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REALLABOR AUFZANDERS
(2024)
Due to the global phenomenon of climate change the region of Mara Siana is projected to increasingly face extreme weather events that particularly comprise prolonged droughts and
heavier rainfalls. To be able to adequately adapt to these changing circumstances and maintain their livelihoods communities need to build respective capacities. As the main objective, this research aims at determining landowners’ climate change adaptative capacity (CCAC) across different villages in Mara Siana. Accordingly, a semi-quantitative approach was carried out including qualitative interviews and the subsequent quantitative calculation of CCAC based on a multidimensional indicator set and a respective coding
system. In addition to predominantly positive results of socio-cultural characteristics and the quality of natural resources, this work reveals clear weaknesses and potential for improvement in the areas of income security and financial stability, the expansion and resilience of infrastructure, and the relationship between communities and local authorities. Moreover, differences in capacity results are not only identified between the investigated villages as well as between individual households but also systemic disadvantage in capacity building affecting female landowners and community members can be indicated from the obtained interview data. Therefore, this research gives concrete recommendations for the implementation and verification of suitable adaptive measures that are particularly tailored for the improvement of low-performance indicators while following a gendertransformative approach and thus hold the potential to increase CCAC in the long-term.
Zielsetzung der Studie war die Erhebung der Betroffenheit von Pflegeverantwortung des wissenschaftlichen Personals, die Bewältigungsformen und die beruflichen und gesundheitlichen Konsequenzen am Beispiel der Georg-August-Universität Göttingen. Im Mixed-Methods-Forschungsdesign wurden qualitative Interviews mit zentralen Akteuren der Universität (N=16) mit einer quantitativen Online-Erhebung am wissenschaftlichen Personal (N=967) kombiniert. Die Ergebnisse zeigen, dass 16% des wissenschaftlichen Personals zum Befragungszeitpunkt von Pflegeverantwortung betroffen waren, teilweise mit erheblichen gesundheitlichen Konsequenzen sowie einem insgesamt sehr hohem Mental Load. Rund die Hälfte der Wissenschaftler*innen antizipiert eine Pflegeverantwortung sicher oder wahrscheinlich für die nächsten Jahre. Die qualitativen Interviewergebnisse zeigen eine gestiegene Wahrnehmung der Relevanz von Pflege-/Sorgeverantwortung an der Universität. Gleichzeitig wurde deutlich, dass Pflegeverantwortung deutlich weniger sichtbar ist als die Sorge um Kinder und auch kaum durch konkrete Maßnahmen adressiert wird. Die Ergebnisse münden in Handlungsempfehlungen zur Verbesserung der Vereinbarkeit von wissenschaftlicher Laufbahn und der Sorge-/Pflegeverantwortung für Angehörige.
Elaeis guineensis Jacq. or oil palm is a native species of West Africa. Its oils, extracted from the fruit mesocarp and the kernel are widely used in the food industry, industrial applications, and bioenergy production. Due to its versatility, profitability and growing demand, the global oil palm agroindustry raises concerns regarding deforestation, effects in biodiversity, contamination and related to social issues such as labor conditions, poverty, and social conflicts. In Mexico, the establishment and subsequent growth of the oil palm industry was promoted by past government policies and financial support. In Chiapas the current main producer of the country, the expansion can be also attributed to oil palm resilience to floods, hurricanes, and the economic profitability.
The objective of this study is to evaluate the sustainability status of the oil palm production system within Acapetahua and Villa Comaltitlán Municipalities by analyzing the indicators of sustainability. To achieve this, the Evaluation Framework for Natural Resource Management Systems (MESMIS), was adapted to measure the attributes status of productivity, stability, reliability, resilience, self-management, equity, and adaptability, of the different dimensions of sustainability (environmental, social, political, and economic).
It was identified that MESMIS is an appropriate framework to study oil palm system in Acapetahua and Villa Comaltitlán municipalities. The methodology allowed the identification of critical points, and relevant indicators that include land use and vegetation cover changes, oil palm cashflow, good agricultural practices, farmers´ training, level of participation and farmers´ well-being. As a result, it was identified that vegetation and land use changes were principally from pastures land and previous oil palm plantations, and a positive profitability in the last two years. Soil and water conservation practices are implemented, and farmers have received different trainings principally from social mills, but other good agricultural practices and awareness of social problems should be improved, while the social participation evaluation showed a weak status of the political dimension.
Acknowledging the ways in which design (as practices, forms of knowledge, and sets of objects) is accountable for ongoing social and environmental injustices, this anthology contains contributions that envision alternative ways of exploring and designing more livable futures. Attending to these futures requires a reckoning with a multiplicity of actors and contexts, from institutional norms and regulations, to pedagogies, curricula, programs, digital tools, infrastructures, and architectural environments. Last but not least, attention is drawn to the mechanisms and protocols by which these futures are imagined and shaped. This includes critically examining the ways in which design is talked about, taught, and learned in order to empower future designers to engage with the political issues, cultural conditions, and social and environmental implications of their work.
Diese Arbeit untersucht die Transformation des Point of Sale im Lebensmitteleinzelhandel durch die Implementierung intelligenter Regalsysteme. Angesichts der zunehmenden Digitalisierung im Einzelhandel konzentriert sich die Untersuchung auf die technische Implementierung sowie die ökonomische und ökologische Bewertung dieser innovativen Systeme. Die Forschung wurde durch eine Kombination aus Literaturrecherche, Experteninterviews und Feldforschung durchgeführt. Die Literaturrecherche diente dazu, ein fundiertes Verständnis der technischen Grundlagen und Architekturen intelligenter Regalsysteme zu erlangen, während die Experteninterviews tiefe Einblicke in deren praktische Anwendung und ökonomische Implikationen lieferten. Die Feldforschung, fokussiert auf Supermärkte in der Region Köln, validierte die theoretischen Erkenntnisse und bot praktische Perspektiven auf die Nutzung dieser Technologie. Die Ergebnisse zeigen, dass intelligente Regalsysteme signifikante ökonomische Vorteile bieten, indem sie die Effizienz und Kundenerfahrung verbessern. Allerdings bestehen Herausforderungen bei der Integration in bestehende IT-Infrastrukturen sowie in Bezug auf Datenschutz und Sicherheit. Die ökologische Nachhaltigkeit dieser Systeme wurde kritisch hinterfragt, wobei die Expertenmeinungen variieren. Die Arbeit prognostiziert, dass intelligente Regalsysteme in den nächsten 5-10 Jahren weiterentwickeln und durch Innovationen wie KI, NLP und Blockchain-Technologie erweitert werden. Diese Entwicklungen prägen den Lebensmitteleinzelhandel und bieten ökonomische Vorteile. Die Vorteile für Nachhaltigkeit lassen sich nach einigen Experten
hinterfragen. Diese Studie leistet einen wichtigen Beitrag zur aktuellen Forschung im Bereich der Wirtschaftsinformatik und bietet praktische Einblicke für Akteure im Lebensmitteleinzelhandel. Sie hebt die Bedeutung einer strategischen Herangehensweise bei der Implementierung dieser Technologien hervor und betont die Notwendigkeit, die Balance zwischen technologischen Innovationen und menschlichen Aspekten des Einkaufserlebnisses zu finden. Die Untersuchung lässt einen Trend hinsichtlich der Entwicklung und verbreitung intelligenter Regalsysteme erkennen.
Die Zahl Jugendlicher und Heranwachsender im Strafvollzug, die aufgrund von Gewaltdelikten inhaftiert sind, ist innerhalb der letzten Jahre gestiegen. Die Thesis untersucht literaturbasiert die Frage nach den Ursachen devianten Verhaltens und stellt hierzu Hypothesen auf. Bei der Erstellung konnte nur auf eine begrenzte Datenbasis zurückgegriffen werden. Die unterschiedlichen Formen von Gewalt werden beleuchtet. Gewaltausübung und -bereitschaft im Zusammenhang mit der Straftat und in der Justizvollzugsanstalt durch und an Mitgefangene betrifft die Geschlechter gleichermaßen. Die Thesis fokussiert sich auf die Gruppe weiblicher Strafgefangener im Jugendvollzug. Es wird auf geschlechtsspezifische Unterschiede eingegangen. Mit der Thesis werden Hypothesen zur Entstehung devianten Verhaltens aufgestellt. Hierbei ist essenziell, dass junge inhaftierte Menschen häufig in prekären Lebenssituationen aufwachsen und in ihrer Kindheit beziehungsweise Jugend innerhalb sowie außerhalb ihrer Familie vielfach Gewalt erfahren. Zahlreiche Fälle werden vom Schutzsystem nicht erkannt.
Prozentual gehört nur ein geringer Teil der Gefangenen dem weiblichen Geschlecht an. Die Bachelorthesis untersucht theoretisch und empirisch die Situation weiblicher Gefangener im Jugendstrafvollzug und setzt sich am Beispiel der JVA Iserlohn mit der Frage auseinander, inwiefern Fachkräfte des Sozialen Dienstes einen Beitrag zu Gewaltprävention und zur Erreichung der Ziele des Jugendstrafvollzuges leisten können.
Basierend auf einer systematischen Literaturrecherche werden in dieser Arbeit Empfehlungen zur Reaktion auf den Ausfall der Wasserversorgung in deutschen Pflegeheimen erstellt. In Experteninterviews werden diese Empfehlungen von Expert*innen aus dem Pflegeheimbereich auf deren Umsetzbarkeit hin bewertet. Basierend auf den Expertenrückmeldungen wird ein Leitfaden zur Vorplanung und Reaktion auf einen Ausfall der Wasserversorgung in Pflegeheimen erstellt. Aus Verbrauchsdaten von Pflegeheimen wird der Normalverbrauch an Wasser ermittelt und mit Literaturdaten verglichen. Dabei zeigen sich starke Unterschiede zwischen den Werten. Bei Annahme des höchsten Wertes von 180 Litern/Person und Tag werden ca. 130 % des deutschen Durchschnittsverbrauches
benötigt. Bei Umsetzung der empfohlenen Maßnahmen im Ereignisfall sinkt der Verbrauch je Pflegeheimbewohner*in auf 58 bzw. 70 Liter/Tag ab. Das liegt 5 Liter unterhalb der von der Ersten Wassersicherstellungsverordnung vorgesehenen Menge für den Verteidigungsfall. Neben Maßnahmen zur Verbrauchsreduktion werden auch Lösungen zur leitungsungebundenen Verteilung des Wassers in der Einrichtung erarbeitet. Eine Erprobung der vorgeschlagenen Maßnahmen könnte deren Umsetzbarkeit abschließend bewerten und auch die Abschätzung der Verbrauchsmenge bestätigen oder widerlegen.
The 16th Annual Meeting of the Sponsoring Group Reinsurance [Förderkreis Rückversicherung] was held 16 June 2023 in Niederkassel, near Cologne. Some 90 representatives of the (re)insurance companies involved in the Sponsoring Group
took part in the meeting, along with guests. Offered for the ninth time as part of the Annual Meeting, the Researchers’ Corner gave the six academic researchers at the Cologne Research Centre for Reinsurance an opportunity to deliver a presentation on the research project in which each is involved in 2023. Over the course of three sessions, the most important results of the scientific studies by the Cologne Research Centre for Reinsurance were presented and discussed.
The heterogeneity of the topics presented reflects the dovetailing of Cologne Research Centre with reinsurance practice.
Katastrophenversicherung ohne Prämienzahlung – Das Konzept der Eventualverpflichtung in der Schweiz
(2023)
Seit den Starkniederschlägen 2021 wird in Deutschland über die Einführung einer Pflichtversicherung für Naturgefahren diskutiert. In der Schweiz besteht bereits eine Pflichtversicherung, ausgenommen für Erdbeben. Ein neuer Vorstoß plant eine "Eventualverpflichtung" für Erdbeben, bei der keine laufende Prämienzahlung erforderlich ist. Im Schadensfall tragen alle Gebäudeeigentümer zur Deckung bei. Dieser Ansatz zielt darauf ab, 99,5 Prozent der Gebäude gegen Erdbeben zu versichern. Der Plan sieht eine Prämienrate von 0,7%, Selbstbehalt von 5%, und eine Deckung von Schäden, die nur alle 500 Jahre auftreten. Während das Konzept Vorteile bietet, wie breite Abdeckung und staatsunabhängige Finanzierung, gibt es auch Bedenken hinsichtlich finanzieller Mittel und individueller Risikobetrachtung.
Catastrophe insurance without premium payment – The concept of contigent liability in Switzerland
(2023)
No later than with the heavy rainfalls of 2021, discussions in Germany have resumed around the introduction of compulsory insurance for natural hazards. Natural hazards exhibit a high potential for loss, and insurance is a building block with which to bolster resilience. In practice, there are already a host of functioning solution concepts to provide cover for natural hazards, including insurance pools and state guarantees. All of the concepts, however, are predicated on payment of an ongoing insurance premium.
Die Reihe „Basiswissen zur Nachhaltigkeit“ versucht zu verschiedenen Themen der Nachhaltigkeit, z.B. Klimawandel, Abfallwirtschaft, soziale Gerechtigkeit, grundlegende Fakten zusammenzustellen. Zielsetzung ist es ein Grundwissen bereitzustellen, das zum einen als Ausgangspunkt für vertiefende Analysen dient und zudem eine faktenbasierte Grundlage für die eigene Meinungsbildung sein kann.
Der vorliegende Aufsatz behandelt die Problemfelder der Abfallwirtschaft in Deutschland und weltweit. Zunächst werden die grundlegenden Informationen zu den Begriffen Abfallwirtschaft, Abfallarten, Abfallentsorgung, Recycling u.a. zusammengetragen. Es folgt eine Darstellung der aktuellen Situtation der deutschen Abfallwirtschaft unter den Aspekten Deponieraum, Müllverbrennung, Recycling, Mikroplastik, Abfallexporte und nukleare Entsorgung. Den Abschluss bildet die Analyse von weltweiten Abfallproblematiken wie unzureichende Sammlung und Deponierung, Verschmutzung der Weltmeere mit Plastikabfall, Belastung der Ozeane durch die Folgen der Weltkriege und der Globalisierung.
Die vorliegende Bachelorarbeit „Konzeptionierung eines Unterstützungsangebotes für Frauen im Informatikstudium an der TH Köln“ soll Frauen, die ein Informatikstudium anfangen oder gerade Informatik studieren, helfen, das Studium einfach und erfolgreich zu bewältigen. Dabei soll für die Hochschule ein verwertbares Konzept erstellt werden, in dem bestimmte Unterstützungspunkte entwickelt und herausgearbeitet werden. Der Fokus liegt dabei auf den Bachelorstudiengängen in Informatik an der Technischen Hochschule Köln am Campus Gummersbach.
Die Arbeit wurde im Zeitraum von Februar bis Mai 2022 in Köln verfasst und umfasst ca. 90 Seiten.
Proceedings des Researchers‘ Corner zur 16. Jahrestagung des Förderkreises Rückversicherung 2023
(2023)
Am 16. Juni 2023 fand die 16. Jahrestagung des Förderkreises Rückversicherung in Niederkassel bei Köln statt. Etwa 84 Repräsentanten der in dem Förderkreis mitwirkenden (Rück-) Versicherungsunternehmen und Gäste nahmen daran teil. Im Rahmen der Jahrestagung wurde zum neunten Mal der Researchers‘ Corner durchgeführt, in dessen Verlauf die sechs wissenschaftlichen Forscher*innen der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung je einen Vortrag zu dem jeweils bearbeiteten Forschungsprojekt 2023 hielten.
In drei Sessions wurden die wichtigsten Ergebnisse der wissenschaftlichen Untersuchungen der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung präsentiert und diskutiert. Die Heterogenität der vorgetragenen Themen spiegelt die Verzahnung der Kölner Forschungsstelle mit der Rückversicherungspraxis wider.
In its Renewables 2022 Report, the International Energy Agency (IEA) projects that the share of renewable energies in the global energy mix will increase from 22.8% in 2015 to 38.1% in 2027. This trend goes hand-in-hand with increasing construction of plants for the generation of renewable energies, leading to increased demand for (re)insurance. Comparable to the development of traditional energy sources, the hedging of current risks is a key element in the further development of renewable energies. According to projections by the IEA, by 2027 most of the energy from renewable sources will be generated using photovoltaics or solar as well as onshore and offshore wind.
Die Handelsspannungen zwischen den USA und China, die sich seit Anfang 2017 verschärft haben, hatten weitreichende Folgen. Am 6. Juli 2018 verhängten die USA Zölle auf chinesische Waren im Wert von 34 Mrd. USD, was Maßnahmen seitens Chinas nach sich zog. Dieser anhaltende Handelsstreit hat zu wirtschaftlichen Spannungen zwischen den beiden größten Volkswirtschaften der Welt geführt, die sich in der Einführung von Zöllen, Handelsbeschränkungen und geopolitischen Unsicherheiten niederschlagen. Die Auswirkungen dieser Maßnahmen waren in verschiedenen Sektoren spürbar und führten zu Unterbrechungen in den globalen Lieferketten, erhöhten Produktionskosten und Nachfrageschwankungen auf den Märkten. Unternehmen, die in diesem komplexen Handelsumfeld tätig sind, sehen sich nun mit erheblichen Unsicherheiten konfrontiert. Die Automobilindustrie, einschließlich Autos, Autoteile, Stahl und Aluminium, ist besonders betroffen.
Das Forschungsprojekt dieses Jahres betont die Verbindung von Theorie und Praxis bei der Analyse der Interaktionen von Marktteilnehmern im Rückversicherungsmarkt. Im Fokus stehen mathematische/aktuarielle Ansätze, insbesondere im Kontext "Optimaler Rückversicherungsverträge". Die Schwierigkeit besteht darin, Erkenntnisse in den Marktalltag zu übertragen. Market Design wird als Schlüssel betrachtet, um greifbare Erkenntnisse zu generieren. Der Bericht stellt Fragen zur Motivation der Marktteilnehmer, den Zielen und Strategien. Eine empirische Befragung der Spieler könnte Einblicke in deren Entscheidungsprozesse liefern. Die Dynamiken im Markt, insbesondere im Hinblick auf Erneuerungszyklen und Retrozessionen, werden ebenfalls diskutiert. Schließlich betont der Bericht die Bedeutung von guten Spielregeln, um asymmetrische Informationen zu minimieren und das kollektive Nutzen von Markt und Gesellschaft zu fördern.
The prolonged US-China trade tension, initiated in 2017, has led to significant consequences, impacting global supply chains and causing economic tension between the two largest economies. Particularly affecting the automotive sector, the trade war has influenced motor insurance premiums in China, contributing to a declining trend in non-life insurance growth rates from 2017 to 2021. However, a positive outlook is projected for 2023-2026, indicating potential recovery opportunities. The trade war's short-term impacts on the Chinese motor insurance market include increased costs, low premium growth, and economic challenges. In the long term, transformative changes, including market diversification, innovative products, data-driven pricing, and technology-enabled risk prevention, are expected to shape a dynamic and competitive motor insurance landscape in China, offering growth potential despite initial challenges.
Die Reihe „Basiswissen zur Nachhaltigkeit“ versucht zu verschiedenen Themen der Nachhaltigkeit, z.B. Klimawandel, Abfallproblematik, soziale Gerechtigkeit, grundlegende Fakten zusammenzustellen. Zielsetzung ist es ein Grundwissen bereitzustellen, das zum einen als Ausgangspunkt für vertiefende Analysen dient und zudem eine faktenbasierte Grundlage für die eigene Meinungsbildung sein kann. Der vorliegende Aufsatz behandelt die Messung, Ursachen und Folgen des Klimawandels sowie die nationalen und internationalen Strategien und Instrumente zur Lösung der Klimaproblematik. Zunächst werden die grundlegenden Informationen zu den Begriffen Klima, Klimawandel und Klimasysteme dargestellt. Dabei wird insbesondere die Messung und Bewertung von langfristigen Temperaturveränderungen kritisch beleuchtet. Nach einem Überblick über die natürlichen und menschengemachten Ursachen des Klimawandels werden die weltweiten Temperaturziele und daraus abgeleiteten CO2-Restbudgets dargestellt und hinsichtlich ihrer Realisierbarkeit analysiert. Der letzte Teil behandelt die Strategien und Instrumente zur Bewältigung des Klimawandels weltweit und in Deutschland.
In this work, we propose a novel data-driven approach to recover missing or corrupted motion capture data, either in the form of 3D skeleton joints or 3D marker trajectories. We construct a knowledge-base that contains prior existing knowledge, which helps us to make it possible to infer missing or corrupted information of the motion capture data. We then build a kd-tree in parallel fashion on the GPU for fast search and retrieval of this already available knowledge in the form of nearest neighbors from the knowledge-base efficiently. We exploit the concept of histograms to organize the data and use an off-the-shelf radix sort algorithm to sort the keys within a single processor of GPU. We query the motion missing joints or markers, and as a result, we fetch a fixed number of nearest neighbors for the given input query motion. We employ an objective function with multiple error terms that substantially recover 3D joints or marker trajectories in parallel on the GPU. We perform comprehensive experiments to evaluate our approach quantitatively and qualitatively on publicly available motion capture datasets, namely CMU and HDM05. From the results, it is observed that the recovery of boxing, jumptwist, run, martial arts, salsa, and acrobatic motion sequences works best, while the recovery of motion sequences of kicking and jumping results in slightly larger errors. However, on average, our approach executes outstanding results. Generally, our approach outperforms all the competing state-of-the-art methods in the most test cases with different action sequences and executes reliable results with minimal errors and without any user interaction.
Austria is committed to the net-zero climate goal along with the European Union. This requires all sectors to be decarbonized. Hereby, hydrogen plays a vital role as stated in the national hydrogen strategy. A report commissioned by the Austrian government predicts a minimum hydrogen demand of 16 TWh per year in Austria in 2040. Besides hydrogen imports, domestic production can ensure supply. Hence, this study analyses the levelized cost of hydrogen for an off-grid production plant including a proton exchange membrane electrolyzer, wind power and solar photovoltaics in Austria. In the first step, the capacity factors of the renewable electricity sources are determined by conducting a geographic information system analysis. Secondly, the levelized cost of electricity for wind power and solarphotovoltaics plants in Austria is calculated. Thirdly, the most cost-efficient portfolio of wind power and solar photovoltaics plants is determined using electricity generation profiles with a 10-min granularity. The modelled system variants differ among location, capacity factors of the renewable electricity sources and the full load hours of the electrolyzer. Finally, selected variables are tested for their sensitivities. With the applied model, the hydrogen production cost for decentralized production plants can be calculated for any specific location. The levelized cost of hydrogen estimates range from 3.08 EUR/kg to 13.12 EUR/kg of hydrogen, whereas it was found that the costs are most sensitive to the capacity factors of the renewable electricity sources and the full load hours of the electrolyzer. The novelty of the paper stems from the model applied that calculates the levelized cost of renewable hydrogen in an off-grid hydrogen production system. The model finds a cost-efficient portfolio of directly coupled wind power and solar photovoltaics systems for 80 different variants in an Austria-specific context.
Abstract
Even though researchers are increasingly acknowledging the dark side of customer participation (i.e., behavioral customer engagement), particularly in professional services with high cognitive demands that cause customer participation stress (i.e., negative psychological state resulting from the customer's overextension by required customer participation efforts), insights on how firms can effectively mitigate customer participation stress remains limited. Building on transactional stress theory, we investigate whether customers can effectively cope with the expected cognitive demands of professional services. Moreover, by introducing an adapted coping construct (i.e., coping support), we examine whether employees can provide coping support to help decrease customer participation stress. The findings of a time‐lagged field study with customers of a large German bank (N = 117) suggest that customer coping before the encounter cannot mitigate the effect of anticipated cognitive demands on customer participation stress. Instead, the results of both the field study and a follow‐up experimental study (N = 218) show that a certain set of employee coping support during service encounters is crucial. While focusing on action coping support is not ideal in situations with high cognitive demands, firms should advise their professional service employees to offer emotional coping support to attenuate the unfavorable effect of cognitive demands on customer participation stress.
As the population ages, the demand for care for older adults is increasing. To maintain their independence and autonomy, even with declining health, assistive technologies such as connected medical devices or social robots can be useful. In previous work, we introduced a novel health monitoring system that combines commercially available products with apps designed specifically for older adults. The system is intended for the long-term collection of subjective and objective health data. In this work, we present an exploratory user experience (UX) and usability study we conducted with older adults as the target group of the system and with younger expert users who tested our msystem. All participants interacted with a social robot conducting a health assessment and tested sensing devices and an app for data visualization. The UX and usability of the individual components of the system were rated highly in questionnaires in all sessions. All participants also said they would use such a system in their everyday lives, demonstrating the potential of these systems for self-managing users’ health. Finally, we found factors such as previous experience with social robots and technological expertise to have an influence on the reported UX of the users.
To date, the establishment of high-titer stable viral packaging cells (VPCs) at large scale for gene therapeutic applications is very time- and cost-intensive. Here we report the establishment of three human suspension 293-F-derived ecotropic MLV-based VPCs. The classic stable transfection of an EGFP-expressing transfer vector resulted in a polyclonal VPC pool that facilitated cultivation in shake flasks of 100 mL volumes and yielded high functional titers of more than 1 × 106 transducing units/mL (TU/mL). When the transfer vector was flanked by transposon terminal inverted repeats (TIRs) and upon co-transfection of a plasmid encoding for the transposase, productivities could be slightly elevated to more than 3 × 106 TU/mL. In contrast and using mRNA encoding for the transposase, as a proof of concept, productivities were drastically improved by more than ten-fold exceeding 5 × 107 TU/mL. In addition, these VPC pools were generated within only 3 weeks. The production volume was successfully scaled up to 500 mL employing a stirred-tank bioreactor (STR). We anticipate that the stable transposition of transfer vectors employing transposase transcripts will be of utility for the future establishment of high-yield VPCs producing pseudotype vector particles with a broader host tropism on a large scale.
In recent years there have been numerous technical innovations such as CGM systems or insulin pumps that have made life easier for people with type 1 diabetes. However, this also means that more and more information is available. The aim of the present study is to find out more about the daily handling of information. The following research question was asked: What information do people with type 1 diabetes use? To answer this research question, a quantitative online survey of people with type 1 diabetes was conducted by Prof. Dr. Matthias Fank at the Technical University of Cologne. The online survey mainly consisted of 25 closed questions, which were asked on a scale from 0 to 10. The responses of 1,025 people who are at least 18 years old were included in the evaluation. The most important information for type 1 diabetics is the "current value". 67.5% have this on Place 1 placed. Current glucose levels are provided by CGM systems used by 94.2% of people with type 1 diabetes. Quarterly visits to the diabetologist are important and provide important information. 30.8% “completely” agree with this statement on a scale from 0 to 10. Only 2.2% of people with type 1 diabetes are satisfied with their current diabetes management apps. There is a desire for a manufacturer-independent app. The strongest agreement with a value of 10 was chosen by almost a quarter (24.6%) of the people with type 1 diabetes. The study provides an insight into diabetes therapy and shows the need for action.
Das Labor für Konstruktionstechnik der Technischen Hochschule Köln beschäftigt sich mit der Mikrodosierung von präzisen Strukturen von Silberleitklebstoff. Hauptsächlich wird bei derartigen Ventilen in berührende und berührungslose Dosierventile unterschieden. Zur Erzeugung dreidimensionaler elektrisch leitfähiger Strukturen können diese Dosierventile an entsprechende Verfahreinheiten adaptiert werden.
Porous polymer membranes substantially contribute to an acceleration of sustainability transformation based on the energy efficient separation of liquid and gaseous mixtures. This rapid shift toward sustainable industrial processes leads to an increased demand for specifically tailored membranes. In order to predict membrane performance factors like permeability, selectivity and durability, the membrane formation process by film casting and phase inversion needs to be understood further. In recent years, computational models of the membrane formation process have been studied intensely. Their high spatial and temporal resolution allows a detailed quantitative description of phase inversion phenomena. New experimental techniques complement this development, as they provide quantitative data, e.g., on compositional changes of the polymer solution during membrane formation as well as the kinetic progression of the phase separation process. This state-of-the-art review compiles computational and experimental approaches that characterize the phase inversion process. We discuss how this methodological pluralism is necessary for improving the tailoring of membrane parameters, but that it is unlikely to be the way to the ultimate goal of a complete description of the evolution of the membrane structure from the initial demixing to the final solidification. Alternatively, we formulate an approach that includes a database of standardized and harmonized membrane performance data based on previously publicized data, as well as the application of artificial neural networks as a new powerful tool to link membrane production parameters to membrane performance.
Untersuchung der Yosys Hardwaresynthese von der internen Datenstruktur RTLIL bis zur Netzliste
(2023)
Das Ziel dieser Arbeit ist die Beantwortung der Frage "Wie funktioniert Synthese?". Yosys ist ein offenes Synthesewerkzeug, welches untersucht wurde, um diese Frage zu beantworten. Yosys implementiert eine Datenstruktur RTLIL, mit der ein Entwurf in allen Synthesephasen dargestellt wird. Yosys ist modular aufgebaut, was dem Nutzer ermöglicht, das Programm zu erweitern. Die Synthese in Yosys ist auf Pässe unterteilt, die jeweils eine bestimmte Aufgabe erfüllen. Im Rahmen der Arbeit wurde die Datenstruktur und die Passes im einzelnen analysiert. Es wurde auch untersucht, wie in Yosys Erweiterungen zu implementieren sind. Die Analyse hat gezeigt, dass ein wichtiger Teil der Synthese die Umwandlung von Prozessen in eine RTL-Beschreibung darstellt. Im Rahmen der Synthese werden die, von einem Frontend vorläufig erzeugten RTL-Komponenten, umgewandelt. Der letzte Schritt der Synthese ist das Technologiemapping, welches die umgewandelten Komponente auf die verwendete Hardware anpasst.
The Production of Isophorone
(2023)
Isophorone is a technically important compound used as a high-boiling-point solvent for coatings, adhesives, etc., and it is used as a starting material for various valuable compounds, including isophorone diisocyanate, a precursor for polyurethanes. For over 80 years, isophorone has been synthesized via base-catalyzed self-condensation of acetone. This reaction has a complex reaction mechanism with numerous possible reaction steps including the formation of isophorone, triacetone dialcohol, and ketonic resins. This review provides an overview of the different production processes of isophorone in liquid- and vapor-phase and reviews the literature-reported selectivity toward isophorone achieved using different reaction parameters and catalysts.
Agents with antifungal activity play a vital role as therapeutics in health care, as do fungicides in agriculture. Effectiveness, toxicological profile, and eco-friendliness are among the properties used to select suitable substances. Furthermore, a steady supply of new agents with different modes of action is required to counter the well-known potential of human and phyto-pathogenic fungi to develop resistance against established antifungals. Here, we use an in vitro growth assay to investigate the activity of the calcineurin inhibitor tacrolimus in combination with the commercial fungicides cyproconazole and hymexazol, as well as with two earlier reported novel {2-(3-R-1H-1,2,4-triazol-5-yl)phenyl}amines, against the fungi Aspergillus niger, Colletotrichum higginsianum, Fusarium oxysporum and the oomycete Phytophthora infestans, which are notoriously harmful in agriculture. When tacrolimus was added in a concentration range from 0.25 to 25 mg/L to the tested antifungals (at a fixed concentration of 25 or 50 mg/L), the inhibitory activities were distinctly enhanced. Molecular docking calculations revealed triazole derivative 5, (2-(3-adamantan-1-yl)-1H-1,2,4-triazol-5-yl)-4-chloroaniline), as a potent inhibitor of chitin deacetylases (CDA) of Aspergillus nidulans and A. niger (AnCDA and AngCDA, respectively), which was stronger than the previously reported polyoxorin D, J075-4187, and chitotriose. The results are discussed in the context of potential synergism and molecular mode of action.
During spaceflight, humans experience a variety of physiological changes due to deviations from familiar earth conditions. Specifically, the lack of gravity is responsible for many effects observed in returning astronauts. These impairments can include structural as well as functional changes of the brain and a decline in cognitive performance. However, the underlying physiological mechanisms remain elusive. Alterations in neuronal activity play a central role in mental disorders and altered neuronal transmission may also lead to diminished human performance in space. Thus, understanding the influence of altered gravity at the cellular and network level is of high importance. Previous electrophysiological experiments using patch clamp techniques and calcium indicators have shown that neuronal activity is influenced by altered gravity. By using multi-electrode array (MEA) technology, we advanced the electrophysiological investigation covering single-cell to network level responses during exposure to decreased (micro-) or increased (hyper-) gravity conditions. We continuously recorded in real-time the spontaneous activity of human induced pluripotent stem cell (hiPSC)-derived neural networks in vitro. The MEA device was integrated into a custom-built environmental chamber to expose the system with neuronal cultures to up to 6 g of hypergravity on the Short-Arm Human Centrifuge at the DLR Cologne, Germany. The flexibility of the experimental hardware set-up facilitated additional MEA electrophysiology experiments under 4.7 s of high-quality microgravity (10–6 to 10–5 g) in the Bremen drop tower, Germany. Hypergravity led to significant changes in activity. During the microgravity phase, the mean action potential frequency across the neural networks was significantly enhanced, whereas different subgroups of neurons showed distinct behaviors, such as increased or decreased firing activity. Our data clearly demonstrate that gravity as an environmental stimulus triggers changes in neuronal activity. Neuronal networks especially reacted to acute changes in mechanical loading (hypergravity) or de-loading (microgravity). The current study clearly shows the gravity-dependent response of neuronal networks endorsing the importance of further investigations of neuronal activity and its adaptive responses to micro- and hypergravity. Our approach provided the basis for the identification of responsible mechanisms and the development of countermeasures with potential implications on manned space missions.
The European heating sector is currently heavily dominated by fossil fuels. Composting is a naturally occurring process in which heat is liberated from the composting substrate at a higher rate than the process needs to support itself. This difference could be harnessed for low-heat applications such as residential consumption, alleviating some of the impacts fossil fuel emissions represent. In this study, the composting heat recovery reported in the literature was compared to the energy demand for space and water heating in four European countries. A review of potential heat production from the waste representative of the residential sector was performed. We found that the theoretically recoverable composting heat does not significantly reduce the need for district heating. However, it can significantly reduce the energy demand for water heating, being able to supply countries such as Greece with between 36% and 100% of the yearly hot water demand, or 12% to 53% of the yearly hot water of countries such as Switzerland, depending on the efficiency of heat recovery.
The annual yield of bifacial photovoltaic systems is highly dependent on the albedo of the underlying soil. There are currently no published data about the albedo of red soil in western Africa. In this study, the impact of the albedo of red soil in Ghana on the energy yield of bifacial photovoltaic systems is analysed. A bifacial photovoltaic simulation model is created by combining the optical view factor matrix with an electrical output simulation. For an exact simulation, the albedo of red soil at three different locations in Ghana is measured for the first time. The average albedo of every red soil is clearly determined, as well as the measurement span including instrumentation uncertainty; values between 0.175 and 0.335 were measured. Considering these data, a state-of-the-art bifacial photovoltaic system with an average of 19.8% efficient modules in northern Ghana can achieve an annual energy yield of 508.8 kWh/m2 and a bifacial gain of up to 18.3% in comparison with monofacial photovoltaic panels. To summarise, red soil in two out of three locations in Ghana shows higher albedo values than most natural ground surfaces and therefore positively impacts the annual yield of bifacial photovoltaic systems.
Hydroxybenzene, commonly known as phenol, is one of the most important organic commodity chemicals. To produce phenol, the cumene process is the most used process worldwide. A crucial step in this process is the Hock rearrangement, which has a major impact on the overall cumene consumption rate and determines the safety level of the process. The most used catalyst for the cleavage of cumene hydroperoxide (CHP) is sulfuric acid. Besides its strong corrosive property, which increases plant investment costs, it also requires neutralization after the decomposition step to prevent side reactions. In this study, we show that high-temperature-treated Linde Type X (LTX) zeolites exhibit a high activity for the peroxide cleavage step. In addition, the structure–activity relationship responsible for this good performance in the reaction system of the HOCK rearrangement was investigated. XRPD analyses revealed the formation of a new phase after temperature treatment above 900 °C. The Si/Al ratio determined by EDX suggested the formation of extra-framework aluminum, which was confirmed by solid-state NMR analysis. The newly formed extra-framework aluminum was found to be responsible for the high catalytic activity. BET analyses showed that the surface area drops at higher calcination temperatures. This leads to a lower catalytic activity for most known reactions. However, for this study, no decrease in activity has been observed. The newfound material shows extraordinarily high activity as a catalyst in the HOCK cleavage and has the potential to be a heterogeneous alternative to sulfuric acid for this reaction.
Due to its location at the south-west coast of Ireland County (Co.) Cork is frequently affected by post tropical cyclones (PTCs). There have been several records of these post hurricanes in the past with the last severe PTC being Hurricane Ophelia in 2017. It caused severe disruption in the whole country, especially in Co. Cork with several thousand people without water, power and mobile service for up to 10 days and thousands of uprooted trees which blocked roads. PTCs, like Ophelia, will become more frequent under climate change conditions due to warmer sea surface temperatures and decreased vertical wind shear. Hence, hurricanes can reach northern latitudes more easily and have a higher chance of making landfall in Co. Cork. This thesis assesses the risk perception towards natural hazards (NHs) and the perception of the risk communication of hurricane Ophelia by the citizens of Co. Cork and suggests improvements in communication based on the people’s perception. This was achieved by conducting a standardised survey to analyse the perception. The risk communication chain, its content and media involved were evaluated with interviews with professionals involved in risk management in Ireland. Improvement suggestions were extracted of the survey and the expert interviews as well and have been ranked by the participating experts according to their importance. The people of Co. Cork are not overly concerned about being affected by NHs. The three hazards they feel threatened by most, after Ophelia hit the country, are storms, river floodings and hurricanes. Before Ophelia made landfall, they only ranked hurricanes in the 8th place (out of 8). Ergo, after experiencing Ophelia people are much more aware of hurricane risk in Ireland. People were very satisfied with the information they received during Ophelia. The improvements they wished for are: 1) information on how to deal with and how to prepare for impacts of the storm, 2) the impacts that can be expected locally and 3) information where to go to in case of severe impact to property. These are mostly in line with the improvements the experts ranked as most important for Cork. Experts voted the suggestion to include information on behavioural advice into risk communication before the NH hits and advice on how to organise for impacts afterwards as their number one priority. Their second rank is to have education and training for the citizens in Cork. On third place they voted for a change to impact forecasting. Even there are no central buildings or shelters available in Co. Cork, this improvement suggestion was only voted on rank 13 by the experts (out of 14). Having a participatory approach in risk communication can overcome the discrepancies between the wishes of the population and the ones of the experts and would lead to a better understanding of all stakeholders involved in risk communication and can reduce vulnerability of the people in Co. Cork to the impacts of NHs. The implementation of these activities would be in line with best practice examples and would support the guidelines of the Irish Framework for Major Emergency Management.
Architektur für ein Qualitätsmanagementsystem zur Verbesserung der Relevanz von Suchergebnissen
(2023)
Die Suchfunktion ist in vielen Softwareprodukten eine wichtige Komponente, die häufig zur Navigation in der Anwendung dient. Gerade, wenn große Datenmengen bereitgestellt werden, wie es bei Streamingdiensten (Netflix, Spotify) oder bei E-Commerce-Plattformen (Amazon, Zalando) der Fall ist, ist es wichtig, dass die Suchergebnisse für den Nutzer relevant sind. Eine für den Nutzer effektive Navigation mit der Suchfunktion ist nur möglich, wenn die Suchergebnisse eine ausreichend große Relevanz für den Nutzer bieten. Die Organisationen, welche die oben genannten Dienste betreiben, versuchen daher, die Relevanz ihrer Suchergebnisse zu optimieren. Eine Optimierung auf Relevanz ist zwar für eine spezielle Suche einfach, jedoch können dabei häufig Seiteneffekte auftreten, welche die Relevanz über alle Suchen verschlechtern. In einem E-Commerce-Shop kann das Einfiihren des Synonyms „Birne -> Glühbirne" dafür sorgen, dass Nutzer, die Gliihbirnen kaufen wollen und nach „Birne" suchen nun auch Gliihbirnen finden. Falls Nutzer aber das Obst Birne kaufen möchten, sind die Ergebnisse für diese Gruppe irrelevant. Bei einer Optimierung der Relevanz über alle Suchen können Qualitätsmanagementsysteme unterstützen. Ein Qualitätsmanagementsystem fiir die Relevanz von Suchergebnissen muss nicht nur fachliche und technische, sondern auch organisatorische Anforderungen beachten, um die Optimierungspotenziale vollständig auszuschöpfen. Diese Arbeit erläutert diese Anforderungen und stellt eine Architektur für ein Qualitätsmanagementsystem vor. Die Architektur wird hinsichtlich der Erfüllung der erläuterten Anforderungen analysiert. Desweiteren werden die Vor- und Nachteile fiir die jeweiligen Architekturentscheidungen unter Betrachtung der Anforderungen diskutiert. Das Ziel der Arbeit ist es, die Architektur entsprechend zu erläutern, sodass eine Organisation diese für sich angepasst implementieren kann.
Die Rückversicherungsbranche steht auch weiterhin vor großen Herausforderun-gen. So war das Jahr 2022 für die Rückversicherung neben der fortdauernden Corona-Pandemie und Naturkatastrophen-Schäden auch durch den Ukraine-Krieg, die Energiekrise und die Inflation geprägt.
Die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung analysiert die aktuellen Entwick-lungen des Rückversicherungsmarktes und begleitet diese gegebenenfalls durch Forschungsprojekte. Dabei verbindet die Forschungsstelle RV ihre Forschungs-aktivitäten mit der Rückversicherungspraxis. Hiermit und mit Hilfe der Durchfüh-rung des jährlichen Kölner Rückversicherungs-Symposiums und der Jahrestagung des Förderkreises Rückversicherung wird ein bidirektionaler Wissenstransfer zwi-schen Theorie und Praxis betrieben. Im Jahr 2022 musste das Kölner Rückversicherungs-Symposiums leider aufgrund Covid-19 ausfallen.
Die Inhalte dieser beiden wissenschaftlichen Veranstaltungen sowie die bearbei-teten Forschungsprojekte fließen in die Lehre an dem Institut für Versicherungs-wesen ein und komplettieren so die praxisorientierte Ausbildung in dem Bereich der Rückversicherung.
In der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung sind derzeit acht Mitarbeiter*innen beschäftigt und zudem vier Professoren tätig. Dabei werden sämtliche Personal-, Sach- und Reisekosten vollständig aus Drittmitteln des För-derkreises Rückversicherung finanziert. Zu diesen Finanzierungen gehört unter anderem die Promotion von Herrn Frank Cremer.
Die im Rahmen der 14. Jahrestagung 2021 des Förderkreises Rückversicherung beschlossene finanzielle Unterstützung des gemeinnützigen Vereins „Hilfe für Guinea e.V.“ wurde in 2022 fortgesetzt. Durch die jährliche Spende an dieses Projekt erfüllt die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung das für einen offiziellen Forschungsschwerpunkt geforderte Kriterium „Gesellschaftliches Engagement“. Die Spende kommt dem Projekt La Lumière Scolaire zugute. Dieses Projekt finanziert den Schulbau und den laufenden Schulbetrieb für Kinder von Körperbehinderten und Obdachlosen in Guinea.
Die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung ist von der TH Köln als offizieller Forschungsschwerpunkt akkreditiert.
The challenges facing the reinsurance industry remain considerable. For the reinsurance sector, 2022 was marked not only by the ongoing coronavirus pandemic and claims due to natural disasters but also by the war in Ukraine, the energy crisis and inflation.
The Cologne Research Centre for Reinsurance analyses the latest developments in the reinsurance market and, where appropriate, monitors these through research projects. In the process, the Research Centre for Reinsurance links its research activities with practices in the reinsurance sector. Hereby, and facilitated through organisation of the annual Cologne Reinsurance Symposium and the Annual Meeting of the Sponsoring Group Reinsurance [Förderkreis Rückversicherung], a bi-directional transfer of knowledge between theory and practice is pursued. Unfortunately the Cologne Reinsurance Symposium for 2022 had to be cancelled due to COVID-19.
The content of these two scientific events, as well as the completed research projects, are incorporated into scholarship and instruction at the Institute of Insurance Studies, rounding out practice-oriented training in the field of reinsurance.
There are eight researchers and four professors currently on the staff of the Cologne Research Centre for Reinsurance. Thereby, all material and personnel costs are fully financed by third-party funds provided by the Sponsoring Group Reinsurance. This funding helped facilitate the doctorate of Mr Frank Cremer, among other things.
At the 14th Annual Meeting of the Sponsoring Group Reinsurance held in 2021, the decision was taken to continue to provide financial support to the non-profit organisation ‘Hilfe für Guinea e.V.’ Through its annual donation to this project, the Cologne Research Centre for Reinsurance fulfils the criterion of ‘social commitment’ required of an official research focus. The donation will benefit the La Lumière Scolaire project. This project finances the construction and operation of schools for the children of disabled and homeless people in Guinea.
The Cologne Research Centre for Reinsurance is accredited as an official research focus of the Cologne University of Applied Sciences.
Das vorliegende Praxis Paper fasst die gewonnenen Erkenntnisse zum sinnvollen Einsatz von Chatbots im Marketing und deren Einsatzmöglichkeiten für Unternehmen zusammen.
Diese Ausarbeitung basiert auf der Bachelorarbeit von Herrn Andreas Matern, welcher von Juli 2022 bis Oktober 2022 von Frau Prof. Dr. Monika Engelen betreut wurde. Das Ziel der Bachelorarbeit war es, den sinnvollen Einsatz von Chatbots im Marketing herauszuarbeiten. Hierzu wurden elf Chatbot-Agenturen mittels qualitativer Inhaltsanalyse nach Mayring untersucht. Darüber hinaus wurden mögliche Anwendungsbeispiele anhand von vier Fallstudien entlang der Customer Journey analysiert.
As a customer, it can be frustrating to face an empty shelf in a store. The market does not always realize that a product has been out of stock for a while, as the item is still listed as in stock in the inventory management system. To address this issue, a camera should be used to check for Out-of-Stock (OOS) situations.
This master thesis evaluates different model configurations of Artificial Neural Networks (ANNs) to determine which one best detects OOS situations in the market using images. To create a dataset, 2,712 photos were taken in six stores. The photos clearly show whether there is a gap on the shelf or if the product is in stock. Based on the pre-trained VGG16 model from Keras, two fully connected layers were implemented, with 36 different ANNs differing in the optimization method and activation function pairings. In total, 216 models were generated in this thesis to investigate the effects of three different optimization methods combined with twelve different activation function pairings. An almost balanced ratio of OOS and in-stock data was used to generate these models.
The evaluation of the generated OOS models shows that the FTRL optimization method achieved the least favorable results and is therefore not suitable for this application. Model configurations using the Adam or SGD optimization methods achieve much better results. Of the top six model configurations, five use the Adam optimization method and one uses SGD. They all achieved an accuracy of at least 93% and were able to predict the Recall for the OOS class with at least 91%.
As the data ratio between OOS and in-stock data did not correspond to reality in the previously generated models, the in-stock images were augmented. Including the augmented images, new OOS models were generated for the top six model configurations. The results of these OOS models show no convergences. This suggests that more epochs in the training phase lead to better results. However, the results of the OOS model using the Adam optimization method and the Sigmoid and ReLU activation functions stand out positively. It achieved the best result with an accuracy of 97.91% and a Recall of the OOS class of 87.82%.
Overall, several OOS models have the potential to increase both market sales and customer satisfaction. In a future study, the OOS models should be installed in the market to evaluate their performance under real conditions. The resulting insights can be used for continuous optimization of the model.
Aim: European cities are facing heighten hydrological risks as a result of climate change at the same time as ecological degradation has reduced the environmental capacity to absorb and regulate such fluctuations. Climate forecasts predict more intense convective rainfall and winter flood events in the Wupper Basin in Germany, against a background trend of reduced mean rainfall during the summer months. On 14 July 2021 intense convective rainfall fell at points across Western Germany and led to flash floods in the Wupper Basin, many sites were inundated and the Wupper and Dhünn rivers rose to new record highs. Green-blue infrastructure offers strategies to reduce the impacts of hazards at the same time as providing a range of co-benefits. A study was undertaken to find which green-blue interventions will be most effective at reducing the impacts of hydrometeorological hazards for a study area in the west of the Wupper basin. Furthermore, as landscape features are highly influential in hydrology, the study sought to establish which sites within the landscape can provide maximum results from green-blue interventions, with a minimum of change to current land uses.
Region: Europe, peri-urban and rural, undulating, low mountainous landscapes
Methods: Literature findings on observed and projected climate data are summarised and long-term rainfall data from the study area is analysed to confirm rainfall trends. A state-of-the-art review is conducted and summarised to form a toolbox of potential interventions. The most recent hazardous hydrometeorological event is analysed to inform the locational priorities of potential interventions. Landscape features that have the most influence on basin hydrology are identified from the literature. These sites are paired with green-blue interventions that are shown to have the highest potential impact on interception, infiltration, runoff and flooding. A series of spatial analyses are carried out to produce maps detailing location and intervention with high potential to reduce the impact of hydrometeorological hazards in the study area. All of the evidence gathered from the literature analysis is combined in an implementation guide for green-blue interventions in the Wupper Basin.
Results: The hazards caused by the hydrometeorological extremes of flooding and drought are addressed or minimised through the green-blue interventions that increase interception and infiltration and reduce runoff and flooding. Priority locations are identified as the riparian zone with slope ≤15%, hilltop, lower slope and toe slope, all locations with a slope ≥30% and areas with a high topographic wetness index (TWI). A series of spatial analyses were carried out and suggestions made including potential locations for retention or detention areas and ponds, sites for revegetation and potential locations for implementation of shelterbelts/hedgerows, buffer strips, conservation tillage or strip tillage, reduced mowing intensity or frequency and biochar additions. An implementation guide is created that provides a summary of the highest potential green-blue interventions and landscape locations, and a description of the mechanisms involved in addressing the hydrometeorological hazards.
Keywords: Green-blue interventions, hydrometeorological hazard reduction, Wupper Basin hydrology
Das Setting der klinisch-stationären Sozialpsychiatrie ist ein historisch gewachsenes, von medizinisch dominierten Handlungsweisen geprägtes Arbeitsfeld, welches durch die Mannigfaltigkeit der dort agierenden Professionen, interdisziplinäres Handeln verlangt. Sozialarbeiter*innen als Teil dieses Gefüges müssen sich demnach in diesem vorgegebenen Rahmen positionieren. An den Umstand schließt diese im Rahmen einer Bachelorarbeit durchgeführten Studie an. Sie stellt die Frage „Wie reflektieren Sozialarbeiter*innen in der Sozialpsychiatrie interdisziplinäre Zusammenarbeit vor dem Hintergrund der eigenen Profession?“ als forschungsleitende Fragestellung in den Fokus. Mit dem Erkenntnisinteresse eigener Professionswahrnehmung dort agierender Sozialarbeiter*innen ist sie der qualitativ-rekonstruktiven Professionsforschung zuzuordnen.
Das Forschungsdesign orientiert sich am interpretativen Paradigma, weshalb die Ergebnisse aus den geführten Expert*inneninterviews als exemplarische Tiefenergebnisse zu verstehen sind. Die mit Hilfe der Grounded Theory Methodik gebildeten Schlüsselkategorien stellen die Ergebnisse der Studie dar. In diesen sind Paradoxien sozialarbeiterischen Handelns, Fragen nach der Deutungshoheit in medizinisch dominierten Hierarchien sowie das Spannungsverhältnis zwischen der Darstellung eines egalitären Miteinanders und einem hintergründig bestehenden Machtgefälles sichtbar geworden. Die Arbeit schließt mit einer Ergebniseinordnung vor dem Hintergrund des aktuellen Forschungsstandes sowie dem (professionstheoretischen) Diskurses. Zuletzt bietet sie Anknüpfungspunkt für weitere Forschungsvorhaben im Kontext klinisch-stationärer Sozialpsychiatrie.
Diese Arbeit untersucht verschiedene Ansätze, Daten im Google Cloud Firestore zu strukturieren und deren Auswirkungen auf Kosten, Performance sowie Codequalität. Zunächst folgt eine Aufbereitung des aktuellen Stands der Forschung. Darauf folgt die experimentelle Methodik. Hier dient eine prototypische Implementierung der Szenarien als Grundlage. Im Zuge des Experiments werden in unterschiedlichen Disziplinen Daten erhoben und im Anschluss ausgewertet, um empfehlenswerte Lösungen für definierte Anwendungsfälle zu benennen. Am Ende gibt die Arbeit ein kurzes Fazit zu den gewonnenen Erkenntnissen sowie einen Ausblick auf weitere Optimierungspotenziale ab.
Die nachfolgende Masterarbeit untersucht die Nutzung von DeepFake-Anwendungen bei Personen mit einer Fazialisparese. Dabei handelt es sich um eine Lähmung des Gesichtnervs, wodurch die betroffenden Menschen keine bzw. keine vollständige Mimik im Gesicht haben. Es wird hierbei getestet, ob mithilfe von DeepFake eine möglichst realistische Mimik generiert werden kann. Für die Untersuchung werden zunächst sowohl die theoretischen Grundlagen als auch verschiedene potenzielle Anwendungen vorgestellt. Mithilfe der vorgestellten Anwendungen wird anschließend ein Versuch durchgeführt, in dem die künstliche Intelligenz mit Bildmaterial von Proband:innen trainiert und anschließend manipuliert wird. Die aus dem Versuch resultierenden Ergebnisse werden danach durch eine Umfrage mit Bildern, welche eine originale Mimik zeigen, verglichen. Dadurch soll überprüft werden, wie realistisch die manipulierten Bild- und Videomaterialien sind oder ob die künstliche Intelligenz an eine mögliche Grenze stößt. Abschließend werden weitere Forschungsansätze und Anwendungsmöglichkeiten vorgestellt, in welchem die betrachtete künstliche Intelligenz genutzt werden kann.
The demand for explainable and transparent models increases with the continued success of reinforcement learning. In this article, we explore the potential of generating shallow decision trees (DTs) as simple and transparent surrogate models for opaque deep reinforcement learning (DRL) agents. We investigate three algorithms for generating training data for axis-parallel and oblique DTs with the help of DRL agents (“oracles”) and evaluate these methods on classic control problems from OpenAI Gym. The results show that one of our newly developed algorithms, the iterative training, outperforms traditional sampling algorithms, resulting in well-performing DTs that often even surpass the oracle from which they were trained. Even higher dimensional problems can be solved with surprisingly shallow DTs. We discuss the advantages and disadvantages of different sampling methods and insights into the decision-making process made possible by the transparent nature of DTs. Our work contributes to the development of not only powerful but also explainable RL agents and highlights the potential of DTs as a simple and effective alternative to complex DRL models.
Multifocal intraocular lenses incorporate a variety of design considerations, including dimensioning of the base monofocal shape and the diffraction grating. While studying three different lens models, we present a practical approach for mathematical modelling and evaluation of these geometries. Contrary to typical lens measurement methods, non-contact measurements were performed on the Alcon SN6AD1, HumanOptics MS 612 DAY and the AMO ZMA00 lenses using a confocal microscope. Subsequent data processing includes centering, tilting correction, filtering and an algorithmic decomposition into a conic and polynomial part and the diffraction grating. Lastly, evaluation of fitting parameters and grating shape is done to allow for inferences about further optical properties. Results and analysis show the confocal microscope to be a suitable imaging method for lens measurements. The processing of this data enables the reconstruction of the annular diffraction grating over the complete lens diameter. Apodization, near addition and diffraction efficiency characteristics are found utilizing the grating shape. Additionally, near-optical axis curvature, asphericity and higher order polynomials are identified qualitatively from the reconstruction of the monofocal base form. Derived properties also include the lens optical base and addition power. By making use of the surface geometries, as well as the lens’ material and thickness, a full lens model can be created for further studies. In summary, our analytical approach enables the insight to various intraocular lens design decisions. Furthermore, this procedure is suitable for lens model creation for research and simulation.
Für den erfolgreichen Ausbau der Elektromobilität nimmt die Nutzerakzeptanz eine entscheidende Rolle ein. Neben den Anschaffungskosten, Wirkungsgraden und Reichweiten fällt vor allem der Komfort des Ladevorgangs als entscheidende Einflussgröße ins Gewicht. Zum aktuellen Zeitpunkt beeinflussen eine Reihe an negativen Faktoren (z.B. Ladeinfrastruktur, Preisintransparenz und vielfältige Bezahlsysteme) den Ladekomfort und halten potenzielle Käufer eines Elektroautos letztlich vom Erwerb ab. Im Rahmen dieser Arbeit soll aus unmittelbarer Sicht der Nutzer:innen der derzeitige Stand der Ladeinfrastruktur und das aktuelle Nutzerverhalten sowie potenzielle Erfolgsfaktoren herausgearbeitet werden. Weiterhin werden verschiedene Lösungsvorschläge erprobt, die den Ladekomfort an öffentlichen Ladesäulen erhöhen soll. Dazu wird eine zweitstufige Online-Studie im Zuge des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Transformationsnetzwerk „TrendAuto2030plus“ koordiniert und von Studierenden des Master-Kurses „Technologie und Innovationsmanagement“ an der TH Köln durchgeführt. Gemessen an der bisherigen Nachfrage ist die Ladeinfrastruktur in Deutschland besser als ihr Ruf. Ein deutliches Bild der Unzufriedenheit zeigt sich derweil in Bezug auf die aktuell vorherrschende Preisintransparenz an öffentlichen Ladestationen. Die Vielfalt der Tarifmodelle und Bezahlsysteme erfordern eine großen Strukturierungs- und Informationsbedarf. Es werden Systeme der Preisanzeige gefragt sein, die der Vielfalt und Dynamik der unterschiedlichen Bezahl- und Tarifmodelle Rechnung tragen und diese transparent und nutzerfreundlich ausweisen.
This work is intended to make it easier for companies to increase their dynamic capabilities in agile market environments. For this purpose, the areas of a company that are relevant for dynamic capabili-ties are presented and weighted in a clear model. In addition, a direction is proposed for the expansion of dynamic capabilities regarding the order in which the areas of a company should be considered.
The work is based on a literature analysis that provides an approach to bring together the various re-search approaches. For this purpose, the state of research on the topic of dynamic capabilities was developed using an extensive methodology and related to the value chain model according to Porter and the St. Gallen management model, two models valued in practice, in order to identify the relevant areas for dynamic capabilities. The research relates to a broad publication period and a large number of papers. In this way, the various development steps of Dynamic Capabilities over the years could be presented by means of a systematic analysis in which different approaches are summarized. Further-more, these areas were compared and evaluated in terms of relevance in three analysis steps. The findings of the analysis of many individual approaches were summarized in a new model and consider the entire corporate function.
Dieser Beitrag fasst den bisherigen Entwicklungsstand der Dynamic Capabilitiy Forschung systematisch zusammen und schafft ein Konzept zur Übertragbarkeit der Forschungsergebnisse in die praktische Anwendung. Es werden die für die dynamischen Fähigkeiten relevanten Bereiche eines Unternehmens in einem übersichtlichen Modell dargestellt und gewichtet. Darüber hinaus wird eine Richtung für den Ausbau der dynamischen Fähigkeiten vorgeschlagen, in welcher Reihenfolge die Bereiche eines Unternehmens berücksichtigt werden sollten.
Die Arbeit basiert auf einer systematischen Literaturanalyse, die einen Ansatz bietet, die verschiede-nen Forschungsansätze zusammenzuführen. Es wurden die Forschungsergebnisse zu Dynamic Cap-abilities mit dem Wertschöpfungskettenmodell nach Porter und dem St. Galler Managementmodell, zwei in der Praxis etablierte Ansätze, verknüpft, um die relevanten Handlungsfelder für Dynamic Cap-abilities zu identifizieren. Die Untersuchung bezieht sich auf einen breiten Publikationszeitraum und eine große Anzahl relevanter Veröffentlichungen. Durch die übergeordnete Betrachtungsanalyse wird der Beitrag den vielfältigen Forschungsströmungen zu Dynamic Capabilities gerecht. Auf dieser Basis wurde ein funktionaler Gestaltungsansatz für die Praxis entwickelt.
Kategorisierung und Bewertung plattformübergreifender Ansätze für die Auswahl eines Frameworks
(2023)
Die plattformübergreifende Entwicklung ist eine populäre Art der Anwendungsentwicklung, die in der Forschung und Industrie immer weiter an Relevanz gewinnt. Dabei wird eine Codebasis geschrieben, die auf mehreren Betriebssystemen lauffähig ist. Das Ziel dieses Ansatzes ist es unter anderem, die Zeit- und Kosteneffizienz zu optimieren. Es gibt verschiedene Ansätze der plattformübergreifenden Entwicklung. Die einzelnen Frameworks lassen sich wiederum in diese Ansätze einteilen. Durch die steigende Akzeptanz dieser Art der Entwicklung herrscht eine zu große Auswahl an Frameworks, von denen jedes eigene Stärken und Schwächen aufweist. Dies ist ein Problem, da Entwickelnde keine Übersicht und Einordnung der Frameworks für ihre individuellen Bedürfnisse haben. Um diesem Problem entgegen zu wirken, wird in dieser Arbeit ein Verfahren entwickelt, mit dem das passende Framework für die Rahmenbedingungen des jeweiligen Projekts ermittelt werden kann. Dazu werden die Frameworks Kotlin Multiplatform, Flutter, React Native und Vue.js, das zur Umsetzung einer PWA genutzt wird, für eine mobile Anwendung getestet, die auf Android und iOS Geräten laufen soll. Zusätzlich werden 44 Kriterien ermittelt, anhand derer die Frameworks bewertet werden. Mit dem resultierenden Verfahren kann sowohl eine objektive, als auch eine subjektive Auswertung der Frameworks erfolgen, um eine geeignete Auswahl zu treffen.
Smartphones und die Nutzung von mobilen Anwendungen gewinnen aufgrund der stetig voranschreitenden Digitalisierung weiter an Relevanz. Im April 2022 lag die Zahl der genutzten mobilen Endgeräte bei knapp 6 Milliarden, wobei die Hersteller Apple
und Google einen Marktanteil von knapp 99 % einnehmen. Um als Entwickler eine möglichst große Zielgruppe anzusprechen, ist es daher wichtig, die eigene Anwendung auf möglichst vielen Plattformen zur Verfugung stellen zu können. Die native Entwicklung ist einer der am meist verbreitetste Entwicklungsansatz für mobile Anwendungen. Dort werden plattformspezifische Tools sowie native Programmiersprachen verwendet. Hierbei ergeben sich allerdings diverse Herausforderungen für Entwickler entlang des gesamten Entwicklungsprozesses. Neben der nativen Entwicklung existiert der Ansatz von Cross-Plattform. Hierbei handelt es sich um einen Sammelbegriff für verschiedene Ansätze, welche das Ziel verfolgen eine Anwendung durch die Nutzung einer einheitlichen Codebasis auf mehreren Plattformen zur Verfugung zu stellen. Einer dieser Unteransätze ist
Backend-Driven UI, worin die gesamte Anwendung innerhalb eines strukturierten Datenformats beschrieben und serverseitig verwaltet wird. Der Client kann diese Daten dann dynamisch anfragen und zur Laufzeit in native UI überführen. Das Konzept von Backend-Driven UI wird bereits durch Unternehmen wie Airbnb oder SiriusXM eingesetzt, ist hier allerdings stark auf anwendungsbezogene Prozesse zugeschnitten. Es bedarf daher eines Backend-Driven UI Frameworks, welches es Entwicklern ermöglichen soll, mobile Anwendungen, ohne anwendungsspezifische Einschränkungen plattformübergreifend zu entwickeln. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher zunächst eine plattformunabhängige und erweiterbare Architektur eines solchen Frameworks entwickelt und in Form eines ersten Prototyps auf ihre Umsetzbarkeit geprüft. Insgesamt stellt der Prototyp eine mögliche Umsetzung von Backend-Driven UI dar und ist in der Lage erste Anwendungsszenarien abzudecken. Es konnten dennoch Bereiche ermittelt werden, welche im Zuge zukünftiger Entwicklung ausgebaut werden können. Dazu zählt unter anderem das Umsetzen von serverseitig bestimmter Anwendungslogik sowie der Umgang mit Unterschieden im plattformspezifischen Funktionsumfang.
This study explores the potential of robust, strongly basic type I ion exchange resins—specifically, Amberlyst® A26 OH and Lewatit® K 6465—as catalysts for the aldol condensation of citral and acetone, yielding pseudoionone. Emphasis is placed on their long-term stability and commendable performance in continuous operational settings. The aldol reaction, which traditionally is carried out using aqueous sodium hydroxide as the catalyst, holds the potential for enhanced sustainability and reduced waste production through the use of basic ion exchange resins in heterogeneous catalysis. Density Functional Theory (DFT) calculations are employed to investigate catalyst deactivation mechanisms. The result of these calculations indicates that the active sites of Amberlyst® A26 OH are cleaved more easily than the active sites of Lewatit® K 6465. However, the experimental data show a gradual decline in catalytic activity for both resins. Batch experiments reveal Amberlyst® A26 OH’s active sites diminishing, while Lewatit® K 6465 maintains relative consistency. This points to distinct deactivation processes for each catalyst. The constant count of basic sites in Lewatit® K 6465 during the reaction suggests additional factors due to its unique polymer structure. This intriguing observation also highlights an exceptional temperature stability for Lewatit® K 6465 compared to Amberlyst® A26 OH, effectively surmounting one of the prominent challenges associated with the utilization of ion exchange resins in catalytic applications.
Die Forschungsarbeit untersucht den sich verhärtenden Rückversicherungsmarkt und die Relevanz von Captives für Industrieunternehmen. Angesichts von Marktveränderungen wie steigender Inflation, Währungsschwankungen und höheren Schadensbelastungen überdenken Unternehmen ihre Risikomanagementansätze. Captives, insbesondere für mittelständische Unternehmen, gewinnen an Bedeutung. Sie bieten direkten Zugang zum Rückversicherungsmarkt, Unabhängigkeit und flexible Gestaltungsmöglichkeiten. Trotz Vorteilen wie optimierten Deckungsstrukturen und Umgehung von Marktveränderungen existieren Herausforderungen, darunter Kapitalanforderungen und Betriebskosten. Der Trend zu neuen Captives im harten Rückversicherungsmarkt ist nicht eindeutig, aber sie bleiben eine innovative Lösung für das betriebliche Risikomanagement. Traditionelle Rückversicherer bleiben entscheidend für die Branchenstabilität.
Die IEA prognostiziert einen Anstieg des globalen Anteils erneuerbarer Energien am Energiemix von 22,8% in 2015 auf 38,1% in 2027, begleitet von verstärktem (Rück-) Versicherungsbedarf. Sechs Herausforderungen in der Rückversicherung erneuerbarer Energien werden skizziert, darunter komplexe Underwriting-Anforderungen, zunehmende Integration von ESG-Faktoren, Bewertung der Zeichnungspolitik der Zedenten, Mangel an Schadenerfahrung, Naturkatastrophenexposition und die Anpassung von Rückversicherungsformen an die spezifischen Bedürfnisse. Die Zukunft erfordert den Aufbau von Expertise für erneuerbare Energien und eine ganzheitliche Bewertung von Schadensszenarien. Besonders im Offshore Wind Geschäft bleibt ein Druck auf Preise und Bedingungen bestehen.
Cyber-Risiken, vor allem in Form von Cyber-Kriegsführung und staatlich unterstützten Angriffen, stellen eine große Herausforderung dar. Im Kontext der Versicherung, sollen solche Risiken über Kriegsklausel ausgeschlossen werden. Derzeit gibt es unterschiedliche Herausforderungen wie fehlende klare rechtliche Regelungen, die Unsicherheiten für Versicherer und Versichert darstellen. Die Interviews mit Branchenvertretern zeigen unterschiedliche Meinungen darüber, wie die Versicherungswirtschaft Cyber-Kriegsrisiken wahrnimmt und damit umgeht. Trotz der sich ständig ändernden Natur dieser Bedrohungen besteht weiterhin Bedarf an Forschung und Datenerfassung, um eine gut durchdachte Versicherungslösung zu entwickeln.
Due to their unpredictable nature and sweeping impacts make cyber risks, including cyber warfare and state-sponsored cyber-attacks, present a considerable challenge to many areas of our daily lives. In today’s connected world, the threat of cyber risk is omnipresent. Cyber warfare and state-sponsored cyber-attacks are of particular concern, as they are initiated or supported by governments or state actors. Often, the purpose of such attacks is to compromise critical infrastructure, government systems, businesses, or citizens’ privacy. The impacts can be devastating. They range from financial losses for businesses to theft of intellectual property, disruptions of public order and threats to national security.
Learning more about the ways in which market participants in the reinsurance market interact based on the logic of a game requires a realisation that the main research that exists is in the mathematical/actuarial direction in which mathematicians deal with ‘optimal reinsurance contracts’. In this connection, negotiations between cedants and reinsurers are viewed in different ways, but always as a strategic game.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Gestaltung eines digitalen Assistenzsystemes zur Nutzung von Innovationsräumen. Digitale Assistenten werden bereits schon
seit längerer Zeit eingesetzt, beispielsweise in der Industrie 4.0 (vgl. Perevalova (2022). Innovation stellt derweilen eine Grundlage für wirtschaftlichen und unternehmerischen Erfolg dar (vgl. Schumpeter (1939) und wird durch Innovationsräume (vgl. Klooker u. a. (2019) und Innovationsprozesse wie dem Design Thinking unterstützt. Diese Prozesse werden dabei häufig von Innovation Coaches unterstützt. Der Ansatz des Innovationscoachings wurde von Albers u. a. (2016) beschrieben. Darauf aufbauend identifizierten Niever u. a. (2019) bereits zwölf Kernkompetenzen, die für einen Innovation Coach in Zukunft wichtig sein werden. Ein Problem, was sich dabei darstellt ist, dass diese Coaches häufig durch externe Moderatoren gestellt werden, welche ein Team nicht dauerhaft begleiten. Ohne die Coaches fehlt den Laien auf diesem Gebiet die nötige Methodenkompetenz, um eigenständig und methodisch Innovationen und Kreativität zu fördern. Diese Arbeit versucht daher, das Innovationscoaching mit einem digitalen Assistenten zu verbinden, um die eigenständige Nutzung von Innovationsräumen zu erleichtern und die Effizienz von Innovationsprozessen zu steigern. Dafür konnten zunächst durch die Auswertung von fünf Experteninterviews 63 Aufgaben eines Coaches und Aspekte des Systems identifiziert werden, die bei der Entwicklung eines Assistenzsystems bearbeitet werden sollten. Außerdem konnten 22 technische Kriterien formuliert werden, die bei der Auswahl einer geeigneten Technologie helfen können. Darüber hinaus wurden Lösungsmöglichkeiten für die wichtigsten Aufgaben eines Assistenzsystems aufgezeigt. Diese unterstreichen beispielweise die Relevanz der Forschungsfelder Indoor-Lokalisierung und künstliche Intelligenz. Die Ergebnisse dieser Arbeit sollen dazu beitragen, das Potenzial von digitalen Assistenzsystemen im Kontext von Innovationsprozessen zu verdeutlichen. Dies kann Unternehmen dabei unterstützen, Innovationsprozesse effizienter zu gestalten, unabhängig von Ressourcen oder Fachkräftemangel. In weiteren Forschungen könnte die konkrete Entwicklung des Assistenzsystems fortgeführt werden. Dabei könnte der Fokus auf die Aspekte eines hybriden Meetings gelegt werden oder darauf, wie ein mobiles Assistenzsystem gestaltet werden kann, das in verschiedene Räume mitgenommen werden kann.
In dieser Arbeit wird ein System zur Modellierung von IT-Compliance-Anforderun-gen in einer Graph-Datenbank entwickelt. Dabei werden organisationsinterne Com-pliance-Maßnahmen, ihre Umsetzungsdokumentation und die zwischen ihnen entstehenden Beziehungen berücksichtigt. Anschließend werden die Stärken und Schwächen des Systems anhand einer Erprobung mit Anforderungen an ein fiktives IT-Projekt der deutschen Versicherungsbranche herausgestellt und so die Praxistauglichkeit bewertet. Es wird unter anderem aufgezeigt, wie Compliance- Daten in die Datenbank aufgenommen werden können und welche Unterschiede es zu bisher verbreiteten Prozessen in diesem Gebiet gibt.
The internal armed conflict in Colombia has been closely linked to the illegal exploitation of natural resources and the appropriation of territories, including the planting of illicit coca crops. This activity has led to deforestation and the degradation of natural ecosystems, aggravating the problems associated with violence and drug trafficking. Regions with little state presence, such as Catatumbo, were particularly affected.
Following the signing of the peace agreement with the Revolutionary Armed Forces of Colombia (FARC) in 2016, a post-agreement scenario emerged that highlighted the need to address complex socio-environmental conflicts in affected regions. This research aims to identify the potential of environmental governance to contribute to peacebuilding and the reduction of deforestation associated with illicit coca cultivation.
A qualitative methodological approach was used in this study, which seeks to integrate research methods and techniques such as: documentary review, participant observation, semi-structured and in-depth interviews, and mapping of the current reality through the Theory U 3D mapping tool.
The results include the socio-environmental context of the territory of analysis, describing the origins of the conflict of deforestation for illicit crops, where the growing dynamics of transformation of the sowing of illicit crops are related, as well as the dynamics of deforestation in the territory of analysis. Tthe identification and analysis of the most relevant actors that have historically participated in the processes of deforestation for illicit crops, their characterization according to the relations of power, interest and legitimisation legitimization. The forms of participation and conflict resolution in the management of natural resources.
Considering as a contextual axis two important processes at a socio-political level in Colombia and the territory under analysis, which correspond to the consolidation of the Comprehensive Rural Reform after the peace agreement and the post-agreement context. Several intervention proposals were proposed from the perspective of environmental governance related to the reconstruction of the social fabric, the reconversion of productive systems, and the resignification of new dynamics of natural resource management. In this sense, the potential of environmental governance is discussed as a useful framework for establishing new relationships based on horizontality in which the actors possess sovereignty over the territory, participation and representativeness in the management of natural resources.
Key words: Deforestation, illicit coca crops, environmental governance, forest management, peacebuilding.
Mangrove forests have been studied broadly in the recent three decades for their outstanding ability to sequester carbon in the beneath soil and other beneficial ecosystem services. Endeavors to conserve and regenerate mangrove cover are still increasing worldwide as a mechanism to include them in NDCs and carbon markets. Therefore, decision-makers in the private and public sectors require identify possible areas for conservation and restoration prior to blue carbon project investment. Thus, an integral assessment of potential mangrove carbon reservoirs in a landscape scale, considering environmental and socioeconomic factors was performed. This study was aimed to determine areas with the highest blue carbon sequestration potential in the Gulf of Guayaquil through the construction of a Blue Carbon Potential Index (BCPI) based on Spatial Multicriteria Analysis (SMCA). A narrative integrative literature review was employed to select indicators of mangrove carbon sequestration gains and losses. These indicators were pondered following the Analytical Hierarchy Process (AHP) with the judgments of two experts and reclassified in four potential categories based on their thresholds. Since no consensus was achieved in the indicator importance hierarchization, a comparative of equal weighting method and AHP weighting was implemented. The linear combination rule was used to integrate these factors into a unique-scaled index supported by a geographic Information System (GIS). The results showed that 15.82% and 16.21% of the study area belonged to high and moderate potential of blue carbon sequestration respectively. Moreover, no significant differences were found between the two weighting methods applied. The BCPI provides a comprehensive understanding of spatial distribution of blue carbon potential reservoirs and grants a quantification of this potential to prioritize conservation and restoration areas.
Das Projekt „IDiT – INCLUDING.DIGITAL.TWINS. Inklusion durch digitale Medien in der beruflichen Bildung“ erforscht, wie Rehabilitand:innen und Auszubildende digitale Expertise und mediale Kompetenzen erwerben können, die für einen erfolgreichen beruflichen (Wieder-)Einstieg unabdinglich sind. Die Integration medienpädagogischer Kompetenzen in Aus- und Fortbildung Lehrender wird bereits geraume Zeit diskutiert und erforscht (vgl. Jahrbuch Medienpädagogik 9, 2012). Dabei lag der Fokus zunächst auf der allgemeinen, schulischen Bildung, mittlerweile gibt es jedoch auch für die berufliche Ausbildung entsprechende Beiträge (vgl. Krämer et al. 2012). Die Sicht der Lehrenden in der beruflichen Ausbildung und Rehabilitation auf medienpädagogische Kompetenzen und Kompetenzmodelle wird bei theoretischen Überlegungen hierzu jedoch nur selten berücksichtigt. Das Projekt IDiT setzt dort an und arbeitet ein bedarfsorientiertes Konzept zur Vermittlung von medienpädagogischer Kompetenz an Lehrende in der beruflichen Rehabilitation aus. Denn für die Vermittlung medialer Kompetenzen braucht es medienkompetente und medienpädagogisch kompetente Lehrende. Doch diese Kompetenzen, in der Form in der sie heute relevant sind1, waren meist kein Bestandteil der professionellen Ausbildung von Lehrpersonen der beruflichen Ausbildung und Rehabilitation.
Die hier vorgeführte Studie erhebt, welche Bedarfe Lehrende in der Berufsausbildung und beruflichen Rehabilitation haben, um digitale Expertise und mediale Kompetenzen an Auszubildende und RehabilitandInnen vermitteln, fördern und stärken zu können.
A novel approach to manufacture components with integrated conductor paths involves embedding and sintering an isotropic conductive adhesive (ICA) during fused filament fabrication (FFF). However, the molten plastic is deposited directly onto the adhesive path which causes an inhomogeneous displacement of the uncured ICA. This paper presents a 3D printing strategy to achieve a homogeneous cross-section of the conductor path. The approach involves embedding the ICA into a printed groove and sealing it with a wide extruded plastic strand. Three parameter studies are conducted to obtain a consistent cavity for uniform formation of the ICA path. Specimens made of polylactic acid (PLA) with embedded ICA paths are printed and evaluated. The optimal parameters include a groove printed with a layer height of 0.1 mm, depth of 0.4 mm, and sealed with a PLA strand of 700 µm diameter. This resulted in a conductor path with a homogeneous cross-section, measuring 660 µm ± 22 µm in width (relative standard deviation: 3.3%) and a cross-sectional area of 0.108 mm2 ± 0.008 mm2 (relative standard deviation 7.2%). This is the first study to demonstrate the successful implementation of a printing strategy for embedding conductive traces with a homogeneous cross-sectional area in FFF 3D printing.
Die Welt der digitalen Kundenkommunikation entwickelt sich schnell. Die Kund:innen erwarten Rund-um-die-Uhr Unterstützung und eine schnelle Bearbeitung der Anfragen. Um dies zu ermöglichen, wer-den oft Chatbots in die Kundenkommunikation integriert.
Das Ziel in der vorliegenden Arbeit ist es zu beantworten, welche Auswirkungen der Einsatz von Chat-bots auf die Kundenzufriedenheit und folglich Kundenloyalität und die Kundenwiederkaufrate haben kann. Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurde eine Literaturrecherche und Sekundärdatenanalyse aktueller Bücher, wissenschaftlicher Arbeiten, Studien und Forschungen durchgeführt.
Die qualitative Analyse der Ergebnisse der Literaturrecherche und Sekundärdatenanalyse zeigte, dass der Einsatz von Chatbots eine positive Auswirkung auf die Loyalität und das Wiederkaufpotenzial von Kund:innen haben kann und das Kundenerlebnis dadurch verbessert werden kann.
Das vorliegende Praxis Paper fasst Erkenntnisse zum sinnvollen Einsatz von Chatbots zur Steigerung der Kundenzufriedenheit zusammen und leitet Handlungsempfehlungen ab. Diese Ausarbeitung basiert auf der Bachelorarbeit von Frau Tatiana Radchenkova, welche von März 2023 bis Juli 2023 von Frau Prof. Dr. Monika Engelen betreut wurde.
Durch die stetige Weiterentwicklung und die mediale Präsenz der künstlichen Intelligenz findet die Steigerung der Unternehmenssicherheit in Unternehmen besondere Bedeutung. Insbesondere aus dem Umfeld des Machine Learnings sind kontinuierlich Anwendungen zu verzeichnen, die dazu dienen, eine derartige Maßnahme zu unterstützen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, ob eine potenzielle Steigerung der Unternehmenssicherheit durch den Einsatz eines Prototyps für die Objekterkennung basierend auf einem YOLOv5-Algorithmus erreicht werden kann. Es wurden Beispielszenarien definiert und die Wirksamkeit dieses Algorithmus bei der Erkennung und Identifizierung in Bezug auf die Sicherheitsanforderungen in einem Unternehmensumfeld evaluiert.
Die Forschungsmethodik umfasste die Entwicklung und den Aufbau des Prototyps, der auf einem YOLOv5-Algorithmus basiert und auf einem Trainingsdatensatz der Objekterkennung trainiert wurde. Der Prototyp wurde anschließend in einer Laborumgebung implementiert und auf seine Fähigkeit getestet, Objekte nach definierten Sicherheitsanforderungen zu erkennen.
Die Implementierung eines solchen Prototyps konnte dazu beitragen, die Sicherheitsmaßnahmen in Unternehmen zu unterstützen, die Sicherheitsreaktion zu beschleunigen und proaktivere Ansätze zur Gefahrenabwehr zu ermöglichen. Aus diesen Ergebnissen sind weitere Forschungen und praktische Anwendungen im Bereich der Unternehmenssicherheit denkbar.
To date, the establishment of high-titer stable viral packaging cells (VPCs) at large scale for gene therapeutic applications is very time- and cost-intensive. Here we report the establishment of three human suspension 293-F-derived ecotropic MLV-based VPCs. The classic stable transfection of an EGFP-expressing transfer vector resulted in a polyclonal VPC pool that facilitated cultivation in shake flasks of 100 mL volumes and yielded high functional titers of more than 1 × 106 transducing units/mL (TU/mL). When the transfer vector was flanked by transposon terminal inverted repeats (TIRs) and upon co-transfection of a plasmid encoding for the transposase, productivities could be slightly elevated to more than 3 × 106 TU/mL. In contrast and using mRNA encoding for the transposase, as a proof of concept, productivities were drastically improved by more than ten-fold exceeding 5 × 107 TU/mL. In addition, these VPC pools were generated within only 3 weeks. The production volume was successfully scaled up to 500 mL employing a stirred-tank bioreactor (STR). We anticipate that the stable transposition of transfer vectors employing transposase transcripts will be of utility for the future establishment of high-yield VPCs producing pseudotype vector particles with a broader host tropism on a large scale.
Maximising Distribution Grid Utilisation by Optimising E-Car Charging Using Smart Meter Gateway Data
(2023)
The transition towards climate neutrality will result in an increase in electrical vehicles, as well as other electric loads, leading to higher loads on electrical distribution grids. This paper presents an optimisation algorithm that enables the integration of more loads into distribution grid infrastructure using information from smart meters and/or smart meter gateways. To achieve this, a mathematical programming formulation was developed and implemented. The algorithm determines the optimal charging schedule for all electric vehicles connected to the distribution grid, taking into account various criteria to avoid violating physical grid limitations and ensuring non-discriminatory charging of all electric vehicles on the grid while also optimising grid operation. Additionally, the expandability of the infrastructure and fail-safe operation are considered through the decentralisation of all components. Various scenarios are modelled and evaluated in a simulation environment. The results demonstrate that the developed optimisation algorithm allows for higher transformer loads compared to a P(U) control approach, without causing grid overload as observed in scenarios without optimisation or P(U) control.
Positive Impact of Red Soil on Albedo and the Annual Yield of Bifacial Photovoltaic Systems in Ghana
(2023)
The annual yield of bifacial photovoltaic systems is highly dependent on the albedo of the underlying soil. There are currently no published data about the albedo of red soil in western Africa. In this study, the impact of the albedo of red soil in Ghana on the energy yield of bifacial photovoltaic systems is analysed. A bifacial photovoltaic simulation model is created by combining the optical view factor matrix with an electrical output simulation. For an exact simulation, the albedo of red soil at three different locations in Ghana is measured for the first time. The average albedo of every red soil is clearly determined, as well as the measurement span including instrumentation uncertainty; values between 0.175 and 0.335 were measured. Considering these data, a state-of-the-art bifacial photovoltaic system with an average of 19.8% efficient modules in northern Ghana can achieve an annual energy yield of 508.8 kWh/m2 and a bifacial gain of up to 18.3% in comparison with monofacial photovoltaic panels. To summarise, red soil in two out of three locations in Ghana shows higher albedo values than most natural ground surfaces and therefore positively impacts the annual yield of bifacial photovoltaic systems.
Ground tire rubber (GTR) is a product obtained by grinding worn tire treads before retreading them or via the cryogenic or ambient temperature milling of end-of-life tires (ELTs). The aim of this study is to evaluate if calcium carbonate can be substituted by GTR and, if so, to what extent. Different types of ground tire rubber are incorporated in an EPDM (ethylene–propylene–diene–rubber) model compound as partial or complete substitutes of calcium carbonate. The raw compounds and the vulcanizates are characterized to identify the limits. In general, it is apparent that increasing amounts of GTR and larger particles degrade the mechanical properties. The GTR also influences the vulcanization kinetics by reducing the scorch time up to 50% and vulcanization time up to nearly 80%. This is significant for production processes. The compounds with one-third substitution with the smaller-particle-size GTR show mostly similar or even better properties than the reference.
Start-ups operate in dynamic seed stage, start-up stage and growth stage in an uncertain and volatile environment. An analysis of 59 start-ups shows that companies have special characteristics in terms of the organisational characteristics of employer attractiveness and flexible work organisation. The effects of the two organisational characteristics on an agile workforce are proven by a literature study. The study concludes with a theoretical-conceptual model that illustrates the factors influencing employer attractiveness and flexible work organisation. The results of the survey are brought together with the current state of literature and an approach to organisational agility is developed that takes deregulation tendencies into account.
Steer-by-wire systems represent a key technology for highly automated and autonomous driving. In this context, robust steering control is a fundamental precondition for automated vehicle lateral control. However, there is a need for improvement due to degrees of freedom, signal delays, and nonlinear characteristics of the plant which are unconsidered in the design models for the design of current steering controls. To be able to design an extremely robust steering control, suitable optimal models of a steer-by-wire system are required. Therefore, this paper presents an innovative nonlinear detail model of a steer-by-wire system. The detail model represents all characteristics of a real steer-by-wire system. In the context of a dominance analysis of the detail model, all dominant characteristics of a steer-by-wire system, including parameter dependencies, are identified. Through model reduction, a reduced model of the steer-by-wire system is then developed that can be used for a subsequent robust control design. Furthermore, this paper compares the steer-by-wire system with a conventional electromechanical power steering and shows similarities as well as differences.
The teaching of civil engineering consists of different didactic approaches, such as lectures, group work or research-based teaching, depending on the respective courses. Currently, the metaverse is gaining importance in teaching and offers the possibility of a new teaching approach for civil engineering and especially for the teaching of courses from the areas of “Digital Design and Construction”. Although the advantages of teaching in the metaverse, such as location and time independence or a higher learning outcome, are mentioned in the literature, there are also challenges that must be considered when teaching in the metaverse. Against this background, this paper examines the implications of using the metaverse as a teaching tool in teaching “Digital Design and Construction”. The impact of teaching BIM in the metaverse is evaluated by (1) a literature review and workshops to evaluate use cases and demands for extended reality (XR) and the metaverse, (2) integrating XR and the metaverse in the courses and valuation by quantitative evaluations and (3) analyzing student papers of the courses and outcomes of a World Café. Due to these steps, this paper presents a novel approach by reflecting the students’ perspective. Furthermore, this paper presents a validated approach for integrating BIM and the metaverse in teaching.
In der stationären Kinder- und Jugendhilfe wird der Umgang zwischen Kindern und ihren Eltern oftmals aus kindeswohlbezogenen Gründen an Bestimmungen wie eine Begleitung oder zeitliche oder räumliche Einschränkungen geknüpft. Solche Anordnungen können mithilfe digitaler Medien wie Smartphones immer einfacher umgangen werden. Dieses Phänomen hat in wissenschaftlichen Untersuchungen bislang keine Beachtung gefunden, obgleich die Vermutung naheliegt, dass es negative Auswirkungen für die Klientel und Herausforderungen für die Fachkräfte bedeutet. Das Ziel der Bachelorthesis liegt darin herauszufinden, wie sich die Schnittstelle zwischen digitalen Medien und Umgangsrecht in der Praxis verhält. Um der Forschungsfrage "Welche Bedeutung haben kommunikative Entgrenzungseffekte durch digitale Medien für die Umsetzung von Umgangsbestimmungen und die Praxis von Fachkräften in der stationären Kinder- und Jugendhilfe?" nachzugehen, wurde ein Experteninterview durchgeführt. Dieses wurde mithilfe der Qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet und unter anderem durch John Bowlbys Bindungstheorie gestützt und interpretiert. Zu den zentralen Ergebnissen gehört, dass die unerlaubten Umgangskontakte erhebliche Risiken für die Kinder, die Eltern-Kind-Beziehung sowie die Praxis Sozialer Arbeit bergen. Die Untersuchung zeigt, dass die Ziele der Umgangsbestimmungen kaum erreicht werden können und die Hilfeeinrichtungen ihren Schutzraum verlieren. Zudem wird deutlich, dass Fachkräften kaum Handlungsleitlinien vorliegen und sie den unerlaubten Kontakt nicht verhindern, sondern nur bestmöglich mit den Folgen umgehen können. Dies führt einerseits zu einer Machtlosigkeit auf Seiten der Fachkräfte und andererseits zu einer zunehmenden Wirkungslosigkeit bei der Umsetzung von Umgangsbestimmungen. Die Soziale Arbeit ist angehalten, diese Problematik im Fachdiskurs präsent zu machen, sodass ein bedachter Umgang mit ihr möglich wird, sowie die Theorie und Praxis an diese neuen und veränderten Umstände anzupassen.
In den letzten Jahren gab es zahlreiche technische Innovationen wie CGM Systeme oder Insulin- pumpen, die das Leben von Menschen mit Typ-1-Diabetes erleichtert haben. Dies führt aber auch dazu, dass immer mehr Informationen zur Verfügung stehen. Das Ziel der vorliegenden Studie ist es, mehr über den täglichen Umgang mit Informationen zu erfahren. Dazu wurde die folgende Forschungsfrage gestellt: Welche Informationen nutzen Menschen mit Typ-1-Diabetes?
Um diese Forschungsfrage zu beantworten, wurde eine quantitative Online-Befragung von Men- schen mit Typ-1-Diabetes von Prof. Dr. Matthias Fank an der Technischen Hochschule Köln durch- geführt. Die Online-Befragung bestand überwiegend aus 25 geschlossenen Fragen, die auf einer Skala von 0 bis 10 gestellt wurden. In die Auswertung gingen die Antworten von 1.025 Personen, die mindestens 18 Jahre alt sind, ein.
Die wichtigste Information für Typ-1-Diabetiker ist der “aktuelle Wert“. Diesen haben 67,5% auf
Platz 1 gesetzt. Der aktuelle Glukosewert wird durch CGM-Systeme bereitgestellt, die von 94,2% der Menschen mit Typ-1-Diabetes genutzt werden. Quartalsbesuche beim Diabetologen sind wichtig und liefern wichtige Informationen. Dieser Aussage stimmen 30,8% auf einer Skala von 0 bis 10 „voll und ganz“ zu.
Nur 2,2% der Menschen mit Typ-1-Diabetes sind mit ihren derzeitigen Apps für die Diabetestherapie zufrieden. Der Wunsch nach einer herstellerunabhängigen App ist vorhanden. Die stärkste Zustim- mung mit einem Wert von 10 haben fast ein Viertel (24,6%) der Menschen mit Typ-1-Diabetes ge- wählt. Die Studie gibt einen Einblick in die Diabetestherapie und zeigt Handlungsbedarf auf.
Ten years after the journal’s first publication, we are taking a closer look at the knowledge flows of the output of the journal Publications. We analyzed the papers, topics, their authors and countries to assess the development of scholarly communication within Publications. Our bibliometric analyses show the research journal’s community, where the knowledge of this community is coming from, where it is going, and how diverse the community is based on its internationality and multidisciplinarity. We compare these findings with the scopes and topical goals the journal specifies. We aim at informing the editors and editorial board about the journal’s development to advance the journal’s role in scholarly communication. The results show that regarding topical diversity and internationality, the journal has remarkably developed. Moreover, the journal tends towards the field of library and information science, but strengthens its multidisciplinary status via its topics and author backgrounds.
Feasibility Study of Wheel Torque Prediction with a Recurrent Neural Network Using Vehicle Data
(2023)
In this paper, we present a feasibility study on predicting the torque signal of a passenger car with the help of a neural network. In addition, we analyze the possibility of using the proposed model structure for temperature prediction. This was carried out with a neural network, specifically a three-layer long short-term memory (LSTM) network. The data used were real road load data from a Jaguar Land Rover Evoque with a Twinster gearbox from GKN. The torque prediction generated good results with an accuracy of 55% and a root mean squared error (RMSE) of 49 Nm, considering that the data were not generated under laboratory conditions. However, the performance of predicting the temperature signal was not satisfying with a coefficient of determination (R2) score of −1.396 and an RMSE score of 69.4 °C. The prediction of the torque signal with the three-layer LSTM network was successful but the transferability of the network to another signal (temperature) was not proven. The knowledge gained from this investigation can be of importance for the development of virtual sensor technology.
Diese Arbeit wertet Leistellendaten von zwei Landkreisen aus und untersucht dabei, welche Veränderung hinsichtlich der mittleren Anzahl und Dauer von Rettungsdiensteinsätzen im Zeitraum der COVID-19-Pandemie aufgeteilt nach Stunden- und Tageskategorien besteht. Anschließend werden die Veränderungen von Anzahl und Dauer beider Landkreise verglichen, um diese auf Unterschiede zu prüfen. Da in der aktuellen Literatur unzureichend dargelegt ist, wie Veränderungen des Einsatzanzahl oder -dauer im Rettungsdienst zwischen Kreisen sowie über die Tage und Tagesstunden verteilt sind, trägt diese Untersuchung dazu bei diese Forschungslücke zu schließen. Die statistische Auswertung der Leitstellendaten umfasst mehrere Schritte, sodass zuerst eine Aufbereitung durchgeführt wird, bevor die mittlere Einsatzanzahl und -dauer für vier Zeiträume sowie die prozentuale Veränderung zwischen einem Zeitraum vor und drei Zeiträumen während der Pandemie ermittelt werden. Im Anschluss wird die Veränderung mittels Kruskal-Wallis-Test beziehungsweise Varianzanalyse nach Welch auf Signifikanz überprüft. Abschließend erfolgt ein qualitativer Vergleich zwischen den Kreisen. Die Untersuchung zeigt, dass hinsichtlich Einsatzanzahl und -dauer zu allen drei Zeitraumen in der Pandemie Zu- und Abnahmen auftreten. Die Anzahl nimmt zum ersten Zeitraum in beiden Kreisen überwiegend ab, sowie zum vierten Zeitraum mehrheitlich zu, während zum zweiten Zeitraum im Lahn-Dill-Kreis eine häufigere Abnahme und im Main-Taunus-Kreis eine geringfügig überwiegende Zunahme vorliegt. Die Einsatzdauer unterliegt zum zweiten Zeitraum im Lahn-Dill-Kreis einer überwiegenden Zunahme und im Main-Taunus-Kreis einer überwiegenden Abnahme, während zum dritten sowie vierten Zeitraum in beiden Kreisen einer Steigerung stattfindet. Im Vergleich beider Gebietskörperschaften zeigen bei der Einsatzanzahl die Veränderungen zum zweiten und vierten Zeitraum und bei der Dauer die Veränderungen zum dritten und vierten Zeitraum mit der Mehrheit der Stundenkategorien Gemeinsamkeiten. Das Pandemiegeschehens sowie die nichtpharmazeutischen Interventionen sowie deren Folgen stellen Faktoren für die Veränderung von Einsatzanzahl und -dauer dar. Die geografische Lage sowie die lokale Ausgestaltung von Rettungsdienst und Krankentransport begründen, zusätzlich zu den oben genannten Aspekten, Unterschiede zwischen den Kreisen.
Reducing the carbon emissions from hotels on non-interconnected islands (NII) is essential in the context of a low carbon future for the Mediterranean region. Maritime tourism is the major source of income for Greece and many other countries in the region, as well as hot-temperate and tropical regions worldwide. Like many NIIs, Rhodes attracts a high influx of tourists every summer, doubling the island’s energy demand and, given the high proportion of fossil fuels in the Rhodian energy supply, increasing carbon emissions. Using the theoretical framework ‘FINE’, this paper presents the optimisation of a medium-sized hotel’s energy system with the aim of reducing both cost and carbon emissions. By introducing a Photovoltaic (PV) net metering system, it was found that the carbon emissions associated with an NII hotel’s energy system could be reduced by 31% at an optimised cost. It is suggested that large-scale deployment of PV or alternative renewable energy sources (RES) in NII hotels could significantly reduce carbon emissions associated with the accommodation sector in Greece and help mitigate climate change.
Decisions on irrigation water management are usually made at different levels, including farms, water user associations (WUAs), and regional water planning agencies. The latter generally have good access to information and decision tools regarding water resources management. However, these remain out of reach to the final water users, namely the farmers. The study, conducted in the irrigated district of Cherfech, north Tunisia, had the main objective of investigating farmer’s perceptions of, and acceptance for, the use of an irrigation advisory service (IAS) to be implemented by their WUA. The suggested IAS provides the following information: (1) reference evapotranspiration (ETo) and rainfall; (2) crop water requirement (CWR) of the most cultivated crops; (3) irrigation water requirement (IWR) of the farmer’s crop; and (4) crop monitoring and real-time estimation of IWR of crops settled, using soil moisture sensors. Such services and information would be available at the WUA level and provided in a timely manner to farmers for more effective decision making at the plot level. Prior to the acceptance study, we launched a technical study to determine the required tools and equipment required for the implementation of the IAS, followed by a farmer survey to assess their respective perceptions and acceptance towards this IAS. Results showed that only 54% of the farmers are satisfied by WUAs work, but that 77% of them accepted using the suggested IAS. Farmers are also willing to pay for most of the IAS packages suggested. The financial profitability of investing in the IAS at the WUA level shows the venture is financially viable, with a benefit cost ratio (BCR) of 1.018. The project will be even more profitable if we add the social benefits, which may result in water savings at the WUA level.
Surrogate-based optimization, nature-inspired metaheuristics, and hybrid combinations have become state of the art in algorithm design for solving real-world optimization problems. Still, it is difficult for practitioners to get an overview that explains their advantages in comparison to a large number of available methods in the scope of optimization. Available taxonomies lack the embedding of current approaches in the larger context of this broad field. This article presents a taxonomy of the field, which explores and matches algorithm strategies by extracting similarities and differences in their search strategies. A particular focus lies on algorithms using surrogates, nature-inspired designs, and those created by automatic algorithm generation. The extracted features of algorithms, their main concepts, and search operators, allow us to create a set of classification indicators to distinguish between a small number of classes. The features allow a deeper understanding of components of the search strategies and further indicate the close connections between the different algorithm designs. We present intuitive analogies to explain the basic principles of the search algorithms, particularly useful for novices in this research field. Furthermore, this taxonomy allows recommendations for the applicability of the corresponding algorithms.
Im Rahmen des Technologiescreenings sind zunächst relevante Technologien, die Einfluss auf das Energienachfrageverhalten für Haushalte besitzen, identifiziert worden. Dabei ist ausschließlich eine technologische Betrachtung erfolgt, das individuelle Nutzerverhalten von Haushaltsbewohnern wurde dabei nicht betrachtet. Die Einordnung der Technologien sind in Standard Energietechnologien: Erzeuger, Umwandler, Verbraucher und Speicher kategorisiert. Zudem zeigt die in die Kategorien Messsysteme, Gebäudeautomation und Energiemanagementsysteme. Dabei handelt es sich um, digitale Technologien mit Aspekten und Anwendungen von Energietransparenz und -management. Zeitraum des kontinuierlichen Technologie-Screenings war von 2017-2020.
Conventional individual head-related transfer function (HRTF) measurements are demanding in terms of measurement time and equipment. For more flexibility, free body movement (FBM) measurement systems provide an easy-to-use way to measure full-spherical HRTF datasets with less effort. However, having no fixed measurement installation implies that the HRTFs are not sampled on a predefined regular grid but rely on the individual movements of the subject. Furthermore, depending on the measurement effort, a rather small number of measurements can be expected, ranging, for example, from 50 to 150 sampling points. Spherical harmonics (SH) interpolation has been extensively studied recently as one method to obtain full-spherical datasets from such sparse measurements, but previous studies primarily focused on regular full-spherical sampling grids. For irregular grids, it remains unclear up to which spatial order meaningful SH coefficients can be calculated and how the resulting interpolation error compares to regular grids. This study investigates SH interpolation of selected irregular grids obtained from HRTF measurements with an FBM system. Intending to derive general constraints for SH interpolation of irregular grids, the study analyzes how the variation of the SH order affects the interpolation results. Moreover, the study demonstrates the importance of Tikhonov regularization for SH interpolation, which is popular for solving ill-posed numerical problems associated with such irregular grids. As a key result, the study shows that the optimal SH order that minimizes the interpolation error depends mainly on the grid and the regularization strength but is almost independent of the selected HRTF set. Based on these results, the study proposes to determine the optimal SH order by minimizing the interpolation error of a reference HRTF set sampled on the sparse and irregular FBM grid. Finally, the study verifies the proposed method for estimating the optimal SH order by comparing interpolation results of irregular and equivalent regular grids, showing that the differences are small when the SH interpolation is optimally parameterized.
Changing our unsustainable linear water management pattern is necessary to face growing global water challenges. This article proposes an integrated framework to analyse and understand the role of different contextual conditions in the possible transition towards water circularity. Our framework combines a systematic multi-level perspective to explore the water system and the institutional work theory for technology legitimation. The framework consists of the following stages: (1) describing and understanding the water context, (2) assessment of the selected technologies’ circularity level, (3) assessment of the alternative circular technologies’ legitimacy, and (4) identification of the legitimation actions to support the upscale of alternative circular technologies. The practical applicability of the integrated assessment framework and its four assessment stages was demonstrated in the exploration of circular water technologies for the horticulture sector in Westland, the Netherlands. The results revealed the conditions that hinder or enable the legitimation of the circular water technologies, such as political environmentalism, trust in water governing authorities, and technical, financial, and knowledge capabilities.
Die Dimensionierung von thermischen Speichern in der Gebäudetechnik bezieht sich häufig auf die Trinkwassererwärmung mit der DIN 4708. Dabei werden in der Regel die Bedarfe der Nutzer zur Auslegung herangezogen. Bekannt ist das Summenlinienverfahren und der daraus resultierende Beitrag des Wärmeerzeugers. Bei Pufferspeichern wird dagegen unter-schieden in welcher Kombination von Speicher und Wärmerzeuger dieser eingesetzt werden soll und es kommt häufig zu Größenschätzungen und Auslegungen mit Richtwerten. Daneben bieten zahlreiche Herstellern Auslegungsprogramme, die immer auf den Spitzenbedarf des Gebäudes ausgelegt sind.
In diesem Beitrag wird eine Methode vorgestellt, die den thermischen Speicher als zweiten Wärmeversorger im Gebäude betrachtet, der zusammen mit diesem die Versorgung über-nimmt. Damit wird die Speicherauslegung mit der Wärmeerzeugerleistung verknüpft. Aus-gleichend über eine bestimmte Zeitperiode (24 h) mit Phasen hohen und niedrigen Bedarfs übernehmen der Wärmeerzeuger und der Speicher gemeinsam die Versorgung. Da die Wärmeversorgung eines Gebäudes in erster Linie von der Außenlufttemperatur abhängt, wird hier ein Verfahren auf dieser Basis vorgestellt, welches eine einfache Berechnung des Wärmeinhalts eines Speichers ermöglicht.
Das Paper entwickelt ein Modell, das für die berufliche Bildung ausführt, welche Bedingungen und strukturellen Voraussetzungen für inklusives Lehren und Lernen zu betrachten und welche personalen Kompetenzen auszubilden sind.
Es bietet einen Überblick über bisherige Forschungsarbeiten, die Erfordernisse und Gelingensbedingungen für inklusives Lehren und Lernen in Bildungskontexten be- leuchten. Es reflektiert, dass bislang kein Modell für eine „Inklusionskompetenz“ existiert, obwohl für die Etablierung inklusiver Lernsettings eine Perspektive auf das inklusive Handeln sowohl von Lehrenden als auch von Lernenden notwendig scheint und dafür gewisse Kompetenzen unabdingbar scheinen. Daher wird der Kompetenzbegriff im Kontext inklusiven Lernens kritisch beleuchtet. Es wird herausgearbeitet, warum es zwar für Schulungszwecke notwendig ist, dass ein „irgendwie“ inklusionsförderliches Lehren spezifiziert wird. Es erläutert jedoch, warum die Vorstellung einer fest definierten „Inklusionskompetenz“ zu eng ist für die viele inklusiven Momente, die es zu berücksichtigen gilt. Stattdessen sprechen wir von „inklusionsbezogenen Kompetenzen und ihrer Rahmenbedingungen“, um die Notwendigkeit aufzuzeigen, alle im Kontext von Lehren und Lernen benötigten Kompetenzen mit einer Perspektive auf Inklusionsförderlichkeit zu beleuchten und beispielhaft Bereiche aufzuzeigen, inwiefern inklusiv gehandelt werden kann. Dieses persönliche Handeln erfordert aber Rahmenbedingungen. Als Grundlagen für ein inklusionsförderliches Handeln von Personen werden erforderliche Rahmenbedingungen und Strukturen fokussiert und zusammengeführt.
Das vorliegend entwickelte „Modell inklusionsbezogener Kompetenzen und ihrer Rahmenbedingungen“
1. beschreibt und rahmt kompetenzbezogenes Handeln von Personen (Lehrenden und Lernenden) in Bildungseinrichtungen
2. und strukturiert drei Ebenen von Rahmenbedingungen für personales inklusives Handeln: Die Ebene der Kulturen, der Strukturen und der Praktiken.
Das Modell (vgl. Kapitel 3) kann als Grundlage für Schulungen genutzt werden.
Electroplating generates high volumes of rinse water that is contaminated with heavy metals. This study presents an approach for direct metal recovery and recycling from simulated rinse water, made up of an electroplating electrolyte used in industry, using reverse osmosis (RO). To simulate the real industrial application, the process was examined at various permeate fluxes, ranging from 3.75 to 30 L·m−2·h−1 and hydraulic pressures up to 80 bar. Although permeance decreased significantly with increasing water recovery, rejections of up to 93.8% for boric acid, >99.9% for chromium and 99.6% for sulfate were observed. The final RO retentate contained 8.40 g/L chromium and was directly used in Hull cell electroplating tests. It was possible to deposit cold-hued chromium layers under a wide range of relevant current densities, demonstrating the reusability of the concentrate of the rinsing water obtained by RO.
Resilience in the urban context can be described as a continuum of absorptive, adaptive, and transformative capacities. The need to move toward a sustainable future and bounce forward after any disruption has led recent urban resilience initiatives to engage with the concept of transformative resilience when and where conventional and top-down resilience initiatives are less likely to deliver effective strategies, plans, and implementable actions. Transformative resilience pathways emphasize the importance of reflexive governance, inclusive co-creation of knowledge, innovative and collaborative learning, and self-organizing processes. To support these transformative pathways, considering techno-social co-evolution and digital transformation, using new data sources such as Volunteered Geographic Information (VGI) and crowdsourcing are being promoted. However, a literature review on VGI and transformative resilience reveals that a comprehensive understanding of the complexities and capacities of utilizing VGI for transformative resilience is lacking. Therefore, based on a qualitative content analysis of available resources, this paper explores the key aspects of using VGI for transformative resilience and proposes a comprehensive framework structured around the identified legal, institutional, social, economic, and technical aspects to formalize the process of adopting VGI in transformative resilience initiatives.
Despite intensive research over the last three decades, it has not yet been possible to bring an effective vaccine against human immunodeficiency virus (HIV) and the resulting acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) to market. Virus-like particles (VLP) are a promising approach for efficient and effective vaccination and could play an important role in the fight against HIV. For example, HEK293 (human embryo kidney) cells can be used to produce virus-like particles. In this context, given the quality-by-design (QbD) concept for manufacturing, a digital twin is of great importance for the production of HIV-Gag-formed VLPs. In this work, a dynamic metabolic model for the production of HIV-Gag VLPs was developed and validated. The model can represent the VLP production as well as the consumption or formation of all important substrates and metabolites. Thus, in combination with already described process analytical technology (PAT) methods, the final step towards the implementation of a digital twin for process development and design, as well as process automation, was completed.
Diese Thesis befasst sich mit der Frage, in welcher Art und Weise sich das deutsche Feuerwehrwesen verändern und anpassen muss, um den abwehrenden Brandschutz nachhaltig sicherzustellen.
Ausgangspunkt ist die Problemstellung, dass einige Freiwillige Feuerwehren besonders tagsüber und vornehmlich im ländlichen Räumen nicht mehr den gesetzlichen Schutzzielen und Anforderungen entsprechen können. Um dieser Frage nachgehen zu können, ist die Methode des Benchmarkings auf Gefahrenabwehrsysteme adaptiert worden. Da die Forschungen innerhalb des deutschen Feuerwehrwesens nicht zielführend waren, ist das Benchmarking international und organisationsvergleichend ausgerichtet worden. Die Niederlande konnte als Vergleichspartner konstatiert werden, weil diese eine große kulturelle Ähnlichkeit zum deutschen Feuerwehrwesen aufweist und regionalisiert agiert. Das Merkmal der Regionalisierung stellte sich im europäischen Raum als eine vielversprechende Variante der Organisationsgestaltung heraus.
Der Benchmarkingprozess ist morphologisch beibehalten worden. Die Analysen, Vergleiche und Bewertung erfolgten nach Vorbild der Organisationsanalyse nach den Ausführungen von Wenger, Thom und Ritz, welche in das Benchmarking implementiert wurden. Diese Vorgehensweise stellte sich als erfolgreich heraus.
Die Verbesserungs- und Handlungsoptionen für das deutsche Feuerwehrwesen aus dem Benchmarking mit den Niederlanden sind folgende:
• Bündelung und Verknüpfung von Gefahrenabwehraufgaben in
regionalen Strukturen sowie die Regionalisierung der
Feuerwehren
• Anpassung der Schutzziele und Hilfsfristen an
Effizienzkriterien und Risiko unter der Bedingung weiterer
einhergehender Maßnahmen (Wandel von einer
strukturqualitätsorientierten hinzu einer
prozessqualitätsorientierten Philosophie)
o Standardisierung der Ausbildung aller
Feuerwehrdienstleistenden (in Modulen) und I
Intensivierung der ehrenamtlichen Ausbildung
o Festlegen der Staffel als Standardeinheit
o Einführung von Zwischenebenen zwischen
freiwilliger/zufälliger und beruflicher/sicherer
Verfügbarkeit
o Vergütung von arbeitsverhältnisähnlichen Dienstzeiten
o Reduzierung der Fahrzeugvielfalt
o Risikoorientierente und regionalstrukturierte
Fahrzeugvorhaltung
o Objektbezogene Risikoanalyse
o Einführung eines Qualitätsmanagementsystems und eines
standardisierten Controllings
o Transparenz- und Einbindungsstrategie mit der
Öffentlichkeit verfolgen
Weitere Maßnahmen, die sich zwar im heutigen Feuerwehrsystem umsetzen ließen und die Effektivität und Effizienz steigern würden, aber nicht das Problem der nicht erreichbaren Schutzziele beheben könnten, sind Maßnahmen wie die Etablierung des Krisenmanagements, die wissenschaftliche Erschließung des Feuerwehrwesens, die Bündelung rückwärtiger Tätigkeiten oder die Weiterentwicklung des Führungssystems hinsichtlich mehrstufiger Skalierbarkeit sowie wirkungsvoller und interdisziplinärer Zusammenarbeit.
Lihong Wang reported on the rapid expansion of Chinese Online Insurance. With the ongoing lifestyle and demographic changes, online insurance is becoming one of China's key distributional and operational business models. More than 140 Chinese insurance companies had launched an online business by 2021, with a total premium of 298 billion Yuan (US$45 billion) or 6% of the industry total. Over 7741 enterprises are registered and involved in online insurance. Despite ongoing pandemic issues and lockdowns, online insurance became the accelerators for premium growth in China, especially in the life and health insurance sectors. While the opportunities are enormous, online insurers are facing a number of challenges, such as tightening regulations, a shortage of competent advisors, rising fraud and global recessions. With over 900 million mobile users in China and a population that is ageing and witnessing a reduction in fertility, online insurance will keep growing.
Cloud Computing ist der zentrale Faktor zur Beschleunigung der Digitalisierung in Deutschland und wird in den kommenden Jahren eine wichtige Rolle in jedem deutschen Unternehmen spielen. Für Unternehmen wird es dabei um die Umsetzung von
Cloud-Strategien und die praktische Einbindung in die täglichen Betriebsprozesse gehen. Zusätzlich müssen Unternehmen ihre bestehende Datenlandschaft in moderne Architekturen zum Datenmanagement in die Cloud migrieren. Dabei können Unternehmen auf eine Vielzahl an unterschiedlichen unternehmensweiten Datenarchitekturen
zurückgreifen. Die vorliegende Masterarbeit gibt eine Einführung in die aktuelle Entwicklung von Cloud Computing und erläutert, mit Data Fabric, Data Lakehouse und Data Mesh, drei unternehmensweite Datenarchitekturen für die Cloud. Data Fabric, Data Lakehouse und Data Mesh bilden dabei aktuell die modernsten Konzepte für unternehmensweite Datenarchitekturen. Zusätzlich werden ein Data Lakehouse und ein Data Mesh in einer ausgewählten Cloud-Umgebungen entworfen, prototypisch aufgebaut und praktisch analysiert. Ziel der Masterarbeit ist es, die unternehmensweiten Datenarchitekturen in der Cloud zu erläutern, konkrete technologische Architekturen zu entwerfen und entsprechende Hinweise zu Aufwandstreibern in Unternehmen zu identifizieren.
Due to the COVID-19 pandemic, university students worldwide have experienced drastic changes in their academic and social lives, with the rapid shift to online courses and contact restrictions being reported among the major stressors. In the present study, we aimed at examining students’ perceived stress over the course of the pandemic as well as individual psychological and social coping resources within the theoretical framework of the Transactional Model of Stress and Coping in the specific group of STEM students. In four cross-sectional studies with a total of 496 computer science students in Germany, we found that students reported significantly higher levels of perceived stress at both measurement time points in the second pandemic semester (October/November 2020; January/February 2021) as compared to the beginning of the first (April/May 2020), indicating that students rather became sensitized to the constant pandemic-related stress exposure than habituating to the “new normal”. Regarding students’ coping resources in the higher education context, we found that both high (a) academic self-efficacy and (b) academic online self-efficacy as well as low (c) perceived social and academic exclusion among fellow students significantly predicted lower levels of students’ (d) belonging uncertainty to their study program, which, in turn, predicted lower perceived stress at the beginning of the first pandemic semester. At the beginning of the second pandemic semester, we found that belonging uncertainty still significantly mediated the relationship between students’ academic self-efficacy and perceived stress. Students’ academic online self-efficacy, however, no longer predicted their uncertainty about belonging, but instead had a direct buffering effect on their perceived stress. Students’ perceived social and academic exclusion among fellow students only marginally predicted their belonging uncertainty and no longer predicted their perceived stress 6 months into the pandemic. We discuss the need and importance of assessing and monitoring students’ stress levels as well as faculty interventions to strengthen students’ individual psychological and social coping resources in light of the still ongoing pandemic.
Die Rückversicherungsbranche steht auch weiterhin vor großen Herausforderungen. So war das Jahr 2021 für die Rückversicherung insbesondere durch Naturkatastrophen-Schäden (Hurricane Ida, European Floods, etc.) sowie durch die Corona-Pandemie geprägt.
Die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung analysiert die aktuellen Entwicklungen des Rückversicherungsmarktes und begleitet diese gegebenenfalls durch Forschungsprojekte. Dabei verbindet die Forschungsstelle RV ihre Forschungsaktivitäten mit der Rückversicherungspraxis. Hiermit und mit Hilfe der Durchführung des jährlichen Kölner Rückversicherungs-Symposiums und der Jahrestagung des Förderkreises Rückversicherung wird ein bidirektionaler Wissenstransfer zwischen Theorie und Praxis betrieben.
Die Inhalte dieser beiden wissenschaftlichen Veranstaltungen sowie die bearbeiteten Forschungsprojekte fließen in die Lehre an dem Institut für Versicherungswesen ein und komplettieren so die praxisorientierte Ausbildung in dem Bereich der Rückversicherung.
In der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung sind derzeit zehn Mitarbeiter beschäftigt und zudem vier Professoren tätig. Dabei werden sämtliche Personal-, Sach- und Reisekosten vollständig aus Drittmitteln des Förderkreises Rückversicherung finanziert. Zu diesen Finanzierungen gehört unter anderem die Promotion von Herrn Frank Cremer.
Im Rahmen der 14. Jahrestagung 2021 des Förderkreises Rückversicherung wurde beschlossen, den gemeinnützigen Verein „Hilfe für Guinea e.V.“ finanziell zu unterstützen. Die Spende kommt dem Projekt La Lumière Scolaire zugute. Dieses Projekt finanziert den Schulbau und den laufenden Schulbetrieb für Kinder von Körper-behinderten und Obdachlosen in Guinea.
Die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung ist von der TH Köln als offizieller Forschungsschwerpunkt akkreditiert.
Das vorliegende Paper fasst die Erkenntnisse zum Einsatz von Video Content Marketing auf YouTube für Unternehmen zusammen.
Es basiert auf der Bachelorarbeit von Frau Ilknur Demiröz, die von August 2021 bis November 2021 von Prof. Dr. Monika Engelen und Prof. Dr. Torsten Klein betreut wurde. Neben theoreti-schen Betrachtungen und der Einordnung von YouTube in den Mediamix betrachtet die Bachelorarbeit strukturiert die Einsatzmöglichkeiten und mögliche Zielsetzungen von Video Content Marketing. Anhand einer qualitativen Inhaltsanalyse von Agenturempfehlungen konnten übergreifende Handlungsempfehlungen identifiziert werden.
Dieses Paper dient als Einstieg in das Grundverständnis von Video Content Marketing. Es zeigt die erste Schritte in YouTube für Unternehmen auf und leitet einige relevante Handlungsempfehlungen für Unternehmen ab.