebotes für Musterdynamik und angewandte Fernerkundung. Dies sollen gleichermaßen Masterstudenten als auch Doktoranden der Universität Potsdam und der mit ihr assoziierten außeruniversitären Institute nutzen. Zudem werden Kurse und Weiterbildungsveranstaltungen mit nationalen und internationalen Experten angestrebt. Neben diesen positiven Entwicklungen gibt es auch (noch ??) über einige Mängel zu berichten:
Das Sekretariat ist nach wie vor unbesetzt, die Finanzausstattung des Zentrums ist völlig ungenügend und die im Konzept für das Zentrum beantragte Wissenschaftlerstelle für Softwareanwendung ist nicht in Sicht. Für einen Erfolg des Zentrums ist es unbedingt notwendig, dass sich diese Situation deutlich verbessert!!
Forschungsschwerpunkte des IMAF
Räumliche Muster und deren Struktur in der Umwelt
Räumliche Muster sind in vielen naturwissenschaftlichen Disziplinen (Hydrologie, Ökologie, Geologie, Biologie, Chemie, Physik) von zentraler Bedeutung. Z.B. bestimmen die räumlichen (und zeitlichen) Muster von Bodeneigenschaften und Vegetation in ihrem Zusammenspiel mit den Mustern von Niederschlag und Strahlungsinput maßgeblich den Wasser- und Stoffhaushalt auf unterschiedlichsten Skalen und führen über Rückkopplung wiederum zu Veränderungen in Klima, Vegetation und Ökosystemen. Vom kleinräumigen Transport von Schadstoffen und von der Hochwasserentstehung bis zur Frage nach den regionalen und globalen Veränderungen von Klima, Vegetation und Landnutzung seien hier nur einige Problemkreise genannt, in denen Muster und Musterdynamik eine zentrale Stellung einnehmen. Darüber hinaus liefert die Betrachtung der zeitlichen Veränderung von räumlichen Mustern, in Ergänzung zur klassischen Erfassung dynamischer Prozesse in Form von Messungen lokaler zeitlicher Änderungen, eine völlig neue Perspektive auf Dynamik und eröffnet damit völlig neue wissenschaftliche Möglichkeiten. Aktuelle und sehr drängende Fragen innerhalb dieses Forschungsschwerpunktes sind unter anderem:
• Analyse der generelle Raumstruktur von Geodaten (Variabilität, Struktur, Konnektivität);
• Thematische Verbindungen verschiedener Datenebenen und Möglichkeiten für deren Assimilation;
• Möglichkeiten und Grenzen des Skalenübergangs zwischen verschiedenen räumlichen Auflösungen und Informationsquellen;
• Ableitung der zeitlichen Dynamik bzw. Entwicklung von großen flächenhaften Datenfeldern.
Angewandte Fernerkundung
Wie keine andere Technik bietet die Fernerkundung in jeglicher Form (unter anderem Satelliten, flugzeuggetragene Sensoren, Wetterradar und auch geophysikalische Methoden) umfangreiche Möglichkeiten, räumliche Muster und deren zeitliche Veränderungen zu erfassen. Allen Methoden der Fernerkundung gemein ist, dass sie nur indirekte Ergebnisse liefern. Das heißt, es besteht nur ein mittelbarer Zusammenhang zwischen dem beobachteten Signal, meist der Reflektivität oder Emissivität elektromagnetischer Strahlung in verschiedenen Spektralbereichen (optisch oder Radar), und der eigentlich interessierenden Größe, wie dem Feuchtezustand der Vegetation, der Bodenfeuchte oder Bodenrauhigkeit, der Niederschlagsintensität, dem Zustand der Schneedecke oder der Ausdehnung eines Oberflächenfilms auf Gewässern. Ein Satellitenbild enthält beispielsweise immer die spektrale Signatur des räumlichen Musters mehrerer der oben genannten Einflussgrößen, was die Extraktion oder Diskriminierung der eigentlich interessierenden Größe erschwert. Dieser „vermischte“ Charakter der Fernerkundungsdaten bietet aber auch immense Chancen. So lassen sich durch geeignete Interpretationsverfahren aus jedem mit hohem finanziellem und technischem Aufwand erstellten Satellitenbild zahlreiche und im Detail völlig unterschiedliche Fragestellungen bearbeiten. Die Extraktion der gewünschten Information aus dem Fernerkundungssignal führt mathematisch gesehen meist auf die Lösung so genannter inverser, schlecht gestellter Probleme. Somit beinhaltet die interdisziplinäre Nutzung von Fernerkundung auch ein hohes methodisches Synergiepotential. Durch die heutigen technischen Möglichkeiten zur Archivierung auch sehr umfangreicher raumbezogener Informationen ist die Bearbeitung zu jedem beliebigen Zeitpunkt nach der Aufnahme möglich – zum Beispiel bis entsprechend lange Zeitreihen und/oder geeignete Interpretationsverfahren zur Verfügung stehen. Tatsächlich dürfte der weitaus größte Teil der raumbezogenen Informationen, die in den bisher erhobenen Fernerkundungsdaten stecken, nur in Ansätzen ausgewertet sein. Einer bereits sehr hoch entwickelten technischen Dimension der Fernerkundung steht ein gewisses Defizit im Umfang ihrer Anwendung in den verschiedenen naturwissenschaftlichen Disziplinen gegenüber. Aktuelle und sehr drängende Fragen innerhalb dieses Forschungsschwerpunktes sind unter anderem:
• Nutzung der räumlichen und inhaltlichen Breite von Fernerkundungsinformationen;
• Verbindung mit automatisierten, u.a. geophysikalischen Methoden des „ground-truthings“;
• Identifizierung der Grenzen bzgl. Repräsentanz der Daten (spektral, raum-zeitliche Auflösung);
• Verbindung unterschiedlicher Methoden der Fernerkundung und der Geophysik.
Dieser Beitrag illustriert die o.g. Fragestellungen anhand einiger Darstellungen aus verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen und erläutert 2 Beispiele zu beabsichtigten Forschungsprojekten:
• Erfassung und Bedeutung von Boden-Oberflächeneigenschaften auf die Abflussbildung von Landschaften;
• Phänomene des Stofftransportes in homogenen vs. heterogenen Böden.
This thesis studies strong, completely charged polyelectrolyte brushes. Extensive molecular dynamics simulations are performed on different polyelectrolyte brush systems using local compute servers and massively parallel supercomputers. The full Coulomb interaction of charged monomers, counterions, and salt ions is treated explicitly. The polymer chains are anchored by one of their ends to a uncharged planar surface. The chains are treated under good solvent conditions. Monovalent salt ions (1:1 type) are modelled same as counterions. The studies concentrate on three different brush systems at constant temperature and moderate Coulomb interaction strength (Bjerrum length equal to bond length): The first system consists of a single polyelectrolyte brush anchored with varying grafting density to a plane. Results show that chains are extended up to about 2/3 of their contour length. The brush thickness slightly grows with increasing anchoring density. This slight dependence of the brush height on grafting density is in contrast to the well known scaling result for the osmotic brush regime. That is why the result obtained by simulations has stimulated further development of theory as well as new experimental investigations on polyelectrolyte brushes. This observation can be understood on a semi-quantitative level using a simple scaling model that incorporates excluded volume effects in a free-volume formulation where an effective cross section is assigned to the polymer chain from where couterions are excluded. The resulting regime is called nonlinear osmotic brush regime. Recently this regime was also obtained in experiments. The second system studied consists of polyelectrolyte brushes with added salt in the nonlinear osmotic regime. Varying salt is an important parameter to tune the structure and properties of polyelectrolytes. Further motivation is due to a theoretical scaling prediction by Pincus for the salt dependence of brush thickness. In the high salt limit (salt concentration much larger than counterion concentration) the brush height is predicted to decrease with increasing external salt, but with a relatively weak power law showing an exponent -1/3. There is some experimental and theoretical work that confirms this prediction, but there are other results that are in contradiction. In such a situation simulations are performed to validate the theoretical prediction. The simulation result shows that brush thickness decreases with added salt, and indeed is in quite good agreement with the scaling prediction by Pincus. The relation between buffer concentration and the effective ion strength inside the brush at varying salt concentration is of interest both from theoretical as well as experimental point of view. The simulation result shows that mobile ions (counterions as well as salt) distribute nonhomogeneously inside and outside of the brush. To explain the relation between the internal ion concentration with the buffer concentration a Donnan equilibrium approach is employed. Modifying the Donnan approach by taking into account the self-volume of polyelectrolyte chains as indicated above, the simulation result can be explained using the same effective cross section for the polymer chains. The extended Donnan equilibrium relation represents a interesting theoretical prediction that should be checked by experimental data. The third system consist of two interacting polyelectrolyte brushes that are grafted to two parallel surfaces. The interactions between brushes are important, for instance, in stabilization of dispersions against flocculation. In the simulations pressure is evaluated as a function of separation D between the two grafting planes. The pressure behavior shows different regimes for decreasing separation. This behavior is in qualitative agreement with experimental data. At relatively weak compression the pressure behavior obtained in the simulation agrees with a 1/D power law predicted by scaling theory. Beyond that the present study could supply new insight for understanding the interaction between polyelectrolyte brushes.
The major aim of this work was the identification of new phloem sap proteins and a metabolic characterisation of this transport fluid. The experiments were performed on the three plant species C. sativus, C. maxima and B. napus. To characterise the phloem samples from B. napus, a new model plant for phloem analysis, western blot tests together with metabolite profiling were performed. GC-MS metabolite profiling and enzyme assays were used for measuring metabolites in the phloem of B. napus. Results from the phloem sap measurements showed, as expected, a typical sugar distribution for apoplasmic phloem loaders with sucrose being the predominant sugar. In stem extracts, the most abundant sugar was glucose with much lower fructose and sucrose levels. With the GC-MS approach it was possible to identify a number of metabolites which showed a differential distribution when phloem and stem tissue extracts were compared. For protein identification, two different approaches were employed (i) screening expression libraries with total phloem protein specific antisera and (ii) protein separation on 2 DE gels followed by ESI-MS/MS sequence analyses. For the first approach, three different phloem protein-specific antisera were produced and expression libraries were constructed. Phloem protein antisera were tested for specificity and some attempts to estimate specific epitopes were undertaken. Screening of the libraries resulted in the identification of 14 different proteins from all investigated species. Analyses of B. napus phloem sap proteins from 2 DE with ESI-MS/MS resulted in the identification of 5 different proteins. The phloem localisation of the identified proteins was additionally confirmed by western blot tests using specific antibodies. In order to functionally characterise some selected phloem proteins from B. napus, the group of potential calcium-binding polypeptides was analysed for functional Ca<sup>+2 binding properties and several Ca<sup>+2–binding proteins could be isolated. However, their sequences could as yet not be determined. Another approach used for functional protein characterisation was the analysis of Arabidopsis T-DNA insertion mutants. Four available mutants with insertions in phloem protein-specific genes were chosen from the SALK and GABI-Kat collections and selected homozygous lines were tested for the presence of the investigated proteins. In order to verify if the product of one of the mutated gene (GRP 7) is transported through the phloem, grafting experiments were performed followed by western blot analyses. Although the employed antiserum against GRP 7 protein did not allow distinguishing between the mutant and the wild type plants, successful Arabidopsis grafting could be established as a promising method for further studies on protein translocation through the phloem.
Investigation of tropospheric arctic aerosol and mixed-phase clouds using airborne lidar technique
(2005)
An Airborne Mobile Aerosol Lidar (AMALi) was constructed and built at Alfred-Wegener-Institute for Polar and Marine Research (AWI) in Potsdam, Germany for the lower tropospheric aerosol and cloud research under tough arctic conditions. The system was successfully used during two AWI airborne field campaigns, ASTAR 2004 and SVALEX 2005, performed in vicinity of Spitsbergen in the Arctic. The novel evaluation schemes, the Two-Stream Inversion and the Iterative Airborne Inversion, were applied to the obtained lidar data. Thereby, calculation of the particle extinction and backscatter coefficient profiles with corresponding lidar ratio profiles characteristic for the arctic air was possible. The comparison of these lidar results with the results of other in-situ and remote instrumentation (ground based Koldewey Aerosol Raman Lidar (KARL), sunphotometer, radiosounding, satellite imagery) allowed to provided clean contra polluted (Arctic Haze) characteristics of the arctic aerosols. Moreover, the data interpretation by means of the ECMWF Operational Analyses and small-scale dispersion model EULAG allowed studying the effects of the Spitsbergens orography on the aerosol load in the Planetary Boundary Layer. With respect to the cloud studies a new methodology of alternated remote AMALi measurements with the airborne in-situ cloud optical and microphysical parameters measurements was proved feasible for the low density mixed-phase cloud studies. An example of such approach during observation of the natural cloud seeding (feeder-seeder phenomenon) with ice crystals precipitating into the lower supercooled stratocumulus deck were discussed in terms of the lidar signal intensity profiles and corresponding depolarisation ratio profiles. For parts of the cloud system characterised by almost negligible multiple scattering the calculation of the particle backscatter coefficient profiles was possible using the lidar ratio information obtained from the in-situ measurements in ice-crystal cloud and water cloud.
Ethik, Integrität und Korruption : Neue Herausforderungen im sich wandelnden öffentlichen Sektor?
(2005)
Im öffentlichen Sektor hat, wie wir wissen, in den letzten 10-20 Jahren ein erheblicher Wandel stattgefunden. Die staatlichen Strukturen haben sich immer mehr ausdifferenziert und öffentliche Leistungen werden in sehr unterschiedlichen Erledigungsformen erbracht. Ein beachtlicher Teil der Leistungen ist auf private Dritte ausgelagert oder ganz privatisiert worden. Zudem haben sich verschiedene Muster von öffentlich-privaten Kooperationen herausgebildet. Verwaltungen und öffentliche Unternehmen wurden unter verstärkten Leistungsdruck und Wettbewerb gesetzt. All das führte zu einer weithin wahrnehmbaren Ökonomisierung und „Managerialisierung“ des öffentlichen Sektors, die verständlicherweise auch Werte und Verhaltensweisen der öffentlich Beschäftigten beeinflusst hat. Daraus ergeben sich ohne Zweifel erhebliche Konsequenzen für die Integrität der Akteure im öffentlichen Sektor sowie für deren Korruptionsanfälligkeit. Das Buch führt wesentliche Argumentationsstränge und Praxiserfahrungen zum Thema „Ethik, Integrität und Korruption im öffentlichen Sektor“ aus dem Blickwinkel der sich wandelnden Rahmenbedingungen und Strukturfaktoren zusammen. <hr> Aus dem Inhalt: Manfred Röber: „Managerialisierung“ als Herausforderung für die Integrität der öffentlichen Verwaltung Patrick von Maravic: Dezentrale Korruptionsrisiken als Folge der Transformation des öffentlichen Sektors? Thomas Edeling: Die Korrumpierung bedarfswirtschaftlichen Handelns in öffentlichen Unternehmen Christoph Demmke: Öffentliche Meinung, Ethik und die Reform der öffentlichen Dienste in Europa Uwe Bekemann: ex-post Prüfung vs. ex-ante Beratung. Wandel der Rechnungsprüfungsämter als Reaktion auf neue Korruptionsrisiken?! Woydt, Justus: Der Integrity Pact von Transparency International Elshorst, Hansjörg: Ergänzende Gedanken aus der Sicht von Transparency International
This paper argues that the texts surviving from the Old English period do not reflect the spoken language of the bulk of the population under Anglo-Saxon elite domination. While the Old English written documents suggest that the language was kept remarkably unchanged, i.e. was strongly monitored during the long OE period (some 500 years!), the spoken and "real Old English" is likely to have been very different and much more of the type of Middle English than the written texts. "Real Old Engish", i.e. of course only appeared in writing after the Norman Conquest. Middle English is therefore claimed to have begun with the 'late British' speaking shifters to Old English. The shift patterns must have differed in the various part of the island of Britain, as the shifters became exposed to further language contact with the Old Norse adstrate in the Danelaw areas and the Norman superstrate particularly in the South East, the South West having been least exposed to language contact after the original shift from 'Late British' to Old English. This explains why the North was historically the most innovative zone. This also explains the conservatism of the present day dialects in the South West. It is high time that historical linguists acknowledge the arcane character of the Old English written texts.
Qualitätsentwicklung und Evaluation in der Lehrerbildung : die zweite Phase: Das Referendariat
(2006)
Die allgemein gestiegene Nachfrage nach empirischen Qualitätsbeurteilungen von Bildungsaktivitäten hat auch in der Lehrerbildung zahlreiche Forschungsaktivitäten ausgelöst. Die zweite Phase der Lehrerbildung (sog. Vorbereitungsdienst bzw. Referendariat) - lange Zeit als der "vergessene Teil der Lehrerbildung" angesehen - ist dabei zunehmend ins Blickfeld geraten, nachdem sich der Fokus zunächst eher auf die erste, universitäre Phase bezog. Die zweite Phase der Lehrerbildung dient vor allem dem Ziel, den angehenden Lehrerinnen und Lehrern Gelegenheit zu geben, professionsbezogene Handlungsroutinen aufzubauen, die sie in die Lage versetzen, im Alltag des Lehrberufs situationsangemessen zu arbeiten und zu reagieren. Aus diesem Anspruch ergeben sich verschiedene Qualitätsanforderungen, die an die Lehrerausbildung und hier insbesondere die zweite Phase zu stellen sind. Der vorliegende Band versucht, sich der Frage der Qualität der Lehrerausbildung aus zwei Perspektiven zu nähern: zum einen aus einer eher inhaltlich-analytischen und zum anderen aus einer eher methodologischen bzw. methodischen Perspektive. Bei der inhaltlich-analytischen Sichtweise geht es um Konzepte, Methoden, Themen und Dimensionen von Qualität, um unterschiedliche Zugänge bei der Erforschung von Qualität in der Lehrerbildung, um den Praxistransfer von Evaluationsergebnissen und - nicht zuletzt - um Untersuchungsbefunde zu verschiedenen Qualitätsbereichen, z.B. zu Stärken und Schwächen des Vorbereitungsdienstes, zu Kompetenzen von Lehramtskandidatinnen und Lehramtskandidaten oder zur Ausbildungsqualität. Darüber hinaus stellt sich die Frage nach der "probaten" (Evaluations-) Methodologie, die für die Erfassung und Beurteilung der genannten Qualitätsparameter eingesetzt wird. Welche Qualitätsaspekte sind für die entsprechenden Einschätzungen relevant und welche Reichweite haben Aussagen, die über die Qualität des "Evaluandums zweite Ausbildungsphase" gemacht werden bzw. welchen Limitationen unterliegen diese? Beide Perspektiven des Bandes sollen dem übergeordneten Ziel dienen, die Diskussion und den Erfahrungsaustausch zu Fragen der Qualität und Evaluation in der Lehrerbildung anzuregen und grundlegende Orientierungen und Hinweise für die Qualitätssicherungs- und Evaluationsdebatte in der Lehrerbildung zu geben. <hr> Aus dem Inhalt dieser Ausgabe: Wilfried Schubarth, Philipp Pohlenz: Zur Einführung; Wilfried Schubarth, Karsten Speck, Ulrike Große, Andreas Seidel, Charlotte Gemsa: Die Potsdamer LehramtskandidatInnen-Studie – ein Beispiel für Evaluation in der Lehrerbildung; Mathias Iffert, Angelika Horeth: Baustelle Studienseminar. Überlegungen zur Qualifizierung der Arbeit in der zweiten Phase der Lehrerausbildung am Staatlichen Studienseminar Potsdam; Andreas Wernet: „Man kann ja sagen, was man will: es ist ein Lehrer-Schüler-Verhältnis“. Eine fallanalytische Skizze zu Kollegialitätsproblemen im Referendariat; Wolfram Meyerhöfer, Clara Rienits: Evaluation des Referendariats im Land Brandenburg, Fachseminare Mathematik; Mathias Iffert: Zwischen Vorurteil und Urteil. Eine Replik auf: Wolfram Meyerhöfer und Clara Rienits: „Evaluation des Referendariats im Land Brandenburg, Fachseminare Mathematik“; Wolfram Meyerhöfer: Erkennen und Vorurteil. Antwort auf die Replik von Iffert; Eberhard Schröder, Ulf Kieschke: Bewältigungsmuster im Lehramtsstudium. Eine Untersuchung an den Universitäten Münster und Potsdam; Philipp Pohlenz, Elisabeth Grindel, Anne Köpke: Zur Validität von Evaluationsergebnissen. Qualitätsdimensionen der Lehrerausbildung im Lichte zentraler Testgütekriterien; G. L. Senarath Nanayakkara, Klaus D. Neumann, Philipp Pohlenz: Quality Assurance in Sri Lankan Teacher Training Evaluation Procedures for the Assessment of the Internship Period [Beitrag in englischer Sprache]; Karsten Speck: Stand und Perspektive der Evaluations- und Qualitätsdebatte in der zweiten Phase der Lehrerbildung (Referendariat)
In recent years, the aim of supramolecular syntheses is not only the creation of particular structures but also the introduction of specific functions in these supramolecules. The present work describes the use of the ionic self-assembly (ISA) route to generate nanostructured materials with integrated functionality. Since the ISA strategy has proved to be a facile method for the production of liquid-crystalline materials, we investigated the phase behaviour, physical properties and function of a variety of ISA materials comprising a perylene derivative as the employed oligoelectrolyte. Functionality was introduced into the materials through the use of functional surfactants. In order to meet the requirements to produce functional ISA materials through the use of functional surfactants, we designed and synthesized pyrrole-derived monomers as surfactant building blocks. Owing to the presence of the pyrrole moiety, these surfactants are not only polymerizable but are also potentially conductive when polymerized. We adopted single-tailed and double-tailed N-substituted pyrrole monomers as target molecules. Since routine characterization analysis of the double-tailed pyrrole-containing surfactant indicated very interesting, complex phase behaviour, a comprehensive investigation of its interfacial properties and mesophase behavior was conducted. The synthesized pyrrole-derived surfactants were then employed in the synthesis of ISA complexes. The self-assembled materials were characterized and subsequently polymerized by both chemical and electrochemical methods. The changes in the structure and properties of the materials caused by the in-situ polymerization were addressed. In the second part of this work, the motif investigated was a property rather than a function. Since chiral superstructures have obtained much attention during the last few years, we investigated the possibility of chiral ISA materials through the use of chiral surfactants. Thus, the work involved synthesis of novel chiral surfactants and their incorporation in ISA materials with the aim of obtaining ionically self-assembled chiral superstructures. The results and insights presented here suggest that the presented synthesis strategy can be easily extended to incorporate any kind of charged tectonic unit with desired optical, electrical, or magnetic properties into supramolecular assemblies for practical applications.
Das Borna Disease Virus (BDV, Bornavirus) besitzt ein einzelsträngiges RNA-Genom negativer Polarität und ist innerhalb der Ordnung Mononegavirales der Prototyp einer eigenen Virusfamilie, die der Bornaviridae. Eine außergewöhnliche Eigenschaft des Virus ist seine nukleäre Transkription und Replikation, eine weitere besteht in seiner Fähigkeit, als neurotropes Virus sowohl in vivo als auch in vitro persistente Infektionen zu etablieren. Die zugrunde liegenden Mechanismen sowohl der Replikation als auch der Persistenz sind derzeit noch unzureichend verstanden, auch deshalb, weil das Virus noch relativ „jung“ ist: Erste komplette Sequenzen des RNA-Genoms wurden 1994 publiziert und erst vor einigen Monaten gelang die Generierung rekombinanter Viren auf der Basis klonierter cDNA. Im Mittelpunkt dieser Arbeit standen das p10 Protein und das Phosphoprotein (P), die von der gemeinsamen Transkriptionseinheit II in überlappenden Leserahmen kodiert werden. Als im Kern der Wirtszelle replizierendes Virus ist das Bornavirus auf zelluläre Importmechanismen angewiesen, um den Kernimport aller an der Replikation beteiligten viralen Proteine zu gewährleisten. Das p10 Protein ist ein negativer Regulator der viralen RNA-abhängigen RNA-Polymerase (L). In vitro Importexperimente zeigten, dass p10 über den klassischen Importin alpha/beta abhängigen Kernimportweg in den Nukleus transportiert wird. Dies war unerwartet, da p10 kein vorhersagbares klassisches Kernlokalisierungssignal (NLS) besitzt und weist darauf hin, dass der zelluläre Importapparat offensichtlich flexibler ist als allgemein angenommen. Die ersten 20 N-terminalen AS vermitteln sowohl Kernimport als auch die Bindung an den Importrezeptor Importin alpha. Durch Di-Alanin-Austauschmutagenese wurden die für diesen Transportprozess essentiellen AS identifiziert und die Bedeutung hydrophober und polarer AS-Reste demonstriert. Die Fähigkeit des Bornavirus, persistente Infektionen zu etablieren, wirft die Frage auf, wie das Virus die zellulären antiviralen Abwehrmechanismen, insbesondere das Typ I Interferon (IFN)-System, unterwandert. Das virale P Protein wurde in dieser Arbeit als potenter Antagonist der IFN-Induktion charakterisiert. Es verhindert die Phosphorylierung des zentralen Transkriptionsfaktors IRF3 durch die zelluläre Kinase TBK1 und somit dessen Aktivierung. Der Befund, dass P mit TBK1 Komplexe bildet und zudem auch als Substrat für die zelluläre Kinase fungiert, erlaubt es, erstmalig einen Mechanismus zu postulieren, in dem ein virales Protein (BDV-P) als putatives TBK1-Pseudosubstrat die IRF3-Aktivierung kompetitiv hemmt.
Die Tailspike Proteine (TSP) der Bakteriophagen P22, Sf6 und HK620 dienen der Erkennung von Kohlenhydratstrukturen auf ihren gram-negativen Wirtsbakterien und zeigen, von den ersten 110 Aminosäuren des N-Terminus abgesehen, keine Sequenzübereinstimmung. Mit Röntgenkristallstrukturanalyse konnte gezeigt werden, dass HK620TSP und Sf6TSP ebenfalls zu einer parallelen, rechtsgängigen beta-Helix falten, wie dies schon für P22TSP bekannt war. Die Kohlenhydratbindestelle ist bei Sf6TSP im Vergleich zu P22TSP zwischen die Untereinheiten verschoben.
We consider a system of infinitely many hard balls in R<sup>d undergoing Brownian motions and submitted to a smooth pair potential. It is modelized by an infinite-dimensional stochastic differential equation with a local time term. We prove that the set of all equilibrium measures, solution of a detailed balance equation, coincides with the set of canonical Gibbs measures associated to the hard core potential added to the smooth interaction potential.
Neolignans, dehydrodimers of phenylpropenes, are natural products that exhibit different biological activities. 8,5’-Neolignans containing a trans- dihydrobenzofuran skeleton are the most abundant neolignans in nature. The published syntheses of trans-dihydrobenzofurans are multistep procedures that are time consuming and provide the product in low yield. Furthermore, all dimerisation reactions either in the presence of enzymes or mediated by metal salts are yielding dimers consisting of two units of the same phenylpropene compound, narrowing substantially the substitution pattern. Two different general synthetic approaches were examined. The first strategy was the enantioselective deprotonation at the α-carbon of the ο-alkyl phenols in the presence of a chiral diamine and sBuLi. Synthesis of several new phosphorous-based directed ortho-metalation groups was studied. The examined compounds having these new groups decomposed even under very mild reaction conditions and are not suitable for the application in the synthesis. The second strategy was to examine one [3+2] cycloaddition reaction, transition metal catalysed Heck oxyarylation reaction, in the synthetic approach to compounds having trans-dihydrobenzofuran skeleton. Palladium catalysed Heck oxyarylation reaction with halogenophenols or ortho-diazonium phenols as the starting material allowed the trans-dihydrobenzofuran compounds as the major products in acceptable yield and in one step. The products were formed under ligand free condition, as well as in the presence of some strong coordinating ligands (Ph3P). The experiments with several chiral ligands, showed that the obtained trans-dihydrobenzofurans were racemic mixtures. This result suggests formation of an achiral intermediate along the reaction pathway, which causes the lack of stereoselectivity in the products. Initially formed trans-dihydrobenzofuran compounds are the key precursors of many naturally occurring neolignans, and can be easily converted to 8,5’-neolignan derivatives.
Connective ties in discourse: Three ERP studies on causal, temporal and concessive connective ties and their influence on language processing. Questions In four experiments the influence of lexical connectives such as " darum", therefore, " danach", afterwards, and " trotzdem", nevertheless, on the processing of short two-sentence discourses was examined and compared to the processing of deictical sentential adverbs such as " gestern", yesterday, and " lieber", rather. These latter words do not have the property of signaling a certain discourse relation between two sentences, as connective ties do. Three questions were central to the work: * Do the processing contrasts found between connective and non-connective elements extend to connective ties and deictical sentential adverbs (experiments 2 and 3)? * Does the semantic content of the connective ties play the primary role, i.e is the major distinction to be made indeed between connective and non-connective or instead between causal, temporal and concessive? * When precisely is the information provided by connective ties used? There is some evidence that connective ties can have an immediate influence on the integration of subsequent elements, but the end of the second sentences appears to play an important role as well: experiments 2, 3, and 4. Conclusions First of all, the theoretical distinction between connective and non-connective elements does indeed have " cognitive reality" . This has already been shown in previous studies. The present studies do however show, that there is also a difference between one-place discourse elements (deictical sentential adverbs) and two-place discourse elements, namely connective ties, since all experiments examining this contrast found evidence for qualitatively and quantitatively different processing (experiments 1, 2, and 3). Secondly, the semantic type of the connective ties also plays a role. This was not shown for the LAN, found for all connective ties when compared to non-connective elements, and consequently interpreted as a more abstract reflection of the integration of connective ties. There was also no difference between causal and temporal connective ties before the end of the discourses in experiment 3. However, the N400 found for incoherent discourses in experiment 2, larger for connective incoherent than non-connective incoherent discourses, as well as the P3b found for concessive connective ties in the comparison between causal and concessive connective ties gave reason to assume that the semantic content of connective ties is made use of in incremental processing, and that the relation signaled by the connective tie is the one that readers attempt to construct. Concerning when the information provided by connective ties is used, it appears as if connectivity is generally and obligatorily taken at face value. As long as the meaning of a connective tie did not conflict with a preferred canonical discourse relation, there were no differences found for varying connective discourses (experiment 3). However, the fact that concessive connective ties announce the need for a more complex text representation was recognized and made use of immediately (experiment 4). Additionally, a violation of the discourse relation resulted in more difficult semantic integration if a connective tie was present (experiment 2). It is therefore concluded here that connective ties influence processing immediately. This claim has to be modified somewhat, since the sentence-final elements suggested that connective ties trigger different integration processes than non-connective elements. It seems as if the answer to the question of when connective ties are processed is neither exclusively immediately nor exclusively afterwards, but that both viewpoints are correct. It is suggested here that before the end of a discourse economy plays a central role in that a canonical relation is assumed unless there is evidence to the contrary. A connective tie could have the function of reducing the dimensions evaluated in a discourse to the one signaled by the connective tie. At the end of the discourse the representation is evaluated and verified, and an integrated situation model constructed. Here, the complexity of the different discourse relations that connective ties can signal, is expressed.
Bei Entscheidungen über abzulösende oder neue Anwendungssysteme kann mit Hilfe funktionaler Anforderungen immer nur der gegenwärtige oder vorhersehbare Bedarf ermittelt werden. In einem turbulenten Umfeld sind die Anwendungssysteme jedoch häufig langere Zeit im Einsatz als die Anforderungen gültig sind, mit Hilfe derer sie ausgewählt wurden. An der Universität Potsdam wird im Rahmen des BMBF-Projektes CHANGE eine Vorgehensweise zur Ermittlung der Zukunftsfähigkeit unternehmensweiter Anwendungssysteme entwickelt, deren wesentliche Merkmale in diesem Beitrag beschrieben werden.
Optimierung werksübergreifender Geschäftsprozesse am Beispiel der Automobilzuliefererindustrie
(2005)
Die Bedeutung der Zulieferer für die Automobilhersteller wächst stetig, weil die Zulieferer immer stärker in den gesamten Wertschöpfungsprozess des Herstellers eingebunden werden und somit ständig Planung, Qualität und Logistikabläufe optimiert werden müssen. Betriebliche Anwendungen, wie Enterprise Resource Planning- (ERP-) oder Produktionsplanung- und –steuerungs-(PPS-) Systeme werden benötigt, um den störungsfreien und reibungslosen Ablauf der Geschäftsprozesse und damit die ständige Lieferfähigkeit gegenüber dem Automobilhersteller zu garantieren [1]. Anhand eines Marktüberblicks werden in diesem Beitrag innovative Ansätze, Möglichkeiten und Koordinationsmechanismen zur Unterstützung der Produktion in verteilten Standorten von aktuellen ERP-/PPS-Systemen vorgestellt.
Die Orientierung am Kunden und dessen individuellen Wünschen ist heutzutage von großer Bedeutung. Mit Hilfe eines Produktkonfigurationssystems ist es möglich, Produkte nach bestimmten Regeln aus bestimmten Bauteilen virtuell zu entwickeln [1] und somit die gewünschten Leistungsmerkmale der Kunden auf ihre Durchführbarkeit hin zu überprüfen. In der vorliegenden Marktuntersuchung wurden die Leistungsfähigkeit von Konfiguratoren sowohl in ERP-/PPS-Systemen als auch als Stand-alone-Lösung untersucht und darauf überprüft, inwiefern sie zur Bewältigung komplexer und variantenreicher Produktgestaltungsaufgaben geeignet sind.
Marktüberblick
(2005)
Diese Marktstudie vermittelt einen Überblick über Software, die zur Unterstützung von Wissensmanagement eingesetzt werden kann und berücksichtigt dabei die Spannweite von spezialisierten Suchmaschinen bis zu umfassenden integrierten Wissensmanagementsystemen. Die untersuchte Software bietet sowohl Unterstützung bei Community-orientierten Wissensmanagementansätzen als auch bei Information Retrieval. Die Einsatzmöglichkeiten sind genauso unterschiedlich wie die heterogenen Anforderungen von Unternehmen und Organisationen, die diese an Wissensmanagement stellen. Eine direkte Vergleichbarkeit aller untersuchten Softwareprodukte ist daher nicht sinnvoll.
Marktüberblick
(2005)
Für viele Unternehmen hat sich der Stellenwert der Kundenbeziehung in den letzten Jahren nachhaltig verändert. Da Wettbewerbsfähigkeit häufig über die Beziehung zum Kunden definiert wird, ist den meisten Unternehmen die Bedeutung des Kundenwissens durchaus bewusst. Schon immer war die Beziehung zum Kunden für ein Unternehmen existenzkritisch, jedoch hat sich dazu die Situation auf den eigenen Absatzmärkten stark gewandelt. Durch den steigenden internationalen Wettbewerb kommt es zunehmend zu gesättigten Absatzmärkten und erhöhten Kostendruck. Weiterhin kommt seitens der Kunden ein höheres Erwartungsniveau sowie abnehmende Kundenloyalität erschwerend hinzu. Diese Gründe erfordern eine neuartige Kundenorientierung im Sinne eines umfassenden Kundenbeziehungsmanagement (engl. Customer Relationship Management, CRM).
Mittelständische Industrieunternehmen setzen für ihre betrieblichen Abläufe Planungs- und Ausführungssysteme ein. Aufgrund der Turbulenzen auf Absatz- und Beschaffungsmärkten kann die Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit dieser Unternehmen nur durch permanente Anpassungen der Organisationsstrukturen und -abläufe erfolgen. In der Praxis zeigt sich eine unzureichende technologische Anpassungsfähigkeit der heute eingesetzten Standardsoftwaresysteme. Diese lassen zwar während der Einführungsphase vielfältige Konfigurationsmöglichkeiten zu, Veränderungen im laufenden Betrieb sind aber meist nur mit großem Aufwand möglich. Hier sind die Softwarehersteller in Zukunft zunehmend gefordert, wandlungsfähige Auftragsabwicklungssysteme zu entwickeln. Über die Entwicklungsphase (Build-Time) hinaus muss auch parallel zur Betriebsphase (Run-Time) der technische Fortschritt aufgrund von geänderten Anforderungen durch entsprechende Softwarereleases synchronisiert werden.
This thesis aimed to investigate several fundamental and perplexing questions relating to the phloem loading and transport mechanisms of Cucurbita maxima, by combining metabolomic analysis with cell biological techniques. This putative symplastic loading species has long been used for experiments on phloem anatomy, phloem biochemistry, phloem transport physiology and phloem signalling. Symplastic loading species have been proposed to use a polymer trapping mechanism to accumulate RFO (raffinose family oligosaccharides) sugars to build up high osmotic pressure in minor veins which sustains a concentration gradient that drives mass flow. However, extensive evidence indicating a low sugar concentration in their phloem exudates is a long-known problem that conflicts with this hypothesis. Previous metabolomic analysis shows the concentration of many small molecules in phloem exudates is higher than that of leaf tissues, which indicates an active apoplastic loading step. Therefore, in the view of the phloem metabolome, a symplastic loading mechanism cannot explain how small molecules other than RFO sugars are loaded into phloem. Most studies of phloem physiology using cucurbits have neglected the possible functions of vascular architecture in phloem transport. It is well known that there are two phloem systems in cucurbits with distinctly different anatomical features: central phloem and extrafascicular phloem. However, mistaken conclusions on sources of cucurbit phloem exudation from previous reports have hindered consideration of the idea that there may be important differences between these two phloem systems. The major results are summarized as below: 1) O-linked glycans in C.maxima were structurally identified as beta-1,3 linked glucose polymers, and the composition of glycans in cucurbits was found to be species-specific. Inter-species grafting experiments proved that these glycans are phloem mobile and transported uni-directionally from scion to stock. 2) As indicated by stable isotopic labelling experiments, a considerable amount of carbon is incorporated into small metabolites in phloem exudates. However, the incorporation of carbon into RFO sugars is much faster than for other metabolites. 3) Both CO2 labelling experiments and comparative metabolomic analysis of phloem exudates and leaf tissues indicated that metabolic processes other than RFO sugar metabolism play an important role in cucurbit phloem physiology. 4) The underlying assumption that the central phloem of cucurbits continuously releases exudates after physical incision was proved wrong by rigorous experiments including direct observation by normal microscopy and combined multiple-microscopic methods. Errors in previous experimental confirmation of phloem exudation in cucurbits are critically discussed. 5) Extrafascicular phloem was proved to be functional, as indicated by phloem-mobile carboxyfluorescein tracer studies. Commissural sieve tubes interconnect phloem bundles into a complete super-symplastic network. 6) Extrafascicular phloem represents the main source of exudates following physical incision. The major transported metabolites by these extrafacicular phloem are non-sugar compounds including amino acids, O-glycans, amines. 7) Central phloem contains almost exclusively RFO sugars, the estimated amount of which is up to 1 to 2 molar. The major RFO sugar present in central phloem is stachyose. 8) Cucurbits utilize two structurally different phloem systems for transporting different group of metabolites (RFO sugars and non-RFO sugar compounds). This implies that cucurbits may use spatially separated loading mechanisms (apoplastic loading for extrafascicular phloem and symplastic loading for central phloem) for supply of nutrients to sinks. 9) Along the transport systems, RFO sugars were mainly distributed within central phloem tissues. There were only small amounts of RFO sugars present in xylem tissues (millimolar range) and trace amounts of RFO sugars in cortex and pith. The composition of small molecules in external central phloem is very different from that in internal central phloem. 10) Aggregated P-proteins were manually dissected from central phloem and analysed by both SDS-PAGE and mass spectrometry. Partial sequences of peptides were obtained by QTOF de novo sequencing from trypsin digests of three SDS-PAGE bands. None of these partial sequences shows significant homology to known cucurbit phloem proteins or other plant proteins. This proves that these central phloem proteins are a completely new group of proteins different from those in extrafascicular phloem. The extensively analysed P-proteins reported in literature to date are therefore now shown to arise from extrafascicular phloem and not central phloem, and therefore do not appear to be involved in the occlusion processes in central phloem.
We give a necessary and sufficient condition for the existence of an increasing coupling of N (N >= 2) synchronous dynamics on S-Zd (PCA). Increasing means the coupling preserves stochastic ordering. We first present our main construction theorem in the case where S is totally ordered; applications to attractive PCAs are given. When S is only partially ordered, we show on two examples that a coupling of more than two synchronous dynamics may not exist. We also prove an extension of our main result for a particular class of partially ordered spaces.
Ergodicity of PCA
(2004)
For a general attractive Probabilistic Cellular Automata on S-Zd, we prove that the (time-) convergence towards equilibrium of this Markovian parallel dynamics, exponentially fast in the uniform norm, is equivalent to a condition (A). This condition means the exponential decay of the influence from the boundary for the invariant measures of the system restricted to finite boxes. For a class of reversible PCA dynamics on {1,+1}(Zd), wit a naturally associated Gibbsian potential rho, we prove that a (spatial-) weak mixing condition (WM) for rho implies the validity of the assumption (A); thus exponential (time-) ergodicity of these dynamics towards the unique Gibbs measure associated to rho hods. On some particular examples we state that exponential ergodicity holds as soon as there is no phase transition.
Aus dem Inhalt dieser Ausgabe: Artikel und Miszellen: Sylvia Powels-Niami: Die Samaritaner, ihre Geschichte, Religion und Literatur, Ronit Meroz: Der Aufbau des Buches Sohar, Nathanael Riemer: „Der Rabbiner“ – eine vergessene Zeitschrift eines christlichen Hebraisten, Ulrich Knufinke: Jüdische Friedhofsbauten um 1800 in Deutschland : Architektur als Spiegel der Auseinandersetzungen um Haskala, „Emanzipation“ und „Assimilation“, Manfred Voigts: Die „Freie Wissenschaftliche Vereinigung“ - eine antiantisemitische Studentenverbindung, Susanne Marquardt/Petra Werner: Katalogisierung von Judaica und Hebraica am Beispiel Berlin-Brandenburger Bibliotheken Tagungen: Jüdische Identitäten in Ostmitteleuropa im 19. und 20. Jahrhundert im Wandel (Elena Panagiotidis), 700 Jahre Juden in Krakau (Elvira Grözinger), Jüdisches Archivwesen (Martina Strehlen), Geschichte und geistige Physiognomie der Veitel Heine Ephraimschen Lehranstalt Berlin (Moritz Reininghaus) Rezensionen: Un beau livre d’histoires. Eyn shön Mayse bukh (Nathanel Riemer), Juliette Guilbaud, Nicolas Le Moigne, Thomas Lüttenberg (Hrsg.): Normes culturelles et construction de la déviance (Robert Jütte), Monika Preuß, „...aber die Krone des guten Namens überragt sie.“ (Robert Jütte), Jeremy Barham (Hrsg.): Perspectives on Gustav Mahler; Philip V. Bohlman: Jüdische Volksmusik; Tina Frühauf: Orgel und Orgelmusik in deutsch-jüdischer Kultur (Daniel Jütte), „Aus Kindern wurden Briefe. Die Rettung jüdischer Kinder aus Nazi-Deutschland“. Hrsg. v. Gudrun Maierhof, Chana Schütz, Hermann Simon (Elvira Grözinger), Meike Gotham: Die Rechtsnation und ihr Staat (Gabriel Miller), Matthias N. Lorenz: „Auschwitz drängt uns auf einen Fleck“ (Elvira Grözinger) Jüdische Studien in aller Welt: Eindrücke von Forschungsreisen nach Moskau, Jerusalem und New York (Jascha Nemtsov)
Aus dem Inhalt dieser Ausgabe: BEITRÄGE: Hanna Sonkajärvi: Soldaten als Fremde in Straßburg im 18. Jahrhundert, Jörg Rogge: Das Kriegswesen im späten Mittelalter und seine Erforschung: neuere englische und deutsche Arbeiten zu Krieg, Staat und Gesellschaft, PROJEKTE: Shin Demura: Allso hiebe der innere krieg schon an, der vil Erger dann der eüssere war : die Stadt als Zufluchtsort für Flüchtlinge : Erfahrungsformen des Dreißigjährigen Krieges in der Reichsstadt Ulm und ihrer Region, Robby Fichte: Zur Entwicklungsgeschichte des öffentlich-rechtlichen Vertrages anhand der Begründung des Militärdienstverhältnisses 1650-1914, Urte Christine Allkämper: Die Braut des Soldaten : symbolische Kommunikation mit der Waffe von der Frühen Neuzeit bis zur Gegenwart, Anuschka Tischer: Offizielle Kriegsbegründungen in der frühen Neuzeit - Funktionen, Formen, Inhalte, Thomas Wollschläger: Die Military Revolution und der deutsche Territorialstaat unter besonderer Berücksichtigung Brandenburg-Preußens und Sachsens : Determinanten der Staatskonsolidierung im europäischen Kontext 1670-1740, BERICHTE: Reiner Prass: Tagungsbericht Gewalt in der Frühen Neuzeit : 5. Tagung der Arbeitsgemeinschaft Frühe Neuzeit vom 18. bis 20. September 2003 an der Freien Universität Berlin, Andreas Helmedach, Thomas Kubetzky, Heidi Mehrkens: Tilly ist nur eine Chiffre, die es aufzulösen gilt ... - Jahrestagung des Arbeitskreises Militärgeschichte: Soldat und Gesellschaft : Biographien und Selbstzeugnisse in der Militärgeschichte 10.-11. Oktober 2003, Thomas Kater: Bericht über die Jahrestagung des Arbeitskreises Historische Friedensforschung : Der Friede ist keine leere Idee ... - Bilder und Vorstellungen vom Frieden im langen 19. Jahrhundert, 31.10. bis 2.11.2003, Stiftung Adam von Trott, Imshausen, Jan Marco Sawilla: Religion und Krieg - Bericht über die Hamburger Gespräche zur Geschichtswissenschaft (V III.) WS 2003/ 2004, Dorit Schneider: Kriegsbegründungen in der Geschichte. Strategien der Legitimierung und Legalisierung militärischer Gewalt - 30.-31.01.2004, Deutscher Bundestag, Berlin, REZENSIONEN: Ellen Ueberschär: Das Strafgericht Gottes : Kriegserfahrungen und Religion im Heiligen Römischen Reich Deutscher Nation im Zeitalter des Dreißigjährigen Krieges, hrsg. von Matthias Asche und Anton Schindling, Münster 2001, Jürgen Angelow: Jutta Nowosadtko: Krieg, Gewalt und Ordnung : Einführung in die Militärgeschichte, Tübingen 2002, Jörg Muth: John A. Lynn: Battle - A History of Combat and Culture from Ancient Greece to Modern Amerika, Boulder 2003, Heinrich Lang: Del Treppo, Mario (H g.): Condottieri e uomini d arme nell Italia del Rinascimento. Acura e con un saggio introduttivo di Mario Del Treppo, Napoli 2001, Stefan Kroll: Jörg Muth, Flucht aus dem militärischen Alltag : Ursachen und individuelle Ausprägung der Desertion in der Armee Friedrichs des Großen. Mit besonderer Berücksichtigung der Infanterie-Regimenter der Potsdamer Garnison, Freiburg i. Br. 2003, ANKÜNDIGUNGEN: Bernhard R. Kroener, Ralf Pröve: Tempi passati! Der Arbeitskreis Militär und Gesellschaft in der Frühen Neuzeit : ein Zwischenbericht nach einem Jahrzehnt, Mitgliederversammlung 2004, AMG-Tagung 2007, Cecilie Hollberg: Glaube & Macht : Sachsen im Europa der Reformationszeit ; die 2. Sächsische Landesausstellung ; die Schlacht bei Mühlberg : Ausgang und Folgen
Aus dem Inhalt dieser Ausgabe: BEITRÄGE: Elmar Henrich: Die Luccheser Bergmilizen: Bauernmobilisierung und Bauernmilitanz in einer Renaissancerepublik des späten 16. und frühen 17. Jahrhunderts, Jutta Nowosadtko: Der „Vampyrus Serviensis“ und sein Habitat: Impressionen von der österreichischen Militärgrenze, PROJEKTE: Thomas Fuchs, Ulrich Kandolf: Die Wehrbereichsbibliothek II (Hannover) in der Niedersächsischen Landesbibliothek, Sascha Möbius: „... Der blutdürstige Degen drung ihnen die Feder so gar aus der Hand.“ : Unruhe und Krieg in der Chronik des Lübecker Schreiners Heinrich Christian Schulze (1728-1734) (Dissertationsprojekt), Ernst Riegg: Die Erinnerungskultur der Stadt vom Spätmittelalter bis zum 18. Jahrhundert : ihre Erforschung anhand der städtischen Chronistik (DFG-Projekt, Potsdam), BERICHTE: Gregor Maier: „Krieg und Umbruch um 1800“ (12. bis 13. März 2004 Tübingen), Olaf Jessen: „Zur Geschichte des militärischen Denkens vom späten Mittelalter bis zum 20. Jahrhundert“ (29. bis 30. April 2004 Stuttgart), Cornel Zwierlein: „Militär und Gesellschaft im Europa der Neuzeit“ (13. bis 17. September 2004 Trient), Sonja Neubauer: „Christentum und Krieg in der Moderne“ (26. bis 29. September 2004 Weingarten), Protokoll der Mitgliederversammlung vom 29.10.2004, REZENSIONEN: Elke Anna Werner: Peter Burke, Augenzeugenschaft : Bilder als historische Quellen, Berlin 2003, Andrea Pühringer: Steffen Martus, Marina Münkler, Werner Röcke (Hrsg.), Schlachtfelder : Codierung von Gewalt im medialen Wandel, Berlin 2003, Arbeitskreis Historische Bildforschung (Hrsg.): Der Krieg im Bild – Bilder vom Krieg : Hamburger Beiträge zur Historischen Bildforschung, Frankfurt/Main 2003, Maren Lorenz: Johann Carl Wilhelm Moehsen, Betrachtungen über die Berlinischen Selbstmörder unter den Soldaten : nach dem Manuskript aus den Materialien der Berliner Mittwochsgesellschaft, hrsg. von Hans-Uwe Lammel, Hannover 2004, Thomas Wollschläger: Michael Römling, Ein Heer ist ein großes gefräßiges Tier : Soldaten in spanischen und kaiserlichen Diensten und die Bevölkerung der vom Krieg betroffenen Gebiete in Italien zwischen 1509 und 1530, Göttingen 2002, Jörg Muth: Jürgen Kloosterhuis (Bearb.), Legendäre „lange Kerls“. Quellen zur Regimentskultur der Königsgrenadiere Friedrich Wilhelms I., 1713-1740, Berlin 2003, Martin Winter: Alfred Messerli, Adolf Muschg (Hrsg.), Schreibsucht. Autobiographische Schriften des Pietisten Ulrich Bräker (1735-1798), Göttingen 2004, Michael Kleinen, Sascha Möbius: Stig Förster, Markus Pöhlmann, Dierk Walter (Hrsg.), Schlachten der Weltgeschichte : von Salamis bis Sinai, München 2001, ANKÜNDIGUNGEN: 11. Forschungskolloquium: Neuere Forschungen zur Militärgeschichte, Universität Potsdam, Winersemester 2004/05, AMG-Tagung: „Krieg, Militär und Migration in der Frühen Neuzeit“ (17. bis 19. November 2005 Tübingen), Aufruf: Werner-Hahlweg-Preis 2006 für Militärgeschichte und Wehrwissenschaften, Michael Hochedlinger: Aufruf: Habsburgs Generale. Die kaiserliche und kaiserlich-königliche Generalität 1618-1815 : ein biographisches Lexikon
Aus dem Inhalt dieser Ausage: BEITRÄGE: Anuschka Tischer: Der Wandel politischer Kommunikation im Kriegsfall: Formen, Inhalte und Funktionen von Kriegsbegründungen der Kaiser Maximilian I. und Karl V., Mikko Huhtamies: Die schwedischen Militärkolonien im Baltikum während der so genannten schwedischen Großmachtperiode (1620-1720) – unter besonderer Berücksichtigung von Axel Oxenstiernas Grafschaft Wolmar-Wenden in Livland, Frank Göse: Otto Christoph Freiherr von Sparr (1605-1668) – erster brandenburgisch-preußischer Generalfeldmarschall : Vorüberlegungen zu einer biographischen Studie, PROJEKTE: Claudia Schmitz: Bedeutung und Wandel militärischer Konzepte und Institutionen im Verlauf der inkaischen Staatsentwicklung, Jan Willem Huntebrinker: „Fromme Knechte“ und „Garteteufel“. Die Konstruktion von Norm und Devianz bei Söldnern im 16. und 17. Jahrhundert, Heinrich Lang: Cosimo de’ Medici (1389-1464) und seine condottieri. Zur Außenpolitik der Republik Florenz im 15. Jahrhundert, Jens Warburg: „Soldatische Subjekte im modernen Krieg“, Roland Sennewald: Das Kursächsische Heer im Dreißigjährigen Krieg, BERICHTE: Hansjörg Buss: „Banal Militarism“ 15. und 16. Oktober 2004 in Marburg, Gundula Bavendamm: „The Revolutionary and Napoleonic Wars: New Approaches and Future Questions of Research“; Workshop am 1. November 2004 im Militärgeschichtlichen Forschungsamt Potsdam (MGFA), Michael J. Toennissen: „Militärische Helden – Helden im Krieg“ Jahrestagung des Arbeitskreises Militärgeschichte e. V. (AKM) vom 10. und 11. Dezember 2004 im Filmuseum Düsseldorf, REZENSIONEN: Frank Göse: Bernhard Mundt, Prinz Heinrich von Preußen 1726-1802 : die Entwicklung zur politischen und militärischen Führungspersönlichkeit(1726-1763), Hamburg 2002, Andrea Pühringer: Horst Carl, Hans-Henning Kortüm, Dieter Langewiesche, Friedrich Lenger (Hrsg.), Kriegsniederlagen : Erfahrungen und Erinnerungen, Akademie Verlag, Berlin 2004, ANKÜNDIGUNGEN: Die Rückkehr der Condottieri? Krieg und Militär im Spannungsfeld zwischen Verstaatlichung und Privatisierung. Die Entwicklung vom 16. Jahrhundert bis zur Gegenwart, 12. - 14. Mai 2006 in Potsdam
Aus dem Inhalt dieser Ausgabe: BEITRÄGE: Matthew Glozier: William of Orange and the reception of Huguenot Soldiers in the Netherlands and Great Britain 1685–1688, Stefan Kroll: Die Autobiographie des kursächsischen Fouriers Friedrich Christian Sohr (1748 bis 1788): Einführung zu einer kritischen Edition im Internet, PROJEKTE: Griet Vermeesch: War, fortified towns and the countryside, Gorinchem and Doesburg (1570-1680, BERICHTE: Michael Hochedlinger: „Der schlafende Riese“ : Das Österreichische Staatsarchiv, Abteilung Kriegsarchiv, Ulrike Kleemeier: „Clausewitz in the 21st Century“ (Oxford, 21. bis 23. März 2005), Daniel Krebs: "War in an age of revolution : the wars of American independence and the French revolution, 1775 – 1815" (10. bis 12. März 2005 am Deutschen Historischen Institut, Washington D.C.), REZENSIONEN: Thomas Fuchs: Peter Broucek und Kurt Peball, Geschichte der österreichischen Militärhistoriographie, Köln u. a. 2000, Heinrich Lang: Bernd Roeck und Andreas Tönnesmann, Die Nase Italiens. Federico da Montefeltro, Herzog von Urbino, Berlin 2005, Heinrich Lang: Maurizio Arfaioli: The black bands of Giovanni : infantry and diplomacy during the Italian wars (1526-1528). Pisa, 2005, Olaf Jessen: Martin Winter, Untertanengeist durch Militärpflicht? : das preußische Kantonsystem in brandenburgischen Städten im 18. Jahrhundert, Bielefeld 2005, Daniela Feistauer: Thomas Josef Mitterecker, Das Erzstift Salzburg im Zweiten Koalitionskrieg : Kämpfe - Besetzung - Folgen, Frankfurt/Main 2001, ANKÜNDIGUNGEN: Graduiertenworkshop 28. Januar 2006, „Institutionelle Ordnungen, Schrift und Symbole“, Europäisches Graduiertenkolleg 625 „Institutionelle Ordnungen, Schrift und Symbole“, Forschungskolloquium: Neuere Forschungen zur Militärgeschichte, Universität Potsdam, Wintersemester 2005/6215
In this paper, we consider families of time Markov fields (or reciprocal classes) which have the same bridges as a Brownian diffusion. We characterize each class as the set of solutions of an integration by parts formula on the space of continuous paths C[0; 1]; R-d) Our techniques provide a characterization of gradient diffusions by a duality formula and, in case of reversibility, a generalization of a result of Kolmogorov.
We develop a cluster expansion in space-time for an infinite-dimensional system of interacting diffusions where the drift term of each diffusion depends on the whole past of the trajectory; these interacting diffusions arise when considering the Langevin dynamics of a ferromagnetic system submitted to a disordered external magnetic field.
The authors analyse different Gibbsian properties of interactive Brownian diffusions X indexed by the d-dimensional lattice. In the first part of the paper, these processes are characterized as Gibbs states on path spaces. In the second part of the paper, they study the Gibbsian character on R^{Z^d} of the law at time t of the infinite-dimensional diffusion X(t), when the initial law is Gibbsian. AMS Classifications: 60G15 , 60G60 , 60H10 , 60J60
We prove in this paper an existence result for infinite-dimensional stationary interactive Brownian diffusions. The interaction is supposed to be small in the norm ||.||∞ but otherwise is very general, being possibly non-regular and non-Markovian. Our method consists in using the characterization of such diffusions as space-time Gibbs fields so that we construct them by space-time cluster expansions in the small coupling parameter.
Vergütung mit Zukunft
(2005)
Im derzeit angespannten gesamtwirtschaftlichen Umfeld haben Unternehmen wenig Spielräume, über eine absolute Erhöhung der Vergütung Mitarbeiter zu werben, zu binden und zu motivieren. Gerade deshalb erhält die flexible und individuelle Gestaltung des Vergütungssystems für Fach- und Führungskräfte eine herausgehobene Bedeutung.
Humankapital
(2005)
Das Personal stellt zweifellos ein Erfolgspotenzial dar. Es verkörpert eine wertvolle Ressource. Angesichts der Tatsache, dass viele Aufgaben komplexer und dynamischer werden, ist zu bedenken, dass diese eben nur von Menschen erledigt werden können und technische Hilfsmittel letztlich Selbstzweck sind. Ganz gleich, ob in der Privatwirtschaft oder in öffentlichen Unternehmen.
Die Banken- und Börsensysteme Europas befinden sich in einem grundlegenden Wandel. Globalisierungsprozesse der Finanzmärkte, die Harmonisierung der aufsichtsrechtlichen Rahmenbedingungen sowie neue Informationstechnologien stellen hohe Anforderungen. Die Integration Russlands in die Weltwirtschaft erfordert eine weitere Liberalisierung, Fortentwicklung und Anpassung der Banken- und Börsenstrukturen an internationale und europäische Standards, um die nationale und internationale Kapitalallokation effizienter zu gestalten. Finanz-, Banken- und Börsenexperten aus deutschen und russischen Universitäten lehren und forschen seit Jahren zu diesen Fragestellungen. Der Potsdamer Workshop stellt die Ergebnisse verschiedener Lehrstühle aus Potsdam, St. Petersburg und Moskau zur Diskussion. Mit folgenden Beiträgen: Detlev HUMMEL: Integration und Perspektiven des Europäischen Kapitalmarktes, Hans-Georg PETERSEN: Tax Competition, Tax Havens and Capital income Taxation, Yakov M. MIRKIN: Importance of the European Capital Market for Russia, Christoph LATTEMANN: Elektronische Systeme für den Wertpapierhandel in Europa und Entwicklungsmöglichkeiten für Russland – eine explorative Studie, Hans-Joachim MASSENBERG: Lage und Perspektiven des deutschen Bankensektors, Ralf WIEGERT: Russia’s Banking System, the Central Bank and the Exchange Rate Regime, Galina BELOGLAZOWA: Entwicklungsstrategie des russischen Bankensystems und die Rolle der Sberbank, Anatole KOSMATCHEV: Wettbewerb im Bankensystem Russlands, Tatjana NIKITINA: Auswirkungen von Basel II auf das russische Bankensystem, Julia PLAKITKINA: Auslandsbanken in Russland, Natalia DOUMNAYA: Russian-German Economic Relations under Globalization, Tatjana NIKOLAJEWA: Investitionen, Banken und Wirtschaftswachstum in Russland, Alexej LINKOV: Die aktuellen Probleme der Außenverschuldung Russlands
Time series analysis
(2004)
Das Thema Bestandsmanagement ist bereits seit Mitte der 80er Jahre bekannt. Es betrifft alle warenwirtschaftlichen Prozesse zur Planung und Steuerung von Beständen. Dabei muss es mit den Schwierigkeiten umgehen können, die aus den stetig wachsenden Marktanforderungen hervorgehen. Dazu gehört neben dem enorm hohen Kostendruck und die sich gleichzeitig stetig verkürzenden Liefer- und Produktlebenszeiten auch die rapide steigende Variantenvielfalt. Dies führt zu einem konstanten Komplexitätsanstieg innerhalb der Bestandsplanung und –steuerung ----------
Bestimmung von Ozonabbauraten über der Arktis und Antarktis mittels Ozonsonden- und Satellitendaten
(2005)
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der chemischen Ozonzerstörung im arktischen und antarktischen stratosphärischen Polarwirbel. Diese wird durch Abbauprodukte von anthropogen emittierten Fluorchlorkohlenwasserstoffen und Halonen, Chlor- und Bromradikale, verursacht. Studien in denen der gemessene und modellierte Ozonabbau verglichen wird zeigen, dass die Prozeße bekannt sind, der quantitative Verlauf allerdings nicht vollständig verstanden ist. Die Prozesse, die zur Ozonzerstörung führen sind in beiden Polarwirbeln ähnlich. Allerdings fällt als Konsequenz unterschiedlicher meteorologischer Bedingungen der chemische Ozonabbau im arktischen Polarwirbel weniger drastisch aus als über der Antarktis. Der arktische Polarwirbel ist im Mittel stärker dynamisch gestört als der antarktische und weist eine stärkere Jahr-zu-Jahr Variabilität auf. Das erschwert die Messung des chemischen Ozonabbaus. Zur Trennung des chemischen Ozonabbaus von der dynamischen Umverteilung des Ozons im arktischen Polarwirbel wurde die Matchmethode entwickelt. Bei dieser Methode werden Luftpakete innerhalb des Polarwirbels mehrfach beprobt, um den chemischen Anteil der Ozonänderung zu quantifizieren. Zur Identifizierung von doppelt beprobten Luftpaketen werden Trajektorien aus Windfeldern berechnet. Können zwei Messungen im Rahmen bestimmter Qualitätskriterien durch eine Trajektorie verbunden werden, kann die Ozondifferenz zwischen beiden Sondierungen berechnet und als chemischer Ozonabbau interpretiert werden. Eine solche Koinzidenz wird Match genannt. Der Matchmethode liegt ein statistischer Ansatz zugrunde, so dass eine Vielzahl solcher doppelt beprobter Luftmassen vorliegen muss, um gesicherte Aussagen über die Ozonzerstörung gewinnen zu können. So erhält man die Ozonzerstörung in einem bestimmten Zeitintervall, also Ozonabbauraten. Um die Anzahl an doppelt beprobten Luftpackten zu erhöhen wurde eine aktive Koordinierung der Ozonsondenaufstiege entwickelt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Matchkampagnen während des arktischen Winters 2002/2003 und zum ersten Mal während eines antarktischen Winter (2003) durchgeführt. Aus den gewonnenen Daten wurden Ozonabbauraten in beiden Polarwirbeln bestimmt. Diese Abbauraten dienen zum einen der Evaluierung von Modellen, ermöglichen aber auch den direkten Vergleich von Ozonabbauraten in beiden Polarwirbeln. Der Winter 2002/2003 war zu Beginn durch sehr tiefe Temperaturen in der mittleren und unteren Stratosphäre charakterisiert, so dass die Matchkampagne Ende November gestartet wurde. Ab Januar war der Polarwirbel zeitweise stark dynamisch gestört. Die Kampagne ging bis Mitte März. Für den Höhenbereich von 400 bis 550 K potentieller Temperatur (15-23 km) konnten Ozonabbauraten und der Verlust in der Gesamtsäule berechnet werden. Die Ozonabbauraten wurden in verschiedenen Tests auf ihre Stabilität überprüft. Der antarktische Polarwirbel war vom Beginn des Winters bis Mitte Oktober 2003 sehr kalt und stellte Ende September kurzzeitig den Rekord für die größte bisher aufgetretene Ozonloch-Fläche ein. Es konnten für den Kampagnenzeitraum, Anfang Juni bis Anfang Oktober, Ozonabbauraten im Höhenbereich von 400 bis 550 K potentieller Temperatur ermittelt werden. Der zeitliche Verlauf des Ozonabbaus war dabei auf fast allen Höhenniveaus identisch. Die Zunahme des Sonnenlichtes im Polarwirbel mit der Zeit führt zu einem starken Anwachsen der Ozonabbauraten. Ab Mitte September gingen die Ozonabbauraten auf Null zurück, da bis zu diesem Zeitpunkt das gesamte Ozon zwischen ca. 14 und 21 km zerstört wurde. Im letzten Teil der Arbeit wird ein neuer Algorithmus auf Basis der multivariaten Regression vorgestellt, mit dem Ozonabbauraten aus Ozonprofilen verschiedener Sensoren gleichzeitig berechnet werden können. Dabei können neben der Ozonabbaurate die systematischen Fehler zwischen den einzelnen Sensoren bestimmt werden. Dies wurde exemplarisch am antarktischen Winter 2003 für das 475 K potentielle Temperatur Niveau gezeigt. Neben den Ozonprofilen der Sonden wurden Daten von zwei Satellitenexperimenten verwendet. Die mit der multivariaten Matchtechnik berechneten Ozonabbauraten stimmen gut mit den Ozonabbauraten der Einzelsensor-Matchansätze überein.
Anhand internationaler und nationaler Entwicklungen wird aufgezeigt, wie sich die sonderpädagogischen Förderung gestaltet und welche Schwerpunkte in den einzelnen Ländern gesetzt. Es wird herausgearbeitet, welche Bedingungen in einem Schulsystem geschaffen werden müssen, um alle Schülerinnen und Schüler angemessen zu fördern.
Am Beispiel der Orgelpfeife wurde der Einfluss der Wandungsgeometrie des akustischen Wellenleiters auf die Schallabstrahlung untersucht. Für verschiedene Metalllegierungen wurden unterschiedliche Profile der Orgelpfeifenwandung verglichen: ein konisches Wandungsprofil mit zur Mündung hin abnehmender Wandungsstärke und ein paralleles Wandungsprofil mit konstanter Wandungsstärke. Für eine hohe statistische Sicherheit der Ergebnisse wurden sämtliche Untersuchungen an vier mal zehn Testpfeifen durchgeführt. Mit Ausnahme der beschriebenen Unterschiede sind die Pfeifen von gleichen Abmessungen und auf gleichen Klang intoniert. Die Überprüfung der Wandungseinflüsse auf den Klang besteht aus drei verschiedenen Untersuchungen: Erstens, einer subjektiven Hinterfragung der Wahrnehmbarkeit in einem Hörtest. Zweitens wurde der abgestrahlte Luftschall objektiv gemessen und das Spektrum der Pfeifen in seinen Komponenten (Teiltöne, Grundfrequenz) verglichen. Drittens wurde mit einer neuartigen Messtechnik die Oszillation des Pfeifenkörpers (ein einem akustischen Monopol entsprechendes "Atmen" des Querschnitts) untersucht. Die Ergebnisse belegen die Wahrnehmbarkeit unterschiedlicher Wandungsprofile als auch klare objektive Differenzen zwischen den emittierten Schallspektren. Ein Atmen mit guter Korrelation zur inneren Druckanregung bestätigt den Einfluss wandungsprofilabhängiger Oszillationen auf den Klang der Orgelpfeife. Schließlich wurde die Interaktion zweier in Abstand und Grundfrequenz nah beieinander liegender Orgelpfeifen überprüft. Als Ursache des dabei wahrnehmbaren Oktavsprung des Orgeltons konnte eine gegenphasiger Oszillation des Grundtons beider Pfeifen nachgewiesen werden.
The thesis assesses the contribution of technology option of Carbon Capture and Sequestration (CCS) to climate change mitigation. CCS means that CO2 is captured at large industrial facilities and sequestered in goelogical structures. The technology uses the endogenous growth model MIND. Herein the various climate change mitigation options of reducing economic growth, increasing energy efficiency, changing the energy mix and CCS are assessed simultaneously. An important question is whether CCS is a temporary or long-term solution. The results show that in the middle of the 21st century CCS has its peak contribution, which allows prolonged use of relatively cheap fossil energy carriers. However, this leads to delayed introduction of renewable energy carriers. The technology path ways are accombined with different costs of climate change mitigation. The use of CCS delays and reduces the costs of climate change mitigation. However, the delayed introduction of renewable energy carriers leads to reduced technological learning, which induces higher costs in the longer term. All in all the temporary use of CCS reduces the costs of climate change mitigation costs. The result is robust, which is tested with various uncertainty analysis.
Adsorption layers of soluble surfactants enable and govern a variety of phenomena in surface and colloidal sciences, such as foams. The ability of a surfactant solution to form wet foam lamellae is governed by the surface dilatational rheology. Only systems having a non-vanishing imaginary part in their surface dilatational modulus, E, are able to form wet foams. The aim of this thesis is to illuminate the dissipative processes that give rise to the imaginary part of the modulus. There are two controversial models discussed in the literature. The reorientation model assumes that the surfactants adsorb in two distinct states, differing in their orientation. This model is able to describe the frequency dependence of the modulus E. However, it assumes reorientation dynamics in the millisecond time regime. In order to assess this model, we designed a SHG pump-probe experiment that addresses the orientation dynamics. Results obtained reveal that the orientation dynamics occur in the picosecond time regime, being in strong contradiction with the two states model. The second model regards the interface as an interphase. The adsorption layer consists of a topmost monolayer and an adjacent sublayer. The dissipative process is due to the molecular exchange between both layers. The assessment of this model required the design of an experiment that discriminates between the surface compositional term and the sublayer contribution. Such an experiment has been successfully designed and results on elastic and viscoelastic surfactant provided evidence for the correctness of the model. Because of its inherent surface specificity, surface SHG is a powerful analytical tool that can be used to gain information on molecular dynamics and reorganization of soluble surfactants. They are central elements of both experiments. However, they impose several structural elements of the model system. During the course of this thesis, a proper model system has been identified and characterized. The combination of several linear and nonlinear optical techniques, allowed for a detailed picture of the interfacial architecture of these surfactants.
This study is analysing the transformation of Slovak administration in the telecommunication sector between 1989 and 2004. The dynamic telecom sector forms a good example for the transition problems of post-socialist administration with special regard to the regulation regime change. After describing briefly the role of the telecom sector within economy, the Slovak sectoral policy is analysed. The focus is layed on telecom legislation (including the regulation framework), liberalization of the telecom market and privatisation of the former state owned telecom operator. The transformation of the organizational structure of the "Slovak telecommunication administration" is analysed in particular at the level of the ministry and the regulating agency.
Existing theoretical literature fails to explain satisfactorily the differences between the pay of workers that are covered by collective agreements and others who are not. This study aims at providing a model framework which is amenable for an analysis of this issue. Our general-equilibrium approach integrates a dual labor market and a two-sector product market. The results suggest that the so-called 'union wage gap' is largely determined by the degree of centralization of the bargains, and, to a somewhat lesser extent, by the expenditure share of the unionized sector's goods.
Post-translational redox-regulation is a well-known mechanism to regulate enzymes of the Calvin cycle, oxidative pentose phosphate cycle, NADPH export and ATP synthesis in response to light. The aim of the present thesis was to investigate whether a similar mechanism is also regulating carbon storage in leaves. Previous studies have shown that the key-regulatory enzyme of starch synthesis, ADPglucose pyrophosphorylase (AGPase) is inactivated by formation of an intermolecular disulfide bridge between the two catalytic subunits (AGPB) of the heterotetrameric holoenzyme in potato tubers, but the relevance of this mechanism to regulate starch synthesis in leaves was not investigated. The work presented in this thesis shows that AGPase is subject to post-translational redox-regulation in leaves of pea, potato and Arabidopsis in response to day night changes. Light was shown to trigger posttranslational redox-regulation of AGPase. AGPB was rapidly converted from a dimer to a monomer when isolated pea chloroplasts were illuminated and from a monomer to a dimer when preilluminated leaves were darkened. Conversion of AGPB from dimer to monomer was accompanied by an increase in activity due to changes in the kinetik properties of the enzyme. Studies with pea chloroplast extracts showed that AGPase redox-activation is mediated by thioredoxins f and m from spinach in-vitro. In a further set of experiments it was shown that sugars provide a second input leading to AGPase redox activation and increased starch synthesis and that they can act as a signal which is independent from light. External feeding of sugars such as sucrose or trehalose to Arabidopsis leaves in the dark led to conversion of AGPB from dimer to monomer and to an increase in the rate of starch synthesis, while there were no significant changes in the level of 3PGA, an allosteric activator of the enyzme, and in the NADPH/NADP+ ratio. Experiments with transgenic Arabidopsis plants with altered levels of trehalose 6-phosphate (T6P), the precursor of trehalose synthesis, provided genetic evidence that T6P rather than trehalose is leading to AGPase redox-activation. Compared to Wt, leaves expressing E.coli trehalose-phosphate synthase (TPS) in the cytosol showed increased activation of AGPase and higher starch level during the day, while trehalose-phosphate phosphatase (TPP) overexpressing leaves showed the opposite. These changes occurred independently of changes in sugar and sugar-phosphate levels and NADPH/NADP+ ratio. External supply of sucrose to Wt and TPS-overexpressing leaves led to monomerisation of AGPB, while this response was attenuated in TPP expressing leaves, indicating that T6P is involved in the sucrose-dependent redox-activation of AGPase. To provide biochemical evidence that T6P promotes redox-activation of AGPase independently of cytosolic elements, T6P was fed to intact isolated chloroplasts for 15 min. incubation with concentrations down to 100 µM of T6P, but not with sucrose 6-phosphate, sucrose, trehalose or Pi as controls, significantly and specifically increased AGPB monomerisation and AGPase activity within 15 minutes, implying T6P as a signal reporting the cytosolic sugar status to the chloroplast. The response to T6P did not involve changes in the NADPH/NADP+ ratio consistent with T6P modulating redox-transfer to AGPase independently of changes in plastidial redox-state. Acetyl-CoA carboxylase (ACCase) is known as key-regulatory enzyme of fatty acid and lipid synthesis in plants. At the start of the present thesis there was mainly in vitro evidence in the literature showing redox-regulation of ACCase by DTT, and thioredoxins f and m. In the present thesis the in-vivo relevance of this mechanism to regulate lipid synthesis in leaves was investigated. ACCase activity measurement in leaf tissue collected at the end of the day and night in Arabidopsis leaves revealed a 3-fold higher activation state of the enzyme in the light than in the dark. Redox-activation was accompanied by change in kinetic properties of ACCase, leading to an increase affinity to its substrate acetyl-CoA . In further experiments, DTT as well as sucrose were fed to leaves, and both treatments led to a stimulation in the rate of lipid synthesis accompanied by redox-activation of ACCase and decrease in acetyl-CoA content. In a final approach, comparison of metabolic and transcript profiling after DTT feeding and after sucrose feeding to leaves provided evidence that redox-modification is an important regulatory mechanism in central metabolic pathways such as TCA cycle and amino acid synthesis, which acts independently of transcript levels.
Der bemerkenswerte Transformationspfad der zentralstaatlichen Verwaltung in Estland von der Sowjetbürokratie hin zum mustergültigen EU-Beitrittsland wird anhand des Landwirtschaftsministeriums beschrieben. Für dieses Gebiet gibt es im Gegensatz zu den bekannteren und gut recherchierten Aspekten der Transformation wie Demokratisierung, Wirtschaftsumbau und Außenpolitik noch keine Fallstudie. Daher wird hier die Entwicklung der staatlichen Verwaltung im Zeitverlauf anhand des Wandels der estnischen Agrarpolitik und Landwirtschaftsverwaltung nachvollzogen. Am Ende werden Schlussfolgerungen formuliert und verdeutlicht, dass viele Erkenntnisse über das eigentliche Untersuchungsland hinausgehen und ebenso für andere Transformationsländer in MOE gelten.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein besseres Verständnis der Kopplung der Troposphäre und der Stratosphäre in den mittleren und polaren Breiten der Nordhemisphäre (NH) auf Monatszeitskalen erzielt, die auf die Ausbreitung von quasi-stationären Wellen zurückzuführen ist. Der Schwerpunkt lag dabei auf den dynamisch aktiven Wintermonaten, welche die grösste Variabilität aufweisen. Die troposphärische Variabilität wird zum Grossteil durch bevorzugte Zirkulationsstrukturen, den Telekonnexionsmustern, bestimmt. Mittels einer rotierten EOF-Analyse der geopotenziellen Höhe in 500 hPa wurden die wichtigsten regionalen troposphärischen Telekonnexionsmuster der Nordhemisphäre berechnet. Diese lassen sich drei grossen geografischen Regionen zuordnen; dem nordatlantisch-europäischen Raum, Eurasien und dem pazifisch-nordamerikanischen Raum. Da es sich um die stärksten troposphärischen Variabilitätsmuster handelt, wurden sie als grundlegende troposphärische Grössen herangezogen, um dynamische Zusammenhänge zwischen der troposphärischen und der stratosphärischen Zirkulation zu untersuchen. Dabei wurde anhand von instantanen und zeitverzögerten Korrelationsanalysen der troposphärischen Muster mit stratosphärischen Variablen erstmalig gezeigt, dass unterschiedliche regionale troposphärische Telekonnexionsmuster unterschiedliche Auswirkungen auf die stratosphärische Zirkulation haben. Es ergaben sich für die pazifisch-nordamerikanischen Muster signifikante instantane Korrelationen mit quasi-barotropen Musterstrukturen und für die nordatlantisch-europäischen Muster zonalsymmetrische Ringstrukturen ab 1978 mit signifikanten Korrelationswerten über tropischen und subtropischen Breiten und inversen Korrelationswerten über polaren Gebieten. Bei einer Untersuchung des Einflusses der stratosphärischen Variabilität wurde gezeigt, dass sich die stärkste Kopplung von nordatlantisch-europäischen Telekonnexionsmustern mit der stratosphärischen Zirkulation bei einem in Richtung Europa verschobenen Polarwirbel ergibt, wodurch die signifikanten Korrelationen ab 1978 erklärt werden können. Eine zonal gemittelte und vor allem lokale Untersuchung der Wellenausbreitungsbedingungen während dieser stratosphärischen Situation zeigt, dass es zu schwächeren Windgeschwindigkeiten in der Stratosphäre im Bereich von Nordamerika und des westlichen Nordatlantiks kommt und sich dadurch die Wellenausbreitungsbedingungen in diesem geografischen Bereich für planetare Wellen verbessern. Durch die stärkere Wellenausbreitung kommt es zu einer stärkeren Wechselwirkung mit dem Polarjet, wobei dieser abgebremst wird. Diese Abbremsung führt zu einer Verstärkung der meridionalen Residualzirkulation. D. h., wenn es zu einer verstärkten Wellenanregung im Nordatlantik und über Europa kommt, ist die Reaktion der Residualzirkulation bei einem nach Europa verschobenem Polarwirbel besonders stark. Die quasi-barotropen Korrelationsstrukturen, die sich bei den pazifisch-nordamerikanischen Mustern zeigen, weisen aufgrund von abnehmenden Störungsamplituden mit zunehmender Höhe, keiner Westwärtsneigung und einem negativen Brechungsindex im Pazifik auf verschwindende Wellen hin, die als Lösung der Wellengleichung bei negativem Brechungsindex auftreten. Dies wird durch den Polarjet, der im Bereich des Pazifiks stets sehr weit in Richtung Norden verlagert ist, verursacht. Abschliessend wurde in dieser Arbeit untersucht, ob die gefundenen Zusammenhänge von nordatlantisch-europäischen Telekonnexionsmustern mit der stratosphärischen Zirkulation auch von einem Atmosphärenmodell wiedergegeben werden können. Dazu wurde ein transienter 40-Jahre-Klimalauf des ECHAM4.L39(DLR)/CHEM Modells mit möglichst realistischen Antrieben erstmalig auf die Kopplung der Troposphäre und der Stratosphäre analysiert. Dabei konnten sowohl die troposphärischen, als auch die stratosphärischen Variabilitätsmuster vom Modell simuliert werden. Allerdings zeigen sich in den stratosphärischen Mustern Phasenverschiebungen in den Wellenzahl-1-Strukturen und ihre Zeitreihen weisen keinen signifikanten Trend ab 1978 auf. Die Kopplung der nordatlantisch-europäischen Telekonnexionsmuster mit der stratosphärischen Zirkulation zeigt eine wesentlich schwächere Reaktion der meridionalen Residualzirkulation. Somit stellte sich heraus, dass insbesondere die stratosphärische Zirkulation im Modell starke Diskrepanzen zu den Beobachtungen zeigt, die wiederum Einfluss auf die Wellenausbreitungsbedingungen haben. Es wird damit deutlich, dass für eine richtige Wiedergabe der Wellenausbreitung und somit der Kopplung der Troposphäre und Stratosphäre die stratosphärische Zirkulation eine wichtige Rolle spielt.
Mit diesem Beitrag möchten wir aufzeigen, welchen Stellenwert psycho-physiologische Erhebungen in der Diagnostik von Fähigkeiten, Fertigkeiten und Verhaltensweisen haben. Über solche Verfahren lassen sich Stresserleben und negative Beanspruchungen zeitiger erkennen als durch Beobachtungen und Befragungen. Im Rahmen einer Pilotstudie zum Belastungserleben von Schulkindern wurden von uns Daten mittels standardisierter Fragebögen und physiologischer Messungen erhoben. Wir haben zunächst psycho-physiologische Beanspruchungszustände von Grundschulkindern im Tagesverlauf erfasst, weil der circadiane Rhythmus die prinzipielle Grundlage für alle Lebens- und Lernprozesse darstellt. Darauf basieren weiterführende Untersuchungen zu situations- und anforderungsbezogenen Beanspruchungen von Schülerinnen und Schülern, die schließlich auf das Erfassen von Beziehungen zwischen psycho-physiologischen Zuständen und Verhaltensbeobachtungen gerichtet sind. In diesem Beitrag werden Ergebnisse aus 24-Stunden-Messungen vorgestellt.
Im Rahmen eines Forschungsprojekts zur Belastung und Beanspruchung von Kindern und Jugendlichen führten die Autorinnen Untersuchungen zur Entspannungsfähigkeit von nicht behinderten und behinderten Schülerinnen und Schülern durch. Die Fähigkeit zur Entspannung wird als wichtige Voraussetzung für die Entwicklung von Leiszungsfähigkeit, Wohlbefinden und Gesundheit angesehen. Zugleich wird davon ausgegangen, dass es einen unmittelbaren Zusammenhang zwischen psychosomatischen Auffälligkeiten und dem biologisch verankerten Reaktionsmuster Entspannung gibt. In drei unterschiedlichen Versuchsgruppen werden dazu physiologische Parameter mittels Blutdruck- und Hautwiderstandsmessungen erhoben. Die Untersuchungsergebnisse lassen Schlussfolgerungen für eine veränderte Unterrichts- und Lernprozessgestaltung zu.
In vergleichenden Untersuchungen zum Belastungserleben von Schulkindern wird dargestellt, welche Einschätzungen nicht behinderte und lernbehinderte Schülerinnen und Schüler bezüglich ihrer Belastung in schulischen und außer- schulischen Situationen vornehmen. In einem Gruppenvergleich wird herausgearbeitet, inwieweit gemeinsamer Unterricht in einer Allgemeinen Schule vs. dem Unterricht in einer Sonderschule zu Angst- und Stresserleben führt. Diese subjektiv bewussten Einschätzungen der Schülerinnen und Schüler werden mit Ergebnissen aus physiologischen Messungen verglichen, die im Heft 12/ 2002 dieser Zeitschrift dargestellt wurden.
Biologische Zeitstrukturen spielen im Tagesrhythmus eines jeden Menschen eine große Rolle und beeinflussen die Leistungsfähigkeit maßgeblich. In diesem Beitrag, der Teilergebnis einer Pilotstudie ist, wird dargestellt, wie mit Hilfe von Messungen des Hautwiderstandes dragestellt werden kann, in welchem Beanspruchungszustand lernbehinderte und nicht behinderte Grundschulkinder während eines Tages sind.
Modern biological analysis techniques supply scientists with various forms of data. One category of such data are the so called "expression data". These data indicate the quantities of biochemical compounds present in tissue samples. Recently, expression data can be generated at a high speed. This leads in turn to amounts of data no longer analysable by classical statistical techniques. Systems biology is the new field that focuses on the modelling of this information. At present, various methods are used for this purpose. One superordinate class of these methods is machine learning. Methods of this kind had, until recently, predominantly been used for classification and prediction tasks. This neglected a powerful secondary benefit: the ability to induce interpretable models. Obtaining such models from data has become a key issue within Systems biology. Numerous approaches have been proposed and intensively discussed. This thesis focuses on the examination and exploitation of one basic technique: decision trees. The concept of comparing sets of decision trees is developed. This method offers the possibility of identifying significant thresholds in continuous or discrete valued attributes through their corresponding set of decision trees. Finding significant thresholds in attributes is a means of identifying states in living organisms. Knowing about states is an invaluable clue to the understanding of dynamic processes in organisms. Applied to metabolite concentration data, the proposed method was able to identify states which were not found with conventional techniques for threshold extraction. A second approach exploits the structure of sets of decision trees for the discovery of combinatorial dependencies between attributes. Previous work on this issue has focused either on expensive computational methods or the interpretation of single decision trees a very limited exploitation of the data. This has led to incomplete or unstable results. That is why a new method is developed that uses sets of decision trees to overcome these limitations. Both the introduced methods are available as software tools. They can be applied consecutively or separately. That way they make up a package of analytical tools that usefully supplement existing methods. By means of these tools, the newly introduced methods were able to confirm existing knowledge and to suggest interesting and new relationships between metabolites.
Durch die Stilllegung der Kali-Gewinnung und -Produktion zwischen 1990 und 1993 sowie die begonnene Rekultivierung der Kali-Rückstandshalden haben sich die Salzfrachteintragsbedingungen für die Fließgwewässer im "Südharz-Kalirevier" in Thüringen zum Teil deutlich verändert. Aufgrund erheblich geringerer Salzeinträge in die Vorfluter Wipper und Bode ist es möglich geworden, zu einer ökologisch verträglichen Salzfrachtsteuerung überzugehen. Die Komplexität der zugrunde liegenden Stofftransportprozesse im Einzugsgebiet der Wipper macht es jedoch unumgänglich, den Steuerungsvorgang nicht nur durch reine Bilanzierungsvorgänge auf der betrachteten Steuerstrecke zu erfassen (so wie bisher praktiziert), sondern auch die Abflussdynamik im Fließgewässer und den Wasserhaushalt im Gebiet mit einzubeziehen. Die Ergebnisse dieser Arbeit dienen zum einen einer Vertiefung der Prozessverständnisse und der Interaktion von Wasserhaushalt, Abflussbildung sowie Stofftransport in bergbaubeeinflussten Einzugsgebieten am Beispiel der Unstrut bzw. ihrer relevanten Nebenflüsse. Zum anderen sollen sie zur Analyse und Bewertung eines Bewirtschaftungsplanes für die genannten Fließgewässer herangezogen werden können. Ziel dieser Arbeit ist die Erstellung eines prognosetauglichen Steuerungsinstrumentes, das für die Bewirtschaftung von Flusseinzugsgebieten unterschiedlicher Größe genutzt und unter den Rahmenbedingungen der bergbaubedingten salinaren Einträge effektiv zur Steuerung der anthropogenen Frachten eingesetzt werden kann. Die Quellen der anthropogen eingeleiteten Salzfracht sind vor allem die Rückstandshalden der stillgelegten Kaliwerke. Durch Niederschläge entstehen salzhaltige Haldenabwässer, die zum Teil ungesteuert über oberflächennahe Ausbreitungsvorgänge direkt in die Vorfluter gelangen, ein anderer Teil wird über die Speichereinrichtungen gefasst und gezielt abgestoßen. Durch Undichtigkeiten des Laugenstapelbeckens in Wipperdorf gelangen ebenfalls ungesteuerte Frachteinträge in die Wipper. Ein weiterer Eintragspfad ist zudem die geogene Belastung. Mit Hilfe detaillierter Angaben zu den oben genannten Eintragspfaden konnten Modellrechnungen im Zeitraum von 1992 bis 2003 durchgeführt werden. Durch die Ausarbeitung eines neuartigen Steuerungskonzeptes für das Laugenstapelbecken Wipperdorf, war es nun möglich, die gefasste Haldenlauge entsprechend der aktuellen Abflusssituation gezielt abstoßen zu können. Neben der modelltechnischen Erfassung der aktuellen hydrologischen Situation und der Vorgabe eines Chlorid-Konzentrationssteuerzieles für den Pegel Hachelbich, mussten dabei weitere Randbedingungen (Beckenkapazität, Beckenfüllstand, Mindestfüllstand, Kapazität des Ableitungskanals, usw.) berücksichtigt werden. Es zeigte sich, dass unter Anwendung des Steuerungskonzeptes die Schwankungsbreite der Chloridkonzentration insgesamt gesehen deutlich verringert werden konnte. Die Überschreitungshäufigkeiten bezüglich eines Grenzwertes von 2 g Chlorid/l am Pegel Hachelbich fielen deutlich, und auch die maximale Dauer einer solchen Periode konnte stark verkürzt werden. Kritische Situationen bei der modelltechnischen Frachtzusteuerung traten nur dann auf, wenn Niedrigwasserverhältnisse durch die Simulationsberechnungen noch unterschätzt wurden. Dies hatte deutliche Überschreitungen der Zielvorgaben für den Pegel Hachelbich zur Folge. Mit Hilfe des Steuerungsalgorithmus konnten desweiteren auch Szenarienberechnungen durchgeführt werden, um die Auswirkungen zukünftig zu erwartender Salzfrachten näher spezifizieren zu können. Dabei konnte festgestellt werden, dass Abdichtungsmaßnahmen der Haldenkörper sich direkt positiv auf die Entwicklung der Konzentration in Hachelbich auswirkten. Durch zusätzlich durchgeführte Langzeitszenarien konnte darüber hinaus nachgewiesen werden, dass langfristig eine Grenzwertfestlegung auf 1,5 g Chlorid/l in Hachelbich möglich ist, und die Stapelkapazitäten dazu ausreichend bemessen sind.
The Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer (RAFT) process using the new RAFT agent benzyldithiophenyl acetate is shown to be a powerful polymerization tool to synthesize novel well-defined amphiphilic diblock copolymers composed of the constant hydrophobic block poly(butyl acrylate) and of 6 different hydrophilic blocks with various polarities, namely a series of non-ionic, non-ionic comb-like, anionic and cationic hydrophilic blocks. The controlled character of the polymerizations was supported by the linear increase of the molar masses with conversion, monomodal molar mass distributions with low polydispersities and high degrees of end-group functionalization. The new macro-surfactants form micelles in water, whose size and geometry strongly depend on their composition, according to dynamic and static light scattering measurements. The micellization is shown to be thermodynamically favored, due to the high incompatibility of the blocks as indicated by thermal analysis of the block copolymers in bulk. The thermodynamic state in solution is found to be in the strong or super strong segregation limit. Nevertheless, due to the low glass transition temperature of the core-forming block, unimer exchange occurs between the micelles. Despite the dynamic character of the polymeric micellar systems, the aggregation behavior is strongly dependent on the history of the sample, i.e., on the preparation conditions. The aqueous micelles exhibit high stability upon temperature cycles, except for an irreversibly precipitating block copolymer containing a hydrophilic block exhibiting a lower critical solution temperature (LCST). Their exceptional stability upon dilution indicates very low critical micelle concentrations (CMC) (below 4∙10<sup>-4 g∙L<sup>-1). All non-ionic copolymers with sufficiently long solvophobic blocks aggregated into direct micelles in DMSO, too. Additionally, a new low-toxic highly hydrophilic sulfoxide block enables the formation of inverse micelles in organic solvents. The high potential of the new polymeric surfactants for many applications is demonstrated, in comparison to reference surfactants. The diblock copolymers are weakly surface-active, as indicated by the graduate decrease of the surface tension of their aqueous solutions with increasing concentration. No CMC could be detected. Their surface properties at the air/water interface confer anti-foaming properties. The macro-surfactants synthesized are surface-active at the interface between two liquid phases, too, since they are able to stabilize emulsions. The polymeric micelles are shown to exhibit a high ability to solubilize hydrophobic substances in water.
Quantified Boolean formulas (QBFs) play an important role in theoretical computer science. QBF extends propositional logic in such a way that many advanced forms of reasoning can be easily formulated and evaluated. In this dissertation we present our ZQSAT, which is an algorithm for evaluating quantified Boolean formulas. ZQSAT is based on ZBDD: Zero-Suppressed Binary Decision Diagram , which is a variant of BDD, and an adopted version of the DPLL algorithm. It has been implemented in C using the CUDD: Colorado University Decision Diagram package. The capability of ZBDDs in storing sets of subsets efficiently enabled us to store the clauses of a QBF very compactly and let us to embed the notion of memoization to the DPLL algorithm. These points led us to implement the search algorithm in such a way that we could store and reuse the results of all previously solved subformulas with a little overheads. ZQSAT can solve some sets of standard QBF benchmark problems (known to be hard for DPLL based algorithms) faster than the best existing solvers. In addition to prenex-CNF, ZQSAT accepts prenex-NNF formulas. We show and prove how this capability can be exponentially beneficial.
Im vorliegenden Buch werden die Grundlagen der Förderung von Kindern mit bereichsübergreifenden Lernstörungen dargestellt. Im Blickfeld stehen zunächst die Charakterisierung der Zielgruppe (Definition, Klassifikation, Ursachen- und Entstehungsmodelle) und lern-lehrtheoretische Grundlagen. Den größten Raum nehmen die vorbereitende und begleitende Diagnostik und die Planung und Durchführung der Förderung ein. Die Ergebnisse eines mehrjährigen Forschungsprogramms des Autors tragen dazu bei zu erkennen, wenn Lernangebote bei einem Kind nicht erfolgreich sind, und ein Programm zu gestalten, die Lernentwicklung dieses Kindes voran bringt. Für die Diagnostik und den Förderunterricht, die Motivationsförderung und die Entwicklung der Lernfähigkeit finden sich zahlreiche erprobte Handlungsvorschläge. Die Publikation ist als Praxishandbuch und Anregung für die Reflexion und Weiterentwicklung der Förderkompetenz konzipiert.
This work explores the equilibrium structure and thermodynamic phase behavior of complexes formed by charged polymer chains (polyelectrolytes) and oppositely charged spheres (macroions). Polyelectrolyte-macroion complexes form a common pattern in soft-matter physics, chemistry and biology, and enter in numerous technological applications as well. From a fundamental point of view, such complexes are interesting in that they combine the subtle interplay between electrostatic interactions and elastic as well as entropic effects due to conformational changes of the polymer chain, giving rise to a wide range of structural properties. This forms the central theme of theoretical studies presented in this thesis, which concentrate on a number of different problems involving strongly coupled complexes, i.e. complexes that are characterized by a large adsorption energy and small chain fluctuations. In the first part, a global analysis of the structural phase behavior of a single polyelectrolyte-macroion complex is presented based on a dimensionless representation, yielding results that cover a wide range of realistic system parameters. Emphasize is made on the interplay between the effects due to the polyelectrolytes chain length, salt concentration and the macroion charge as well as the mechanical chain persistence length. The results are summarized into generic phase diagrams characterizing the wrapping-dewrapping behavior of a polyelectrolyte chain on a macroion. A fully wrapped chain state is typically obtained at intermediate salt concentrations and chain lengths, where the amount of polyelectrolyte charge adsorbed on the macroion typically exceeds the bare macroion charge leading thus to a highly overcharged complex. Perhaps the most striking features occur when a single long polyelectrolyte chain is complexed with many oppositely charged spheres. In biology, such complexes form between DNA (which carries the cell's genetic information) and small oppositely charged histone proteins serving as an efficient mechanism for packing a huge amount of DNA into the micron-size cell nucleus in eucaryotic cells. The resultant complex fiber, known as the chromatin fiber, appears with a diameter of 30~nm under physiological conditions. Recent experiments indicate a zig-zag spatial arrangement for individual DNA-histone complexes (nucleosome core particles) along the chromatin fiber. A numerical method is introduced in this thesis based on a simple generic chain-sphere cell model that enables one to investigate the mechanism of fiber formation on a systematic level by incorporating electrostatic and elastic contributions. As will be shown, stable complex fibers exhibit an impressive variety of structures including zig-zag, solenoidal and beads-on-a-string patterns, depending on system parameters such as salt concentration, sphere charge as well as the chain contour length (per sphere). The present results predict fibers of compact zig-zag structure within the physiologically relevant regime with a diameter of about 30~nm, when DNA-histone parameters are adopted. In the next part, a numerical method is developed in order to investigate the role of thermal fluctuations on the structure and thermodynamic phase behavior of polyelectrolyte-macroion complexes. This is based on a saddle-point approximation, which allows to describe the experimentally observed reaction (or complexation) equilibrium in a dilute solution of polyelectrolytes and macroions on a systematic level. This equilibrium is determined by the entropy loss a single polyelectrolyte chain suffers as it binds to an oppositely charged macroion. This latter quantity can be calculated from the spectrum of polyelectrolyte fluctuations around a macroion, which is determined by means of a normal-mode analysis. Thereby, a stability phase diagram is obtained, which exhibits qualitative agreement with experimental findings. At elevated complex concentrations, one needs to account for the inter-complex interactions as well. It will be shown that at small separations, complexes undergo structural changes in such a way that positive patches from one complex match up with negative patches on the other. Furthermore, one of the polyelectrolyte chains may bridge between the two complexes. These mechanisms lead to a strong inter-complex attraction. As a result, the second virial coefficient associated with the inter-complex interaction becomes negative at intermediate salt concentrations in qualitative agreement with recent experiments on solutions of nucleosome core particles.
Aufgrund des großen Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen zeigen Nanopartikel interessante, größenabhängige Eigenschaften, die man im ausgedehnten Festkörper nicht beobachtet. Sie sind daher von großem wissenschaftlichem und technologischem Interesse. Die Herstellung kleinster Partikel ist aus diesem Grund überaus wünschenswert. Dieses Ziel kann mit Hilfe von Mikroemulsionen als Templatphasen bei der Herstellung von Nanopartikeln erreicht werden. Mikroemulsionen sind thermodynamisch stabile, transparente und isotrope Mischungen von Wasser und Öl, die durch einen Emulgator stabilisiert sind. Sie können eine Vielzahl verschiedener Mikrostrukturen bilden. Die Kenntnis der einer Mikroemulsion zugrunde liegenden Struktur und Dynamik ist daher von außerordentlicher Bedeutung, um ein gewähltes System potentiell als Templatphase zur Nanopartikelherstellung einsetzen zu können. In der vorliegenden Arbeit wurden komplexe Mehrkomponentensysteme auf der Basis einer natürlich vorkommenden Sojabohnenlecithin-Mischung, eines gereinigten Lecithins und eines Sulfobetains als Emulgatoren mit Hilfe der diffusionsgewichteten 1H-NMR-Spektroskopie unter Verwendung gepulster Feldgradienten (PFG) in Abhängigkeit des Zusatzes des Polykations Poly-(diallyl-dimethyl-ammoniumchlorid) (PDADMAC) untersucht. Der zentrale Gegenstand dieser Untersuchungen war die strukturelle und dynamische Charakterisierung der verwendeten Mikroemulsionen hinsichtlich ihrer potentiellen Anwendbarkeit als Templatphasen für die Herstellung möglichst kleiner Nanopartikel. Die konzentrations- und zeit-abhängige NMR-Diffusionsmessung stellte sich dabei als hervorragend geeignete und genaue Methode zur Untersuchung der Mikrostruktur und Dynamik in den vorliegenden Systemen heraus. Die beobachtete geschlossene Wasser-in-Öl- (W/O-) Mikrostruktur der Mikroemulsionen zeigt deutlich deren potentielle Anwendbarkeit in der Nanopartikelsynthese. Das Gesamtdiffusionsverhalten des Tensides wird durch variierende Anteile aus der Verschiebung gesamter Aggregate, der Monomerdiffusion im Medium bzw. der medium-vermittelten Oberflächendiffusion bestimmt. Dies resultierte in einigen Fällen in einer anormalen Diffusionscharakteristik. In allen Systemen liegen hydrodynamische und direkte Wechselwirkungen zwischen den Tensidaggregaten vor. Der Zusatz von PDADMAC zu den Mikroemulsionen resultiert in einer Stabilisierung der flüssigen Grenzfläche der Tensidaggregate aufgrund der Adsorption des Polykations auf den entgegengesetzt geladenen Tensidfilm und kann potentiell zu Nanopartikeln mit kleineren Dimensionen und schmaleren Größenverteilungen führen.
Der Himmel ist nicht Gott
(2003)
Die Theologie des 20. Jahrhunderts hat die Gegenstände “Himmel, Hölle, Engel” kaum zum Thema gemacht, und wenn doch, dann meist mit der Absicht, sie als mythologisches Beiwerk zu kritisieren oder in anthropologische Kategorien zu übersetzen. Das Eigenrecht einer Rede vom Himmel wurde bestritten, da dies allenfalls als analytische Bestimmung des Gottesbegriffes zu sehen sei und alle weiter gehenden Bestimmungen freie Spekulation seien. Hierfür wurden auch pastorale Gründe geltend gemacht: Wenn die modernen Menschen schon Schwierigkeiten mit dem Glauben haben, solle man sie nicht mit Zweitrangigem überfrachten. Und wenn man ihnen im technischen Zeitalter transzendente Gegenstände zumutet, dann höchstens Gott. Es komme darauf an, die Beziehung des Menschen zu Gott zu entdecken und zu stärken. Die Paradigmen für diese Beziehung waren meist zweipolig: Urvertrauen (Mutter-Säugling), Dialog (Ich und Du) oder Begegnung (Personen). In jüngerer Zeit wurden feinere Begriffsschärfungen vor allem im protestantischen Bereich vorgenommen. Der Systematiker Michael Welker hat auf die Differenz von Himmel und Gott hingewiesen. Vor dem Hintergrund der Prozessphilosophie, in der die Entfaltung des Kosmos mit dem Selbstvollzug Gottes deckungsgleich gedacht wird, hat er die Notwendigkeit dieser Unterscheidung betont: “Gott ist nicht der Himmel. Wir können nicht der Verwechslung von Gott und Welt durch die Verwechslung von Gott und einem Teil der Welt wehren. [...] Der Himmel ist Geschöpf und Teil der Welt. Dieser für uns relativ unbestimmte, unmanipulierbare Teil der Schöpfung kann räumlich und zeitlich bestimmt verstanden werden.” Hinter Welkers Ausführungen steht die im 20. Jahrhundert maßgebliche Thematisierung des Himmels, nämlich § 51 aus Karl Barths Kirchlicher Dogmatik. Barth bindet seine Reflexionen über den Himmel streng an die Offenbarung. Jede darüber hinaus gehende Spekulation über eine “selbständige Ontologie des Himmels” führe von Gott weg hinein in die Willkür möglicher Welten. Aus dem biblischen Zeugnis heraus gelte es, “geordnete Rechenschaft” abzulegen. Dennoch dürfe man nicht einer bequemen aufklärerischen Skepsis verfallen, die das Thema für theologisch irrelevant hält und darüber hinaus als unwissenschaftlich abtut; immerhin sei die Rede von Gott eng mit der Rede vom Himmel verknüpft. Der vorliegende Beitrag will die Notwendigkeit einer eigenständigen Kategorie „Himmel“ herausstellen. Dies geschieht nicht aus einem nostalgischen Interesse, aussterbende Glaubensinhalte zu konservieren, sondern weil der Begriff einer niedrigen, nichtgöttlichen Transzendenz systematisch notwendig ist. Zudem benötigt man ihn in der praktischen Theologie für eine differenzierte Wahrnehmung außerkirchlicher Religiosität, welche mit der De-Etablierung der Kirchen weiter zunehmen wird. Wie soll man mit vager Spiritualität vom Übersinnlichen, Himmlischen heute umgehen? Darf man sie mit Verweis auf dogmatische Hochgott-Begriffe glattweg ablehnen, darf man sie umgekehrt im Namen einer Universalreligion einfach akzeptieren? Wie kann man fremde Religiosität als Religiosität bejahen und sich dennoch davon kritisch absetzen? Die klare Unterscheidung von erster Transzendenz (Himmel) und zweiter Transzendenz (Gott) soll hierzu beitragen. Dabei wird der Akzent auf ersterer liegen, denn es ist theologisch unproblematisch, dass Gott das absolute Gegenüber zur Welt darstellt; wo aber der Himmel dazwischen zu platzieren ist, bedarf einer eingehenden Begriffsbestimmung. Als erstes wird die Reinigung des Begriffs von nichtreligiösen Konnotationen vorgenommen.
Mehr als bloß Bahala Na
(2003)
Theologie made in the Philippines fällt in der europäischen Wahrnehmung durch alle Raster. Für Befreiungstheologie schlägt man bei lateinamerikanischen Theologen nach, für Religionsdialog bei indischen. Wohin hat sich die philippinische Theologie seit den Zeiten der „Theologie des Kampfes“ entwickelt, als katholische Priester Vordenker der National People’s Army waren? Im Folgenden soll die Wende hin zur „popular religiosity“ nachgezeichnet werden. Nicht behandelt werden die kirchlichen Entwicklungen wie das einflussreiche Ereignis der Philippinischen Nationalsynode 1991 und die Veröffentlichung des Philippinischen Katechismus 1997.
Net Divide
(2004)
Ausgehend von einer Charakterisierung des Flow-Erlebens als gaenzliches Aufgehen in einem glatt laufenden Taetigkeitsvollzug, den man trotz hoher Beanspruchung noch unter Kontrolle hat, wird auf die Erfassung dieser Motivationskomponente eingegangen. Dargestellt und diskutiert werden Vor- und Nachteile der bisherigen qualitativen (Interviews) und quantitativen Flow-Erfassung (Experience Sampling Method (ESM)) . Ausfuehrlicher wird eine "Flow-Kurzskala" (FKS) beschrieben, die mit zehn Items alle qualitativ verschiedenen Komponenten des Flow-Erlebens oekonomisch und reliabel erfasst. Sie liefert einen Gesamtwert sowie Werte fuer zwei Subskalen (glatter automatisierter Verlauf sowie Absorbiertheit). Daneben erfassen drei zusaetzliche Items die Besorgnis in der aktuellen Situation. Berichtet werden Vergleichskennwerte aus punktuellen Messungen und ESM-Studien. Die hoechsten Werte fuer Flow und Besorgnis wurden bislang bei Graffiti-Sprayern gefunden. Bei einer intellektuell herausfordernden Aufgabe (Postkorbuebung) sind die FKS-Werte mit der Hoffnung-auf-Erfolg-Komponente des Leistungsmotivs korreliert. Furcht-vor-Misserfolg korreliert dagegen mit dem Besorgniswert der FKS. Flow waehrend der Bearbeitung von Uebungsaufgaben fuer Statistik lieferte einen signifikanten Beitrag zur Vorhersage der nachfolgenden Klausurleistung. Dieser Beitrag blieb erhalten, auch wenn Faehigkeitsmasse kontrolliert wurden. (Buch/A.G. - ZPID)
Berichtet wird über eine Möglichkeit, Flow-Erleben unter experimentell kontrollierten Bedingungen systematisch zu variieren. Dabei werden die Tätigkeit (das Computerspiel Roboguard) und die Situationsbedingungen konstant gehalten. Variiert wird lediglich die Schwierigkeitsstufe, auf der gespielt wird. Als abhängiges Maß wurde die Flow-Kurzskala (FKS, Rheinberg, Vollmeyer & Engeser, 2002) verwandt. Es zeigten sich die vorhergesagten kurvilinearen Beziehungen zwischen Anforderungsstufe und Flow mit Effektstärken um 1 und größer. Zusammenhänge zwischen habitueller Zielorientierung (Hayamizu & Weiner, 1991) und Flow zeigten sich nur bei den flow-auslösenden Schwierigkeitsstufen. Es gab keine negative Beziehung zwischen Zielorientierung und Flow, vielmehr korrelierten sowohl die learning- als auch die performance goal orientation positiv mit der Flowkomponente Absorbiertheit. Aus diesem Befund wird eine Arbeitshypothese zur Beziehung von Motivation und Flow hergeleitet, wonach unter optimalen Bedingungen Besonderheiten der Initialmotivation vielleicht dann keine Rolle mehr spielen, wenn die Person erst einmal im Flow-Zustand ist.
In den letzten 20 Jahren hat sich der Maiszünsler (Ostrinia nubilalis HÜBNER), aus der Schmetterlingsfamilie der Pyralidae oder Zünsler, zum bedeutendsten tierischen Schädling des Maises (Zea mays) entwickelt. Eine Möglichkeit den Befall des Maiszünslers abzuwenden, bietet der Anbau von Bacillus thuringiensis-Mais (Bt-Mais). Mit Hilfe der Gentechnik wurden Gene des Bakteriums Bacillus thuringiensis übertragen, die einen für Fraßinsekten giftigen Wirkstoff bilden, wodurch die Pflanzen während der kompletten Vegetation vor den Larven des Maiszünslers geschützt sind. Ziel des vorliegenden Projektes war es, in einer 3-jährigen Studie die Auswirkungen des großflächigen Anbaus von Bt-Mais auf die ökologische Situation und den Handlungsrahmen des integrierten Pflanzenschutzes komplex zu untersuchen. Dazu wurden in Betrieben im Oderbruch, das als permanentes Befallsgebiet des Maiszünslers gilt, in den Jahren 2002 bis 2004 jährlich zwei Felder mit jeweils einer Bt-Sorte und einer konventionellen Sorte angelegt. Zusätzlich wurden biologische und chemische Maiszünsler-Bekämpfungsvarianten geprüft. Durch verschiedene Methoden wie Bonituren, Ganzpflanzenernten, Bodenfallenfänge und Beobachtungen des Wahlverhaltens von (Flug-)insekten konnten Aussagen zum Vorkommen von Insekten und Spinnentieren getroffen werden, wobei hierfür Daten aus Untersuchungen der Jahre 2000 und 2001 im Oderbruch ergänzend herangezogen werden konnten. Durch Ertragsmessungen, Energie- und Qualitätsermittlungen, sowie Fusarium- und Mykotoxinanalysen konnte der Anbau von Bt-Mais als neue Alternative zur Bekämpfung des Maiszünslers bewertet werden. Bezüglich des Auftretens von Insekten und Spinnentieren wurden im Mittel der fünfjährigen Datenerhebung beim Vergleich der Bt-Sorte zur konventionellen Sorte, mit Ausnahme der fast 100 %igen Bekämpfung des Maiszünslers, keine signifikanten Unterschiede festgestellt. Hierfür wurde ein besonderes Augenmerk auf Thripse, Wanzen, Blattläuse und deren Fraßfeinde, sowie mittels Bodenfallenfängen auf Laufkäfer und Spinnen gerichtet. Die erwarteten ökonomischen Vorteile wie etwa Ertragsplus oder bessere Nährstoff- und Energiegehalte durch geringeren Schaden beim Anbau von Bt-Mais als Silomais blieben in den Untersuchungsjahren aus. Allerdings zeigten Fusarium- und Mykotoxinanalysen eine geringere Belastung des Bt-Maises, was möglicherweise auf den geringeren Schaden zurückzuführen ist, da beschädigte Pflanzen für Fusarium und Mykotoxine anfälliger sind. Desweiteren konnten erste methodische Ansätze für ein auf EU-Ebene gefordertes, den Anbau von Bt-Mais begleitendes Monitoring, erarbeitet werden. So konnten Vorschläge für geeignete Methoden, deren Umfang sowie des Zeitpunktes der Durchführungen gemacht werden.
Im kognitiv-motivationalen Prozessmodell des Lernens wird angenommen, dass der Lernerfolg von der Qualität und der Dauer ausgeführter Lernaktivitäten, aber auch vom Funktionszustand des Lerners während der Lernphase abhängt. Es wird vermutet, dass eine von mehreren Variablen des Funktionszustandes der Flow-Zustand während des Lernens ist. In einer Untersuchung in universitären Fremdsprachenkursen zeigte sich in der Tat, dass Flow-Erleben während des Unterrichts die späteren Lernleistungen auch dann vorhersagt, wenn der Leistungseffekt relevanter Lernkompetenzvariablen vorweg berücksichtigt wird. Gemäß dem kognitiv-motivationalen Prozessmodell wird Flow-Erleben seinerseits über die aktuelle Motivation vor der Lernphase vorhergesagt, wobei die wiederum von einer allgemeineren Motivationsvariablen zu Semesterbeginn abhängt. Diese Struktur wurde in einer zweiten Untersuchung repliziert und zwar an Studenten im Verlauf ihrer Statistikausbildung im Fach Psychologie. Beide Ergebnisse sprechen dafür, dass Flow- Erleben während des Lernens eine leistungsrelevante Variable des Funktionszustandes beim Lernen ist, die sich in ihrer Beziehungsstruktur erwartungsgemäß in das kognitivmotivationale Prozessmodell einpassen lässt.
In einer Laengsschnittstudie wird die Entwicklung von Motivationskomponenten zum Lernen in Mathematik von der fuenften bis zur neunten Klassenstufe untersucht. Motivationskomponenten wurden mit dem "Potsdamer Motivations-Inventar" erfasst, die Bezugsnormorientierung der Lehrer sowie das mathematisch-naturwissenschaftliche Anregungsklimas im Elternhaus mit eigens entwickelten Skalen. Daten wurden an einer Stichprobe von urspruenglich zirka 750 Schuelerinnen und Schuelern erhoben. An der dritten Erhebung nahmen nur noch etwa 600 von ihnen teil. Es zeigte sich, dass sich die Mathematiknote am Ende eines Schuljahres sehr gut durch die zu Schulbeginn erfassten Motivationskomponenten vorhersagen laesst. Waehrend das insgesamt geringe Angsterleben im Mathematikunterricht von der fuenften bis zur neunten Klasse stabil blieb, nahm das Sachinteresse kontinuierlich ab. Bei der Einschaetzung des mathematisch-naturwissenschaftlichen Anregungsklimas im Elternhaus fanden sich ueberraschenderweise grosse Unterschiede zwischen Kindern und Eltern. (U.B. - ZPID)
Abschlussbericht zum DFG-Projekt "Veränderung der Lernmotivation in Mathematik und Physik: eine Komponentenanalyse und der Einfluss elterlicher sowie schulischer Kontextfaktoren" Abstract: Dass die Lernmotivation besonders in mathematisch-naturwissenschaftlichen Fächern im Verlauf der Sekundarschulzeit sinkt, kann als gesichert gelten (Krapp, 1998). Allerdings ergibt sich bei genauerem Hinsehen ein recht differenziertes Bild. Dies betrifft insbesondere die verschiedenen Komponenten von Lernmotivation (z. B. Erfolgserwartungen, Nützlichkeiten/Instrumentalitäten, intrinsische vs. extrinsische Folgenanreize, Sachinteressen, Selbstkontrollfunktionen etc.), die offenbar nicht gleichermaßen betroffen sind. Weiterhin wurden auch unterschiedliche Veränderungen je nach Fach, Klassenstufe und Geschlecht gefunden (z. B. Fend, 1997; Pekrun, 1993). Überdies sind hier individuell unterschiedliche Verlaufstypen der Lernmotivationsveränderung zu erwarten (Fend, 1997; Rheinberg, 1980). Je nachdem, aufgrund welcher Komponenten ein Absinken der Lernmotivation zustande kommt, sind ganz andere Interventionsmaßnahmen angezeigt. Von daher ist ein Instrumentarium erforderlich, das die einzelnen Komponenten der Lernmotivation in mathematisch-naturwissenschaftlichen Fächern zu erfassen erlaubt. Ein solches Verfahren soll in einem zweijährigen Projekt theorieverankert entwickelt werden. Es stützt sich zunächst auf das Erweiterte Kognitive Modell zur Lernmotivation (Heckhausen & Rheinberg, 1980; Rheinberg, 1989), des weiteren auf Interessenkonzepte (Krapp, 1992, 1998) sowie auf die Handlungskontroll- bzw. die PSI-Theorie (Kuhl, 1987, 1998). Es soll die Lernmotivation in ihren Komponenten so erfassen, dass spezifische Interventionen hergeleitet bzw. schon bewährte fallbezogen platziert werden können. Solche Interventionen sind für mögliche Anschlussprojekte im DFG-Schwerpunktprogramm "Bildungsqualität" vorgesehen. In einem altersgestaffelten einjährigen Längsschnitt wird im jetzigen Projekt mit diesem Instrument die Veränderung dieser Komponenten in den Fächern Mathematik und Physik auf der Sekundarstufe I erhoben. Gewonnen werden dabei klassenstufenspezifische Veränderungen der Lernmotivationskomponenten sowie (via Typenanalysen) verschiedene Entwicklungstypen in der mathematisch-naturwissenschaftlichen Lernmotivation. Dies sind Basisinformationen, die für die Entwicklung, Platzierung und Effektsicherung nachfolgender Interventionsmaßnahmen benötigt werden. Um im Vorfeld zwei (von vielen) Ansatzpunkten solcher Interventionen näher abzuklären, wird bereits in der ersten Projektphase die Wirkung zweier Kontextfaktoren untersucht. Hier wird (a) das mathematisch-naturwissenschaftliche Anregungsklima des Elternhauses sowie (b) die Bezugsnorm-Orientierung des Mathematik- bzw. Physiklehrers erfasst. Von beiden Kontextfaktoren sind Auswirkungen auf spezifische Komponenten der mathematisch-naturwissenschaftlichen Lernmotivation zu erwarten. Dies ist jedoch vorweg genauer abzuklären, ehe man die Kosten von Interventionen investiert. Das Instrumentarium (PMI) wird von Mai bis September 2000 entwickelt. Die einjährige Längsschnittstudie beginnt dann im Oktober 2000. Geplant sind drei Messzeitpunkte jeweils auf den Klassenstufen 5 bis 9 (Kombiniertes Längs- und Querschnittdesign)
Untersucht wurde, welche Anreize das Graffiti-Sprayen attraktiv machen. Dazu wurden in einer Vorphase 138 Anreizschilderungen gesammelt und in einen Fragebogen mit 50 Items transformiert. N = 294 Graffiti-Sprayer beantworteten diesen Fragebogen teils online im Internet, teils anonym gestreut auf Graffiti- oder Hip-Hop-Events.Faktorenanalytisch ließen sich sieben Anreizdimensionen ermitteln: Expertise/Kompetenzorientierung, Positive Emotionen/Flow, Kreativität, Gruppengefühl, Ruhm/Performanzorientierung, Lebenssinn, Sensation Seeking/Grenzerfahrung.Legales vs. illegales Graffiti-Sprayen unterschieden sich deutlich im Faktor Sensation Seeking/Grenzerfahrung und tendenziell im Faktor Lebenssinn. Das gesondert erfasste Flow-Erleben ließ sich beim illegalen Sprayen am besten über den Faktor Sensation Seeking/Grenzerfahrung vorhersagen, während Flow beim legalen Graffiti-Sprayen am besten über den Faktor Ruhm/Performanzorientierung vorhersagbar war. Innerhalb der legalen bzw. illegalen Sprayer ließen sich noch verschiedene Motivationstypen unterscheiden. Mit Blick auf alterskorrelierte Anreizveränderungen ließen sich beim legalen Graffiti-Sprayen keine nennenswerten Zusammenhänge zwischen Alter und Anreizgewicht feststellen. Dagegen nimmt beim illegalen Sprayen insbesondere die Bedeutung des Sensation Seeking sowie der Leistungsthematik signifikant mit dem Alter ab. Da dies die wichtigsten Anreize des illegalen Sprayens sind, dürfte dieser alterskorrelierte Anreizverlust erklären, warum es kaum illegale Sprayer gibt, die älter als 21 Jahre sind. Aus zusätzlich frei genannten Anreizen gab es noch Hinweise auf eine weitere Anreizkategorie, nämlich die Freude an „aggressiver Provokation“. Diese Kategorie war aber eher schwach besetzt. Diskutiert werden u. a. Möglichkeiten, unerwünschtes Graffiti-Sprayen einzudämmen. Hierzu wird auf die Notwendigkeit von „Aussteigeranalysen“ (Längsschnittstudien) hingewiesen, die offenlegen, für welche kritischen Anreize man Ersatz finden muss, wenn man z. B. in Interventionsprojekten das Engagement auffällig gewordener Sprayer auf andere Tätigkeitsfelder lenken möchte.
Consumer attitudes towards genetically modified foods in Europe : structure and changeability
(2004)
Genetically modified foods have been at the center of debate in European consumer policy in the last two decades. Although the quasi-moratorium has been lifted in May 2004 and the road to the market is in principle reopened, strategies for product introduction are lacking. The aim of the research is to assess potential barriers in the area of consumer acceptance and suggest ways in which they can be overcome. After a short history of the genetically modified foods debate in Europe, the existing literature is reviewed. Although previous research converges in its central results, issues that are more fundamental have remained unresolved. Based on classical approaches in attitude research and modern theories of social cognition, a general model of the structure, function and dynamics of whole systems of attitudes is developed. The predictions of the model are empirically tested based on an attitude survey (N = 2000) and two attitude change experiments (N = 1400 and N = 750). All three studies were conducted in parallel in four EU member states. The results show that consumer attitudes towards genetically modified foods are embedded into a structured system of general socio-political attitudes. The system operates as a schema through which consumers form global evaluations of the technology. Specific risk and benefit judgments are mere epiphenomena of this process. Risk-benefit trade-offs, as often presupposed in the literature, do not appear to enter the process. The attitudes have a value-expressive function; their purpose is not just a temporary reduction of complexity. These properties render the system utterly resistant to communicative interventions. At the same time, it exerts stong anchoring effects on the processing of new information. Communication of benefit arguments can trigger boomerang effects and backfire on the credibility of the communicator when the arguments contrast with preexisting attitudes held by the consumer. Only direct sensory experience with high-quality products can partially bypass the system and lead to the formation of alternative attitude structures. Therefore, the recommended market introduction strategy for genetically modified foods is the simultaneous and coordinated launch of many high-quality products. Point of sale promotions should be the central instrument. Information campaigns, on the other hand, are not likely to have an effect on the product and technology acceptance of European consumers.
Homocystein (tHcy) gilt als unabhängiger kardiovaskulärer Risikofaktor und korreliert eng mit einer endothelialen Dysfunktion, welche nichtinvasiv mittels der flussinduzierten Vasodilatation (FMD) messbar ist. Experimentelle Hyperhomocysteinämie ist mit einer reduzierten Bioverfügbarkeit von endothelialen Stickstoffmonoxid (NO) bei gleichzeitig erhöhten Spiegeln des kompetetiven Inhibitors der NO-Biosynthese asymmetrisches Dimethylarginin (ADMA) assoziiert. In-vivo senkt eine Östrogenbehandlung neben tHcy auch die ADMA-Spiegel und verbessert signifikant die Endothelfunktion. Hinsichtlich ihrer Wirkung als selektive Östrogenrezeptormodulatoren wird angenommen, dass Phytoöstrogene, speziell Sojaisoflavone, ähnliche Effekte hervorrufen. Innerhalb einer europäischen, multizentrischen, doppelblinden Interventionsstudie an 89 gesunden, postmenopausalen Frauen wurde der Einfluss von Sojaisoflavonen auf den Homocysteinmetabolismus, den Blutdruck und die in-vivo Endothelfunktion untersucht. Die cross-over Studie umfasste zwei achtwöchige Interventionsperioden, die von einer gleichlangen Wash-out-Phase unterbrochen waren. Die Zuteilung zum Isoflavon- (50 mg/d) oder Plazeboregime für die erste Interventionsphase erfolgte randomisiert. Endpunkterhebungen fanden jeweils in den Wochen 0 und 8 der Interventionsperioden statt. Die renale Ausscheidung von Genistein, Daidzein und Equol war während der Isoflavonintervention signifikant erhöht (P>0,001). Die Phyoöstrogene hatten weder einen Effekt auf die tHcy-Konzentration (P=0,286), noch auf ADMA, Erythrozytenfolat und Vitamin B-12 (P>0,05) im Plasma. Während die Summe aus Nitrat und Nitrit (NOx), welche die NO-Bioverfügbarkeit reflektiert, im Verlaufe der Plazebobehandlung abfiel, wurde ein leichter Anstieg bei der Isoflavonsupplementation beobachtet (Delta Wo8-Wo0: -2,60 [-8,75; 2,25] vs. 1,00 [-6,65; 7,85] µmol/L P<0,001), was zu einem signifikanten Behandlungseffekt führte. Weiterhin wurde eine positive Korrelation zwischen ADMA und Vitamin B-12 gefunden (R=0,252; P=0,018). Die flussinduzierte Vasodilatation (P=0,716), ein Maß für die Endothelfunktion, blieb durch die Isoflavonbehandlung unbeeinflusst, obwohl sich diese über die Zeit insgesamt verbesserte (P>0,001). Bis auf einen marginalen Anstieg des systolischen Wertes (P=0,032) im Vergleich zur Plazebobehandlung blieb der Blutdruck während der Isoflavonintervention unverändert. Im Gegensatz zu Östrogen übten Sojaisoflavone weder einen Einfluss auf die in-vivo Endothelfunktion noch auf die traditionellen und neuen kardiovaskulären Risikofaktoren den Blutdruck, tHcy und ADMA aus. Demzufolge ist der gesundheitliche Nutzen isolierter Isoflavone hinsichtlich einer Prävention hormonmangelbedingter Erkrankungen in gesunden postmenopausalen Frauen fraglich.
Die Studie beschäftigt sich mit den Auswirkungen der von Deutschland geschlossenen bilateralen Investitionsschutzverträge (Bilateral Investment Treaties, BITs) auf die wirtschaftliche, soziale und ökologische Regulierung von ausländischen Investitionen. Die Analyse der 137 deutschen BITs sowie die Auswertung relevanter Schiedsgerichtsentscheidungen hat folgende zentrale Ergebnisse hinsichtlich der Einschränkung staatlicher Regulierungsmöglichkeiten ergeben: Aufgrund eines breiten Enteignungsbegriffs kann eine umweltpolitische Regulierung, die wirtschaftliche Auswirkungen auf ausländische Investoren hat, eine Verpflichtung zur Entschädigung nach sich ziehen, denn den deutschen BITs ist nicht klar zu entnehmen, dass staatliche Regulierung im Regelfall nicht als Enteignung gelten sollte. Empirisch kann weder eine Verbindung zwischen dem Abschluss von BITs und einem Anstieg des Investitionsvolumens noch ein Automatismus zwischen dem Zufluss von privatem Kapital und wirtschaftlicher Entwicklung hergestellt werden. Im Gegenteil sind sogar staatliche Maßnahmen, die für kapitalimportierende Länder eine Möglichkeit wären, den wirtschaftlichen Nutzen von ausländischen Investitionen zu erhöhen, durch Regelungen in den BITs untersagt. Problematisch im Bereich geistiges Eigentum ist, dass Rechtsinhaber vor einem internationalen Schiedsgericht Entschädigung einklagen können, wenn staatliche Regulierung im öffentlichen Interesse zu einem enteignungsgleichen Eingriff führt. Dienstleistungen unterliegen aufgrund ihrer Eigenschaften besonders stark der staatlichen Regulierung, so dass auch hier Konflikte bezüglich des Enteignungsschutzes und des Grundsatzes der gerechten und billigen Behandlung entstehen. Bei der Beteiligung privater Unternehmen in der Daseinsvorsorge ist problematisch, dass jede Verletzung vertraglicher Zusicherungen durch den Gaststaat aufgrund der Abschirmungsklausel als Verstoß gegen die deutschen BITs gilt. Damit erschweren die Verträge, die häufig über lange Zeiträume geschlossen sind, Reaktionen staatlicher Stellen auf neu auftretende Regulierungsbedürfnisse. Im Bereich des Arbeitnehmerschutzes und der Sozialpolitik kann in bestimmten Konstellationen die Verschärfung von Arbeitsstandards gegen die Abschirmungsklausel verstoßen oder die Umverteilung von Land ohne volle Entschädigung mit dem Enteignungsschutz in Konflikt geraten. Bei der Besteuerung ausländischer Investoren können insbesondere Widersprüchlichkeiten im Steuerrecht, die sich zuungunsten ausländischer Investoren auswirken, als Verstoß gegen den Grundsatz der Inländerbehandlung interpretiert werden, selbst wenn ihnen keine protektionistische Intention zugrunde liegt. Auch das Investor-to-State Verfahren trägt dazu bei, dass der Ausgleich zwischen Investitionsschutz und legitimen staatlichen Regulierungsinteressen teilweise nur unzureichend gelingt. Das liegt unter anderem an seiner Nichtöffentlichkeit, der fragmentarischen Natur der Entscheidungen und der fehlenden Nähe der Schiedsgerichte zu den tatsächlichen und rechtlichen Hintergründen der Streitigkeiten. Als Konsequenz aus den genannten Problembereichen werden Reformvorschläge für deutsche bilaterale Investitionsabkommen als ein erster Schritt zur Schaffung eines Gleichgewichts zwischen Investorenrechten und Investorenpflichten entwickelt. Durch eine Reform sollten den Gaststaaten größere Handlungsspielräume eröffnet und ihre Flexibilität erhöht werden, um den ökonomischen Nutzen ausländischer Investitionen für Entwicklungsländer zu steigern und allen Ländern eine Regulierung von Investitionen im öffentlichen Interesse zu ermöglichen.
Polymere sind zweifelsohne der Werkstoff in unserer Zeit. Ein bedeutender Anteil der heute industriell produzierten Polymere wird durch Emulsionspolymerisation hergestellt. Obwohl die Emulsionspolymerisation breite Anwendung findet, sind die involvierten Mechanismen von Teilchenbildung und -wachstum noch heute Gegenstand heftiger Kontroversen. Ein Spezialfall der Emulsionspolymerisation ist die emulgatorfreie Emulsionspolymerisation. Hierbei handelt es sich um ein scheinbar einfacheres System der Emulsionspolymerisation, weil diese Methode ohne Zusatz von Emulgatoren auskommt. Die Teilchenbildung ist ein fundamentaler Vorgang im Verlauf der Emulsionspolymerisation, da sie zur Ausbildung der polymeren Latexphase führt. Detaillierte Kenntnisse zum Mechanismus der Nukleierung ermöglichen eine bessere Kontrolle des Reaktionsverlaufes und damit der Eigenschaften des Endproduktes der Emulsionspolymerisation, dem Polymer-Latex. Wie bereits vorangegangene Arbeiten auf dem Gebiet der emulgatorfreien Emulsionspolymerisation von Styrol sowie Methylmethacrylat und Vinylacetat zeigen konnten, verläuft die Teilchenbildung in diesen Systemen über den Mechanismus der aggregativen Nukleierung. Im Zusammenhang mit den Ergebnissen der genannten Arbeiten tauchte dabei immer wieder ein interessanter Effekt im Bereich der Partikelnukleierung auf. Dieses als JUMBO-Effekt bezeichnete Phänomen zeigte sich reproduzierbar in einem Anstieg der Transmission im Bereich der Teilchenbildung von emulgatorfreien Emulsionspolymerisationen von Styrol, MMA und VAc. Nach der Initiierung der Polymerisation in einer wässrigen Monomerlösung durch Kaliumperoxodisulfat steigt die Durchlässigkeit bei 546 nm auf über 100 % an. Für diese „Abnahme der optischen Dichte“ wurden verschiedene Erklärungsmöglichkeiten vorgeschlagen, jedoch blieb ein Nachweis der Ursache für den JUMBO-Effekt bisher aus. Dieser Mangel an Aufklärung eines offenbar grundlegenden Phänomens in der emulgatorfreien Emulsionspolymerisation bildet den „Nukleus“ für die vorlie¬gende Arbeit. Durch die vorliegende Dissertation konnte das Verständnis für Phänomene der Teilchenbildung in der emulgatorfreien Emulsionspolymerisation von Styrol mit KPS erweitert werden. In diesem Rahmen wurde das Online-Monitoring des Polymerisationsvorganges verbessert und um verschiedene Methoden erweitert: Zur simultanen Erfassung von Trübungsdaten bei verschiedenen Wellenlängen konnte ein modernes Spektrometer in Kombination mit einer Lichtleitersonde in die Reaktionsapparatur integriert werden. Es wurde ein verbesserter Algorithmus zur Datenbearbeitung für die Partikelgrößenbestimmung mittels faseroptischer dynamischer Lichtstreuung entwickelt. Es wurden Online-Partikelgrößenanalysen mittels statischer Vielwinkellichtstreuung bei Polymerisationen direkt in entsprechenden Lichtstreuküvetten durchgeführt. Diese zur Beschreibung des untersuchten Systems eingeführten Methoden sowie ein zeitlich vollständiges Monitoring des gesamten Polymerisationsverlaufes, beginnend mit der Zugabe von Monomer zu Wasser, führten zu neuen Erkenntnissen zur emulgatorfreien Emulsionspolymerisation. Es wurden große Monomeraggregate, die sog. Nanotröpfchen, in wässriger Lösung (emulgatorfrei) nachgewiesen. Diese Aggregate bilden sich spontan und treten verstärkt in entgastem Wasser auf. Die Existenz von Nanotröpfchen in Verbindung mit Trübungs- und gaschromatografischen Messungen lässt auf eine molekular gelöste „Wirkkonzentration“ von Styrol in Wasser schließen, die bedeutend geringer ist als die absolute Sättigungskonzentration. Es konnten Hinweise auf eine Reaktion höherer Ordnung im System Wasser/Styrol/KPS gefunden werden. Es konnte gezeigt werden, dass eine präzise Einstellung der Nukleierungsdauer über die Zeit der Equilibrierung von Wasser mit Styrol möglich ist. Der JUMBO-Effekt, dem in dieser Arbeit ein besonderes Interesse galt, konnte in gewisser Weise entmystifiziert werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Durchlässigkeit der Reaktionsmischung bereits beim Lösen von Styrol in Wasser durch Bildung von Styrolaggregaten abnimmt. Der darauf folgende kurzzeitige Transmissionsanstieg im Zusammenhang mit der Nukleierung erreicht dabei nicht mehr 100 % des Referenzwertes von reinem Wasser. Alle experimentellen Daten sprechen für die Nanotröpfchen als Ursache des JUMBO-Effekts. Wie die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, ist selbst das relativ „einfache“ System der emulgatorfreien Emulsionspolymerisation komplizierter als angenommen. Die Existenz von großen Styrolaggregaten in wässriger Lösung erfordert eine neue Betrachtungsweise des Reaktionssystems, in die auch der Lösungszustand des Monomers mit einbezogen werden muss.
Thema dieser Arbeit sind echtzeitfähige 3D-Renderingverfahren, die 3D-Geometrie mit über der Standarddarstellung hinausgehenden Qualitäts- und Gestaltungsmerkmalen rendern können. Beispiele sind Verfahren zur Darstellung von Schatten, Reflexionen oder Transparenz. Mit heutigen computergraphischen Software-Basissystemen ist ihre Integration in 3D-Anwendungssysteme sehr aufwändig: Dies liegt einerseits an der technischen, algorithmischen Komplexität der Einzelverfahren, andererseits an Ressourcenkonflikten und Seiteneffekten bei der Kombination mehrerer Verfahren. Szenengraphsysteme, intendiert als computergraphische Softwareschicht zur Abstraktion von der Graphikhardware, stellen derzeit keine Mechanismen zur Nutzung dieser Renderingverfahren zur Verfügung. Ziel dieser Arbeit ist es, eine Software-Architektur für ein Szenengraphsystem zu konzipieren und umzusetzen, die echtzeitfähige 3D-Renderingverfahren als Komponenten modelliert und es damit erlaubt, diese Verfahren innerhalb des Szenengraphsystems für die Anwendungsentwicklung effektiv zu nutzen. Ein Entwickler, der ein solches Szenengraphsystem nutzt, steuert diese Komponenten durch Elemente in der Szenenbeschreibung an, die die sichtbare Wirkung eines Renderingverfahrens auf die Geometrie in der Szene angeben, aber keine Hinweise auf die algorithmische Implementierung des Verfahrens enthalten. Damit werden Renderingverfahren in 3D-Anwendungssystemen nutzbar, ohne dass ein Entwickler detaillierte Kenntnisse über sie benötigt, so dass der Aufwand für ihre Entwicklung drastisch reduziert wird. Ein besonderer Augenmerk der Arbeit liegt darauf, auf diese Weise auch verschiedene Renderingverfahren in einer Szene kombiniert einsetzen zu können. Hierzu ist eine Unterteilung der Renderingverfahren in mehrere Kategorien erforderlich, die mit Hilfe unterschiedlicher Ansätze ausgewertet werden. Dies erlaubt die Abstimmung verschiedener Komponenten für Renderingverfahren und ihrer verwendeten Ressourcen. Die Zusammenarbeit mehrerer Renderingverfahren hat dort ihre Grenzen, wo die Kombination von Renderingverfahren graphisch nicht sinnvoll ist oder fundamentale technische Beschränkungen der Verfahren eine gleichzeitige Verwendung unmöglich machen. Die in dieser Arbeit vorgestellte Software-Architektur kann diese Grenzen nicht verschieben, aber sie ermöglicht den gleichzeitigen Einsatz vieler Verfahren, bei denen eine Kombination aufgrund der hohen Komplexität der Implementierung bislang nicht erreicht wurde. Das Vermögen zur Zusammenarbeit ist dabei allerdings von der Art eines Einzelverfahrens abhängig: Verfahren zur Darstellung transparenter Geometrie beispielsweise erfordern bei der Kombination mit anderen Verfahren in der Regel vollständig neuentwickelte Renderingverfahren; entsprechende Komponenten für das Szenengraphsystem können daher nur eingeschränkt mit Komponenten für andere Renderingverfahren verwendet werden. Das in dieser Arbeit entwickelte System integriert und kombiniert Verfahren zur Darstellung von Bumpmapping, verschiedene Schatten- und Reflexionsverfahren sowie bildbasiertes CSG-Rendering. Damit stehen wesentliche Renderingverfahren in einem Szenengraphsystem erstmalig komponentenbasiert und auf einem hohen Abstraktionsniveau zur Verfügung. Das System ist trotz des zusätzlichen Verwaltungsaufwandes in der Lage, die Renderingverfahren einzeln und in Kombination grundsätzlich in Echtzeit auszuführen.