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Die Nutzung von Gamification zur Verbesserung der User Experience - Marktanalyse & Designfaktoren (2020)

Braun, Oliver

User Experience beschreibt die Wahrnehmungen und Reaktionen Benutzender zu einem System. Es umfasst die Gedanken und Emotionen, die Benutzende vor, während und nach der Nutzung eines Systems erfahren. In einer Zeit in der es zahlreiche digitale Systeme und Alternativen auf dem Markt zur Verfügung stehen, können sich voranging Systeme mit einer guten User Experience durchsetzen. Demnach kann User Experience als messbarer Erfolgsfaktor gesehen werden und dieses Verständnis darüber ist erforderlich für das Treffen von Designentscheidungen. Ziel dieser Arbeit ist es Aspekte aus Gamification, die zu einer Verbesserung der User Experience eines Systems beitragen, zu identifizieren und darzustellen. Bei Gamification handelt es sich um einen Gestaltungsprozess, der auf den Erfahrungen und Techniken des Game Designs basiert und die Gefühle und Motivationen von Menschen anspricht. Zur Ermittlung dieser Faktoren wurden mittels Literatur von, unter anderem, Huizinga und Chou relevante Aspekte spielerischen Verhaltens und grundlegende menschliche Motivationen betrachtet. Diese Erkenntnisse wurden zur Analyse der auf, dem Markt befindlichen, Systeme KptnCook und TooGoodToGo angewandt um relevante Design Faktoren zu ermitteln und darzustellen. Es wurde festgestellt, dass User Experience ein dreidimensionales Konstrukt bestehend aus den Faktoren ease-of-use, joy-of-use und purpose-of-use darstellt. Durch die Einbringung von Aspekten aus Gamification in ein System kann dieses gezielt auf die Vermittlung der Faktoren joy-of-use und purpose-of-use gestaltet und optimiert werden. Auf dieser Grundlage ist es empfehlenswert Gamification bei der Gestaltung von Systemen zu beachten um menschlichen Motivationen zur Nutzung eines Systems anzusprechen. Durch die Gestaltung mit Gamification können Benutzererlebnisse angefertigt werden, die unterhaltsam sind und Benutzende zu einer langfristigen Verwendung des Systems motivieren.

Design Thinking als Vorgehensmodell für studentische Projekte (2020)

Kuntz, Clara

Projects in universities challenge the students in terms of organizing the project progress and coordinating team members. In order to cover the content of the courses in more depth and to prepare the students for their future employment the technical university of cologne (Campus Gummersbach) includes various team projects into its curriculum. Procedure models are helpful ways to structure the project tasks and ensure the communication between team members and stakeholders. The course Projectmanagement presents procedure models such as Waterfall Model, V-Model and Scrum that are mostly used in business context and software engineering. An agile procedure model that is not part of the curriculum is called Design Thinking. It is a suitable approach for student projects as it combines the requirement of an open mindset, a creative, experimental working method and an interdisciplinary toolbox. The objective of this thesis is to design a concept for a procedure model that is customized to students' needs. The growing practice of the design thinking method and other agile procedures within the business world, also increases the importance for students to apply of such models in preperation for professional work. To define the requirements for the recommended procedure model, the first step is to elaborate on the processes and challenges that are currently used in student projects. Then the procedure models Waterfall Model, V-Model and Scrum are presented and evaluated taking into account the students' preferences. Next, Design Thinking is presented structured into three parts: mindset, process and toolbox. The most suitable projects to apply this method are identified in the subsequent analysis. Finally, the most appropriate aspects of the presented procedure models as well as the Design Thinking processes are detected, framed and combined into a new procedure model. The new model is illustrated using a graphical representation and a corresponding explanation. It is clustered into the three fundamental project phases: Planning, Execution and Closure. The Planning phase forms the foundation for a well functioning team and successful project progress. Execution is based on the Design Thinking approach and integrates an iteration-loop formed by the subphases Exploration, Idea Generation, Prototyping, Test and Implementation. The final phase Closure is an incentive for a more creative approach to create final presentations. This model can be developed further and be used for example as a didactic instrument and as a link between the diverse disciplines in interdisciplinary projects across different universities. In this way students learn to apply agile procedures and work in interdisciplinary teams.

The role of urban wetlands in disaster prevention: the case of flood risk reduction in Bogota, Colombia (2020)

Pirazán Palomar, Laura Liseth

Wetlands offer different ecosystem services that contribute to human well-being (Kovács et al., 2015). According to the Ramsar Convention Secretariat (2018) wetland located in urban areas have been threatened by several activities such as drainage, pollution, encroachment, agriculture, among others. On the other hand, wetland degradation reduces the resilience of hazards like floods and storm surges (Kumar et al., 2017). For that reason, ecosystem-based disaster risk reduction (Eco-DRR) is an important strategy which enhances the conservation and restoration of ecosystems to reduce disaster risk aiming to sustainable development and resilience (Estrella & Saalismaa, 2013). Despite international recognition of the importance of wetlands, urban wetlands have diminished their capacity to cope with flood threats (Boyer and Polasky, 2006) due to the aforementioned human impacts. That is why this thesis aimed to identify the role of urban wetlands in Bogota, Colombia, that has an urban wetland complex that is recognised as a Ramsar site in 2018. However, wetlands in the city reduced its area from 50.000 hectares to less than 800, approximately, in less than 40 years, mainly because of urban expansion and encroachment (IDIGER, 2018). To achieve this objective, an analysis of the city’s risk management framework was conducted, as well as a stakeholder analysis based on semi-structured interviews and a spatial-temporal analysis for the period 1998-2017, for which the Jaboque wetland was used as a case study. This wetland is located near the Bogotá River and is in the area threatened by flooding. It was possible to determine that national and district policies on wetlands, biodiversity, and climate change adaptation address some ecosystem functions. Still, disaster risk reduction is not strongly linked to them. Thus, based on the case study, the wetlands in Bogota have not played a decisive role in flood risk management in the city.

Anwendung der Methoden und Modelle der Zeitreihenanalyse auf die stündliche Einsatznachfrage im Kölner Rettungsdienst (2020)

Teichmann, Luis

In nahezu jedem Rettungsdienstbereich lässt sich ein Anstieg an Notfalleinsätzen und damit einhergehend ein höherer Bedarf an Rettungsmitteln beobachten. Daraus resultieren Einsatzspitzen, die durch den Regelrettungsdienst nicht abgedeckt werden können, und es entsteht eine Unterdeckung. Dies wird auch als Risikofall bezeichnet und birgt die Gefahr, dass ein Rettungsmittel nicht innerhalb der vorgeschriebenen Hilfsfrist am Notfallort eintreffen kann. Um einen potenziellen Risikofall im Vorfeld absehen und einsatztaktische Ausgleichsmaßnahmen innerhalb eines Rettungsdienstbereiches ergreifen zu können, soll deshalb die Einsatznachfrage in stündlicher Auflösung prognostiziert werden. Dazu wurde die Einsatz-Zeit-Reihe 2017 der hochfrequentierten Feuer- und Rettungswache 1 in der Kölner Innenstadt analysiert und ein saisonales ARIMA-Modell sowie ein Erwartungswert-Modell auf die Einsatz-Zeit-Reihe des Folgejahres 2018 angewandt. Gezeigt werden konnte, dass sich die Einsatz-Zeit-Reihe mit einer mittleren absoluten Abweichung von etwas mehr als einem Einsatz prognostizieren lässt. Außerdem konnte mit einer Skalierung der Prognose über die Anzahl einsatzbereiter Rettungs-wagen jeder Risikofall in einem einwöchigen Anwendungstest vorhergesagt werden. Dabei zeigte sich, dass nicht die Prognosegüte in der Stunde der Einsatzspitze relevant ist, sondern die Prognosegüte in der Folgestunde. Die Prognosen haben somit, wenn sie skaliert werden, eine hohe einsatztaktische Relevanz und ermöglichen kurz-fristige Ausgleichsmaßnahmen im Tagesgang.

Self-Publishing und Grundlagen der erfolgreichen Vermarktung auf Amazon (2020)

Dambach, Christian ; Engelen, Monika

Das vorliegende Praxis Paper ist in zwei Bereiche aufgeteilt. Zunächst wird der Prozess zur Veröffentlichung eines Buchs über Amazon dargestellt, während im zweiten Teil Erkenntnisse über die allgemeinen Grundlagen des erfolgreichen Verkaufs auf Amazon zusammengefasst werden. Es basiert auf der Bachelorarbeit von Herrn Christian Dam-bach, die von Juli 2020 bis Oktober 2020 von Prof. Dr. Monika Engelen betreut wurde. Nach der Darstellung des Veröffentlichungsprozesses werden im weiteren Verlauf die Möglichkeiten der Suchmaschinenoptimierung auf der Produktseite gezeigt und die Suchmaschinenwerbung über Amazon Marketing Services (AMS) vorgestellt. Neben dem Controlling des Verkaufsverlaufs und des Kampagnenverlaufs, wird zunächst die Einrichtung einer Werbeanzeige erläutert und anschließend die verschiedenen Möglich-keiten der Optimierung dargestellt. Daraus werden dann allgemeine Erfolgsfaktoren für den Verkauf auf Amazon abgeleitet, die, über das Fallbeispiel hinaus, auf jegliche ange-botenen Produkte anwendbar sind.

Kollektive Interessensvertretung in der Sozialen Arbeit: Eine Analyse nach dem Machtressourcenansatz (2020)

Sebastian, Ulfik

Ausgangspunkt der vorliegenden Arbeit ist die Beobachtung, dass es durch Prozesse der Ökonomisierung und De-Professionalisierung im Sozialsektor zu einer wahrgenommenen Abwertung der professionseigenen Kompetenzen kommt und sich die Arbeitsbedingungen verschlechtern. Es fehlt jedoch die wahrnehmbare Gegenwehr durch die betroffenen Fachkräfte der Sozialen Arbeit. Diesem Widerspruch wird nachgespürt, indem auf ein Analyseinstrument der Gewerkschaftsforschung, den Machtressourcenansatz, zurückgegriffen wird. Mit der Untersuchung der strukturellen, organisatorischen, institutionellen und gesellschaftlichen Machtressourcen - als Grundlage für die kollektive Interessenvertretung von lohnabhängig Beschäftigten - sollen mögliche Besonderheiten aufgedeckt werden, die den beschriebenen Widerspruch erklärbar machen. Hierzu wird im ersten Kapitel der Begriff der kollektiven Interessenvertretung erläutert, indem unterschiedliche Formen von Interessen dargestellt und für die Soziale Arbeit spezifiziert werden. Interessenverbände, und im speziellen Gewerkschaften, werden als Zusammenschlüsse von Interessenträger*innen vorgestellt. Im zweiten Kapitel folgen die Beschreibung der Entwicklung des Machtressourcenansatzes und seiner Heuristik, sowie die Darstellung der vier Dimensionen von Lohnabhängigenmacht. Im dritten Kapitel werden die vier Dimensionen als Analyse-Schema auf die Kontexte Sozialer Arbeit übertragen.

Overcoming the problem of uncertain tracking errors in an AR navigation application (2020)

Scheibert, Oliver

This thesis proposes four different Augmented Reality (AR) display techniques that can overcome the problem of uncertain tracking errors. Where most other papers focus on limiting the amount of error that a user tracking system generates, this paper pro-poses visualizations that limit their impact instead. For this, four different display techniques have been developed and evaluated using criteria found in related literate. Two of the four proposed solutions consistently ranked better within these criteria. The first, Bending Words, uses a mix between spatially registered information and turn instructions to achieve that result. The second, WIM, mostly relies on context infor-mation of the building instead.

Selbstbestimmungsrechte von intergeschlechtlichen Kindern und Jugendlichen in Bezug auf geschlechtsverändernde medizinische Eingriffe (2020)

Wansing, Lena

Kinder, die mit Variationen der Geschlechtsmerkmale zur Welt kommen, werden in den ersten Lebensjahren häufig geschlechtsverändernden medizinischen Eingriffen unterzogen. Dabei wird die stellvertretende Einwilligung der Eltern als zulässig erachtet, um den medizinischen Eingriff zu legitimieren. Diese Maßnahmen stehen jedoch zunehmend in der Kritik und werden als Verstoß gegen die Selbstbestimmung von Kindern und Jugendlichen sowie als Verletzung wesentlicher Grund- und Menschenrechte gewertet. Obwohl sich aktuelle Empfehlungen und Leitlinien zunehmend an den Rechten und dem Wohl von intergeschlechtlichen Minderjährigen orientieren, ist die Anzahl der geschlechtsverändernden Eingriffe in den letzten Jahren dennoch relativ konstant geblieben. Hieraus ergibt sich ein aktueller Handlungsbedarf. In der vorliegenden Arbeit wird an den Rechten von intergeschlechtlichen Minderjährigen angeknüpft. Dabei liegt der Fokus auf den Selbstbestimmungsrechten von intergeschlechtlichen Kindern und Jugendlichen. In der Literatur ist umstritten, inwiefern Minderjährigen eigene Selbstbestimmungsrechte zustehen und sie diese selbst ausüben können. Im Rahmen der Masterarbeit wird daher zunächst erarbeitet, in welchem Verhältnis Elternrechte und Selbstbestimmungsrechte von intergeschlechtlichen Minderjährigen im aktuellen Familienrecht stehen. Daraus wird abgeleitet, welche Möglichkeiten und Grenzen der Selbstbestimmung und Stellvertretung bei geschlechtsverändernden medizinischen Eingriffen bestehen. Hierbei zeigt sich, dass gerade nicht medizinisch indizierte Eingriffe, die auf eine „Angleichung“ des Geschlechts an bestehende Geschlechternormen ausgerichtet sind, gegen das Kindeswohl sowie Grundrechte verstoßen und Minderjährigen wesentliche Möglichkeiten für eine selbstbestimmte Lebensführung nehmen. Wirksame familienrechtliche Schutzmöglichkeiten bestehen jedoch nicht. Als Perspektive wird daher ein Gesetzesentwurf des Deutschen Instituts für Menschenrechte auf seinen Schutzgehalt für intergeschlechtliche Minderjährige untersucht. Neben wenigen Kritikpunkten zeigt sich, dass das „Geschlechtervielfaltsgesetz“ zum Schutz und zur Selbstbestimmung intergeschlechtlicher Minderjähriger beitragen könnte. Ergänzend zu einer gesetzlichen Klarstellung, ist jedoch auch Beratung und Unterstützung für intergeschlechtliche Kinder, Jugendliche und ihre Eltern erforderlich. Aus diesem Grund werden Möglichkeiten der Sozialen Arbeit zur Förderung geschlechtlicher Vielfalt entwickelt und Beratungs- und Unterstützungsansätze dargestellt. Insgesamt zeigt sich jedoch, dass auch ein gesellschaftliches Umdenken notwendig ist, um intergeschlechtlichen Menschen Selbstbestimmung über ihren Körper und die eigene geschlechtliche Identität zu ermöglichen.

Influencer Marketing: Ein praktischer Leitfaden für Startups (2020)

Mestiri, Bilel ; Engelen, Monika

Das vorliegende Paper fasst die Erkenntnisse zum Einsatz von Influencer Marketing generell und besonders für Startups zusammen. Es basiert auf der Bachelorarbeit von Herr Bilel Mestiri, der von November 2019 bis Februar 2020 von Prof. Dr. Monika Engelen und Prof. Dr. Christina Werner betreut wurde. Neben einer Recherche der grundlegenden Theorie und den daraus gewonnen Erkenntnissen wurde unter Literaturbezug ein Leitfaden erstellt. Dieses Paper soll als Einstieg in das Thema Influencer Marketing sowie als Orientierungshilfe für den Einsatz von Influencer Marketing für Startups dienen.

Einkauf 4.0 – Möglichkeiten und Herausforderungen der Digitalisierung im Einkauf (2020)

Blechmann, Johannes ; Engelen, Monika

Das vorliegende Paper beschreibt die im Rahmen von Industrie 4.0 als Einkauf 4.0 be-zeichnete Digitalisierung der Einkaufsfunktion. Neben einer grundlegenden Einführung zu Industrie 4.0 und den Haupttreiber stellt das Paper die Auswirkungen der Digitalisie-rung auf den Einkauf vor. Es werden generell die Möglichkeiten, Einkaufsfunktionen zu digitalisieren, eine Aus-wahl an Studien zu Kosteneinsparungen und der aktuelle Stand der Umsetzung bei Un-ternehmen dargestellt sowie die Erkenntnisse zum Einsatz von Digitalisierung im Ein-kauf zusammengefasst. Das Praxis Paper basiert auf der Bachelorarbeit von Johannes Blechmann, die von No-vember 2019 bis Februar 2020 von Prof. Dr. Monika Engelen (TH Köln) und Sven Düs-ter (VOSS Automotive GmbH) betreut wurde.

Anne Will im Kontext einer globalen Krise: Beobachtungen eines Sendeformats (2020)

Kasthold, Carolin

In dieser Arbeit wurden anhand von vier Sendungen während der Corona-Krise und einer kurz zuvor ausgestrahlten Ausgabe der Polit-Talkshow "Anne Will" einige Veränderungen des Formats im Zuge der Pandemie beobachtet und eingeordnet.

Quantification of the ecosystem function pest control: assessing predation rates of artificial caterpillars by birds in secondary forest fragments within a peri-urban area in southeastern Brazil (2020)

Wild, Clara Mila

Urbanization processes are one of the main factors for habitat loss and fragmentation, driving global biodiversity loss and species extinction. The neotropical Atlantic forest in Brazil is considered a global key biodiversity hotspot and used to be one of the most extensive forests of the Americas. Due to substantial deforestation over centuries, its landscape was transformed into a mosaic of small forest fragments surrounded by a predominantly agricultural matrix. Urban expansion and rural urbanization have created peri-urban zones, which still can harbor natural habitat remnants, contributing to biological diversity and thus providing essential ecosystem services to urban and rural areas. The maintenance of such ecosystem services requires an understanding of the ecological processes in the ecosystem. A prerequisite for such an in-depth insight is the quantification of the underlying ecosystem functions. The ecosystem function pest control, a trophic interaction between insectivorous birds and herbivorous arthropods, was quantified in an empirical study using artificial caterpillars as prey models. This technique allows the identification of predator groups and the assessment of their predation rates. A total of 888 plasticine caterpillars were distributed at eight sites in secondary forest fragments surrounding the university campus of the federal university of São Carlos (UFScar) in peri-urban Sorocaba, southeastern Brazil. In sixteen point counts, 72 insect-eating birds, belonging to 19 species, were identified as possible artificial caterpillar attackers. Local habitat variables were measured to describe the forest vegetation structure and the landscape context. The study aimed to assess which structural components of the forest fragments, together with the recorded bird community variables (abundance, richness, αdiversity), best explain the estimated predation rates by birds. The mean predation rate for birds was 8.25 ± 6.3 % for a reference period of eight days, representing the first quantification of the ecosystem function pest control for the study area. The three treatments of caterpillar placement heights (ground, stem: 0.5 -1.0 m, leaf: 1.5 - 2.0 m) were the best and only estimator to explain bird predation rates. The little dense understory and ground vegetation might have facilitated the accessibility of artificial caterpillars, especially for carnivorous arthropods and birds. The detected contrast in their foraging and predation patterns suggests that arthropods and birds complement each other in their function of pest control. Bird predation rates were found to be negatively related to the vegetation structure. Thus, more open habitats, with less understory and low tree density, but high canopy cover and including dead trees were correlated with the highest predation rates and also exhibited more specialized forest-dependent bird species. This study confirms the importance of the maintenance of forest fragments in peri-urban areas, even if they are small, to preserve forest-associated birds, to contribute to the biological diversity on a broader scale, and to prevent the loss of ecosystem functions and services, mitigating some of the adverse effects of urbanization. Further investigation of the effect among the three treatments of caterpillar placement on the predation rates is encouraged, including comparative studies among different habitat types. For future studies, it is recommended to model the avian community variables with the vegetation structure measures to predict habitat preferences of insectivorous birds. Therefore, the sampling of more units and on a bigger scale, including over a more extended period, is necessary to improve the robustness of the results, which could provide the basis for a monetary analysis of the ecosystem service pest control by birds.

The Pacuare Reserve Landscape: land cover change and implications for biodiversity conservation in Costa Rica (2020)

Rodríguez Zumbado, José Andrés

Habitat loss due to land use and land cover change (LUCC) has been identified as the main cause of global environmental change, responsible for biodiversity decline and the deterioration of ecological processes. Habitat loss and fragmentation have been driven by processes of LUCC such as deforestation, agricultural expansion and intensification, urbanization, and globalization. The objective of this research was to determine the effects of LUCC on the process of habitat loss and the patterns of fragmentation in the surrounding landscape of the Pacuare Reserve (PR) in the Caribbean lowlands of Costa Rica. The PR is a protected area of 800 ha surrounded by an agricultural landscape with a history of over 150 years of bananas monocultures. Landsat satellite images from 1978 to 2020 were used to conduct a temporal analysis of LUCC around the PR. Patterns of change were explored using landscape metrics from the land classification images. To explore potential connectivity routes, the least cost path analysis was used to connect the PR to other protected areas. Overall, forest cover decreased in the study area at a rate of -4.8% per year during the period of 1992-1997. In the year 2001 it reached its lowest cover and then increased at a mean annual rate of 1.6%. A mean overall accuracy of 92% was obtained for the land classification process. A clear fragmentation process was observed, as shown by a decreased in forest mean patch area and largest patch index and by the increase in patch density. Although forest cover increased in the last decade, fragmentation metrics suggest this recover happened in a spatially scattered manner, due to agricultural land abandonment. Connectivity maps showed the importance of forest fragments and of the already established biological corridors for the movement of species to and from the PR, however it also evidenced the lack of connectivity between the coastal forest fragments and further inside the country located protected areas, as well as the need to promote reforestation projects, particularly between fragments of the corridors identified.

Resilience: On‐going wave or subsiding trend in flood risk research and practice? (2019)

Fekete, Alexander ; Hartmann, Thomas ; Jüpner, Robert

Resilience in relation to flood risk management (FRM) is not a new concept, yet parts of the FRM community are still struggling to apply it. The main challenge this study addresses is the question as to whether parts of the FRM community should still adopt, or rather “leap‐frog,” resilience. The main purpose is to evaluate whether resilience is a still on‐going trend or, already subsiding. Research suggests that resilience is an on‐going trend that connects research and policy and has gained international recognition as expressed by international guidelines and bodies promoting its research but also its operationalization. Academic literature in the area of FRM also shows a significant continuing development. Resilience enables to analyze dynamics and transformations of riverine areas, or coastal zones in connection to an integrated social‐environmental system approach with more emphasis and conceptual basis than previous concepts. Resilience is more than a short‐lived notion and it appears that FRM researchers cannot avoid addressing it. Resilience often is a convergence of ideas and mainstreaming of efforts, which in many venues is absolutely necessary and can help, for example, to decrease silo‐thinking. But as academics, we have a mandate to remain skeptical and remain on the look‐out for novel ideas, too. This article is categorized under: Engineering Water > Planning Water

Microbial Synthesis of Nonionic Long‐Chain Sophorolipid Emulsifiers Obtained from Fatty Alcohol and Mixed Lipid Feeding (2020)

Zerhusen, Christian ; Bollmann, Timo ; Gödderz, Andreas ; Fleischer, Peter ; Glüsen, Birgit ; Schörken, Ulrich

Starmerella bombicola is known to produce sub‐terminally hydroxylated lactonic sophorolipids (SLs), while Candida kuoi synthesizes acidic open chain SLs with terminally hydroxylated fatty acids. Upon feeding glucose and fatty alcohols both strains form long‐chain nonionic SLs. According to structure elucidation the SLs consist of a hydroxylated fatty acid esterified with fatty alcohol and linked via a glycoside bond to the diacetylated sophorose unit. Palmityl, stearyl, and oleyl alcohols lead to products with lipid chain lengths of C32 or C36. Oleyl alcohol is the preferred substrate leading to 45 g L−1 of the double unsaturated C36 SL with S. bombicola and 20 g L−1 with C. kuoi. Scale up from shake flask to 1.5 L fermentations is possible and 65 g L−1 long‐chain SLs are obtained with S. bombicola within 7 days. Mixed feeding of oleic acid and a variety of fatty alcohols leads to new long‐chain SLs. In the presence of oleic acid the yeasts do not oxidize the fatty alcohol and thus the production of biosurfactants with tailored chain length is possible. The long‐chain SLs show good emulsification ability of water/paraffin oil mixtures at low energy input and reduced interfacial tension significantly. Practical Applications: Sophorolipids are produced by fermentation on industrial scale focusing on cleaning and detergent applications. Mainly lactonic or anionic open‐chain forms are used today. The new long‐chain SLs presented in this manuscript are accessible with existing production technology and can be produced with high titers from cost‐efficient renewable raw materials. In contrast to the commercial products the long‐chain SLs are more hydrophobic and exhibit a strong emulsification behavior. Therefore they have the potential to broaden the application range of SLs in future. They may be useful as novel emulsifiers for cosmetic creams and lotions, pharmaceutical ointments and food products or may find application in oil spill remediation.

Laboratory and field investigations on freeze and gravity core sampling and assessment of coring disturbances with implications on gas bubble characterization† (2019)

Dück, Yannick ; Lorke, Andreas ; Jokiel, Christian ; Gierse, Johannes

The quantification of greenhouse gas emissions from aquatic ecosystems requires knowledge about the spatial and temporal dynamics of free gas in sediments. Freezing the sediment in situ offers a promising method for obtaining gas‐bearing sediment samples, unaffected by changes in hydrostatic pressure and sample temperature during core withdrawal and subsequent analysis. This article presents a novel freeze coring technique to preserve the in situ stratigraphy and gas bubble characteristics. Nondestructive X‐ray computed tomography (CT) scans were used to identify and characterize coring disturbances of gravity and freeze cores associated with gassy sediment, as well as the effect of the freezing process on the gas bubble characteristics. Real‐time X‐ray CT scans were conducted to visualize the progression of the freezing process. Additional experiments were conducted to determine the freezing rate to assess the probability of sediment particle/bubble migration, and gas bubble nucleation at the phase transition of pore water to ice. The performance of the freeze coring technique was evaluated under field conditions in Olsberg and Urft Reservoir (Germany). The results demonstrate the capability of the freeze coring technique for the preservation of gas‐bearing sediments and the analysis of gas bubble distribution pattern in both reservoirs. Nevertheless, the obtained cores showed that nearly all gravity and freeze cores show some degree of coring disturbances.

Flexible Methane Production Using a Proportional Integral Controller with Simulation‐Based Soft Sensor (2019)

Raeyatdoost, Niloofar ; Eccleston, Robin ; Wolf, Christian

Anaerobic digestion plants have the potential to produce biogas on demand to help balance renewable energy production and energy demand by consumers. A proportional integral (PI) controller is constructed and tuned with a novel tuning method to control biogas production in an optimal manner. In this approach, the proportional part of the controller is a function of the feeding rate and system's degree of stability. To estimate the degree of stability, a simulation‐based soft sensor is developed. By means of the PI controller, the requirement for gas storage capacity of the digester is reduced by approximately 30 % compared to a constant, continuous feeding regime of the digester.

Effects of Eco-labels on Consumer Intentions to Purchase Sustainable Food within the Student Community of Cologne (2020)

Quintero Vargas, Tania Berenice

This research analyzes the effects that eco-labels have on the demand for organic (Bio) and Fairtrade (FT) food products. The thesis also discusses the individual determinants and motivations behind those effects. The analysis builds on data obtained from a self-programmed and self-conducted survey, with a sample of 869 students from different universities of Cologne, Germany. The Bio/FT preference is measured experimentally by randomly assigning individuals to treatment and control groups. The experiment simulates life decisions using actual pictures and prices of four products: packed and processed spaghetti, fresh tomatoes, packed raw meat, and packed orange juice. The existence, size, and direction of statistically significant eco-label effects were obtained with two sample tests of proportions. The results prove that the FT label has a positive differential effect on consumer’s demand. The presence of the FT label makes the purchase of this juice 9.1% higher than other juices not labeled as FT. This finding confirms the hypothesis that eco-labels have a positive effect on sustainable consumption. A surprising finding is that the presence of the Bio label lowers the purchase of organic pasta and tomatoes 7.7% and 9.4% respectively. This finding is interesting because it suggests that Bio labels are not driving the demand for sustainable tomatoes or pasta for this population. Regional and cheaper alternatives are preferred by consumers in this cases. The motivations behind consumer choices of different options were thoroughly analyzed. Binomial logistic regressions and qualitative text analysis show that the variance in the intention to consume eco-labeled food is explained mainly by price concerns and attitudes about value for money, but also by the influence of life partners as shopping referents, and the perceived behavioral controls of time and ability to monitor compliance of label standards, thus trust them. The final remarks support the use of the Fairtrade eco-label as a market-based instrument to guide sustainable food consumption among young adults in this context, and propose changes that could make the Bio label more attractive for the targeted population. The thesis demonstrates which individual factors should be inevitably considered when implementing labeling to foster sustainable consumption. Hence, it is useful for evaluations of public and private certification schemes, and for companies that support sustainable food markets. Projects looking to understand and drive sustainable production and consumption decisions should consider this reading.

Automatische Bewertung von Codequalität innerhalb eines Code Reviews (2020)

Lemke, Sascha

Eine gängige Form der Qualitätskontrolle von Quellcode sind Code Reviews. Der Fokus von Code Reviews liegt allerdings oft auf syntaktischer Analyse, wodurch weniger Zeit für eine semantische Überprüfung bleibt und zusätzliche Kosten verursacht werden. Code Reviews lassen sich zwar teilweise durch "Linter" automatisieren, dennoch können sie nur syntaktische Fehlermuster identifizieren, welche vorher definiert wurden. Zudem kann ein Linter nur darauf hinweisen, dass möglicherweise ein Fehler vorliegt, da die Fehler nicht durch logische Inferenz ermittelt werden. Die vorliegende Arbeit prüft, ob ein Deep Learning Modell den regelbasierten Ansatz von Lintern ablösen und die semantische Ebene erschließen kann. Dazu wurde eine Stichprobe von Java Methoden zusammengestellt und im Anschluss mit einem Supervised Learning Ansatz binär klassifiziert. Da die Analyse von Quellcode der Textanalyse stark ähnelt wird ein gängiger Ansatz für Textklassifikation verwendet. Dadurch kann gezeigt werden, dass eine Präzision von 85% bei der Erkennung von Quellcodeproblemen durch Deep Learning möglich ist.

Energiesprong - Betrachtung des ganzheitlichen Konzepts für serielles Sanieren unter den Rahmenbedingungen von Mehrfamilienhäusern (2020)

Beckmann, Max

Energiesprong (niederländisch für Energiesprung) ist ein innovatives Konzept für die energetische Sanierung von Wohngebäuden, das schnelle Umsetzung, Kostenreduktion, Nachhaltigkeit und Mieterfreundlichkeit verspricht. Energiesprong setzt auf industrielle Vorfertigung von Fassaden- und Dachelementen (serielle Sanierung) und den Einsatz von regenerativen Energien, um den sogenannten NetZero-Standard (entspricht dem Nullenergiehaus) zu erreichen. Ziel ist es, eine für alle Beteiligten attraktive Sanierung zu ermöglichen. Dies wird unter anderem über erheblich verkürzte Montagezeiten und warmmietenneutrale Refinanzierung angestrebt. Die dafür erforderlichen Kostensenkungen werden beim seriellen Sanieren durch die Automatisierung in der Produktion und Skaleneffekte in der Massenfertigung erreicht. Im Rahmen dieser Arbeit soll das Konzept Energiesprong hinsichtlich der Anwendung auf Mehrfamilienhäuser betrachtet und kritisch hinterfragt werden. Dazu werden zuvorderst die politischen und praktischen Gründe umrissen, die die Notwendigkeit und das Potenzial von innovativen Ansätzen darstellen. Im zweiten Kapitel wird das Energiesprong-Konzept detailliert erläutert; neben den Innovationen im Plan und Bauverfahren werden die Besonderheiten der Gebäudehülle, der Anlagentechnik und des Energiekonzepts beschrieben. Darüber hinaus werden wirtschaftliche Aspekte und die Rolle der verschiedenen Akteure umrissen. Aus der Beschreibung gehen eine Vielzahl an Vorteilen hervor, die Energiesprong gegenüber konventionellen Sanierungsverfahren verspricht. Anschließend werden einige Punkte dieser zentralen Versprechen diskutiert und eine Grundlage für die Entwicklung von Kriterien zukünftiger Evaluationen entwickelt.

Schlussbericht - Energetische Querschnittserhebung deutscher Theaterspielstätten und Monitoring Scharoun Theater Wolfsburg mit Schwerpunkt Komfortuntersuchung (2020)

Pape, Eva-Maria ; Reintsema, Jörg ; Paulukat, Carolin ; Meier-Wiedemann, Birgit

Die Bundesregierung hat sich verpflichtet, die Treibhausgasemissionen in den nächsten Jahren stark zu senken. Potentiale hierfür werden besonders im Gebäudesektor gesehen, da dieser einen hohen Anteil des Endenergieverbrauchs verursacht. Bisher lagen für den Gebäudetypus der „Theaterspielstätte“ im Gegensatz zu anderen Gebäudetypologien weder energetische Kennwerte noch Daten zum Raumkomfort vor. Im Rahmen einer deutschlandweiten Querschnittserhebung in 13 Theaterspielstätten über den Zeitraum von drei Wochen wurden sowohl Energieverbräuche mittels zerstörungsfrei installierter Messsensoren als auch Daten zum Raumkomfort durch den Einsatz eines Messtorsos auf Nutzerebene sowie einer parallelen Nutzerbefragung erfasst, ausgewertet und analysiert. Anhand dieser Daten wurden charakteristische Kennwerte gebildet und ein Benchmarking erstellt. Darüber hinaus konnte der Energieverbrauch mittels TEK-Tool rechnerisch auf Nutzungszonen und Gewerke verteilt werden, sodass ein Verständnis für die Struktur des Energieverbrauchs in Theaterspielstätten entwickelt wurde, auf Basis dessen die Abschätzung energetischer Einsparpotentiale möglich ist. Außerdem wurde durch ein einjähriges Intensivmonitoring im sanierten Scharoun Theater Wolfsburg exemplarisch das Einsparpotential durch Gebäudesanierungen und Anlagenoptimierungen von Theaterspielstätten messtechnisch erforscht. Die gemessenen Daten wurden dem Energieverbrauch vor der Sanierung sowie den Sanierungszielen gegenübergestellt und ebenso gegenüber den Kennwerten aus der Querschnittserhebung eingeordnet. Die Erkenntnisse über die Nutzungs- und Energieverbrauchsstruktur in Theaterspielstätten können zukünftig angewendet werden, um Energieverbräuche rechnerisch besser ermitteln zu können und um Ansatzpunkte zur Reduzierung des Energieverbrauchs zu identifizieren.

A Study of the Reinforcement Effect of MWCNTs onto Polyimide Flat Sheet Membranes (2020)

Sapalidis, Andreas A. ; Karantzis, Panagiotis I. ; Vairis, Achilles ; Nitodas, Stephanos F. ; Barbe, Stéphan ; Favvas, Evangelos P.

Polyimides rank among the most heat-resistant polymers and find application in a variety of fields, including transportation, electronics, and membrane technology. The aim of this work is to study the structural, thermal, mechanical, and gas permeation properties of polyimide based nanocomposite membranes in flat sheet configuration. For this purpose, numerous advanced techniques such as atomic force microscopy (AFM), SEM, TEM, TGA, FT-IR, tensile strength, elongation test, and gas permeability measurements were carried out. In particular, BTDA–TDI/MDI (P84) co-polyimide was used as the matrix of the studied membranes, whereas multi-wall carbon nanotubes were employed as filler material at concentrations of up to 5 wt.% All studied films were prepared by the dry-cast process resulting in non-porous films of about 30–50 μm of thickness. An optimum filler concentration of 2 wt.% was estimated. At this concentration, both thermal and mechanical properties of the prepared membranes were improved, and the highest gas permeability values were also obtained. Finally, gas permeability experiments were carried out at 25, 50, and 100 ◦C with seven different pure gases. The results revealed that the uniform carbon nanotubes dispersion lead to enhanced gas permeation properties.

„In einer eigenen Wohnung könnte ich sein, wer ich bin“ - zur Relevanz der Umsetzung des Rechts auf Wohnen Möglichkeiten und Herausforderungen des Housing First-Ansatzes im Kontext Wohnungslosigkeit (2020)

Joseph, Simone

Wohnungslosigkeit erweist sich in Deutschland als ein wachsendes soziales Problem. Nicht zuletzt aufgrund der zunehmenden Wohnungsknappheit vor allem in den Ballungszentren stellt dies das aktuelle Hilfesystem vor große Herausforderungen. Die wohnräumliche Exklusion führt für die Betroffenen nicht selten zu gesellschaftlicher bzw. sozialer Exklusion. Dies äußert sich auf verschiedenen Ebenen, beispielsweise durch abwertende oder kriminalisierende Betrachtungsweisen in der medialen Berichterstattung, anderen Formen der Diskriminierung bis hin zu verschiedenen Formen der Gewalt. Würdevoller Wohnraum besitzt eine zentrale Bedeutung als Schutz- und Rückzugsraum sowie als Ort, an dem Autonomie und Identität gelebt werden können. Das in den Menschenrechten verankerte Recht auf Wohnen wird jedoch häufig nur unzureichend oder gar nicht gewährleistet. In dieser Arbeit wird beleuchtet, wie sich die Folgen von Wohnungslosigkeit multidimensional auf die Betreffenden auswirken und welche vielfältigen Bedingungen und Faktoren dies beeinflussen. Die daraus resultierenden Aufgaben für Profession und Disziplin Soziale Arbeit werden in diesem Zusammenhang herausgearbeitet. Es wird diskutiert, inwiefern auch Professions-angehörige durch handlungsleitende Prinzipien zum Teil dazu beitragen, dass das Recht auf Wohnen nur unzureichend gewährleistet wird. Vor diesem Hintergrund wird der ursprünglich aus den USA stammende Housing-First-Ansatz samt seinen Herausforderungen vorgestellt und die Potenziale für die Adressat*innen und nicht zuletzt für die Umsetzung des Rechts auf Wohnen analysiert.

Kollektive Interessenvertretung in der Sozialen Arbeit. Eine Analyse nach dem Machtressourcenansatz (2020)

Ulfik, Sebastian

Ausgangspunkt der vorliegenden Arbeit ist die Beobachtung, dass es durch Prozesse der Ökonomisierung und De-Professionalisierung im Sozialsektor zu einer wahrgenommenen Abwertung der professionseigenen Kompetenzen kommt und sich die Arbeitsbedingungen verschlechtern. Es fehlt jedoch die wahrnehmbare Gegenwehr durch die betroffenen Fachkräfte der Sozialen Arbeit. Diesem Widerspruch wird nachgespürt, indem auf ein Analyseinstrument der Gewerkschaftsforschung, den Machtressourcenansatz, zurückgegriffen wird. Mit der Untersuchung der strukturellen, organisatorischen, institutionellen und gesellschaftlichen Machtressourcen - als Grundlage für die kollektive Interessenvertretung von lohnabhängig Beschäftigten - sollen mögliche Besonderheiten aufgedeckt werden, die den beschriebenen Widerspruch erklärbar machen. Hierzu wird im ersten Kapitel der Begriff der kollektiven Interessenvertretung erläutert, indem unterschiedliche Formen von Interessen dargestellt und für die Soziale Arbeit spezifiziert werden. Interessenverbände, und im speziellen Gewerkschaften, werden als Zusammenschlüsse von Interessenträger*innen vorgestellt. Im zweiten Kapitel folgen die Beschreibung der Entwicklung des Machtressourcenansatzes und seiner Heuristik, sowie die Darstellung der vier Dimensionen von Lohnabhängigenmacht. Im dritten Kapitel werden die vier Dimensionen als Analyse-Schema auf die Kontexte Sozialer Arbeit übertragen.

Doing Justice - zur Praxis außerstrafrechtlicher Strategien der Konfliktbewältigung in linksautonomen Räumen (2020)

Rieger, Julia

Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit Strategien der außerstrafrechtlichen Konfliktbear- beitung in linksautonomen Räumen. Ausgehend von der Annahme, dass staatliche Strafe ein Instrument der Herrschaftsausübung darstellt und in Zeiten des Neoliberalismus die prekär gewordenen Grenzen der gesellschaftlichen Zugehörigkeit durch Kriminalisierung aufrechterhalten werden, sollen Alternativen zum hegemonialen Strafrechtssystem aufgezeigt werden. Das qualitative Forschungsdesign wurde unter Berücksichti-gung der Grundannahmen der Kritischen Kriminologie entwickelt. Durch den Konfliktbegriff wird sich von der Kategorie „Kriminalität“ mit den ihr inhärenten Zuschreibungen gelöst. Der Forschungsprozess basiert auf der Grounded Theory Methodologie. Auf der Grundlage teilnarrativer Interviews mit Aktivist*innen aus verschiedenen linksautonomen Räumen in Deutschland wird ein Modell entwickelt, welches den Prozess der selbstbestimmten Bearbeitung von konflikthaften Ereignissen im gewählten Forschungsfeld beschreibt. Dieses zeigt auf, dass eine Aneignung von Konflikten verstärkt durch einen hohen Grad der Verantwortungsübernahme stattfindet. In einem zirkulären Prozess werden hierbei in der Bearbeitung von Konflikten eigene Regeln und Werte entwickelt, welche sich wiederum auf den Umgang mit Konflikten auswirken. Die Ergebnisse der Forschung richten sich primär an Personen, welche in links-autonomen Räumen aktiv sind und dienen einem besseren Verständnis ihrer gelebten Praxis. Durch die kritische Reflexion, unter Berücksichtigung der Grundsätze von Transformative Justice und Community Accountability, werden zudem Perspektiven für eine mögliche Weiterentwicklung linksautonomer Ansätze zum Umgang mit Konflikten aufgezeigt.

Normative Normalität des Alltags. Diffuse Spannungen lebensweltorientierter Sozialer Arbeit (2020)

Schickschneit, Jerôme

Die Lebensweltorientierung nach Hans Thiersch stellt wohl eines der geläufigsten Theoriekonzepte im gegen- wärtigen Diskurs der Sozialen Arbeit dar. Mit ihr werden die (primär) bezugswissenschaftlich-entschlüsselten Termini ‚Lebenswelt‘ und ‚Alltag‘ als Orientierungspunkte für die Praxis sowie als Gegenstand für die wissenschaftliche Disziplin Sozialer Arbeit konstatiert; genauer noch: systemintern normativ aufgeladen. Insbe-sondere stützt sich das Theoriekonzept auf gesellschaftskritische Modernisierungserzählungen hinsichtlich spätkapitalistischer Entwicklungslinien und deren Einfluss auf das Individuum, die Gesellschaft und die vermeintlich dazwischenliegende Soziale Arbeit. Die angestrebte UmOrientierung soll die Soziale Arbeit aus ihren über-bürokratisierten und ökonomisierten Methoden- zwängen befreien, eine „ganzheitlichere“, also „professionell richtige“ Begegnung mit den Klient*innen ermöglichen und, im Zuge dessen, das Großprojekt sozialer Gerechtigkeit befördern. Die durchaus weitgefasste Argumentations- und Legitimationsstruktur, welche dem Theoriekonzept innewohnt, geht aus solch einer umfangreichen Integration von (vorerst) fach- fremden Begrifflichkeiten und Sinnzusammenhängen hervor, so dass der Versuch einen gänzlichen Überblick dessen zugewinnen, in diffuser Desorientierung enden kann. So pointiert Thiersch selbst, dass es notwendig sei, die Lebensweltorientierung „schwierig, kantig und sperrig“ zu halten (Thiersch 2015, S. 314). Will sich jene Soziale Arbeit jedoch auf einem dermaßen breiten Theorieboden begründen, ist es unabdingbar systematisch zu identifizieren, wo sich thematische Schnittmengen, Divergenzen oder Spannungen ergeben. Darüber hinaus muss sie ersichtlich machen, auf welche Weise diese entsprechend bearbeitet, entkoppelt oder weitergedacht werden. Hält sie Untersuchungen dieser Art nicht Stand, lässt dies semantische Verkürzungen, selbstaffirmative Positionsbestimmungen und ideologische Programmatik ver- muten, welche den wissenschaftlichen Gehalt des Theorie-konzepts in Frage stellen lassen würden. Die vorliegende Arbeit soll als ein kritischer explorations-versuch gelten, welcher das Ziel verfolgt, mögliche Diffusitäten herauszustellen und zu beleuchten. So wird sich insbe-sondere mit dem systematischen Weg auseinandergesetzt, welchen Thiersch einschlägt, um einen vermeintlichen Konnex bezugswissenschaftlicher Theoriebestandteile anzubieten, diesen im Diskurs Sozialen Arbeit brauchbar zu machen und ferner als grundlegendes, ‚orientierungs-würdiges‘ (normativ-aufgeladenes) Zentrum zu setzen.

Assessing Water Security in Water-Scarce Cities: Applying the Integrated Urban Water Security Index (IUWSI) in Madaba, Jordan (2020)

Aboelnga, Hassan Tolba ; El-Naser, Hazim ; Ribbe, Lars ; Frechen, Franz-Bernd

Water security is a major concern for water-scarce cities that face dynamic water challenges due to limited water supply, climate change and increasing water demand. Framing urban water security is challenging due to the complexity and uncertainties of the definitions and assessment frameworks concerning urban water security. Several studies have assessed water security by granting priority indicators equal weight without considering or adapting to the local conditions. This study develops a new urban water security assessment framework with application to the water-scarce city of Madaba, Jordan. The study applies the new assessment framework on the study area and measures urban water security using the integrated urban water security index (IUWSI) and the analytic hierarchy process (AHP) as a decision management tool to prioritise and distinguish indicators that affect the four dimensions of urban water security: drinking water, ecosystems, climate change and water-related hazards, and socioeconomic aspects (DECS). The integrated urban water security index (IUWSI) highlights the state of water security and intervention strategies in Madaba. The study reveals that urban water security in Madaba is satisfactory to meet basic needs, with shortcomings in some aspects of the DECS. However, Madaba faces poor security in terms of managing climate- and water-related risks. The IUWSI framework assists with a rational and evidence-based decision-making process, which is important for enhancing water resources management in water-scarce cities.

How Digital Strategy and Management Games Can Facilitate the Practice of Dynamic Decision-Making (2020)

Czauderna, André ; Budke, Alexandra

This paper examines how digital strategy and management games that have been initially designed for entertainment can facilitate the practice of dynamic decision-making. Based on a comparative qualitative analysis of 17 games—organized into categories derived from a conceptual model of decision-making design—this article illustrates two ways in which these games may be useful in supporting the learning of dynamic decision-making in educational practice: (1) Players must take over the role of a decider and solve situations in which players must pursue different conflicting goals by making a continuous series of decisions on a variety of actions and measures; (2) three of the features of the games are considered to structure players’ practice of decision-making and foster processes of learning through the curation of possible decisions, the offering of lucid feedback and the modification of time. This article also highlights the games’ shortcomings, from an educational perspective, as players’ decisions are restricted by the numbers of choices they can make within the game, and certain choices are rewarded more than others. An educational application of the games must, therefore, entail a critical reflection of players’ limited choices inside a necessarily biased system.

Digital Triplet Approach for Real-Time Monitoring and Control of an Elevator Security System (2020)

Gichane, Michael M. ; Byiringiro, Jean B. ; Chesang, Andrew K. ; Nyaga, Peterson M. ; Langat, Rogers K. ; Smajic, Hasan ; Kiiru, Consolata W.

As Digital Twins gain more traction and their adoption in industry increases, there is a need to integrate such technology with machine learning features to enhance functionality and enable decision making tasks. This has lead to the emergence of a concept known as Digital Triplet; an enhancement of Digital Twin technology through the addition of an ’intelligent activity layer’. This is a relatively new technology in Industrie 4.0 and research efforts are geared towards exploring its applicability, development and testing of means for implementation and quick adoption. This paper presents the design and implementation of a Digital Triplet for a three-floor elevator system. It demonstrates the integration of a machine learning (ML) object detection model and the system Digital Twin. This was done to introduce an additional security feature that enabled the system to make a decision, based on objects detected and take preliminary security measures. The virtual model was designed in Siemens NX and programmed via Total Integrated Automation (TIA) portal software. The corresponding physical model was fabricated and controlled using a Programmable Logic Controller (PLC) S7 1200. A control program was developed to mimic the general operations of a typical elevator system used in a commercial building setting. Communication, between the physical and virtual models, was enabled using the OPC-Unified Architecture (OPC-UA) protocol. Object recognition using “You only look once” (YOLOV3) based machine learning algorithm was incorporated. The Digital Triplet’s functionality was tested, ensuring the virtual system duplicated actual operations of the physical counterpart through the use of sensor data. Performance testing was done to determine the impact of the ML module on the real-time functionality aspect of the system. Experiment results showed the object recognition contributed an average of 1.083s to an overall signal travel time of 1.338 s.

Eucalyptus Kraft Lignin as an Additive Strongly Enhances the Mechanical Resistance of Tree-Leaf Pellets (2020)

Clavijo, Leonardo ; Zlatanovic, Slobodan ; Braun, Gerd ; Bongards, Michael ; Dieste, Andrés ; Barbe, Stéphan

Pelleted biomass has a low, uniform moisture content and can be handled and stored cheaply and safely. Pellets can be made of industrial waste, food waste, agricultural residues, energy crops, and virgin lumber. Despite their many desirable attributes, they cannot compete with fossil fuel sources because the process of densifying the biomass and the price of the raw materials make pellet production costly. Leaves collected from street sweeping are generally discarded in landfills, but they can potentially be valorized as a biofuel if they are pelleted. However, the lignin content in leaves is not high enough to ensure the physical stability of the pellets, so they break easily during storage and transportation. In this study, the use of eucalyptus kraft lignin as an additive in tree-leaf pellet production was studied. Results showed that when 2% lignin is added the abrasion resistance can be increased to an acceptable value. Pellets with added lignin fulfilled all requirements of European standards for certification except for ash content. However, as the raw material has no cost, this method can add value or contribute to financing continued sweeping and is an example of a circular economy scenario.

Differences in the Transcriptomic Response of Campylobacter coli and Campylobacter lari to Heat Stress (2020)

Riedel, Carolin ; Förstner, Konrad U. ; Püning, Christoph ; Alter, Thomas ; Sharma, Cynthia M. ; Gölz, Greta

Campylobacter spp. are one of the most important food-borne pathogens, which are quite susceptible to environmental or technological stressors compared to other zoonotic bacteria. This might be due to the lack of many stress response mechanisms described in other bacteria. Nevertheless, Campylobacter is able to survive in the environment and food products. Although some aspects of the heat stress response in Campylobacter jejuni are already known, information about the stress response in other Campylobacter species are still scarce. In this study, the stress response of Campylobacter coli and Campylobacter lari to elevated temperatures (46°C) was investigated by survival assays and whole transcriptome analysis. None of the strains survived at 46°C for more than 8 h and approximately 20% of the genes of C. coli RM2228 and C. lari RM2100 were differentially expressed. The transcriptomic profiles showed enhanced gene expression of several chaperones like dnaK, groES, groEL, and clpB in both strains, indicating a general involvement in the heat stress response within the Campylobacter species. However, the pronounced differences in the expression pattern between C. coli and C. lari suggest that stress response mechanisms described for one Campylobacter species might be not necessarily transferable to other Campylobacter species.

Harmonization of Landsat and Sentinel 2 for Crop Monitoring in Drought Prone Areas: Case Studies of Ninh Thuan (Vietnam) and Bekaa (Lebanon) (2020)

Nguyen, Minh D. ; Baez-Villanueva, Oscar M. ; Bui, Duong D. ; Nguyen, Phong T. ; Ribbe, Lars

Proper satellite-based crop monitoring applications at the farm-level often require near-daily imagery at medium to high spatial resolution. The combination of data from different ongoing satellite missions Sentinel 2 (ESA) and Landsat 7/8 (NASA) provides this unprecedented opportunity at a global scale; however, this is rarely implemented because these procedures are data demanding and computationally intensive. This study developed a robust stream processing for the harmonization of Landsat 7, Landsat 8 and Sentinel 2 in the Google Earth Engine cloud platform, connecting the benefit of coherent data structure, built-in functions and computational power in the Google Cloud. The harmonized surface reflectance images were generated for two agricultural schemes in Bekaa (Lebanon) and Ninh Thuan (Vietnam) during 2018–2019. We evaluated the performance of several pre-processing steps needed for the harmonization including the image co-registration, Bidirectional Reflectance Distribution Functions correction, topographic correction, and band adjustment. We found that the misregistration between Landsat 8 and Sentinel 2 images varied from 10 m in Ninh Thuan (Vietnam) to 32 m in Bekaa (Lebanon), and posed a great impact on the quality of the final harmonized data set if not treated. Analysis of a pair of overlapped L8-S2 images over the Bekaa region showed that, after the harmonization, all band-to-band spatial correlations were greatly improved. Finally, we demonstrated an application of the dense harmonized data set for crop mapping and monitoring. An harmonic (Fourier) analysis was applied to fit the detected unimodal, bimodal and trimodal shapes in the temporal NDVI patterns during one crop year in Ninh Thuan province. The derived phase and amplitude values of the crop cycles were combined with max-NDVI as an R-G-B false composite image. The final image was able to highlight croplands in bright colors (high phase and amplitude), while the non-crop areas were shown with grey/dark (low phase and amplitude). The harmonized data sets (with 30 m spatial resolution) along with the Google Earth Engine scripts used are provided for public use.

An Embedded, Multi-Modal Sensor System for Scalable Robotic and Prosthetic Hand Fingers (2019)

Weiner, Pascal ; Neef, Caterina ; Shibata, Yoshihisa ; Nakamura, Yoshihiko ; Asfour, Tamim

Grasping and manipulation with anthropomorphic robotic and prosthetic hands presents a scientific challenge regarding mechanical design, sensor system, and control. Apart from the mechanical design of such hands, embedding sensors needed for closed-loop control of grasping tasks remains a hard problem due to limited space and required high level of integration of different components. In this paper we present a scalable design model of artificial fingers, which combines mechanical design and embedded electronics with a sophisticated multi-modal sensor system consisting of sensors for sensing normal and shear force, distance, acceleration, temperature, and joint angles. The design is fully parametric, allowing automated scaling of the fingers to arbitrary dimensions in the human hand spectrum. To this end, the electronic parts are composed of interchangeable modules that facilitate the echanical scaling of the fingers and are fully enclosed by the mechanical parts of the finger. The resulting design model allows deriving freely scalable and multimodally sensorised fingers for robotic and prosthetic hands. Four physical demonstrators are assembled and tested to evaluate the approach.

Impact of Land Cover Change on Ecosystem Services in a Tropical Forested Landscape (2019)

Sharma, Roshan ; Rimal, Bhagawat ; Baral, Himlal ; Nehren, Udo ; Paudyal, Kiran ; Sharma, Sunil ; Rijal, Sushila ; Ranpal, Surendra ; Acharya, Ram Prasad ; Alenazy, Amer A. ; Kandel, Prashid

Ecosystems provide a wide range of goods, services or ecosystem services (ES) to society. Estimating the impact of land use and land cover (LULC) changes on ES values (ESV) is an important tool to support decision making. This study used remote sensing and GIS tools to analyze LULC change and transitions from 2001 to 2016 and assess its impact on ESV in a tropical forested landscape in the southern plains of Nepal. The total ESV of the landscape for the year 2016 is estimated at USD 1264 million year−1. As forests are the dominant land cover class and have high ES value per hectare, they have the highest contribution in total ESV. However, as a result of LULC change (loss of forests, water bodies, and agricultural land), the total ESV of the landscape has declined by USD 11 million year−1. Major reductions come from the loss in values of climate regulation, water supply, provision of raw materials and food production. To halt the ongoing loss of ES and maintain the supply and balance of different ES in the landscape, it is important to properly monitor, manage and utilize ecosystems. We believe this study will inform policymakers, environmental managers, and the general public on the ongoing changes and contribute to developing effective land use policy in the region.

Review on Advances in Metal Micro-Tube Forming (2019)

Hartl, Christoph

Metallic tubular micro-components play an important role in a broad range of products, from industrial microsystem technology, such as medical engineering, electronics and optoelectronics, to sensor technology or microfluidics. The demand for such components is increasing, and forming processes can present a number of advantages for industrial manufacturing. These include, for example, a high productivity, enhanced shaping possibilities, applicability of a wide spectrum of materials and the possibility to produce parts with a high stiffness and strength. However, certain difficulties arise as a result of scaling down conventional tube forming processes to the microscale. These include not only the influence of the known size effects on material and friction behavior, but also constraints in the feasible miniaturization of forming tools. Extensive research work has been conducted over the past few years on micro-tube forming techniques, which deal with the development of novel and optimized processes, to counteract these restrictions. This paper reviews the relevant advances in micro-tube fabrication and shaping. A particular focus is enhancement in forming possibilities, accuracy and obtained component characteristics, presented in the reviewed research work. Furthermore, achievements in severe plastic deformation for micro-tube generation and in micro-tube testing methods are discussed.

Can You Ink While You Blink? Assessing Mental Effort in a Sensor-Based Calligraphy Trainer (2019)

Limbu, Bibeg Hang ; Jarodzka, Halszka ; Klemke, Roland ; Specht, Marcus

Sensors can monitor physical attributes and record multimodal data in order to provide feedback. The application calligraphy trainer, exploits these affordances in the context of handwriting learning. It records the expert’s handwriting performance to compute an expert model. The application then uses the expert model to provide guidance and feedback to the learners. However, new learners can be overwhelmed by the feedback as handwriting learning is a tedious task. This paper presents the pilot study done with the calligraphy trainer to evaluate the mental effort induced by various types of feedback provided by the application. Ten participants, five in the control group and five in the treatment group, who were Ph.D. students in the technology-enhanced learning domain, took part in the study. The participants used the application to learn three characters from the Devanagari script. The results show higher mental effort in the treatment group when all types of feedback are provided simultaneously. The mental efforts for individual feedback were similar to the control group. In conclusion, the feedback provided by the calligraphy trainer does not impose high mental effort and, therefore, the design considerations of the calligraphy trainer can be insightful for multimodal feedback designers.

Novel 3,4-Dihydroisocoumarins Inhibit Human P-gp and BCRP in Multidrug Resistant Tumors and Demonstrate Substrate Inhibition of Yeast Pdr5 (2019)

Sachs, Julia ; Döhl, Katja ; Weber, Anja ; Bonus, Michele ; Ehlers, Ferdinand ; Fleischer, Edmond ; Klinger, Anette ; Gohlke, Holger ; Pietruszka, Jörg ; Schmitt, Lutz ; Teusch, Nicole

Multidrug resistance (MDR) in tumors and pathogens remains a major problem in the efficacious treatment of patients by reduction of therapy options and subsequent treatment failure. Various mechanisms are described to be involved in the development of MDR with overexpression of ATP-binding cassette (ABC) transporters reflecting the most extensively studied. These membrane transporters translocate a wide variety of substrates utilizing energy from ATP hydrolysis leading to decreased intracellular drug accumulation and impaired drug efficacy. One treatment strategy might be inhibition of transporter-mediated efflux by small molecules. Isocoumarins and 3,4-dihydroisocoumarins are a large group of natural products derived from various sources with great structural and functional variety, but have so far not been in the focus as potential MDR reversing agents. Thus, three natural products and nine novel 3,4-dihydroisocoumarins were designed and analyzed regarding cytotoxicity induction and inhibition of human ABC transporters P-glycoprotein (P-gp), multidrug resistance-associated protein 1 (MRP1) and breast cancer resistance protein (BCRP) in a variety of human cancer cell lines as well as the yeast ABC transporter Pdr5 in Saccharomyces cerevisiae. Dual inhibitors of P-gp and BCRP and inhibitors of Pdr5 were identified, and distinct structure-activity relationships for transporter inhibition were revealed. The strongest inhibitor of P-gp and BCRP, which inhibited the transporters up to 80 to 90% compared to the respective positive controls, demonstrated the ability to reverse chemotherapy resistance in resistant cancer cell lines up to 5.6-fold. In the case of Pdr5, inhibitors were identified that prevented substrate transport and/or ATPase activity with IC50 values in the low micromolar range. However, cell toxicity was not observed. Molecular docking of the test compounds to P-gp revealed that differences in inhibition capacity were based on different binding affinities to the transporter. Thus, these small molecules provide novel lead structures for further optimization.

Environmental Life Cycle Assessment of Grid-Integrated Hybrid Renewable Energy Systems in Northern Nigeria (2019)

Abubakar Jumare, Ismail ; Bhandari, Ramchandra ; Zerga, Abdellatif

Life cycle assessment is a crucial tool in evaluating systems performances for sustainability and decision-making. This paper provided environmental impact of integrating renewable energy systems to the utility-grid based on a baseline optimized energy production data from “HOMER” for renewable systems modelling of a site in northern Nigeria. The ultimate goal was to ascertain the best hybrid option(s) in sustaining the environment. Different assumptions and scenarios were modelled and simulated using Ganzleitlichen Bilanz (GaBi). Uncertainty analysis was ensured to the impact data based on pedigree-matrix and Excel-program, as well as overall policy relevance. The results of the impact categories revealed first scenario (i.e., conventional path-based) with the highest impacts on global warming potential (GWP), acidification potential (AP), human toxicity potential (HTP), and abiotic depletion potential (ADP fossils). The lowest impacts arise in the renewable-based scenarios for all the considered categories except the Ozone-layer depletion potential Category where the highest contribution falls in the third scenario (i.e., photovoltaic (PV)/biomass-biogas system) although all values being infinitesimal. In quantitative terms, the reduction in the GWP from the highest being the first scenario to the lowest being the fourth scenario (i.e., wind/biomass-biogas system) was 96.5%. Hence, with the outstanding contributions of the hybrid renewable systems, adopting them especially the lowest impact scenarios with expansions is relevant for environmental sustainability.

Design, Production, and Verification of a Switched-Reluctance Wheel Hub Drive Train for Battery Electric Vehicles (2019)

Vosswinkel, Martin ; Lohner, Andreas ; Platte, Volkmar ; Hirche, Tobias

This contribution deals with the topic of the consistent further development of a wheel hub motor for battery electric vehicles (BEV) based on the principle of an outer rotor switched reluctance machine (SRM). The research work presented in this paper was founded by the ERDF.NRW program, Investment for Growth and Employment and the European Regional Development Fund. The R&D project was named Switched - Reluctance fo(u)r wheel (SR4Wheel). Based on the experience made by first prototype Evolution 0 (EVO 0), developed in the Laboratory for Automation Engineering, Power Electronics and Electrical Drives of the Cologne University of Applied Sciences (CUAS), the test results of EVO 1, as well as the redesign, EVO 2 is presented in this paper. The prototype EVO 0, a first proof of concept leads to several optimizations and lessons learned for the predecessor model EVO 1. The overall target of developing such a gearless outer rotor wheel hub motor is the full integration of the complete machine including its power electronics into the given space between the original friction brake and the rim. Furthermore, due to the additional integration of the power electronics, great opportunities in terms of new vehicle design as well as retrofitting capabilities of already existing vehicle platforms can be achieved. Thereby, further drive train assembly space like the engine compartment is no longer necessary. The SRM does not require magnets for torque production which leads to independence from the changeable commodity prices on the rare earth element markets. This paper presents the developing process, testing, and verification of the innovative drive train concept starting with the final CAD of EVO 1. During the testing and verification process a machine characteristic mapping is performed on a drive train test bench and subsequently the results of a finite element analysis (FEA) are plausibility checked by the test bench results. The process continues with energy conversion test scenarios of the project demonstrator vehicle on a roller test bench focused on noise vibrationharshness (NVH) behavior and efficiency. As a conclusion, the gained knowledge by evaluating two EVO 1 prototypes on the rear axle of the test vehicle, and the design for the front axle drive train EVO 2 will be presented. As a major task on the front axle, the limited space due to the large disc brake can be identified and solved.

Inklusive Digitalisierung in der Hochschulbildung. Eine Handreichung für Lehrende an Hochschulen (2018)

Zorn, Isabel ; Weiser, Yannick

Wenn deutsche Hochschulen alle Talente bestmöglich fördern und ausbilden wollen, so müssen alle Fördermöglichkeiten genutzt werden. Ob und wie auch inklusionsorientierte Digitalisierungsstrategien dazu einen Beitrag leisten können, zeigt diese Handreichung auf. Digitalisierung kann Inklusion, Chancengleichheit sowie Flexibilisierung in der Hochschullehre fördern, wenn sie die diversen studentischen Bedarfe an Lernprozesse umsetzen hilft. Sie kann aber auch Bildungsbarrieren aufbauen und exkludieren, wenn sie nicht nach Universal Design Prinzipien gestaltet wird und neue Zugangsbarrieren (z.B. Ton, Sprache, Bild) aufbaut.Diese Handreichung bietet daher Lehrenden und IT-Entscheidern an Hochschulen Anregungen zu der Frage, wie der Einsatz digitaler Technologien ausgestaltet werden kann, um Inklusion nicht zu hemmen, sondern zu fördern. Ihr Ziel ist, einen Beitrag zur inklusiveren Gestaltung von Lehre unter Berücksichtigung des Einsatzes aktueller technischer Entwicklungen zu leisten. Ausgangspunkte sind inklusionsrelevante Aspekte der Gestaltung von Lehre aus Perspektiven des Universal Design.

Die Netzwerkmetapher in der Sozialen Arbeit. Transfer und Transformation von Wissen zwischen Wissenschaft und Praxis (2020)

Spieckermann, Holger

Ausgangspunkt dieser Untersuchung ist die Analyse des Wissenstransfers von der Wissenschaft in die Praxis der Sozialen Arbeit am Beispiel des Netzwerkbegriffs. Durch die Analyse des Verständnisses von Netzwerken sowie der Nutzung von Netzwerkmetaphern soll der Wissenstransfer nachgezeichnet werden. Die Analyse schließt an den Diskurs der Verwendungsforschung an und versteht Wissenstransfer systemtheoretisch als strukturelle Kopplung zwischen den gesellschaftlichen Funktionssystemen der Sozialen Arbeit und der Wissenschaft. Wissenstransfer ist demnach die Irritation des Hilfesystems durch das Wissenschaftssystem, um Veränderungsprozesse zu initiieren. Dazu wird der wissenschaftliche Diskurs in Hand- und Wörterbüchern zum Thema Netzwerke analysiert und Ergebnissen aus leitfadengestützten Interviews in den Bereichen der Jugendhilfe und Gemeinwesenarbeit gegenübergestellt. Neben der Verwendung des Netzwerkbegriffes werden Netzwerkmetaphern in Wissenschaft und Praxis der Sozialen Arbeit untersucht. Es wird davon ausgegangen, dass Wissenstransfer sich auch in Metaphern manifestiert und Metaphern als Indikator für den Wissenstransfer dienen können. Im Ergebnis zeigt sich, dass sich die Verwendung des Netzwerkbegriffs in Wissenschaft und Praxis deutlich unterscheidet. Während in der Wissenschaft ein breites Spektrum von unterschiedlichen theoretischen Ansätzen und Begründungszusammenhängen zur Erklärung der Wirkungsweisen von Netzwerken vorliegt, zeigt sich in der Praxis der Sozialen Arbeit eine rudimentäre Rezeption dieser Erkenntnisse.

Über den Sozialraum hinaus. Interterritoriale Hilfen in der sozialraumorientierten Kinder- und Jugendhilfe (2015)

Noack, Michael

Wie können in der sozialraumorientierten Kinder- und Jugendhilfe örtlich verinselte Lebenswelten berücksichtigt werden? Wie kann es Fachkräften gelingen leistungsberechtigten Menschen Teilhabechancen an bisher für sie noch nicht zugänglichen Orten zu ermöglichen? Für beide Anforderungen sind interterritoriale Kooperationen, die über das planungsräumliche Zuständigkeitsgebiet eines Sozialraumteams hinausreichen, relevant. In diesem Buch finden sich netzwerkanalytische Forschungsergebnisse zu den Möglichkeiten und Grenzen interterritorialer Kooperationen. Aus den Forschungsergebnissen wurden Hinweise zur Gestaltung interterritorialer Hilfen für die kommunale Praxis abgeleitet.

Öffnung des Wohnquartiers für das Alter. Entwicklung einer kommunikativen Informationsinfrastruktur zur Überbrückung struktureller Löcher im Sozialraum (2019)

Schubert, Herbert ; Leitner, Sigrid ; Veil, Katja ; Vukoman, Marina

Im Blickpunkt stehen ältere Menschen, die in ihrer privaten Lebensführung zurückgezogen leben, wenig in lokale Beziehungsnetzwerke involviert sind und die von Informationen und Angeboten der Altenhilfeträger bisher nicht erreicht werden. Für diese Menschen wurde die Idee einer „kommunikativen Informationsinfrastruktur“ im Sozialraum des Wohnviertels und Stadtteils entwickelt. Mit dem Infrastrukturmodell soll vermieden werden, dass solche Personen unerkannt in Notsituationen geraten, aber auch sichergestellt werden, dass sie kontinuierlich über Gelegenheiten zur erfolgreichen Bewältigung ihrer Lebenssituation informiert werden. Das Buch beschreibt das entwickelte Modell und die Erfahrungen mit der praktischen Umsetzung. Das Modell zeigt Perspektiven für die Sozialplanung auf, dass zwischen privater Lebensführung im Alter und öffentlicher Daseinsvorsorge der Altenhilfe wirkungsvoll vermittelt werden kann. Zurückgezogen lebende ältere Menschen werden aus dem lokalen Umfeld unterstützt, sich umfassend zu informieren und Chancen zur Mitgestaltung von Angeboten gemäß ihren Bedürfnissen wahrzunehmen.

Evaluation des Modellproprogramms „Communites That Care“. Theoretische Grundlagen und empirische Befunde zur sozialräumlichen Prävention in Netzwerken (2013)

Schubert, Herbert ; Veil, Katja ; Spieckermann, Holger ; Abels, Stephanie

Communities That Care“ (kurz: CTC) ist ein sozialraumorientiertes Programm, das in fünf Phasen soziale Prävention in Stadtteilen installiert. Zentrale Elemente von CTC sind die regelmäßige Durchführung von Schülerbefragungen, aus deren Ergebnissen sich Schutz- und Risikofaktoren ableiten lassen. Die im Sozialraum ausgewählten sozialen Maßnahmen orientieren sich an den ausgewählten Schutz- und Risikofaktoren. In Deutschland wurde das Programm seit dem Jahr 2008 in drei Standorten in Niedersachsen implementiert und erprobt. Das vorliegende Buch fasst die Ergebnisse der Evaluation zusammen. Neben den theoretischen Grundlagen und internationalen Erfahrungen mit CTC wird die Implementation von CTC in Niedersachsen dargestellt. In einer abschließenden Synthese werden Schlussfolgerungen und Empfehlungen für die Transferfähigkeit in andere Sozialräume und Passungsprobleme von CTC abgeleitet.

Die Stadt Köln als kommunaler Akteur im EU-Mehrebenensystem. Veränderte Opportunitätsstrukturen und Netzwerkpfade zur europäischen Politikgestaltung nach dem Vertrag von Lissabon (2013)

Eckert, Katharina ; Heuer, Christoph ; Schubert, Herbert ; Spieckermann, Holger ; Wessels, Wolfgang

Bei der Erfüllung zentraler kommunaler Aufgaben hat die Europäische Union zunehmend an politikfeldübergreifender Bedeutung gewonnen. Die Herausforderung der Kommunen besteht darin, das Prinzip der kommunalen Selbstverwaltung in der Europäischen Union durch dauerhafte Anstrengungen auf der nationalen und europäischen Ebene zu festigen und auszubauen. Der Vertrag von Lissabon hat indirekte Möglichkeiten der Einflussnahme geschaffen. Welche politischen und administrativen Strategien haben Kommunen wie die Stadt Köln bisher entwickelt, um in den Governancestrukturen des EU-Mehrebenenmodells aktiv mitzuwirken? Inwieweit führt der Vertrag von Lissabon zu Anpassungen, damit Kommunen für dieses veränderte System besser ausgestattet sind? In einer Netzwerkanalyse wird exemplarisch eine Landkarte der Netzwerkpfade zwischen der Stadt Köln und der Europäischen Union nachgezeichnet. Daraus werden Netzwerkstrategien für Kommunen im EU-Mehrebenensystem abgeleitet.

Biografische Übergänge von der Schule in den Beruf. Verbleibuntersuchung von Kölner Berufskollegabsolventen (2011)

Heuer, Christoph ; Schubert, Herbert ; Spieckermann, Holger

Im Blickpunkt dieser Studie steht die Befragung von Absolvent/-innen Kölner Berufskollegs zu ihrer Situation im Übergang Schule-Beruf samt dem Prozess der beruflichen Orientierung im Rahmen eines quantitativen und qualitativen Untersuchungsdesigns. Dabei konnten aus den quantitativen Daten fünf Typen mit differenzierten Übergangsverläufen ermittelt werden (Bildungsorientierte im Aufstieg,Bildungsorientierte in Seitdrift,Personen in beruflicher Etablierung, Personen in beruflicher Suchbewegung und Personen mit prekärer Beschäftigung). Die Ergebnisse bestätigen die Vermutung, dass der Übergang Schule-Beruf nicht für alle Absolvent/-innen gleichermaßen problemlos verläuft. Vor allem Migranten oder Personen mit einem Migrationshintergrund haben größere Probleme im Übergang Schule-Beruf als autochthone Deutsche. Sie sind in den Clustern mit eher problembehafteten Übergängen überrepräsentiert. Aber auch gute Schulnoten, ein hoher Schulabschluss und ein bildungsnahes Herkunftsmilieu begünstigen den Übergang-Schule Beruf. Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass Untersuchungen der Berufseinmündungsphase in Köln nicht losgelöst vom Problem der Chancengleichheit im lokalen Bildungssystem diskutiert werden dürfen. Der elterliche Haushalt besitzt dabei aber nicht nur hinsichtlich der Übertragung von Bildungskapital eine herausragende Bedeutung. Denn die Eltern sind auch die primäre Beratungsinstanz bei berufsbezogenen Orientierungsfragen der Jugendlichen und jungen Erwachsenen. Die Bedeutung der Schulen oder der Agentur für Arbeit ist dagegen sowohl im Übergang Schule-Beruf als auch im Prozess der weiteren beruflichen Orientierung von geringerer Bedeutung.

Sicherheit älterer Menschen im Wohnquartier. Ein Praxishandbuch für die Soziale Arbeit (2017)

Schubert, Herbert ; Oberwittler, Dietrich ; Schartau, Lara ; Planer, Nina ; Nutz, Anna ; Spieckermann, Holger ; Gerstner, Dominik ; Janssen, Heleen

Steigende Unsicherheitswahrnehmungen im höheren Alter korrespondieren kaum mit der objektiven Kriminalitätsrate oder dem Risiko, Opfer einer Straftat zu werden. Vielmehr beeinflussen das Gefühl der eigenen Verletzbarkeit, die Wahrnehmungen im Wohnquartier und die Beziehungen zur Nachbarschaft das subjektive Sicherheitsempfinden Älterer in besonderem Maße. Für die Soziale Arbeit eröffnet sich damit ein neues Themenfeld, denn das individuelle Sicherheitsempfinden wirkt sich unweigerlich auf die eigene Lebensqualität und auf die Teilhabechancen im Alter aus. Fachkräfte der Sozialen Arbeit können dabei kriminalpräventive und fachliche Methoden kombinieren, um sozialraumorientierte und zielgruppenadäquate Maßnahmen zur Verbesserung der Sicherheitslage älterer Menschen in die Praxis zu integrieren. Dieses Praxishandbuch verbindet kriminologisches Grundlagenwissen zur objektiven und subjektiven Sicherheit älterer Menschen mit praxisorientierten Handlungsansätzen der Sozialen Arbeit. Es richtet sich an Fachkräfte der Sozialen Arbeit, Multiplikatorinnen und Multiplikatoren im Gemeinwesen sowie Akteure der Kriminalprävention.

Standards des Quartiermanagements (2010)

Schubert, Herbert ; Spieckermann, Holger

Ausgangspunkt des Quartiermanagements bilden Stadtgebiete, die ihre Handicaps nicht aus eigener Kraft beseitigen können und in der Stadtentwicklung zurückbleiben. Weil der Problemkontext nicht auf eine einfache Ursache zurückgeführt werden kann, sondern aus einem komplexen Gefüge von Faktoren resultiert, kann in diesen Fällen mit herkömmlicher sektoraler Politik nur wenig ausgerichtet werden. Um diese Stadtgebiete wieder in eine geordnete Stadtteilentwicklung zu bringen, bedarf es des neuen Politikansatzes der integrierten, Sektoren übergreifenden Stadtentwicklung. Darin bildet das Quartiermanagement als neues Steuerungsinstrument zur integrativen Bündelung der Kräfte das Kernelement. Es eignet sich, um einerseits die professionellen Möglichkeiten der kommunalen und intermediären Akteure aus verschiedenen Feldern und Dezernaten zu verbinden. Andererseits liegt seine Stärke darin, die vorhandenen Entwicklungspotenziale im Quartier zu wecken, zu aktivieren und zu unterstützen. Damit diese Strukturaufgaben in den Quartieren realisiert werden können, müssen seitens der Kommune geeignete Rahmenbedingungen geschaffen werden. Besonders hervorzuheben ist die Impulshandlung des Stadt-/ Gemeinderates in Form eines politischen Beschlusses zur Umsetzung eines integrierten Handlungskonzeptes für ein jeweiliges Quartier. Das Stadtteil- und Quartiermanagement kann nicht primär als Aufgabe einzelner Akteure, sondern muss als sozialräumliches Handlungssystem aufgefasst werden. In den „überforderten Nachbarschaften“ sind viele professionelle Akteure in der Regel bereits in der Bearbeitung der lokalen Probleme engagiert, aber ihre Kapazitäten sind erschöpft und ihre Kompetenzen begrenzt, so dass für das „Missing Link“ ein Quartiermanagement gebraucht wird. Auch wenn der „Quartiermanager“ zentrale Entwicklungs-, Koordinations- und Vernetzungsaufgaben in einem solchen System wahrnimmt, darf das Anforderungsprofil nicht auf ihn beschränkt werden. Für den Erfolg der sozialen Quartiersneuerung in einem Quartier ist das gesamte Geflecht der beteiligten Akteure verantwortlich. Quartiermanagement ist als System zu verstehen. Bei Quartiermanagement handelt es sich nicht um eine oder mehrere Personen, die hauptberuflich als Quartiermanager/in arbeiten. Es betrifft ein Netzwerk von Akteuren aus den unterschiedlichen Einrichtungen und Sektoren im Quartier, in dem die Verwaltung, die Politik, die freien Träger, soziale Einrichtungen, lokale Vereine etc. involviert sind. Jeder Akteur aus dem Netzwerk muss seinen Teil zum Quartiermanagement beitragen. Der einzelne Quartiermanager kann die Situation im Stadtteil nicht zum Besseren verändern, wenn er nicht die Unterstützung dieses Netzwerkes hat. Damit der Organisationsaufbau eines Netzwerkes für das Stadtteil- und Quartiermanagement gelingen kann, sind die Netzwerkstrukturen prozessorientiert angemessen zu gestalten. Die Etablierung einer wirkungsvollen Netzwerkorganisation der sozialen Stadterneuerung muss sich an einer Kombination von Top-Down und Bottom-Up-Ansätzen orientieren, um einerseits die zielorientierte Steuerung sicherzustellen und andererseits nach dem Subsidiaritätsprinzip Entscheidungen möglichst auf bürgernahe Ebenen zu verlagern. Das Quartiermanagement muss auf das jeweilige Quartier zugeschnitten sein. Unterschiedliche Problemlagen und Handlungsbedürfnisse erfordern ein Quartiermanagement, das den sozialen, wirtschaftlichen und baulichen Problemlagen im Quartier gerecht wird. Bereits vorhandene Potenziale sind aufzubauen, zu unterstützen und zu aktivieren. Für die Entwicklung des Quartiermanagements müssen quartiersbezogene Problemlagen und daraus abgeleitete Handlungserfordernisse in den Mittelpunkt gestellt werden. Zusammenfassend lassen sich aus den Analysen des Quartiermanagements in vielen deutschen Stadtteilen 14 Standards für ein erfolgreiches Quartiermanagement ableiten.

Zur Studiensituation des Bachelors „Soziale Arbeit“ an der Fachhochschule Köln. Ergebnisse der Repräsentativbefragung 2009 (2010)

Spieckermann, Holger ; Kölling, Sarah ; Noack, Michael ; Worsley, Caroline

Im Wintersemester 2005/2006 startete der Bachelor-Studiengang „Soziale Arbeit“ an der Fachhochschule Köln und integrierte die bisherigen Diplomstudiengänge „Sozialpädagogik“ und „Soziale Arbeit“. Nach dem Sommersemester 2008 verließen die ersten Absolventen die Hochschule. Bundesweit gibt es bislang nur wenige Untersuchungen über die Studiensituation in den neuen Bachelorstudiengängen und insbesondere über die Einschätzung der Studierenden ihres eigenen Studiums. So entstand die Idee, drei Jahre nach der Einführung des neuen Bachelor-Studiengangs „Soziale Arbeit“ an der Fachhochschule Köln, die Studierenden zu ihren Erfahrungen bezüglich (1) des Studiums im Allgemeinen, (2) ihrer schulischen und beruflichen Vorerfahrungen, (3) den Rahmenbedingungen des Studiums, (4) der Struktur des Studiums, (5) den Inhalten des Studiums, (6) den Netzwerken und der Kommunikation im Studium, (7) der Persönlichkeitsbildung sowie (8) der Etablierung eines professionellen Selbstbildes durch das Studium und der beruflichen Orientierung während des Studiums zu befragen.

Jahresbericht 2019 der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung (2020)

Der Rückversicherungsmarkt steht auch weiterhin vor großen Herausforderungen – an dieser Stelle soll hiervon nur eine exemplarisch angerissen werden. Die Erneuerung der Rückversicherungsverträge zum 1. Januar 2020 scheint für die Rückversicherung abermals enttäuschend zu verlaufen. Diese Entwicklung überrascht insofern, als dass sowohl im Retrozessionsbereich als auch auf dem (Industrie-)Erstversicherungsmarkt eine substantielle Preis- und Bedingungsverhärtung zu verzeichnen sind. Im Regelfall folgt auf eine Preissteigerung im Retrozessionsbereich zunächst eine Preiserhöhung in der Rückversicherungsbranche, die dann letztendlich auch auf dem (Industrie-)Erstversicherungsmarkt eintritt. Allerdings scheint die derzeitige Entwicklung die Rückversicherer übersprungen zu haben. Somit steht der Rückversicherungsmarkt vor der Frage, ob und falls ja wann, die Preisanpassungen auch bei den Rückversicherungsverträgen wirksam werden. Die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung analysiert die aktuellen Entwicklungen des Rückversicherungsmarktes und begleitet diese gegebenenfalls durch Forschungsprojekte. Dabei verbindet die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung 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 sieben forschende, zwei für das Wissenschaftsmanagement zuständige Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und eine administrative Mitarbeiterin beschäftigt. Dabei werden sämtliche Personal-, Sach- und Reisekosten vollständig aus Drittmitteln des Förderkreises Rückversicherung finanziert. In diesem Jahr hat sich die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung im Rahmen ihrer sozialen und ökologischen Verantwortung mit den Themen Klimaschutz, Nachhaltigkeit und Gleichberechtigung auseinandergesetzt. Da diese Themen sowohl globale, nationale als auch individuelle Aufgaben sind, hat die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung Ideen entwickelt und Maßnahmen ergriffen, um Klimaschutz, Nachhaltigkeit und Gleichberechtigung aktiv zu leben. Große Bedeutung wurde dabei der Wahrung des Qualitätsniveaus bei gleichzeitiger Verfolgung der selbstgesteckten Ziele in oben genannten Bereichen beigemessen. Unsere – noch am Anfang stehende – Initiative in Sachen Klimaschutz und Nachhaltigkeit äußert sich insbesondere in einem möglichst nachhaltigen Ressourcen- und Reisemanagement. Dem Förderkreis Rückversicherung, der Hochschulleitung und -verwaltung, dem ivwKöln sowie den Mitarbeitern der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung gilt unser Dank für die Unterstützung der Forschungsprojekte und Veranstaltungen im vergangenen Jahr.

Urban Water Security: Definition and Assessment Framework (2019)

Aboelnga, Hassan Tolba ; Ribbe, Lars ; Frechen, Franz-Bernd ; Saghir, Jamal

Achieving urban water security is a major challenge for many countries. While several studies have assessed water security at a regional level, many studies have also emphasized the lack of assessment of water security and application of measures to achieve it at the urban level. Recent studies that have focused on measuring urban water security are not holistic, and there is still no agreed-upon understanding of how to operationalize and identify an assessment framework to measure the current state and dynamics of water security. At present, there is also no clearly defined and widely endorsed definition of urban water security. To address this challenge, this study provides a systematic approach to better understand urban water security, with a working definition and an assessment framework to be applied in peri-urban and urban areas. The proposed working definition of urban water security is based on the United Nations (UN) sustainable development goal on water and sanitation and the human rights on water and sanitation. It captures issues of urban-level technical, environmental, and socio-economic indicators that emphasize credibility, legitimacy, and salience. The assessment framework depends on four main dimensions to achieve urban water security: Drinking water and human beings, ecosystem, climate change and water-related hazards, and socio-economic factors (DECS). The framework further enables the analysis of relationships and trade-off between urbanization and water security, as well as between DECS indicators. Applying this framework will help governments, policy-makers, and water stakeholders to target scant resources more eff ectively and sustainably. The study reveals that achieving urban water security requires a holistic and integrated approach with collaborative stakeholders to provide a meaningful way to improve understanding and managing urban water security.

Using Google´s Flutter Framework for the Development of a Large-Scale Reference Application (2020)

Faust, Sebastian

With Google’s Flutter framework continuing to grow in popularity for companies and developers alike, the need for an understanding of how to utilize the framework in a large-scale context has become more relevant than ever. The purpose of this thesis is to document the crucial steps most development teams using Flutter in a large-scale application will face. Additionally, a fully documented, large-scale reference application was generated so that other developers may use it as an aid when creating their own Flutter projects on a similar scale. Multiple steps were taken to ensure that optimal solutions were chosen for each aspect of the development process. For each of those aspects, a wide range of possible solutions were explored, compared and analysed. Finally, one of the possible solutions was chosen based on a wide range of scientific papers and community-generated sources. Additionally, an interview with an expert in the field was conducted to further validate those decisions. After the application was fully implemented, ten crucial aspects of the development process were identified. Those ten aspects are now explained in detail in this thesis. Ultimately, the knowledge provided by this thesis can act as a map for peers using Flutter in a large-scale context and help them overcome the crossroads they will most likely come to face.

A conceptual framework for measuring value creating Corporate Social Responsibility (2020)

Volkmann, Michael ; Meurer, Tobias

The increasing public awareness of business related impacts on environmental and social well-being, be it positive or negative, are nowadays key drivers of corporate success. Internal and external business environments exert pressure and force transparency as well as responsible action in terms of resolving environmental and social impacts. In line with this, Porter and Kramer regard business behaviour that addresses societal needs and challenges, as the “new way to achieve economic success”. However, whereas some companies “remain trapped in an out-dated approach to value creation” and restrict their CSR commitment to the compliance with governmental regulation, others proactively address stakeholder needs. By addressing these needs, companies can benefit from grasping the opportunity of enhanced cost efficiency and lowered risk or gaining competitive advantages through establishing unique value propositions, in a way that meets stakeholder demands. Apart from that, CSR performance can be seen as powerful tool to successfully influence stakeholder perceptions in terms of reputation, and thus an exceptional source of value creation. In addition to this, organisations can profit from win-win-win situations related to syncretic value creation by means of partnering with stakeholders. This, however, implies expanding the focus of cost- and risk-reduction towards increasing competitiveness through creating mutual benefits for environment, society and the economy alike. Although a growing number of companies have recognised the advantages coming along with Corporate Social Responsibility engagement, the accompanying efforts have not been sufficiently mature yet. Due to the fact that many organizations apply a rather narrow and out-dated approach to value creation, they fail to achieve a balance between environmental, social and economic objectives. This, in turn, implies a restriction in their ability to exploit the full value creation potential that is related to CSR engagement. But even organisations applying a broader perspective of value creation, struggle to internalise the opportunities. This is mainly due the challenge of balancing and integrating economic and non-economic criteria. At the same time, organizations are facing the challenge of getting support from senior management and staff. Thus, in order to profit from adopting a ‘broad perspective’, firms must build a deep understanding of the benefits resulting from mutual value creation. However, the main challenge remains the systematic and strategy related integration of Corporate Social Responsibility strategies into core business processes. In respect to this, organizations have to take into account that “social and environment performance are almost certainly unique to each organization”. Thus, value creation in terms of CSR has to be understood as a highly complex set of cause-an-effect relationships among mediating variables and situational contingencies, which is too specific to rely on poorly structured and generic approaches. In brief, organisations seem to struggle establishing an understanding that does not consider environmental, social and economic benefits as mutually exclusive. Notwithstanding, that such an understanding is established the complexity of factors influencing Corporate Social Responsibility impedes to balance between economic and non-economic criteria. Furthermore, organisations have difficulties to strategically integrate, manage and measure environmental and social performance drivers as well as outcome measures.

Usability, Sicherheit und Privatsphäre von risikobasierter Authentifizierung (2020)

Wiefling, Stephan

Risikobasierte Authentifizierung (RBA) ist eine adaptive Sicherheitsmaßnahme zur Stärkung passwortbasierter Authentifizierung. Sie zeichnet Merkmale während des Logins auf und fordert zusätzliche Authentifizierung an, wenn sich Ausprägungen dieser Merkmale signifikant von den bisher bekannten unterscheiden. RBA bietet das Potenzial für gebrauchstauglichere Sicherheit. Bisher jedoch wurde RBA noch nicht ausreichend im Bezug auf Usability, Sicherheit und Privatsphäre untersucht. Dieser Extended Abstract legt das geplante Dissertationsvorhaben zur Erforschung von RBA dar. Innerhalb des Vorhabens konnte bereits eine Grundlagenstudie und eine darauf aufbauende Laborstudie durchgeführt werden. Wir präsentieren erste Ergebnisse dieser Studien und geben einen Ausblick auf weitere Schritte.

Präferenzen bei der Wahl der Notrufnummer hinsichtlich medizinischen Hilfeersuchens (2020)

Melka, Larus ; Albert, Theresa ; Siebeneichner, Lisa ; Wiengarn, Katharina

Notrufnummern dienen als einfaches Kommunikationsmittel aller Hilfeersuchen der Bevölkerung in Notfällen. Es ist eine optimale Nutzung der Rettungsinstanzen sicherzustellen. Daher ist es notwendig herauszuarbeiten, inwieweit die Bevölkerung, zur Nutzung der Rufnummer des ärztlichen Bereitschaftsdienstes 116117, sensibilisiert ist. Sie stellt eine Entlastung des Regelrettungsdienstes dar. Um ein Meinungsbild der Bevölkerung hinsichtlich Rufnummernpräferenzen zu erhalten, wird eine Umfrage mit konkreten Beispielen analysiert. Es werden Handlungsempfehlungen genannt, um die Bevölkerung auf den ärztlichen Bereitschaftsdienst aufmerksam zu machen.

Development Cooperation Financing towards SDG7 and NDCs supporting energy system transition (2020)

Maheshwari, Daksh Kumar

In 2015, the adoption of the 2030 Agenda for Sustainable Development, including the 17 Sustainable Development Goals (SDGs), and the Paris Agreement provided a basis for considerable optimism for the fight against climate change and efforts to promote sustainable development, but their implementation remains an enormous challenge. Finance, in turn, plays a key role in implementation. This thesis thus seeks to provide new insights into the challenge of implementing the Paris Agreement and the 2030 Agenda by examining pertinent financial flows while taking into considering that making use of thematic overlaps between these two agendas can help to leverage synergies, especially if financial flows take adequate account of these overlaps. Since energy plays an essential role in both the goals of the Paris Agreement and the 2030 Agenda (in SDG 7 and beyond it), this thesis focuses on countries’ energy-related national commitments. Against this background, this thesis investigates the question which role energy plays in the Nationally Determined Contributions (NDCs) under the Paris Agreement and to what extent climate finance is considered in the context of the energy system transition. The key finding is that financial flow for renewable energy and energy efficiency improves globally with an unchanged track of non-renewable energy in the post-NDC period.

Towards a Trust Concept for Web Based Services of Heating, Ventilation and Air Conditioning Systems in the Smart Home (2020)

Michel, Lukas

Usage of smart home solutions implies generation, processing, and storage of machine and personal data. Recently made public cases of data breaches and misuse increased peoples’ concerns of data security and decreased the trust in secure data handling and smart home technologies. Hence potential benefits are not exploited. It is therefore necessary to analyse how manufacturers can increase their online trust perception. Requirements of (potential) customers of web based services for HVAC systems are identified using thematic analysis for 23 conducted interviews using online trust perception literature as basis. Manufacturer independent websites are derived as the most important online touch point for customers with manufacturers and products. Determined content and structure measures for online touch points managed by manufacturers derived to positively influence the manufacturer and manufacturer independent touch points regarding perception of trust. The derived trust concept must be evaluated in the following using the defined evaluation plan.

Teaching Digital Competences - An Approach to Engage Multiple Parties into the Process of Teaching Digital Competences in German Schools (2020)

Greifenberg, Josephine

Digital competences are describing a set of skills, which are necessary to use digital devices and tools with an adequate degree of self-determination. With the ubiquitous digitization of our lives and our society it is important for every citizen to have digital competences. Therefor, it is necessary to educate those competences in schools. As one cannot assume teachers to have enough digital competences to well educate the children of todays classes, this master thesis tries to find out: How to shape the process of teaching digital competences to adolescents in German schools, focusing on including multiple parties from diverse backgrounds into the process? At first, the current situation of teaching digital competences in German schools is analyzed by means of a literature review. After the identification of the challenges within the German system, international best practices are examined. Therefor, four countries, which have reached high scores in the International Computer and Information Literacy Study are selected. Australia, the Czech Republic, Denmark and the Republic of Korea are compared and possible chances for Germany identified. As the next step, expert interviews with divers parties, which have direct or indirect relation to the German education system, are held. The goal of the interviews is to generate ideas on how to support the education system by external help. At the end of the thesis the recommended approach of Motivating External People is presented. Several measures, such as teaching or mentoring students in a guest lecturer model; providing IT support for the hard- and software of the schools or creating Open Educational Resources as education material for the teachers are presented and possible third parties are named. As it is not possible to support the education system from the outside without education system internal persons, it is presented, what needs to change within the system to get the approach working. Therefor, not a complex and system changing approach is presented, but a combined top-down and bottom-up process to motivate external people to support.

Costs of Water Risks – Case of a Peruvian Agricultural Company (2020)

Kalashnyk, Anna

Water risk assessment is becoming an essential part of any decision-making process in the business sector. In the world where freshwater resources are becoming scarcer, water risks are growing and causing high costs to businesses. Therefore, numerous frameworks, guidelines, methodologies, tools, and other approaches were developed during the last century. Various scholars have appeared to give an economic value or price for environment goods in order to understand trade-offs better. Nowadays, the corporate world tends to use different approaches to convert sustainability management data to the financial language of decision-makers. This study explores the possible ways for a company to measure the costs of water related risks. It examines how to convert water risks to financial risks using a Peruvian agricultural company. The results show, that from all today’s available frameworks, guidelines or tools there is no one commonly accepted and recognised as the best for water risk assessment and monetising. It was learned, that available tools could provide just a simple overview of possible water related risks and calculate their costs in a very general way. The work also highlights the importance of regular and appropriate data collection on the company level in order to be able to assess water risk related costs for the business.

Annual Report 2019 of the Cologne Research Centre for Reinsurance (2020)

The reinsurance market continues to face major challenges – at this point we would like to outline just one of these, by way of example. The renewal of reinsurance contracts effective 1st January 2020 seems to present an-other disappointment for the reinsurance sector. This development is surprising for a substantial hardening of prices and conditions, not only in the retrocession area but also in the primary (corporate) insurance market. As a rule, a price increase in the retrocession sector is initially followed by a price rise in the reinsurance industry, which then ultimately also occurs in the primary (corporate) insurance market. Yet the trend we are currently witnessing seems to have skipped over the reinsurers. This confronts the reinsurance market with the question of whether – and, if so, when – the price adjustments will also take effect in the case of reinsurance contracts. The Cologne Research Centre for Reinsurance analyses the latest developments in the reinsurance market and, where appropriate, monitors these through research pro-jects. In the process, the Cologne Research Centre for Reinsurance links its research activities with practices in the reinsurance sector. Hereby, and facilitated through or-ganisation 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. 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 seven researchers, two employees responsible for research management and one administrative employee currently on the staff of the Cologne Research Cen-tre for Reinsurance. Thereby, all material and personnel costs are fully financed by third-party funds provided by the Sponsoring Group Reinsurance. Within the scope of its social and environmental responsibility, this year the Cologne Research Centre for Reinsurance dealt with the topics of climate protection, sustaina-bility and equality. Because these topics are at once global, national and individual missions, the Cologne Research Centre for Reinsurance developed ideas and took measures to actively practice climate protection, sustainability and equality. In this ef-fort, great importance was attached to maintaining the level of quality while at the same time pursuing the objectives the Research Centre had set for itself in the above-men-tioned areas. While it is still in its beginnings, our initiative in the field of climate protec-tion and sustainability is manifested particularly in the most sustainable management of resources and travel we can achieve. We want to thank the Sponsoring Group Reinsurance, the University leadership and administration, ivwKöln [the Institute of Insurance Studies Cologne] and the employees of the Cologne Research Centre for Reinsurance for all their support for the research projects and events of the past year.

Jahresbericht 2019 der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung (2020)

Der Rückversicherungsmarkt steht auch weiterhin vor großen Herausforderungen – an dieser Stelle soll hiervon nur eine exemplarisch angerissen werden. Die Erneuerung der Rückversicherungsverträge zum 1. Januar 2020 scheint für die Rückversicherung abermals enttäuschend zu verlaufen. Diese Entwicklung überrascht insofern, als dass sowohl im Retrozessionsbereich als auch auf dem (Industrie-)Erstversicherungsmarkt eine substantielle Preis- und Bedingungsverhärtung zu verzeichnen sind. Im Regelfall folgt auf eine Preissteigerung im Retrozessionsbereich zunächst eine Preiserhöhung in der Rückversicherungsbranche, die dann letztendlich auch auf dem (Industrie-)Erstversicherungsmarkt eintritt. Allerdings scheint die derzeitige Entwicklung die Rückversicherer übersprungen zu haben. Somit steht der Rückver-sicherungsmarkt vor der Frage, ob und falls ja wann, die Preisanpassungen auch bei den Rückversicherungsverträgen wirksam werden. Die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung analysiert die aktuellen Entwicklungen des Rückversicherungsmarktes und begleitet diese gegebenenfalls durch Forschungsprojekte. Dabei verbindet die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung 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 Wissen-stransfer 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 sieben forschende, zwei für das Wissenschaftsmanagement zuständige Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und eine administrative Mitarbeiterin beschäftigt. Dabei werden sämtliche Personal-, Sach- und Reisekosten vollständig aus Drittmitteln des Förderkreises Rückversicherung finanziert. In diesem Jahr hat sich die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung im Rahmen ihrer sozialen und ökologischen Verantwortung mit den Themen Klimaschutz, Nachhaltigkeit und Gleichberechtigung auseinandergesetzt. Da diese Themen sowohl globale, nationale als auch individuelle Aufgaben sind, hat die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung Ideen entwickelt und Maßnahmen ergriffen, um Klimaschutz, Nachhaltigkeit und Gleichberechtigung aktiv zu leben. Große Bedeutung wurde dabei der Wahrung des Qualitätsniveaus bei gleichzeitiger Verfolgung der selbstgesteckten Ziele in oben genannten Bereichen beigemessen. Unsere – noch am Anfang stehende – Initiative in Sachen Klimaschutz und Nachhaltigkeit äußert sich insbesondere in einem möglichst nachhaltigen Ressourcen- und Reisemanagement. Dem Förderkreis Rückversicherung, der Hochschulleitung und -verwaltung, dem ivwKöln sowie den Mitarbeitern der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung gilt unser Dank für die Unterstützung der Forschungsprojekte und Veranstaltungen im vergangenen Jahr.

Proceedings des Researchers‘ Corner zur 12. Jahrestagung des Förderkreises Rückversicherung 2019 (2019)

Am 5. Juli 2019 fand die 12. Jahrestagung des Förderkreises Rückversicherung in Niederkassel bei Köln statt. Etwa 80 Repräsentanten der in dem Förderkreis mitwirkenden (Rück-) Versicherungsunternehmen und Gäste nahmen daran teil. Im Rahmen der Jahrestagung wurde zum fünften Mal der Researchers‘ Corner durchgeführt, in dessen Verlauf acht der in der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung beschäftigten wissenschaftlichen Mitarbeiter*innen einen Vortrag zu dem jeweilig aktuell bearbeiteten Forschungsprojekt hielten. In drei Sessions – mit je 2-3 parallel gehaltenen Vorträgen mit Poster – wurden die wichtigsten Ergebnisse der wissenschaftlichen Untersuchungen der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung präsentiert und diskutiert. Die Heterogenität der vorgetragenen Themen der wissenschaftlichen Mitarbeiter*innen spiegelt die Verzahnung der Kölner Forschungsstelle mit der Rückversicherungspraxis wider. Session 1 a) Manuel Dietmann (M.Sc.): Zunehmende Bedeutung der Risikomanagementfunktion in Versicherungsunternehmen b) Robert Joniec (M.Sc., FCII, cand. PhD): Wie geht es dem Rückversicherungs-Zyklus? c) Wolfgang Koch (M.Sc., FCII): Informationsasymmetrien zwischen Rückversicherungsmaklern und Zedenten Session 2 a) Jörg Dirks (M.Sc., FCII): Unbemannte Fluggeräte – Evolution des Luftfahrt-(Rück-)Versicherungsmarktes b) Fabian Lassen (M.Sc., FCII): Senkung der Volatilität durch Einsatz eines versicherungstechnischen Swaps c) Fabian Pütz (M.Sc., cand. PhD): Transfer von Cat-Risiken von Schwellenländern aus volkswirtschaftlicher Perspektive Session 3 a) Kai-Olaf Knocks (M.A., FCII): Der ILS-Markt 2019 – abgeschreckt oder abwartend? b) Lihong Wang (M.Sc., FCII, cand. PhD): China InsurTech Development Mit der Veröffentlichungsreihe „Proceedings des Researchers‘ Corner“ entspricht die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung dem Wunsch, die Forschungsergebnisse unserer Wissenschaftler*innen sowie die entsprechenden Poster und Diskussionen zu publizieren. Dabei werden die Titel gemäß der oben aufgeführten Agenda des Researchers‘ Corner der 12. Jahrestagung des Förderkreises Rückversicherung wiedergegeben. Im Rahmen der Veranstaltung führte Herr Prof. Materne des Weiteren ein Interview mit Herrn Ingo Wichelhaus (Senior Director, Mount Street) zum Thema Risiko- und Portfoliomanagement. Hierbei wurde insbesondere auf das breite Risikospektrum von Finanzierungen im Schifffahrtssektor eingegangen. Unser Dank gilt den Fördermittelgebern, die sowohl diese Veranstaltung als auch die Forschung der Wissenschaftler*innen erst ermöglichen.

Proceedings of the Researchers‘ Corner for the 12th Annual Meeting of the Sponsoring Group Reinsurance 2019 (2019)

The 12th Annual Meeting of the Sponsoring Group Reinsurance [Förderkreis Rückversicherung] was held 5th July 2019 in Niederkassel, near Cologne. Some 80 representatives of the (re)insurance companies involved in the Sponsoring Group took part in the meeting, along with guests. Offered for the fifth time as part of the Annual Meeting, the Researchers’ Corner gave eight members of academic staff at the Cologne Research Centre for Reinsurance an opportunity to deliver a presentation on their respective current research projects. In three sessions – each featuring 2-3 parallel lectures with posters – 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 by academic staff reflects the dovetailing of Cologne Research Centre with reinsurance practice. Session 1 a) Manuel Dietmann (M.Sc.): The increasing importance of the riskmanagement function in insurance companies b) Robert Joniec (M.Sc., FCII, cand. PhD): How is the reinsurance cycle doing? c) Wolfgang Koch (M.Sc., FCII): Information asymmetries between reinsurance brokers and assignors Session 2 a) Jörg Dirks (M.Sc., FCII): Unmanned aircraft – Evolution of the market for aviation (re-)insurance b) Fabian Lassen (M.Sc., FCII): Reducing volatility through use of an insurance swap c) Fabian Pütz (M.Sc., cand. PhD): Transferring cat risks from emerging markets from a macroeconomic perspective Session 3 a) Kai-Olaf Knocks (M.A., FCII): The ILS market in 2019 – discouragement or wait-and-see? b) Lihong Wang (M.Sc., FCII, cand. PhD): China InsurTech development With the publication series, ‘Proceedings of the Researchers’ Corner’, the Cologne Research Centre for Reinsurance meets the desire for publication of the research results of our scholars together with the accompanying posters and discussions. The titles are reproduced in keeping with the above agenda of the Researchers’ Corner for the 12th Annual Meeting of the Sponsoring Group Reinsurance. As part of the event, Prof. Materne also conducted an interview with Mr Ingo Wichelhaus (Senior Director, Mount Street) on the topic of risk management and portfolio management. Particular attention was devoted to the broad spectrum of risk for financing in the shipping sector.

Vergleichende Analyse der Test- und Wartbarkeit in Xtext-Projekten am Beispiel einer TDL-Implementierung (2018)

Schulze, Martin

Domänenspezifische Sprachen gewinnen seit einigen Jahren zunehmend an Bedeutung. Xtext ist eine sogenannte \textit{Language Workbench}, mit der solche Sprachen schnell entwickelt werden können. Neben der Sprachinfrastruktur wird eine inzwischen weit fortgeschrittene Integration in die IDE Eclipse erzeugt und es können optional ein Plug-in für IntelliJ und ein Webeditor erstellt werden. Der Ansatz ist dabei, dass der oder die Codegeneratoren direkt mit dem Abstract Syntax Tree arbeiten. In dieser Arbeit wird gezeigt, wie ein Domänenmodell in eine Xtext-Sprache integriert werden kann und wie Test- und Wartbarkeit davon profitieren. Besondere Beachtung finden, gegeben durch das Projektumfeld, die Anforderungen durch Funktionale Sicherheit.

Recycling von Mischgeweben aus Baumwolle und PET - Prozessentwicklung und Kostenschätzung (2019)

Schneider, Philipp

Durch das permanente Wachstum der Weltbevölkerung wird der Bedarf von Textilien stetig steigen. Die Produktvielfalt sowie der Konsum der Textilien werden immer größer. Die aktuellen Recyclingtechniken ermöglichen es nicht, den Rohstoffkreislauf für Textilien zu schließen. Dies liegt auch darin begründet, dass derzeit große Mengen der Textilien aus Mischgeweben zwischen Baumwolle und PET bestehen. Die Trennung dieser Komponenten ist jedoch eine Grundvoraussetzung für die Entwicklung eines geschlossenen Rohstoffkreislaufs und stellt gleichzeitig eine große Herausforderung für das Recycling dar. Durch chemische Recyclingverfahren können die Rohstoffe getrennt, aufbereitet und in die Textilproduktion zurückgeführt werden. In dieser Arbeit wird aufgezeigt, wie ein chemischer Recyclingprozess, der einen geschlossenen Rohstoffkreislauf erlaubt, technisch realisiert werden kann. Der Prozess erzeugt eine PET-Fraktion und eine Celluloselösung, die in weiteren Verarbeitungsschritten zu einer Regeneratfaser versponnen wird. In dieser frühen Projektphase werden in dieser Arbeit ebenfalls die Investitionsausgaben und die Herstellungskosten für das Verfahren abgeschätzt.

Aktuarielle Ansätze zur unternehmenseigenen Risiko- und Solvabilitätsbeurteilung eines Lebensversicherers (2019)

Will, Dieter

Die vorliegende Masterarbeit behandelt die Bewertung der eingegangenen Unternehmensrisiken im Rahmen der Lebensversicherung und die hiervon abgeleiteten Auswirkungen zur Unternehmenssteuerung. Dabei wird einerseits die Angemessenheit der sog. „Standardformel“ nach Solvency II überprüft, die in den europäischen Mitgliedsstaaten einen weitestgehend einheitlichen Ansatz bei der Bewertung der Risiken von Versicherungsunternehmen verwendet. Andererseits werden unter ökonomischen Überlegungen versicherungsmathematische Methoden vorgestellt, wie ein Lebensversicherer seine Risiken unternehmensindividueller ermitteln und damit seinen tatsächlichen Risikokapitalbedarf bestimmen kann. Zur Quantifizierung der Ergebnisse werden die Berechnungsvorgaben der Standardformel für ausgewählte Risikomodule nachgebildet und mit den in dieser Arbeit vorgestellten unternehmensindividuellen Berechnungen verglichen und analysiert. Es zeigt sich, dass trotz der Komplexität des Solvency II-Modells eine noch differenziertere Herangehensweise notwendig ist, damit ein einzelnes Unternehmen seine Risiken adäquat und möglichst individuell bestimmen kann. Zur Gewährleistung einer nicht bestandsgefährdenden Unternehmensfortführung müssen die Versicherungsunternehmen bei Betrachtung ihrer Risiken mithilfe des EU-weiten Aufsichtssystems Solvency II in der Lage sein, die korrekten Rückschlüsse zur Unternehmenssteuerung zu ziehen. Die in dieser Arbeit vorgestellten versicherungsmathematischen Ansätze können dabei den Prozess zur unternehmenseigenen Risiko- und Solvabilitätsbeurteilung (ORSA) unterstützen.

Annual Report 2018 of the Cologne Research Centre for Reinsurance (2019)

The reinsurance market continues to face major challenges – at this point we would like to outline just two of these. While renewal of the reinsurance contracts as at 1st January 2019 was largely ‘riskadjusted flat’, renewal of the retrocession contracts was decidedly late. As at the date when this Annual Report 2018 went to press (2nd January 2019), the final trend is still not yet discernible. However, there are signs of a substantial hardening in prices and conditions in the retrocession area. Reinsurers, which are depend on the resource of retrocession capacity, would then be placed in an even more difficult position of increasing the price of retrocession, yet these additional costs cannot be passed on to the assignors under their active reinsurance contracts. Not least the German Federal Financial Supervisory Authority [BaFin] is also certain to set its sights on this aspect in its analysis of the prevailing reinsurance price level, which has been announced for 2019. Of particular interest with regard to a potential determination of insufficient market conditions would also be the resulting reaction by BaFin (and the basis on which this would occur). A decisive factor for a possible strengthening of the retrocession market would be a changed attitude on the part of alternative capital, which in recent years already provided 50-70% of the retrocession capacity – and rising – via ILS funds and other mechanisms. Unlike traditional reinsurers, ‘innocent investors’ such as pension funds were increasingly nervous as a result of the high number of claims again in 2018 – particularly the California wildfires in Q4 2018 – as well as the drop in the fund share price of numerous ILS funds prior to the renewal at 1st January 2019. A further substantial burden on the business climate lies in the utter ambiguity with regard to the modalities of Brexit on 29th March 2019. A no-deal Brexit would seem to be a real – and perhaps even a probable – alternative. This would create a large vacuum in legal certainty by eliminating many EU-UK contracts and agreements. 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 Cologne 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. 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. - 5 - Currently, there are nine researchers and two employees responsible for science management 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. We want to thank the Sponsoring Group Reinsurance, the University leadership and administration, ivwKöln [the Institute of Insurance Cologne] and the employees of the Cologne Research Centre for Reinsurance for all their support for the research projects and events of the past year.

Jahresbericht 2018 der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung (2019)

Der Rückversicherungsmarkt steht auch weiterhin vor großen Herausforderungen – an dieser Stelle sollen nur zwei von diesen kurz angerissen werden. Während die Erneuerung der Rückversicherungsverträge zum 1. Januar 2019 weitestgehend ‚risk adjusted flat‘ verlief, erfolgte die Erneuerung der Retrozessionsverträge ausgesprochen spät. Zum Zeitpunkt der Drucklegung dieses Jahresberichts 2018 (2. Januar 2019) ist der schlussendliche Trend noch nicht erkennbar. Es gibt jedoch Anzeichen für eine substantielle Preis- und Bedingungsverhärtung im Retrozessionsbereich. Dies würde dann die Rückversicherer, die von der Ressource Retrozessionskapazität abhängen, in die noch schwierigere Lage bringen, dass sich die Retrozessionsnahme verteuert, diese Mehrkosten jedoch an die Zedenten unter ihren aktiven Rückversicherungsverträgen nicht weitergegeben werden können. Nicht zuletzt die BaFin wird sich in der für 2019 angekündigten Analyse des herrschenden Rückversicherungspreisniveaus sicherlich auch diesem Aspekt widmen. Von Interesse wäre bezüglich der etwaigen Feststellung von insuffizienten Marktverhältnissen insbesondere auch die daraus abgeleitete Reaktion der BaFin (und auf welcher Basis diese erfolgen würde). Ausschlaggebend für eine mögliche Verhärtung des Retrozessionsmarktes wäre eine geänderte Haltung des Alternative Capitals, das in den letzten Jahren über ILS Funds und andere Mechanismen bereits 50-70 % der Retrozessionskapazität – mit jeweils steigender Tendenz – zur Verfügung gestellt hat. Im Gegensatz zu den traditionellen Rückversicherern zeigten sich die ‚Innocent Investors‘ wie Pension Funds infolge der hohen Anzahl von Schäden auch in 2018 – insbesondere der California Wildfires in Q4-2018 – sowie des Verfalls des Fund Share Price zahlreicher ILS Funds vor der Erneuerung zum 1. Januar 2019 zunehmend nervös. Eine weitere substantielle Belastung des Geschäftsklimas liegt in der völligen Unklarheit hinsichtlich der Modalitäten des Brexits am 29. März 2019 begründet. Ein No-Deal Brexit erscheint eine reale – wenn nicht sogar wahrscheinliche – Alternative. Dieser würde durch den Wegfall vieler EU-UK Verträge und Vereinbarungen ein großes Vakuum hinsichtlich Rechtssicherheit entstehen lassen. Die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung analysiert die aktuellen Entwicklungen des Rückversicherungsmarktes und begleitet diese gegebenenfalls durch Forschungsprojekte. Dabei verbindet die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung 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. - 5 - 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 neun forschende und zwei für das Wissenschaftsmanagement zuständige Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beschäftigt. Dabei werden sämtliche Personal-, Sach- und Reisekosten vollständig aus Drittmitteln des Förderkreises Rückversicherung finanziert. Dem Förderkreis Rückversicherung, der Hochschulleitung und –verwaltung, ivwKöln sowie den Mitarbeitern der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung gilt unser Dank für die Unterstützung der Forschungsprojekte und Veranstaltungen im vergangenen Jahr.

Enhancing resilience of peasant farmers to climate-related risks in Pedro Carbo, Ecuador (2019)

Panchi Robles, Sofía Cristina

The climate is changing and this increases the risk of climate threats, which is affecting the most vulnerable populations, mainly peasant farmers. In order to minimize impacts on these populations, interest has been aroused to develop strategies that increase their resilience to climate-related risks. This issue has been little addressed in Ecuador, despite the increased frequency and intensity of climate-related risks, which are directly affecting agroecosystems and farmers' livelihoods. This research addresses the resilience of farmers to climate risks in the canton of Pedro Carbo, an area located on the Ecuadorian coast of Guayas Province characterized by a high rate of poverty and dedicated mainly to agriculture. The overall objective of this research was to carry out an analysis of the resilience of small farmers to climate risks, as well as to recommend adaptation/transformation strategies to increase their resilience to climate. For this, farmers' perceptions were considered, as well as the opinion of experts on the subject. Multiple methods were applied such as: literature review, map generation, household surveys, participatory workshops with farmers and interviews with experts. In addition, a multidimensional matrix was developed to analyze quantitative and qualitative data through indicators that measure resilience in the study area. The main findings in this research reflect that farmers have very low resilience due to their socioeconomic characteristics, agricultural practices, lack of infrastructure and technologies, weak community organizations, limited access to credit and insurance, as well as lack of capacity building and technical assistance. Finally, recommendations for strategies to support planning and decision-making were developed. Keywords: climate-related risks, peasant family farming, resilience, resilience assessment, climate resilience, farmers perceptions, Pedro Carbo

The contribution of agricultural biodiversity to food security in an indigenous community in the Huasteca Potosina, Mexico (2019)

Gübel, Ruth Katharina Sophia

While global food production greatly exceeds dietary energy demand, undernutrition remains, and diets largely fail to ensure the health of the population. Agricultural biodiversity is crucial for the world’s food security, but genetic diversity has been degraded. In Mexico, the dietary transition towards processed foods has contributed to malnutrition and a rise of diet-related chronic diseases. Mexico’s indigenous people are conserving and creating valuable plant genetic resources in their swidden milpas and traditional agroforestry systems but remain the country’s most vulnerable population group. The Teenek (or Huastec), an indigenous group that habitat the Huasteca Potosina, a region in north-eastern Mexico cultivate a high diversity of edible plants in their home gardens (solar), milpas, and agroforestry systems (te’lom, or finca). However, migration has been leading to the abandonment of traditional farming in the region. The objective of this study was to analyse if the managed agricultural biodiversity of the different traditional land use systems contributes to the food security of the farming households in the community of Jol Mom. Food availability and access were investigated. In total, 40 households were surveyed. Dietary patterns were identified through principal component analysis. Informal interviews, semi-structured interviews and participant observation allowed to account for the people’s own perceptions and provided additional insights. Findings showed that traditional Teenek farming systems are the source of a variety of nutritious foods and resulted to be the most important provider of fruits and vegetables. The average production diversity was 34 out of 56 crops, farmers cultivating more than one or two farming systems showed an increase of four and 11 produced species respectively. Production diversity was strongly correlated with food variety in a household’s diet, with an increment of one per 0.85 produced crop. Two main diverging dietary patterns were revealed, a westernized diet relying largely on purchased foods, to which the younger generation was more inclined, and a traditional diet characterized by a high consumption of cultivated products, mostly observed in the older households. In conclusion, farming households in Jol Mom profit from the agricultural diversity of their production systems, either through the consumption of nutritious foods or by the sale of agricultural products. However, a tendency towards nutrient-poor diets was observed. Increasing agricultural diversity and consumption of locally produced foods might help to fight this trend but would require a valorisation of traditional foods and an appreciation of the contribution of indigenous people’s traditional agriculture to food security.

Proceedings of the Researchers’ Corner for the 11th Annual Meeting of the Sponsoring Group Reinsurance 2018 (2018)

The 11th Annual Meeting of the Sponsoring Group Reinsurance (Förderkreis Rückversicherung) on the topic of reinsurance was held 13 July 2018, in Niederkassel near Cologne. Some 85 invited representatives of the (re)insurance companies supporting the Sponsoring Group took part in the meeting, together with guests. Offered for the fourth time as part of the Annual Meeting, the Researchers’ Corner gave eight members of academic staff at the Cologne Research Centre for Reinsurance an opportunity to deliver a presentation on their respective individual research projects. Professor Materne also conducted interviews with Dr. Falk Niehörster (Climate Risk Innovations) and Dr. Magnus Kobel (YAS.life). Dr. Niehörster reported on his research and consulting activities in regard to maritime climate change and Dr. Kobel on the business model of his InsurTec, YAS.life, and his general experience in the establishment and development of start-ups. In three sessions – each with 2-3 parallel lectures with posters – 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 by academic staff reflects the dovetailing of research theory with practice.

Gender, Arbeit, Märkte - Wortmeldungen zur ökosozialen Marktwirtschaft (2020)

Wassermeier, Mara ; Gerards, Matilda ; Esch, Alina ; Ferber, Selina ; Wissner, Kira ; Pawlitschko, Jessica

„Gender, Arbeit, Märkte“, gehört seit WS2018 zu dem Seminarangebot des Bachelor-Studiengangs Soziale Arbeit an der TH Köln. In diesem Seminar, das ich wissenschaftlich leite, wird die Beziehung zwischen Wirtschaft und Sorgearbeit untersucht und Alternativen zu dem herrschenden ‚genderneutralen‘ Wirtschaftsmodell „Soziale Marktwirtschaft“ kennengelernt. Im Sommersemester 2019 hatten die Seminarteilnehmer*innen die Möglichkeit, an der Konferenz „Ökosoziale Marktwirtschaft“ teilzunehmen mit den eingeladenen Rednern Oliver Richters, Christian Felber und Robert Habeck. Organisiert wurde sie am 26.3.2019 von Prof. Ursula Binder aus der wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät der TH Köln. Die studentischen Essays in diesem Sammelband setzen sich kritisch auseinander mit den in der Konferenz vorgestellten sozialen und ökologischen Wirtschaftsmodellen.

Provenienzstempel in der Restaurierung und Konservierung von Buch und Graphik. Untersuchungen an Stempelfarben (2019)

Sturm, Ruxandra

In dieser Arbeit wird die Frage nach der Zusammensetzung einer aus konservatorischer Sicht unbedenklichen Stempelfarbe untersucht. Es konnten vier Kategorien von Stempelfarben ermittelt werden: die leinölhaltigen, die mineralölhaltigen, die glykol-/glycerolhaltigen und die harzhaltigen. Neun Stempelfarben aus diesen vier Kategorien wurden in einer umfangreichen Testreihe auf ihre Licht- und Klimabeständigkeit, ihre Löse- und Bleichmittelfestigkeit, ihre Wischfestigkeit und ihr Durchschlagvermögen überprüft. Drei rein pigmenthaltige Stempelfarben haben diese Tests bestanden. Von diesen hatte nur die leinölhaltige Stempelfarbe eine gute Dokumentenechtheit. Zudem werden im letzten Kapitel Möglichkeiten zur Entfernung von Stempelfarben auf Papier vorgestellt.

Annual Report 2017 of the Cologne Research Centre for Reinsurance (2018)

The reinsurance market is currently faced with great challenges and profound changes. Even after the large NatCat claims in Q3-2017, the substantial hardening of the reinsurance market for which reinsurers had hoped failed to materialise in the year-end renewal. Interest is now focussed on the renewal of retrocession agreements as at 1st April 2018. 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 Cologne 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, a bi-directional transfer of knowledge between theory and practice is pursued. 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. Currently, there are seven researchers and two coordinating employees 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. We want to thank the Sponsoring Group Reinsurance, the University leadership and administration, and the employees of the Cologne Research Centre for Reinsurance for all their support for the research projects and events of the past year.

Proceedings of the Researchers' Corner for the 10th Annual Meeting of the Sponsoring Group Reinsurance (2018)

The 10th Annual Meeting of the Sponsoring Group Reinsurance was held 7 July 2017, in Niederkassel near Köln. Some 80 representatives of the (re)insurance companies involved in the Sponsoring Group took part in the meeting, together with invited guests. Offered for the third time as part of the Annual Meeting, the Researchers’ Corner gave nine members of academic staff at the Cologne Research Centre for Reinsurance an opportunity to deliver short presentations on their individual research projects. Professor Materne also conducted interviews with Messrs Lorenz Kielwein and Frank Baumann. Kielwein reported on the application of mathematical systems theory to processes in change management, and Baumann on his 30 years of experience at Gothaer. During each of three sessions, three short lectures with posters were held in parallel and discussed afterwards. The heterogeneity of the topics presented by the staff members reflects the dovetailing of research theory with practice. In the sessions, the following speakers presented in German and English: Round 1 a) Fabian Pütz (M.Sc.) Alternative Capital and Basic Risk in the Standard Formula (Non-Life) of Solvency II b) Manuel Dietmann (M.Sc.) SFCR: Findings for Initial Publication c) Jan Böggemann (B.Sc.) Optimising the Purchase of Optional Reinsurance by an Industrial Insurer Round 2 a) Robert Joniec (M.Sc.) Actuarial swap b) Lucas Kaiser (M.Sc.) The Impact of Different Determinants on the Rating of Reinsurance Companies c) Lihong Wang (M.Sc., FCII) Chinese Automobile Vehicle Recall Insurance Round 3 a) Sebastian Hoos (M.Sc., FCII) Critical Analysis of the Practical Application of the Definition of an Event b) Fabian Lassen (B.A.) Employees in the Reinsurance Industry: Germany and the USA. c) Kai-Olaf Knocks (M.A., FCII) [Autonomous Driving: Evolution or Revolution? The presentations also featured the work of another member of our staff who unfortunately, for logistical reasons, was able to present his research project in poster form but was not able to deliver a brief lecture. Poster d) Wolfgang Koch (B.A.) Public-Private Partnership in Emerging and Developing Countries. We would like to thank the funding bodies who make this event possible to begin with and provide our scholars an opportunity to conduct their research.

Entwicklung eines länderübergreifenden Versicherungspools und anderer risikopolitischer Maßnahmen zur Reduzierung der Volatilität von lokalen Naturgefahren (2018)

Materne, Stefan ; Lassen, Fabian ; Eich, Markus

In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene risikopolitische Maßnahmen zur Reduzierung der Volatilität des Nettoergebnisses eines Erstversicherers beschrieben, mit Hilfe derer Schadenquoten und Ergebnisse zukünftig besser zu planen sind. Als mögliche Ansätze kam die Gründung eines Versicherungspools zwischen zwei oder mehreren europäischen Erstversicherern sowie die Verwendung eines versicherungstechnischen Swaps in Betracht. Aufgrund von geringeren Kosten und höherer Flexibilität erscheint der versicherungstechnische Swap gegenüber der Gründung eines Versicherungspools besser geeignet zu sein. Die Basis der Masterarbeit bildet, neben zur Verfügung gestellter Informationen der beiden Erstversicherer Achmea (Niederlande) und Gothaer (Deutschland) sowie unterschiedlicher Praxisbeispiele, eine ausführliche Auswertung versicherungs- und finanzwissenschaftlicher Literatur. Die Arbeit soll als Diskussions- und Entscheidungsgrundlage zur Implementierung einer der beschriebenen Maßnahmen in die Praxis dienen.

Perceived impacts on ecosystem services and coping strategies by dairy farmers in the Atlantic Forest of Rio de Janeiro during the drought of 2014-2017 (2019)

Fazito Rezende Fernandes, Gabriel

Soils are complex, evolving systems that simultaneously shape and are shaped by numerous biotic and abiotic factors in a vast web of interactions that creates the conditions for the propagation of life and the maintenance of human societies. Yet, land use and land use change (LULUC) and anthropogenic climate change (CC) are forcing substantial and rapid alterations into soil’s properties and processes, thus affecting the functions and services derived from it. The resulting land degradation (LD) is now spread, according to recent estimates, over nearly 30 % of the world’s total land, mostly on the population dense and impoverished tropics, a zone predicted to withstand the worst impacts of CC. The Atlantic Forest in Brazil is a particularly vulnerable environment, and the unusual drought of 2014-2017 that hit its Southeastern region is likely the harbinger of a progressively drier future. The way the prelude of what might be an increasingly frequent hazard affected farmers’ livelihoods and natural resources, and the manner in which they reacted to those impacts can thus reveal points of strength and fragility that could be respectively harnessed or addressed to develop a more sustainable agriculture and climate resilience. This master thesis focused on characterizing those impacts and reactions on distinct dairy production systems in two municipalities in Northwestern Rio de Janeiro: Santo Antônio de Pádua and Cambuci. Through interviews and in loci observations, the researcher collected data concerning environmental services (erosion prevention, soil cover and water provision), production variables (inputs and outputs), socio-economic information, farm system management and farmers’ future perspectives. The results show that dairy production systems in the region are heterogeneous and, although they may share common characteristics, drought outcomes were closely tied to the specificities of each farm. Ultimately, outcomes originated from differences in water supply, water demand, and feed availability, their subsequent change by the drought and farmers’ reaction to those changes at each property.

Customer Relationship Management von Anfang an - CRM und CRM Tools für junge Unternehmen (2019)

Zafer, Enes ; Engelen, Monika

Das vorliegende Paper fasst die Erkenntnisse zum Einsatz von Kundenbeziehungs-management (engl. Customer Relationship Management (CRM)) und geeignete Tools für junge Unternehmen zusammen. Es basiert auf der Bachelorarbeit von Herrn Enes Zafer, die von August bis Oktober 2019 von Prof. Dr. Monika Engelen betreut wurde. Neben einer Recherche der grundle-genden Theorie zu Customer Relationship Management wurden zehn CRM Tools an-hand Ihrer Funktionen beurteilt und verglichen. Der Kerninhalt dieses Papers ist, sowohl ein Verständnis für Kundenbeziehungsma-nagement zu schaffen als auch einen Überblick und Empfehlung von CRM Tools für junge Unternehmen abzuleiten.

Exploring the Influence of Faith Water Saving Behaviors among Christians in Amman, Jordan (2019)

Burger, Sonja

As the number and intensity of environmental challenges increase, more faiths have initiated religiously motivated change within their communities or have been involved in cooperation projects with NGOs or GOs dedicated to conservation. Even though a lot of quantitative research had been done on the correlation of religiosity and concern for the environment, no scientific study dealt about the argumentation lines that drive or discourage believers to get involved in environmental conversation. As a basis for the research the Theory of Planned Behavior of Ajzen was modified into a model. By the means of Semi-Standardized Interview guidelines 15 members and leaders of different church communities in Amman were interrogated to retrieve meaning of and cause-effect-chains between the different components of the model. Their answers were coded and analyzed with cross tables to identify interconnections and their tendencies. The results show that interviewees’ religious convictions about God and the world were the strongest influencer, whereas the community and leaders rarely gave a reason for people to adapt water saving measures. External factors such as governmental, societal, political or economic mostly discouraged people to adapt environmentfriendly behaviors. Approaches by the GIZ have already started catering to those challenges and potentials, however the range of impact did not reach until most of the interviewees.

Entwicklung einer Android-App zur mobilen Nutzung einer zentralisierten Comicsammlung (2019)

Hahn, André

Neben den großen Anbietern digitaler Comics mit elektronischem Kopierschutz (DRM) haben sich auch Anbieter für DRM-freie Comics etabliert. Als Open Source-Alternative zu den Plattformen Ersterer wurde im Rahmen des Praxisprojekts die Software ComicLib als Web-App zur Verwaltung digitaler Comicsammlungen geschaffen. Diese ermöglicht die gemeinsame Verwaltung DRM-geschützter sowie -freier Comics. Letz-tere sind außerdem im Webbrowser lesbar. Die im Rahmen dieser Arbeit entstandene And-roid-App soll eine Open Source-Alternative zu den mobilen Apps der Plattformen der gro-ßen Anbieter sein und ComicLib um eine mobile App zur Offline-Nutzung der Comics erwei-tern. Der erste Prototyp wird im Nachgang des Projekts weiter getestet und verbessert, be-vor die erste stabile Version veröffentlicht wird.

Environmental Peacebuilding and Traditional Gold Mining Communities: Challenges and Oportunities in a Post-Conflict Setting in Colombia (2019)

Reyes Bejarano, Johann Sebastian

The post-conflict setting in Colombia resulted after the signing of the peace agreement between the Revolutionary Armed Forces of Colombia (FARC) and the national Government at the end of 2016, faces two main problems. On one hand, the environmental degradation and the pressure over the ecosystems now exposed to the economic and socio-demographic dynamics of the country; and on the other hand, the increase of violence in rural areas characterized by the abundance of natural resources. These two problems can be linked through the complex dynamics of natural resources appropriation. Among the natural resources affecting the course of the post-conflict in Colombia, gold appears as one of the most relevant sources of violence and environmental degradation. This condition makes it crucial to understand the complex local dynamics of mining regions in order to propose alternatives for consolidating a sustaining peace. The armed groups, the state, the private companies, and traditional gold mining communities are all stakeholders involved in gold mining and the conflicts around this activity. Nevertheless, communities have been denied as a formal actor. This work aims to give voice to those communities, understanding them as a key actor for peacebuilding. This research seeks to understand the relationship between gold mining and the social-armed conflict in Colombia, to identify which are the drivers for the increasing of this activity during the post-conflict, as well as which strategies developed by traditional gold mining communities can contribute to peacebuilding. Thus, an integrative analytical framework is developed. This theoretical framework integrates 1) environmental peacebuilding to evaluate the possibilities of natural resources to becoming tools for cooperation, and 2) political ecology to clarify, from a multi-scalar approach, the socio-political context in which the conflict takes place. Hence, from a qualitative approach that involves several ethnographic methods is found that artisanal-ancestral miners and traditional miners organized to remain in their territories in a context of dispossession, have developed socio-ecological systems and natural resources management strategies relevant to implement initiatives of environmental peacebuilding that can be sustained over time and aimed to overcome the structural causes of violence and environmental degradation.

Architekturführer Mies van der Rohe im Westen (2019)

Lohmann, Daniel ; Hanenberg, Norbert

Über Ludwig Mies van der Rohe ist alles gesagt, oder? 1886 in Aachen geboren, entwickelte er sich zu einem der renommiertesten und bekanntesten Architekten weltweit – mit ikonischen Bauten wie der Neuen Nationalgalerie in Berlin oder Bauten wie dem Seagram Building in New York. Viele Publikationen sind zu seinem Leben und seinen Arbeiten erschienen. Jedoch finden die nordrhein-westfälischen Projekte, mit Ausnahme der Krefelder Villen Lange und Esters, darin erstaunlich wenig Beachtung. Erstaunlich deshalb, weil sich besonders an diesen Projekten sehr eindrucksvoll sein Lebensweg aufzeigen lässt – vom rheinischen Handwerkslehrling über den Bauhausdirektor bis hin zum weltweit agierenden Architekten. Innerhalb der Baukunst des 20. Jahrhunderts spiegeln seine Arbeiten im heutigen Nordrhein-Westfalen die Entwicklung vom Jugendstil zum International Style. Der Erforschung dieser vielfältigen Spuren widmen sich mittlerweile seit vielen Jahren Studentinnen und Studenten sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unterschiedlicher westdeutscher Architektur-Hochschulen. Unter der Leitung der beiden Herausgeber, Prof. Dr. Daniel Lohmann und Prof. Norbert Hanenberg, dieses Architekturführers wurden die Projekte dokumentiert, Spuren gelesen, Quellen ausgewertet, und die Geschichte von „Mies im Westen“ wurde nachvollzogen. Die vorliegende Publikation ist in Zusammenarbeit mit dem Museum für Architektur und Ingenieurkunst NRW im Rahmen der Lehrveranstaltungen der TH Köln und der TH Mittelhessen (Gießen) mit Studierenden entstanden.

Proceedings des Researchers‘ Corner zur 10. Jahrestagung des Förderkreises Rückversicherung (2017)

Die 10. Jahrestagung des Förderkreises Rückversicherung fand am 7. Juli 2017 in Niederkassel bei Köln statt. Etwa 80 Repräsentanten der in dem Förderkreis mitwirkenden (Rück-) Versicherungsunternehmen sowie eingeladene Gäste nahmen daran teil. Im Rahmen der Jahrestagung wurde zum dritten Mal der Researchers‘ Corner durchgeführt, in dessen Verlauf neun der in der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung beschäftigten Wissenschaftlichen Mitarbeiter je einen Kurzvortrag zu dem individuellen Forschungsprojekt hielten. Des Weiteren führte von Prof. Materne Interviews mit den Herren Lorenz Kielwein und Frank Baumann. Kielwein berichtete über die Anwendung der mathematischen Systemtheorie auf Change Management Prozesse und Baumann aus der Erfahrung seiner 30-jährigen Tätigkeit bei der Gothaer. In drei Sessions wurden jeweils parallel drei Kurzvorträge mit Poster gehalten und im Anschluss diskutiert. Die Heterogenität der vorgetragenen Themenschwerpunkte der Mitarbeiter spiegelt die Verzahnung der Forschungstheorie mit der Praxistätigkeit wider. In den Sessions haben folgende Vortragende in deutscher und englischer Sprache gesprochen: Runde 1 a) Fabian Pütz (M.Sc.) Alternative Capital und Basisrisiko in der Standardformel (non-life) von Solvency II b) Manuel Dietmann (M.Sc.) SFCR: Erkenntnisse zur erstmaligen Veröffentlichung c) Jan Böggemann (B.Sc.) Optimierung des Einkaufs fakultativer Rückversicherung eines Industrieversicherers Runde 2 a) Robert Joniec (M.Sc.) Actuarial Swap b) Lucas Kaiser (M.Sc.) Auswirkung verschiedener Determinanten auf das Rating von Rückversicherungs-unternehmen c) Lihong Wang (M.Sc., FCII) Chinese Automobile Vehicle Recall Insurance Runde 3 a) Sebastian Hoos (M.Sc., FCII) Kritische Analyse der Praxisanwendung der Ereignisdefinition b) Fabian Lassen (B.A.) Beschäftigte in der Rückversicherungsindustrie - Deutschland und USA c) Kai-Olaf Knocks (M.A., FCII) Autonomes Fahren - Evolution oder Revolution ? Dazu ist die Arbeit eines weiteren Mitarbeiters gekommen, der leider aus logistischen Gründen sein Forschungsprojekt an einem Poster aushängen, jedoch keinen Kurzvortrag halten konnte. Posterbeitrag d) Wolfgang Koch (B.A.) Public Private Partnership in Schwellen- und Entwicklungsländern Unser Dank gilt den Fördermittelgebern, die diese Veranstaltung erst ermöglichen und den Wissenschaftlern die Forschung zu ermöglichen.

Jahresbericht 2016 der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung (2017)

Der Rückversicherungsmarkt steht derzeit vor großen Herausforderungen und starken Veränderungen. Die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung analysiert die aktuellen Entwicklungen des Rückversicherungsmarktes und begleitet diese gegebenenfalls durch orschungsprojekte. Dabei verbindet die Kölner Forschungsstelle Rückversicherung ihre orschungsaktivitäten mit der Rückversicherungspraxis. Dabei wird ein bidirektionaler Wissenstransfer zwischen Theorie und Praxis betrieben. Die Organisation und Durchführung des jährlichen Kölner Rückversicherungs-Symposiums und der Jahrestagung des Förderkreises Rückversicherung gehören ebenfalls zu den Aufgaben der Forschungsstelle. Die Inhalte dieser beiden Veranstaltungen sowie die bearbeiteten orschungsprojekte fließen in die Lehre an dem Institut für Versicherungswesen ein und omplettieren so die praxisorientierte Ausbildung in dem Bereich der Rückversicherung. In der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung sind derzeit sieben forschende und zwei koordinierende Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beschäftigt. Dabei werden sämtliche Sach- und Personalkosten vollständig aus Drittmitteln des Förderkreises Rückversicherung finanziert. Dem Förderkreis Rückversicherung, der Hochschulleitung und -verwaltung sowie den Mitarbeitern der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung gilt unser Dank für alle Unterstützung der Forschungsprojekte und Veranstaltungen im vergangenen Jahr.

Entwicklung einer freien Software zur Verwaltung von digitalen Comics auf Basis von Web Technologien (2019)

Hahn, André

Mit dem Aufkommen von E-Books sind auch Comics im digitalen Zeitalter angekommen. Digitale Comicsammlungen bestehen meistens aus Dateien unterschiedlicher, teils proprietärer Dateiformate. Da Comics in proprietären Formaten nur in den Anwendungen der Hersteller geöffnet werden können, gestaltet sich die gemeinsame Verwaltung aller Comics einer Sammlung schwierig. Da die Verwaltung der Comics bei diesen Herstellern zentralisiert auf deren Servern erfolgt, ist das Lesen von Comics bei diesen über deren Apps standortunabhängig möglich. Diesen Vorteil bieten Comics in nicht-proprietären Formaten nicht. Für den maximalen Komfort muss man sich also für einen einzelnen Anbieter entscheiden und eine Fragmentierung der eigenen Comicsammlung über mehrere Anbieter hinweg vermeiden. Diese Probleme soll dieses Projekt lösen und dazu mit ComicLib eine freie Software zur zentralen Verwaltung und Bereitstellung digitaler Comicsammlungen schaffen. Da ein Öffnen der proprietären Dateien nicht möglich ist, soll die Beschaffung von Informationen zu Comics, Serien und Verlagen über den Zugriff auf die ComicVine API1 von Gamespot2 erfolgen. Bei Comics in nicht-proprietären Dateiformaten soll das Lesen direkt in der Software möglich sein, bei den proprietären Formaten soll die Datei stattdessen nur zum Download bereitgestellt werden. Eine eigene Programmierschnittstelle soll die Erweiterung von ComicLib um mobile Apps ermöglichen. Die Implementation als Webanwendung soll eine Nutzung der Comicverwaltung auf Computern, Tablets und Smartphones ermöglichen.

Rotten Cellar: Security and Privacy of the Browser Cache Revisited (2019)

Dehling, Florian ; Mengel, Tobias ; Lo Iacono, Luigi

Web browsers use HTTP caches to reduce the amount of data to be transferred over the network and allow Web pages to load faster. Content such as scripts, images, and style sheets, which are static most of the time or shared across multiple websites, are stored and loaded locally when recurring requests ask for cached resources. This behaviour can be exploited if the cache is based on a naive implementation. This paper summarises possible attacks on the browser cache and shows through extensive experiments that even modern web browsers still do not provide enough safeguards to protect their users. Moreover, the available built-in as well as addable cache controls offer rather limited functionality in terms of protection and ease of use. Due to the volatile and inhomogeneous APIs for controlling the cache in modern browsers, the development of enhanced user-centric cache controls remains -until further notice- in the hands of browser manufacturers.

Even Turing Should Sometimes Not Be Able To Tell: Mimicking Humanoid Usage Behavior for Exploratory Studies of Online Services (2019)

Wiefling, Stephan ; Gruschka, Nils ; Lo Iacono, Luigi

Online services such as social networks, online shops, and search engines deliver different content to users depending on their location, browsing history, or client device. Since these services have a major influence on opinion forming, understanding their behavior from a social science perspective is of greatest importance. In addition, technical aspects of services such as security or privacy are becoming more and more relevant for users, providers, and researchers. Due to the lack of essential data sets, automatic black box testing of online services is currently the only way for researchers to investigate these services in a methodical and reproducible manner. However, automatic black box testing of online services is difficult since many of them try to detect and block automated requests to prevent bots from accessing them. In this paper, we introduce a testing tool that allows researchers to create and automatically run experiments for exploratory studies of online services. The testing tool performs programmed user interactions in such a manner that it can hardly be distinguished from a human user. To evaluate our tool, we conducted - among other things - a large-scale research study on Risk-based Authentication (RBA), which required human-like behavior from the client. We were able to circumvent the bot detection of the investigated online services with the experiments. As this demonstrates the potential of the presented testing tool, it remains to the responsibility of its users to balance the conflicting interests between researchers and service providers as well as to check whether their research programs remain undetected.

Implementierung einer Geschäftsanwendung auf Basis einer Low-Code Entwicklungsplattform (2019)

Steinmetzger, Philipp Werner

Bei Low-Code Entwicklungsplattformen handelt es sich um Lösungen zur Entwicklung und Bereitstellung von Software mit geringerem Anteil von Quelltext als in der Anwendungsentwicklung sonst erforderlich. Die Forschungsarbeit prüft, ob Low-Code Entwicklungsplattformen dazu geeignet sind, moderne webbasierte Geschäftsanwendungen umzusetzen. Dabei zeigt die Arbeit auf, wie Programmierparadigmen, Methoden der modellgetriebenen Softwareentwicklung (MDSD) und des Rappid Application Developments (RAD) als Platform-as-a-Service (PaaS) Lösungen zur Anwendungsentwicklung durch Anbieter kombiniert werden. Aktuell offerierte Lösungen werden in einem Marktüberblick hinsichtlich ihrer Funktionalität und Anwendungszielgruppe eingeordnet. Zur Klärung der Forschungsfrage werden gängige Anforderungen an eine Geschäftsanwendung gesammelt und deren Implementierung durch die prototypische Realisierung eines Anwendungsfalls mit der Low-Code Entwicklungsplattform Oracle Application Express (APEX) validiert. Auf dieser Basis zeigt die Arbeit den tatsächlich erforderlichen Quelltextanteil auf. Dabei werden jedoch auch funktionelle Einschränkungen sowie möglicheorganisatorische Risiken, z.B. durch Vendor Lock-In Effekte, dargestellt.

Book of Proceedings of STEPsCON 2018 (2019)

Schörken, Ulrich

STEPsCON 2018 was jointly organized by the Faculty of Applied Natural Sciences of TH Köln (Germany) and the University of Oulu (Finland) on the occasion of the 50th anniversary of the Leverkusen – Oulu town twinning. The conference focused on sustainability issues and covered the current state of research in four key topics: 1. Sustainable Medicine and Pharmaceuticals 2. Resources and Bioremediation 3. Sustainable Chemistry & Industrial Biotechnology 4. Innovative Materials & Formulations

Oxidation of Methane in Boggy Sediment, Industrial Biogas Plant and a Landfill Leachate Treatment Plant (2019)

Schröder, Sebastian ; Rehorek, Astrid

For use in a landfill, a laboratory reactor for safe and environmentally friendly biological utilization of low-concentration methane gas will be further developed. The current principle of denitrification-coupled aerobic methane oxidation will be replaced by methane oxidation under anaerobic conditions. Anaerobic methane oxidation offers the advantage that, in addition to methane, nitrate also undergoes biodegradation. Another advantage is that the oxygen content can be significantly lower. This reduces the risk of the formation of an explosive atmosphere in the reactor. Currently, the principle of anaerobic methane oxidation is known. However, organisms capable of doing so are not yet available as a pure culture. Therefore, several biomasses were probed for the ability of anaerobic methane oxidation. It was found that moor-heavy sediment, activated sludge from the leachate treatment plant and biomass from the local biogas plant oxidize methane after the natural carbon source (C source) was been removed.

Lipase catalyzed synthesis of oligomeric diol building blocks utilizing sophorolipid-derived hydroxy fatty acids (2019)

Zerhusen, Christian ; Chavez Linares, Pilar ; Sonnabend, Maresa ; Leimenstoll, Marc C. ; Schörken, Ulrich

The synthesis of 17-hydroxy-oleic acid based oligomeric esters was investigated with immobilized Pseudozyma antarctica Lipase B and hexanediol as co-substrate. The effects of different reaction parameters on velocity and product composition at equilibrium conditions were analyzed. The synthesis of oleic acid esters was used as a reference system for initial evaluation of reaction parameters. The reaction with oleic acid and hexanediol was fastest at an enzyme concentration of 5% at 60 °C and high conversions of > 90 % were achieved in non-polar solvents in the presence of molecular sieves. In heptane an oleic acid conversion of 96 % was reached with a final diester to monoester ratio of > 4:1. In syntheses trials with 17-hydroxy-oleic acid the formation of oligomers was verified with GPC, however; conversion was generally lower than with oleic acid. Removal of hydroxyl fatty acid monomers and dimers and the formation ester functionalities could be verified by GC analysis. An increase of the degree of oligomerization was observed simultaneously by GPC analysis. The number-average molecular weight was around 1400 in the best trials corresponding to a degree of oligomerization of around 4 units of hydroxyl-fatty acid attached to a hexanediol core. Though transformations were not complete, the final oligomer size was in the lower range of polyester diols used for polyurethane manufacturing.

Synthesis of Polyurethanes based on 17 Hydroxy Oleic Acid obtained from Sophorolipids (2019)

Sonnabend, Maresa ; Zerhusen, Christian ; Schörken, Ulrich ; Leimenstoll, Marc C.

Due to the worldwide shortage of petrochemical based resources, the usage of renewable bio-based raw materials for established and novel products becomes increasingly important.[1] Such bio-based resources are already used for the fabrication of a variety of products, e. g. paper, lubricants, detergents or cosmetics. In the future they are expected to emerge in many more applications in industry and household.[1] A very promising approach relies on the use of glycolipids as a source of hydroxy-oleic acid.[2] Microbial glycolipids are produced for instance via fermentation from natural resources such as plant oils and sugar.[3] After fermentation complex product mixtures are obtained with the composition depending on the microorganism, substrate and fermentation time.[3] The successful use of microbial glycolipids and hydroxy-oleic acid (HOA) derived therefrom as bio-based intermediates requires reliable analytical methods as well as robust manufacturing processes for the synthesis and cleavage of bio-based molecules. In order to obtain hydroxy-oleic acids as bio-based intermediates, the acidic cleavage of microbial derived sophorolipid was investigated. In addition the implementation of HOA in polyurethane (PU) systems was explored.

Future of anaerobic digestion in Germany (2019)

Himanshu, Himanshu ; Wolf, Christian

The introduction of Feed-in tariffs in the German Renewable Energy Act (EEG) fuelled the growth of anaerobic digestion (AD) industry making Germany the country with highest number of operational AD plants. However, the rapid expansion of AD industry resulted in some unwanted side-effects such as food vs fuel debate, increased prices for electricity and the temporal mismatch between supply and demand of electricity grid. Subsequent amendments in EEG has tried to address some of these issues by reduction in Feed-in tariffs, introduction of a cap on cereal based feedstocks and providing premium for energy production in accordance with market demand. Furthermore, the Feed-in tariffs which were introduced for 20 years are soon going to expire. The changes in legal and political discourse is soon going to introduce some new challanges to the AD industry. This paper has discussed some of these challanges and their potential solutions.

Intermittently Fed Anaerobic Digestion: Requirement and Process Control (2019)

Eccleston, Robin

The electricity network is undergoing a change due to reducing costs for renewable energy sources. Subsidy programs for renewable energy sources are changing and the funding available is being reduced. This will have an impact on anaerobic digestion which in some cases may struggle financially. Overfeeding is one of the most common mechanisms of inhibition in the process, and by shifting to intermittent feeding for on-demand production, this change will provide more information about the digestion process and could be used to detect the beginning of inhibition due to overfeeding. This paper discusses the shift towards intermittent production and how this change can be used to monitor the anaerobic digestion process.

Comparative analysis of non-natural acceptor glucosylation with sucrase enzymes of family GH 70 (2019)

Nolte, Johannes ; Schörken, Ulrich

Mutan- and alternansucrase were analyzed for their non-natural glucosylation potential with catecholic compounds caffeic acid and nordihydroguaiaretic acid (NDGA) as well as with non-catecolic p-coumaric acid and umbellic acid. Mutansucrase accepted both catecholic substrates and high glucosylation yields of 92 % with caffeic acid and 81 % with NDGA were obtained. The enzyme showed a clear regio-preference for the catechol 4-OH, which corresponds to findings from our previous work with Leuconostoc and Weissella derived glucansucrases. The substrate spectrum of the alternansucrase was broader and all substrates were successfully glucosylated with a preference for the catechols. Interestingly alternansucrase possessed a different regio-specificity. With caffeic acid the 3-O-α-D-glucoside was the major product. A similar substrate spectrum and regioselectivity pattern was observed in previous glucansucrase screenings only with glucansucrase from strain Weissella beninensis DSM 22752. Therefore it may be concluded that the W. beninensis enzyme is an alternansucrase type enzyme as well.

Nitrification monitoring – Determination of bacterial groups in a biocoenosis with selective inhibition and oxygen uptake rate measurements (2019)

Steiner, Christoph ; Annepogu, Nitesh ; Schluckebier, Lara ; Rehorek, Astrid

In the degradation of ammonia (NH4+) to gaseous nitrogen (N2), the nitrification is one of the two reaction steps. The nitrification itself is divided in two steps and is performed by two different types of bacteria. Current literature has shown that there are types of bacteria, which have the genetic equipment to perform both steps in one bacteria. Nevertheless, in wastewater and landfill leachate treatment, ammonia-oxidizing organisms (AOO) and nitrite-oxidizing organisms (NOO) occur as a symbiosis. The intermediate of the two consecutive reaction steps (NO2-, nitrite) is toxic. For this reason, both steps are necessary for the two bacterial groups. To determine the ratio of AOO, NOO and heterotrophic bacteria (which use organic compounds as carbon and energy source) the oxygen uptake rate (OUR) with selective inhibition with N-allylthiourea (ATU) and azide is used. In the inflow of a pilot plant in one street a step by step increased amount of a process water out of a fermentation plant was added to the landfill leachate. For comparison, the other street was supplied only with landfill leachate with the same amount of nitrogen. As a result, comparable values for the different bacterial groups and reproducible results were measured and lead to a better understanding of the analysed nitrification sludge. Deeper understanding of the behavior of the different groups will result in a reduce risk of malfunctions and a more stable operation in the wastewater or landfill leachate treatment plant.

The extracurricular learning environment at :metabolon - an authentic learning site for knowledge transfer and lifetime learning (2019)

Bucklitsch, Yannick ; Härtkorn, Marc

The whole site of the waste disposal centre Leppe in Lindlar has been modified by the project :metabolon into an authentic learning site for knowledge transfer. Addressing all age groups, the project offers insights into environmental knowledge and explains contexts of resources and material flows. The site conditions allow practical outlooks on future energy systems. Following the meta theme of “lifetime learning”, pupils and students are addressed by different modules, considering their individual learning levels.

Tools for reactor evaluation in bioprocesses (2019)

Tervasmäki, Petri ; Gradov, Dmitry ; Latva-Kokko, Marko ; Koiranen, Tuomas ; Tanskanen, Juha

Aerobic microbial cultivations are industrially important group of processes and pose challenges for the reactor design. In particular, estimation of industrial scale conditions is difficult from laboratory and pilot scale data. Due to complex interaction of gas/liquid phase hydrodynamics, mass transfer parameters and microbial metabolism, both improvement of modelling tools and reactor design are desired. We present an approach to estimate growth conditions in industrial scale reactor by combining black-box metabolic models with CFD-model. The reactor type used here is Outotec OKTOP9000®, which is used in the industrial hydrometallurgical processes at 900 m3 scale. It is adopted to a laboratory setting and compared to stirred tank reactor (STR) in gas dispersion, mass transfer and yeast cultivation experiments. In addition, a kinetic model for the yeast growth is developed based on literature sources and validated by the laboratory scale batch cultivations. This kinetic model is used along with CFD-model that is developed to describe the flow and mass transfer conditions in the industrial scale reactor. The laboratory scale experiments show the feasibility of OKTOP9000® reactor when compared to STR, particularly with improved gas handling capacity. The modelling approach shows qualitatively similar behavior in the large scale simulations when compared to laboratory scale cultivations.

Process development and process monitoring of landfill leachate treatment in combination with complementary long-term addition of process water from fermenter (2019)

Annepogu, Nitesh ; Steiner, Christoph ; Rehorek, Astrid

Before transporting the landfill leachate to municipal wastewater treatment plant it has to be treated in a landfill leachate treatment plant, as it comprises high concentrations of ammonium. The elimination of ammonium load in the leachate is usually done by the combined processes of nitrification and denitrification with a specially adapted biocenosis in the activated sludge (AS). For each of the steps, specialized bacteria such as Nitrosomonas, Nitrobacter and Paracoccus are used to transfer the ammonia to gaseous nitrogen. The aim of this investigation was to find suitable process parameters for a complementary treatment of fermentation water from a biogas plant together with landfill leachate. The processed water of the biogas plant consists of a higher concentration of ammonium and carbon sources or easily degradable volatile fatty acids. It can save the usage of external carbon source (acetic acid) and additionally it could also compensate the missing volumes of leachate in times of low rain and low leachate flows. To maintain the high workload for the existing leachate treatment pilot plant (LTPP), a combined treatment of landfill leachate and process water is also of economic and of ecological interest. The long-term adaption process of the biocenosis needs to be done step-by-step. Innovative process monitoring is needed to prevent biocenosis collapse. In our study, we present our set-up, a closer look at the ongoing experiment and the long-term changes in the biocenosis.

Pseudozyma antarctica lipase B catalysis in deep eutectic solvents (2019)

Kleiner, Beatrice ; Ananaba, Dominik ; Schulz, Sven ; Schörken, Ulrich

Pseudozyma antarctica Lipase B catalyzed esterification and transesterification in deep eutectic solvents (DES) was investigated in reaction systems with alcohols of different polarity. Coconut oil and crude biodiesel were deacidified successfully with non-immobilized CALBL and final acid values of 1.2 for biodiesel and 0.5 for coconut oil were obtained, while no esterification with ethanol was observed without DES. Water depletion of the lipid phase in the presence of water adsorbing DES causes this difference. Analysis of water contents revealed a 10 fold lower water content of the lipid phase in the presence of a second DES phase than in trials without utilization of DES. In contrast reactions of hydrophilic polyols are suppressed in the presence of DES. While the esterification of fructose and the transesterification with glycerol worked well in the polar solvent 2-methyl-2-butanol, almost no fructose esterification and a decreased transesterification with glycerol were observed in the presence of DES. Analysis of logP values of the substrates explains the substrate dependent differences in reactivity. The polar alcohols are probably bound strongly in the hydrogen-bonding network of the DES phase and are thus not available for lipase catalyzed reactions.

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