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In den letzten Jahrzehnten fand auch in der Beschichtungsindustrie ein Umdenken hin zu umweltfreundlicheren Farben und Lacken statt. Allerdings basieren auch neue Lösungen meist nicht auf Biopolymeren und in einem noch geringeren Anteil auf wasserbasierten Beschichtungssystemen aus nachwachsenden Rohstoffen. Dies stellt den Anknüpfungspunkt dieser Arbeit dar, in der untersucht wurde, ob das Biopolymer Stärke das Potenzial zum wasserbasierten Filmbildner für Farben und Lacke besitzt. Dabei müssen angelehnt an etablierte synthetische Marktprodukte die folgenden Kriterien erfüllt werden: Die wässrige Dispersion muss mindestens einen 30%igen Feststoffgehalt haben, bei Raumtemperatur verarbeitet werden können und Viskositäten zwischen 10^2-10^3 mPa·s aufweisen. Die finale Beschichtung muss einen geschlossenen Film bilden und sehr gute Haftfestigkeiten zu einer spezifischen Oberfläche, in dieser Arbeit Glas, besitzen. Als Grundlage für die Modifizierung der Stärke wurde eine Kombination von molekularem Abbau und chemischer Funktionalisierung ausgewählt. Da nicht bekannt war, welchen Einfluss die Stärkeart, die gewählte Abbaureaktion als auch verschiedene Substituenten auf die Dispersionsherstellung und deren Eigenschaften sowie die Beschichtungseigenschaften ausüben könnten, wurden die strukturellen Parameter getrennt voneinander untersucht.
Das erste Themengebiet beinhaltete den oxidativen Abbau von Kartoffel- und Palerbsenstärke mittels des Hypochlorit-Abbaus (OCl-) und des ManOx-Abbaus (H2O2, KMnO4). Mit beiden Abbaureaktionen konnten vergleichbare gewichtsmittlere Molmassen (Mw) von 2·10^5-10^6 g/mol (GPC-MALS) hergestellt werden. Allerdings führten die gewählten Reaktionsbedingungen beim ManOx-Abbau zur Bildung von Gelpartikeln. Diese lagen im µm-Bereich (DLS und Kryo-REM-Messungen) und hatten zur Folge, dass die ManOx-Proben deutlich erhöhte Viskositäten (c: 7,5 %; 9-260 mPa·s) im Vergleich zu den OCl--Proben (4-10 mPa·s) bei scherverdünnendem Verhalten besaßen und die Eigenschaften von viskoelastischen Gelen (G‘ > G‘‘) zeigten. Des Weiteren wiesen sie reduzierte Heißwasserlöslichkeiten (95 °C, vorrangig: 70-99 %) auf. Der OCl--Abbau führte zu hydrophileren (Carboxylgruppengehalt bis zu 6,1 %; ManOx: bis zu 3,1 %), nach 95 °C-Behandlung vollständig wasserlöslichen abgebauten Stärken, die ein Newtonsches Fließverhalten mit Eigenschaften einer viskoelastischen Flüssigkeit (G‘‘ > G‘) hatten. Die OCl--Proben konnten im Vergleich zu den ManOx-Produkten (10-20 %) zu konzentrierteren Dispersionen (20-40 %) verarbeitet werden, die gleichzeitig die Einschränkung von anwendungsrelevanten Mw auf < 7·10^5 g/mol zuließen (Konzentration sollte > 30 % sein). Außerdem führten nur die OCl--Proben der Kartoffelstärke zu transparenten (alle anderen waren opak) geschlossenen Beschichtungsfilmen. Somit hebt sich die Kombination von OCl--Abbau und Kartoffelstärke mit Hinblick auf die Endanwendung ab.
Das zweite Themengebiet umfasste Untersuchungen zum Einfluss von Ester- und Hydroxyalkylether-Substituenten auf Basis einer industriell abgebauten Kartoffelstärke (Mw: 1,2·10^5 g/mol) vor allem auf die Dispersionsherstellung, die rheologischen Eigenschaften der Dispersionen und die Beschichtungseigenschaften in Kombination mit Glassubstraten. Dazu wurden Ester und Ether mit DS/MS-Werten von 0,07-0,91 synthetisiert. Die Derivate konnten zu wasserbasierten Dispersionen mit Konzentrationen von 30-45 % verarbeitet werden, wobei bei hydrophoberen Modifikaten ein Co-Lösemittel, Diethylenglycolmonobutylether (DEGBE), eingesetzt werden musste. Die Feststoffgehalte sanken dabei für beide Derivatklassen vor allem mit zunehmender Alkylkettenlänge. Die anwendungsrelevanten Viskositäten (323-1240 mPa·s) stiegen auf Grund von Wechselwirkungen tendenziell mit DS/MS und Alkylkettenlänge an. Hinsichtlich der Beschichtungseigenschaften erwiesen sich die Ester vergleichend zu den Ethern als die bevorzugte Substituentenklasse, da nur die Ester geschlossene, defektfreie und mehrheitlich transparente Beschichtungsfilme bildeten, die exzellente bis sehr gute Haftfestigkeiten (ISO Klasse: 0 und 1) auf Glas besaßen. Die Ether bildeten mehrheitlich brüchige Filme. Basierend auf der Kombination der Ergebnisse aus Lösemittelaustausch, den rheologischen Untersuchungen und zusätzlichen Oberflächenspannungsmessungen (30-61 mN/m) konnte geschlossen werden, dass wahrscheinlich fehlende oder schlechte Haftfestigkeiten vorrangig akkumuliertem Wasser in den Beschichtungsfilmen (visuell: trüb oder weiß) geschuldet sind, während die Brüchigkeit vermutlich auf Wechselwirkungen (H-Brücken Wechselwirkungen, hydrophobe Wechselwirkungen) zwischen den Polymeren zurückgeführt werden kann.
Insgesamt scheint die Kombination aus Kartoffelstärke basierend auf dem OCl--Abbau mit Mw < 7·10^5 g/mol und einem Estersubstituenten eine gute Wahl für wasserbasierte Dispersionen mit hohen Feststoffkonzentrationen (> 30 %), guter Filmbildung und exzellenten Haftungen auf Glas zu sein.
Hat für Personen eine ethische Auseinandersetzung mit ihrem Leiden an Problemen und Konflikten gegenüber strategischen und technischen Lösungen eine Bedeutung? Diese Abhandlung zeigt, dass Ansätze philosophischer Ethik, die von formalen Prinzipien, menschlichen Lebensformen oder sozialen Praktiken ausgehen, diese Frage unzureichend beantworten. Zu deren Beantwortung werden stattdessen ethische Subjektivität in der Klage über Leid, ethische Überlegungen als Negation von Leid und ethischer Dialog als Überwindung von Leid erörtert.
In zweigliedrigen Sekundarschulsystemen mit gleicher Abschlussorientierung – wie sie in immer mehr Bundesländern zu finden sind – tritt die Einzelschule mit ihren spezifischen Eigenschaften in den Fokus der Schulwahl. Als eine der ersten Studien untersucht Anne Jurczok, welche Schuleigenschaften Eltern präferieren, welche Informationen sie nutzen und welche Einzelschulen sie unter den Bedingungen der Zweigliedrigkeit auswählen und ablehnen. Auf Grundlage werterwartungstheoretischer Überlegungen und der Frame-Selektion wird der Prozess der Einzelschulwahl konzeptualisiert und die institutionellen, lokalen und sozio-kulturellen Bedingungen der Wahlsituation berücksichtigt.
Sprachliche Kompetenzen spielen für den Bildungserfolg von Schülerinnen und Schülern eine grundlegende Rolle. Die besonderen sprachlichen Anforderungen der Bildungsinstitutionen stellen einige Kinder und Jugendliche vor Herausforderungen, die ihnen eine erfolgreiche Bildungslaufbahn erschweren. Um allen Lernenden den Zugang zu Bildung zu gewähren, sollten sprachliche Kompetenzen im Rahmen des schulischen Alltags und insbesondere des Fachunterrichts gefördert werden. Um Lehrerinnen und Lehrer für diese Aufgabe zu qualifizieren, sind wirksame Fortbildungen essenziell. Fortbildungen sind allerdings nicht per se wirksam. Vielmehr wird ihre Wirksamkeit von einer Vielzahl von Faktoren bedingt und sie variiert je nach Bereich. Inwieweit Merkmale und Bedingungen wirksamer Fortbildungen sowie Gesamteffekte, die bereichsübergreifend und für einige spezifische Bereiche bekannt sind, auch für Lehrkräftefortbildungen zur fachintegrierten Sprachförderung gelten, ist bisher ungeklärt. Im deutschen Raum fehlt es an Evaluationsstudien, die die Wirksamkeit solcher Fortbildungen und ihre Gelingensbedingungen untersuchen. Im internationalen Raum sind solche Studien zwar vorhanden, in ihrer Gesamtheit jedoch schwer zu überblicken, sodass sich bislang keine umfassenden Aussagen über den Erfolg dieser Fortbildungen treffen lassen. Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich die vorliegende Dissertation anhand von drei Teilstudien mit der Wirksamkeit von Fortbildungen, die Lehrkräfte dafür qualifizieren sollen, eine in die Fächer und Lernbereiche der Schule integrierte Sprachförderung umzusetzen.
In einem systematischen Review (Studie 1) wurden die vorhandenen englischsprachigen Studien, in denen solche Fortbildungsmaßnahmen evaluiert wurden, systematisch ausgewertet. Insgesamt wurden 38 Studien einbezogen. Anhand dieser wurde qualitativ-inhaltsanalytisch untersucht, ob Merkmale wirksamer Lehrkräftefortbildung, die aus der fächerübergreifenden Forschung bekannt sind, für das spezifische Feld der Sprachförderung im Fachunterricht ebenfalls von Bedeutung sind oder ob dort andere Merkmale eine Rolle spielen. Die Studien deuten darauf hin, dass alle evaluierten Fortbildungen zumindest in gewissem Maß wirksam waren. Im Ergebnis zeigte sich, dass die Maßnahmen viele Eigenschaften teilen, die für eine erfolgreiche Lehrkräftefortbildung über verschiedene Fächer hinweg wichtig sind. Sie enthalten darüber hinaus einige Merkmale, die spezifisch für Fortbildung zur fachintegrierten Sprachförderung zu sein scheinen. Das Review stützt die Annahme, dass Fortbildungen die Kognitionen und die Unterrichtspraxis von Lehrkräften verändern und den Schülerinnen und Schülern zugutekommen kann, wenn bestimmte Merkmale bei der Gestaltung und Umsetzung berücksichtigt werden.
Aufbauend auf das Review wurden mit einer Meta-Analyse (Studie 2) die Effekte aus denjenigen zehn Studien aggregiert, die sich auf quantitative Weise analysieren ließen. Es wurde der Gesamteffekt der Fortbildungen sowohl auf die Kognitionen (z. B. Überzeugungen) der Lehrkräfte als auch auf das unterrichtspraktische Handeln (z. B. Verwendung sprachförderlicher Strategien) der Lehrkräfte ermittelt. Außerdem wurde untersucht, welche Rolle Merkmale der einbezogenen Studien sowie der Fortbildungen für die Ausprägung der Effekte spielen. Die Analysen ergaben einen kleinen Fortbildungseffekt auf die Kognitionen und einen mittleren bis großen Effekt auf das unterrichtspraktische Handeln der Lehrkräfte. Studienmerkmale, die die methodische Qualität der Studien betrafen, moderierten die Effekte. Dennoch deuten die Ergebnisse darauf hin, dass Fortbildung zur fachintegrierten Sprachförderung sich günstig auf die Kognitionen und Handlungen von Lehrkräften auswirkt.
Mit einer quasi-experimentellen Tagebuchstudie (Studie 3) wurde eine in Deutschland umgesetzte Fortbildung zur integrierten Sprachförderung formativ evaluiert. Die zentrale Frage war, inwiefern die fortgebildeten Grundschullehrkräfte in der Maßnahme vermittelte Sprachförderstrategien nach eigenen Angaben häufiger anwenden als ihre Kolleginnen und Kollegen, die nicht an der Fortbildung teilgenommen hatten. Untersucht wurde außerdem, inwiefern Faktoren wie die berichtete Kooperation im Kollegium mit der berichteten Häufigkeit der Strategieanwendung zusammenhängen. Mit einem standardisierten Tagebuch wurden 59 Grundschullehrkräfte befragt. Die mehrebenenanalytische Auswertung der Daten ergab keine signifikanten Unterschiede in der angegebenen Häufigkeit der Strategieanwendung zwischen den beiden Gruppen. Allerdings wurde die Nutzung einiger Strategien häufiger berichtet, wenn die Kooperation im Kollegium höher eingeschätzt wurde. Zudem fühlten sich die fortgebildeten Lehrkräfte im Vergleich zu den nicht fortgebildeten in der Anwendung der Strategien sicherer.
Die zentralen Ergebnisse dieser Dissertation werden abschließend zusammengefasst und diskutiert. Implikationen für zukünftige Forschung, Fortbildungspraxis und Bildungspolitik werden formuliert.
Im Netz der Zeit
(2019)
In der vorliegenden Schrift, die aus der Dissertation der Zwillinge Konstantin und Kornelius Keulen im Fach Philosophie hervorgegangen ist, werden die vielfältigen Verwebungs- und Vernetzungszusammenhänge des Internet zeit- und ereignisphilosophischer Ausdeutung weist nach Meinung der Autoren den Weg, das Konglomerat Internet als technomediales menschliches Produkt in seinen sozio-kulturellen, politisch-ökonomischen und psychosozialen Komplexitäten ausdeutbar zu machen.
Die Anfechtbarkeit und die Feststellbarkeit der Mutterschaft de lege lata und de lege ferenda
(2019)
Der althergebrachte Grundsatz, wonach das Kind von der Frau abstammt, welche es geboren hat, ist durch die moderne Fortpflanzungsmedizin ins Wanken geraten. Dennoch ordnet § 1591 BGB das Kind unanfechtbar der Geburtsmutter zu. Rechtliche und genetische Mutterschaft fallen deshalb dauerhaft auseinander, wenn das Kind im Wege der Leihmutterschaft oder nach einer Eizell- bzw. Embryospende zur Welt kommt. Die auf diese Methoden der artifiziellen Reproduktion bezogenen, im Inland bestehenden Verbote halten Paare mit Kinderwunsch nicht davon ab, auf entsprechende Angebote im Ausland zurückzugreifen. Daraus resultierende kollisions- und verfassungsrechtliche Probleme sind Gegenstand der vorliegenden Arbeit.
Für den Bereich der Leihmutterschaft wird der Frage nachgegangen, ob die mit dem Anfechtungsausschluss verfolgten Ziele des Gesetzgebers die damit einhergehenden Beeinträchtigungen grundrechtlich geschützter Rechtspositionen von genetischer Mutter und Kind rechtfertigen können. Besonderes Augenmerk liegt auf dem von Art. 6 Abs. 2 S. 1 GG geschützten Interesse von leiblichen Eltern und Kindern, die verfahrensrechtliche Möglichkeit zu erhalten, rechtlich einander zugeordnet zu werden. Dieses Interesse wird den Zielen des Gesetzgebers, der mit dem Anfechtungsausschluss die Rechte von Leihmüttern und Kindern zu schützen beabsichtigt, im Rahmen einer umfassenden Verhältnismäßigkeitsprüfung gegenübergestellt.
In den Konstellationen der Eizell- und Embryospende tritt schwerpunktmäßig das Recht des Kindes auf Kenntnis der eigenen Abstammung in den Vordergrund und mit ihm die Frage, ob sich daraus eine Verpflichtung des Gesetzgebers ableiten lässt, den Tatbestand von § 1598a BGB so zu erweitern, dass die vermuteten genetischen Eltern für den Bereich der artifiziellen Reproduktion in den Kreis der Klärungsverpflichteten aufgenommen werden.
Neben diesen Schwerpunkten werden viele weitere Probleme angesprochen. Im Ergebnis mündet die Arbeit in einen Vorschlag für die Legislative.
Was bleibt?
(2019)
In der jüdischen Familie im 19. Jahrhundert hatte das Testament primär die Funktion eines Rechtsakts. Mittels der Theorie der Gabe des französischen Anthropologen Marcel Mauss untersucht Doreen Kobelt in diesem Band, wie das Testament auch als eine Art Spiegel innerfamiliärer Veränderungen gelesen werden kann. Zentrale Bedeutung kommt dabei der Mitgift der Frau zu. Diese war im 19. Jahrhundert in der Mehrheitsgesellschaft wie auch in der innerjüdischen Debatte zunehmend umstritten.
Für die vorliegende Studie wurden 656 Testamente aus Hamburg und Altona mithilfe quantitativer und qualitativer Methoden analysiert. Neben vielen bisher unbekannten Testierenden werden auch die Familien Heine und Warburg betrachtet.
Rowdytum, ein Begriff, der im russischen Zarenreich für die Ungezogenheit niederer Schichten stand, bezeichnet heute vor allem die Gewaltexzesse von Fußballfans. In der Sowjetunion und im übrigen Ostblock war Rowdytum viel mehr: ein Sinnbild abweichenden Verhaltens, eine unscharf definierte Straftat, ein willkürliches Stigma, das jeden treffen konnte.
Matej Kotalík erforscht das Rowdytum grenzübergreifend und verfolgt dessen Geobiografie von der Sowjetunion in die CS(S)R und in die DDR, von 1956 bis 1989. Seine Bilanz ist ambivalent. Ungeachtet sowjetischer Impulse war der entsprechende Straftatbestand durch eigene Rechtstraditionen beider Länder geprägt. Als Alltagserscheinung markierte Rowdytum die Grenzen des gesellschaftlich Akzeptablen, die in den 1960er Jahren zugleich neu verhandelt wurden. Die Polizeigewalt gegen Außenseiter wandelte sich in einer individualisierten Gesellschaft zunehmend zum Streitpunkt zwischen dem Staat und seinen Bürgern.
Zwei grundlegende Herausforderungen der sozialen Inklusionsforschung werden im vorliegenden Beitrag erläutert: Die Operationalisierung sozialer Inklusion sowie sonderpädagogischer Förderbedarfe. Anhand der dargelegten Forschung wird untersucht, ob die beiden methodischen Aspekte zu fehlerhaften Schlüssen und widersprüchlichen Forschungsergebnissen über die soziale Inklusion von Kindern mit sonderpädagogischem Förderbedarf führen. Dementsprechend wird die Vermeidung fehlerhafter Schlüsse und widersprüchlicher Forschungsergebnisse mittels einer Optimierung der Operationalisierung sozialer Inklusion sowie sonderpädagogischer Förderbedarfe thematisiert. Die vorliegende Forschung fokussiert sich hierbei vorrangig auf die soziometrischen Methoden zur Erfassung sozialer Inklusion sowie auf schulisches Problemverhalten im Sinne des Förderbedarfs emotional-soziale Entwicklung (insbesondere internalisierende aber auch externalisierende Verhaltensprobleme).
Die vorliegende Arbeit untersucht erstmals systematisch das Gesamtwerk Roberto Bolaños mit Blick auf die vielfältigen intertextuellen Bezüge des chilenischen Autors. Posthum vor allem wegen seines Romans 2666 von der globalen Literaturkritik zum ersten Klassiker der Weltliteratur des 21. Jahrhunderts stilisiert, fungieren in Bolaños Texten intertextuelle Verweise als ein zentrales Formverfahren, das bislang von der Kritik kaum eingehender untersucht worden ist. Die Werk-Studie situiert Bolaño dabei nicht nur dezidiert innerhalb einer lateinamerikanischen Genealogie eines «wilden Lesens», sondern legt über eine Lektüre, die zugleich philologisch-detailliert und panoramatisch-ideengeschichtlich operiert, die Auseinandersetzungen von Bolaños Texten über die gescheiterten Revolutionen in Lateinamerika oder die Verheerungen des globalen Kapitalismus mit dem literarischen Kanon der (Post-)Moderne frei. Diese umfassen neben der lateinamerikanischen Literatur um Autoren wie Neruda, Borges und Parra insbesondere Bezüge auf die spanische und französische Literatur von Góngora und Pascal über Baudelaire bis zu Perec sowie auf weitere Klassiker der Moderne in Gestalt von Schriftstellern wie Ernst Jünger oder William Carlos Williams.
Der Porenraum eines Karbonatgesteins ist zumeist aus einer spezifischen Vergesellschaftung verschiedenster Porentypen aufgebaut, die eine unterschiedliche Herkunft aufweisen und zusätzlich in ihrer Form und Größe stark variieren können (e.g., Melim et al., 2001; Lee et al., 2009; He et al., 2014; Dernaika & Sinclair, 2017; Zhang et al., 2017). Diese für Karbonate typischen multimodalen Porensysteme entstehen sowohl durch primäre Ablagerungsprozesse, als auch durch mehrmalige Modifikation des Porenraumes nach Ablagerung des Sediments. Dies führt zu einer ungleichen Verteilung der Porenraumeigenschaften auf engstem Raum und das zeitgleiche Auftreten von effektiven und ineffektiven Poren. Diese immanenten Unterschiede in der Effektivität einzelner Porentypen sind der Hauptgrund für die häufig sehr niedrige Korellation zwischen Porosität und Permeabilität in Karbonaten (e.g., Mazzullo 2004; Ehrenberg & Nadeau, 2005; Hollis et al., 2010; He et al., 2014; Rashid et al., 2015; Dernaika & Sinclair, 2017). Durch die Extraktion von miteinander verbundenen und somit effektiven Porentypen jedoch kann das Verständnis und die Vorhersage der Permeabilität für einen gegeben Porositätswert stark verbessert werden (e.g., Melim et al., 2001; Zhang et al., 2017). Dazu wird in dieser Arbeit eine auf der digitalen Bildanalyse (DIA) beruhende Methode vorgestellt, mit der schrittweise die Effektivität von Poren aus den analysierten mittelmiozänen lakustrinen Karbonaten des Nördlinger Ries Kratersees (Süddeutschland) berechnet werden kann. Mithilfe des Porenformfaktors (sensu Anselmetti et al., 1998), der als Parameter zur Quantifizierung der Interkonnektivität zwischen Poren dient, wird der potentiellen Beitrag an Permeabilität jedes Porentyps zur Gesamtpermeabilität bestimmt. Somit können die effektivsten Porentypen innerhalb der analysierten Karbonate identifiziert werden. Desweiteren wird die digitale Bildanalyse dazu benutzt, zementierte Porenräume zu extrahieren, um den Einfluss der Zementation auf die Porenraumeigenschaften zu quantifizieren. Durch eine unabhängige Methode (Fluid-Flow-Simulation), deren Ergebnisse wiederum mit der digitalen Bildanalyse ausgewertet werden, können die vorherigen Erkentnisse bestätigt werden: Interpeloidale Poren und Lösungsporen sind die beiden effektivsten Porentypen im Porenraum der Riesseekarbonate. Die Extraktion des miteinander verbundenen (d.h. effektiven) Porennetzwerkes führt schließlich zu einer erheblich verbesserten Korrelation zwischen Porosität und Permeabilität in den analysierten Karbonaten. Die in dieser Arbeit beschriebene Methode bietet ein quantitatives petrographisches Werkzeug, mit dessen Hilfe die effektive Porosität eines Porenraumes extrahiert werden kann. Dies führt zu einem besseren Verständnis darüber, wie Porensysteme von Karbonaten Permeabilität erzeugen. Diese Dissertation zeigt auch, dass die Formkomplexität von Poren einer der wichtigsten Parameter ist, der die Interkonnektivität zwischen einzelnen Poren und somit die Entstehung von effektiver Porosität steuert. Außerdem erweist sich die digitale Bildanalyse als ausgezeichnetes Werkzeug um die Porosität und Permeabilität direkt an ihren gemeinsamen Ursprung zu knüpfen: die Gesteinstextur und die damit assoziierte Porenstruktur.
In den letzten Jahren ist die Aufnahme und Verbreitung von Videos immer einfacher geworden. Daher sind die Relevanz und Beliebtheit zur Aufnahme von Vorlesungsvideos in den letzten Jahren stark angestiegen. Dies führt zu einem großen Datenbestand an Vorlesungsvideos in den Video-Vorlesungsarchiven der Universitäten. Durch diesen wachsenden Datenbestand wird es allerdings für die Studenten immer schwieriger, die relevanten Videos eines Vorlesungsarchivs aufzufinden. Zusätzlich haben viele Lerninteressierte durch ihre alltägliche Arbeit und familiären Verpflichtungen immer weniger Zeit sich mit dem Lernen zu beschäftigen. Ein weiterer Aspekt, der das Lernen im Internet erschwert, ist, dass es durch soziale Netzwerke und anderen Online-Plattformen vielfältige Ablenkungsmöglichkeiten gibt. Daher ist das Ziel dieser Arbeit, Möglichkeiten aufzuzeigen, welche das E-Learning bieten kann, um Nutzer beim Lernprozess zu unterstützen und zu motivieren.
Das Hauptkonzept zur Unterstützung der Studenten ist das präzise Auffinden von Informationen in den immer weiter wachsenden Vorlesungsvideoarchiven. Dazu werden die Vorlesungen im Voraus analysiert und die Texte der Vorlesungsfolien mit verschiedenen Methoden indexiert. Daraufhin können die Studenten mit der Suche oder dem Lecture-Butler Lerninhalte entsprechend Ihres aktuellen Wissensstandes auffinden. Die möglichen verwendeten Technologien für das Auffinden wurden, sowohl technisch, als auch durch Studentenumfragen erfolgreich evaluiert. Zur Motivation von Studenten in Vorlesungsarchiven werden diverse Konzepte betrachtet und die Umsetzung evaluiert, die den Studenten interaktiv in den Lernprozess einbeziehen.
Neben Vorlesungsarchiven existieren sowohl im privaten als auch im dienstlichen Weiterbildungsbereich die in den letzten Jahren immer beliebter werdenden MOOCs. Generell sind die Abschlussquoten von MOOCs allerdings mit durchschnittlich 7% eher gering. Daher werden Motivationslösungen für MOOCs im Bereich von eingebetteten Systemen betrachtet, die in praktischen Programmierkursen Anwendung finden. Zusätzlich wurden Kurse evaluiert, welche die Programmierung von eingebetteten Systemen behandeln. Die Verfügbarkeit war bei Kursen von bis zu 10.000 eingeschriebenen Teilnehmern hierbei kein schwerwiegendes Problem. Die Verwendung von eingebetteten Systemen in Programmierkursen sind bei den Studenten in der praktischen Umsetzung auf sehr großes Interesse gestoßen.
Risiken für Cyberressourcen können durch unbeabsichtigte oder absichtliche Bedrohungen entstehen. Dazu gehören Insider-Bedrohungen von unzufriedenen oder nachlässigen Mitarbeitern und Partnern, eskalierende und aufkommende Bedrohungen aus aller Welt, die stetige Weiterentwicklung der Angriffstechnologien und die Entstehung neuer und zerstörerischer Angriffe. Informationstechnik spielt mittlerweile in allen Bereichen des Lebens eine entscheidende Rolle, u. a. auch im Bereich des Militärs. Ein ineffektiver Schutz von Cyberressourcen kann hier Sicherheitsvorfälle und Cyberattacken erleichtern, welche die kritischen Vorgänge stören, zu unangemessenem Zugriff, Offenlegung, Änderung oder Zerstörung sensibler Informationen führen und somit die nationale Sicherheit, das wirtschaftliche Wohlergehen sowie die öffentliche Gesundheit und Sicherheit gefährden. Oftmals ist allerdings nicht klar, welche Bedrohungen konkret vorhanden sind und welche der kritischen Systemressourcen besonders gefährdet ist.
In dieser Dissertation werden verschiedene Analyseverfahren für Bedrohungen in militärischer Informationstechnik vorgeschlagen und in realen Umgebungen getestet. Dies bezieht sich auf Infrastrukturen, IT-Systeme, Netze und Anwendungen, welche Verschlusssachen (VS)/Staatsgeheimnisse verarbeiten, wie zum Beispiel bei militärischen oder Regierungsorganisationen. Die Besonderheit an diesen Organisationen ist das Konzept der Informationsräume, in denen verschiedene Datenelemente, wie z. B. Papierdokumente und Computerdateien, entsprechend ihrer Sicherheitsempfindlichkeit eingestuft werden, z. B. „STRENG GEHEIM“, „GEHEIM“, „VS-VERTRAULICH“, „VS-NUR-FÜR-DEN-DIENSTGEBRAUCH“ oder „OFFEN“.
Die Besonderheit dieser Arbeit ist der Zugang zu eingestuften Informationen aus verschiedenen Informationsräumen und der Prozess der Freigabe dieser. Jede in der Arbeit entstandene Veröffentlichung wurde mit Angehörigen in der Organisation besprochen, gegengelesen und freigegeben, so dass keine eingestuften Informationen an die Öffentlichkeit gelangen.
Die Dissertation beschreibt zunächst Bedrohungsklassifikationsschemen und Angreiferstrategien, um daraus ein ganzheitliches, strategiebasiertes Bedrohungsmodell für Organisationen abzuleiten. Im weiteren Verlauf wird die Erstellung und Analyse eines Sicherheitsdatenflussdiagramms definiert, welches genutzt wird, um in eingestuften Informationsräumen operationelle Netzknoten zu identifizieren, die aufgrund der Bedrohungen besonders gefährdet sind. Die spezielle, neuartige Darstellung ermöglicht es, erlaubte und verbotene Informationsflüsse innerhalb und zwischen diesen Informationsräumen zu verstehen.
Aufbauend auf der Bedrohungsanalyse werden im weiteren Verlauf die Nachrichtenflüsse der operationellen Netzknoten auf Verstöße gegen Sicherheitsrichtlinien analysiert und die Ergebnisse mit Hilfe des Sicherheitsdatenflussdiagramms anonymisiert dargestellt. Durch Anonymisierung der Sicherheitsdatenflussdiagramme ist ein Austausch mit externen Experten zur Diskussion von Sicherheitsproblematiken möglich.
Der dritte Teil der Arbeit zeigt, wie umfangreiche Protokolldaten der Nachrichtenflüsse dahingehend untersucht werden können, ob eine Reduzierung der Menge an Daten möglich ist. Dazu wird die Theorie der groben Mengen aus der Unsicherheitstheorie genutzt. Dieser Ansatz wird in einer Fallstudie, auch unter Berücksichtigung von möglichen auftretenden Anomalien getestet und ermittelt, welche Attribute in Protokolldaten am ehesten redundant sind.