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This study explores the potential of robust, strongly basic type I ion exchange resins—specifically, Amberlyst® A26 OH and Lewatit® K 6465—as catalysts for the aldol condensation of citral and acetone, yielding pseudoionone. Emphasis is placed on their long-term stability and commendable performance in continuous operational settings. The aldol reaction, which traditionally is carried out using aqueous sodium hydroxide as the catalyst, holds the potential for enhanced sustainability and reduced waste production through the use of basic ion exchange resins in heterogeneous catalysis. Density Functional Theory (DFT) calculations are employed to investigate catalyst deactivation mechanisms. The result of these calculations indicates that the active sites of Amberlyst® A26 OH are cleaved more easily than the active sites of Lewatit® K 6465. However, the experimental data show a gradual decline in catalytic activity for both resins. Batch experiments reveal Amberlyst® A26 OH’s active sites diminishing, while Lewatit® K 6465 maintains relative consistency. This points to distinct deactivation processes for each catalyst. The constant count of basic sites in Lewatit® K 6465 during the reaction suggests additional factors due to its unique polymer structure. This intriguing observation also highlights an exceptional temperature stability for Lewatit® K 6465 compared to Amberlyst® A26 OH, effectively surmounting one of the prominent challenges associated with the utilization of ion exchange resins in catalytic applications.
Kategorisierung und Bewertung plattformübergreifender Ansätze für die Auswahl eines Frameworks
(2023)
Die plattformübergreifende Entwicklung ist eine populäre Art der Anwendungsentwicklung, die in der Forschung und Industrie immer weiter an Relevanz gewinnt. Dabei wird eine Codebasis geschrieben, die auf mehreren Betriebssystemen lauffähig ist. Das Ziel dieses Ansatzes ist es unter anderem, die Zeit- und Kosteneffizienz zu optimieren. Es gibt verschiedene Ansätze der plattformübergreifenden Entwicklung. Die einzelnen Frameworks lassen sich wiederum in diese Ansätze einteilen. Durch die steigende Akzeptanz dieser Art der Entwicklung herrscht eine zu große Auswahl an Frameworks, von denen jedes eigene Stärken und Schwächen aufweist. Dies ist ein Problem, da Entwickelnde keine Übersicht und Einordnung der Frameworks für ihre individuellen Bedürfnisse haben. Um diesem Problem entgegen zu wirken, wird in dieser Arbeit ein Verfahren entwickelt, mit dem das passende Framework für die Rahmenbedingungen des jeweiligen Projekts ermittelt werden kann. Dazu werden die Frameworks Kotlin Multiplatform, Flutter, React Native und Vue.js, das zur Umsetzung einer PWA genutzt wird, für eine mobile Anwendung getestet, die auf Android und iOS Geräten laufen soll. Zusätzlich werden 44 Kriterien ermittelt, anhand derer die Frameworks bewertet werden. Mit dem resultierenden Verfahren kann sowohl eine objektive, als auch eine subjektive Auswertung der Frameworks erfolgen, um eine geeignete Auswahl zu treffen.
Smartphones und die Nutzung von mobilen Anwendungen gewinnen aufgrund der stetig voranschreitenden Digitalisierung weiter an Relevanz. Im April 2022 lag die Zahl der genutzten mobilen Endgeräte bei knapp 6 Milliarden, wobei die Hersteller Apple
und Google einen Marktanteil von knapp 99 % einnehmen. Um als Entwickler eine möglichst große Zielgruppe anzusprechen, ist es daher wichtig, die eigene Anwendung auf möglichst vielen Plattformen zur Verfugung stellen zu können. Die native Entwicklung ist einer der am meist verbreitetste Entwicklungsansatz für mobile Anwendungen. Dort werden plattformspezifische Tools sowie native Programmiersprachen verwendet. Hierbei ergeben sich allerdings diverse Herausforderungen für Entwickler entlang des gesamten Entwicklungsprozesses. Neben der nativen Entwicklung existiert der Ansatz von Cross-Plattform. Hierbei handelt es sich um einen Sammelbegriff für verschiedene Ansätze, welche das Ziel verfolgen eine Anwendung durch die Nutzung einer einheitlichen Codebasis auf mehreren Plattformen zur Verfugung zu stellen. Einer dieser Unteransätze ist
Backend-Driven UI, worin die gesamte Anwendung innerhalb eines strukturierten Datenformats beschrieben und serverseitig verwaltet wird. Der Client kann diese Daten dann dynamisch anfragen und zur Laufzeit in native UI überführen. Das Konzept von Backend-Driven UI wird bereits durch Unternehmen wie Airbnb oder SiriusXM eingesetzt, ist hier allerdings stark auf anwendungsbezogene Prozesse zugeschnitten. Es bedarf daher eines Backend-Driven UI Frameworks, welches es Entwicklern ermöglichen soll, mobile Anwendungen, ohne anwendungsspezifische Einschränkungen plattformübergreifend zu entwickeln. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher zunächst eine plattformunabhängige und erweiterbare Architektur eines solchen Frameworks entwickelt und in Form eines ersten Prototyps auf ihre Umsetzbarkeit geprüft. Insgesamt stellt der Prototyp eine mögliche Umsetzung von Backend-Driven UI dar und ist in der Lage erste Anwendungsszenarien abzudecken. Es konnten dennoch Bereiche ermittelt werden, welche im Zuge zukünftiger Entwicklung ausgebaut werden können. Dazu zählt unter anderem das Umsetzen von serverseitig bestimmter Anwendungslogik sowie der Umgang mit Unterschieden im plattformspezifischen Funktionsumfang.
Konzeption einer flexiblen Systemarchitektur zur dynamischen Konfiguration hybrider Lernräume
(2021)
In dieser Arbeit wird eine dynamische Systemarchitektur für die Schaffung hybrider Ökosysteme konzipiert, welche eine flexible und kontextgerechte Konfiguration hybrider Lernräume ermöglichen. Aufgrund der variierenden Definitionen hybrider Lehre und Lernräume sowie der schwachen Abgrenzung zu verwandten Begriffen findet hierfür zunächst eine Konkretisierung eigener Arbeitsdefinitionen statt. Aufbauend auf diesen Begriffsbestimmungen und ausführlichen Literaturrecherchen, werden anschließend sich interdisziplinär überschneidende Kernelemente hybrider Lehre und Lernräume identifiziert sowie in einem Übersichtsmodell zusammengefasst. Durch die Literaturrecherche ersichtliche Charakteristiken des hybriden Paradigmas werden ebenso in
Beziehung gesetzt und zusammenfassend aufgeführt. Auf Basis dieser Übersichten und unter Berücksichtigung weiterer Forschungsergebnisse wird nachfolgend ein Vorgehensmodell kreiert, welches kontextgerechte Designs hybrider Systeme strukturiert ermöglicht. Neben didaktischen, physischen und digitalen Komponenten werden dafür diverse Typen von Lernaktivitäten identifiziert, welche als Ausgangspunkt eine effiziente und praxisorientierte Planung ermöglichen.
Alle erstellten Modelle bilden abschließend die Grundlage der konzipierten Systemarchitektur, in welcher die hybriden Kernkonzepte aus einer technischen Perspektive beleuchtet werden. Das hierdurch repräsentierte Microservice-Websystem beinhaltet neben notwendigen Basis-Services vor allem einen dynamischen Plugin-Mechanismus, welcher die flexible Integration neuer Bestandteile ermöglicht. So kann der Funktionsumfang auf sich wandelnde Anforderungen der Nutzer angepasst werden und die Anwendung mit der Zeit zu einem umfassenden Ökosystem heranwachsen.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Gestaltung eines digitalen Assistenzsystemes zur Nutzung von Innovationsräumen. Digitale Assistenten werden bereits schon
seit längerer Zeit eingesetzt, beispielsweise in der Industrie 4.0 (vgl. Perevalova (2022). Innovation stellt derweilen eine Grundlage für wirtschaftlichen und unternehmerischen Erfolg dar (vgl. Schumpeter (1939) und wird durch Innovationsräume (vgl. Klooker u. a. (2019) und Innovationsprozesse wie dem Design Thinking unterstützt. Diese Prozesse werden dabei häufig von Innovation Coaches unterstützt. Der Ansatz des Innovationscoachings wurde von Albers u. a. (2016) beschrieben. Darauf aufbauend identifizierten Niever u. a. (2019) bereits zwölf Kernkompetenzen, die für einen Innovation Coach in Zukunft wichtig sein werden. Ein Problem, was sich dabei darstellt ist, dass diese Coaches häufig durch externe Moderatoren gestellt werden, welche ein Team nicht dauerhaft begleiten. Ohne die Coaches fehlt den Laien auf diesem Gebiet die nötige Methodenkompetenz, um eigenständig und methodisch Innovationen und Kreativität zu fördern. Diese Arbeit versucht daher, das Innovationscoaching mit einem digitalen Assistenten zu verbinden, um die eigenständige Nutzung von Innovationsräumen zu erleichtern und die Effizienz von Innovationsprozessen zu steigern. Dafür konnten zunächst durch die Auswertung von fünf Experteninterviews 63 Aufgaben eines Coaches und Aspekte des Systems identifiziert werden, die bei der Entwicklung eines Assistenzsystems bearbeitet werden sollten. Außerdem konnten 22 technische Kriterien formuliert werden, die bei der Auswahl einer geeigneten Technologie helfen können. Darüber hinaus wurden Lösungsmöglichkeiten für die wichtigsten Aufgaben eines Assistenzsystems aufgezeigt. Diese unterstreichen beispielweise die Relevanz der Forschungsfelder Indoor-Lokalisierung und künstliche Intelligenz. Die Ergebnisse dieser Arbeit sollen dazu beitragen, das Potenzial von digitalen Assistenzsystemen im Kontext von Innovationsprozessen zu verdeutlichen. Dies kann Unternehmen dabei unterstützen, Innovationsprozesse effizienter zu gestalten, unabhängig von Ressourcen oder Fachkräftemangel. In weiteren Forschungen könnte die konkrete Entwicklung des Assistenzsystems fortgeführt werden. Dabei könnte der Fokus auf die Aspekte eines hybriden Meetings gelegt werden oder darauf, wie ein mobiles Assistenzsystem gestaltet werden kann, das in verschiedene Räume mitgenommen werden kann.
A novel approach to manufacture components with integrated conductor paths involves embedding and sintering an isotropic conductive adhesive (ICA) during fused filament fabrication (FFF). However, the molten plastic is deposited directly onto the adhesive path which causes an inhomogeneous displacement of the uncured ICA. This paper presents a 3D printing strategy to achieve a homogeneous cross-section of the conductor path. The approach involves embedding the ICA into a printed groove and sealing it with a wide extruded plastic strand. Three parameter studies are conducted to obtain a consistent cavity for uniform formation of the ICA path. Specimens made of polylactic acid (PLA) with embedded ICA paths are printed and evaluated. The optimal parameters include a groove printed with a layer height of 0.1 mm, depth of 0.4 mm, and sealed with a PLA strand of 700 µm diameter. This resulted in a conductor path with a homogeneous cross-section, measuring 660 µm ± 22 µm in width (relative standard deviation: 3.3%) and a cross-sectional area of 0.108 mm2 ± 0.008 mm2 (relative standard deviation 7.2%). This is the first study to demonstrate the successful implementation of a printing strategy for embedding conductive traces with a homogeneous cross-sectional area in FFF 3D printing.
In dieser Arbeit wird ein System zur Modellierung von IT-Compliance-Anforderun-gen in einer Graph-Datenbank entwickelt. Dabei werden organisationsinterne Com-pliance-Maßnahmen, ihre Umsetzungsdokumentation und die zwischen ihnen entstehenden Beziehungen berücksichtigt. Anschließend werden die Stärken und Schwächen des Systems anhand einer Erprobung mit Anforderungen an ein fiktives IT-Projekt der deutschen Versicherungsbranche herausgestellt und so die Praxistauglichkeit bewertet. Es wird unter anderem aufgezeigt, wie Compliance- Daten in die Datenbank aufgenommen werden können und welche Unterschiede es zu bisher verbreiteten Prozessen in diesem Gebiet gibt.
The internal armed conflict in Colombia has been closely linked to the illegal exploitation of natural resources and the appropriation of territories, including the planting of illicit coca crops. This activity has led to deforestation and the degradation of natural ecosystems, aggravating the problems associated with violence and drug trafficking. Regions with little state presence, such as Catatumbo, were particularly affected.
Following the signing of the peace agreement with the Revolutionary Armed Forces of Colombia (FARC) in 2016, a post-agreement scenario emerged that highlighted the need to address complex socio-environmental conflicts in affected regions. This research aims to identify the potential of environmental governance to contribute to peacebuilding and the reduction of deforestation associated with illicit coca cultivation.
A qualitative methodological approach was used in this study, which seeks to integrate research methods and techniques such as: documentary review, participant observation, semi-structured and in-depth interviews, and mapping of the current reality through the Theory U 3D mapping tool.
The results include the socio-environmental context of the territory of analysis, describing the origins of the conflict of deforestation for illicit crops, where the growing dynamics of transformation of the sowing of illicit crops are related, as well as the dynamics of deforestation in the territory of analysis. Tthe identification and analysis of the most relevant actors that have historically participated in the processes of deforestation for illicit crops, their characterization according to the relations of power, interest and legitimisation legitimization. The forms of participation and conflict resolution in the management of natural resources.
Considering as a contextual axis two important processes at a socio-political level in Colombia and the territory under analysis, which correspond to the consolidation of the Comprehensive Rural Reform after the peace agreement and the post-agreement context. Several intervention proposals were proposed from the perspective of environmental governance related to the reconstruction of the social fabric, the reconversion of productive systems, and the resignification of new dynamics of natural resource management. In this sense, the potential of environmental governance is discussed as a useful framework for establishing new relationships based on horizontality in which the actors possess sovereignty over the territory, participation and representativeness in the management of natural resources.
Key words: Deforestation, illicit coca crops, environmental governance, forest management, peacebuilding.
Mangrove forests have been studied broadly in the recent three decades for their outstanding ability to sequester carbon in the beneath soil and other beneficial ecosystem services. Endeavors to conserve and regenerate mangrove cover are still increasing worldwide as a mechanism to include them in NDCs and carbon markets. Therefore, decision-makers in the private and public sectors require identify possible areas for conservation and restoration prior to blue carbon project investment. Thus, an integral assessment of potential mangrove carbon reservoirs in a landscape scale, considering environmental and socioeconomic factors was performed. This study was aimed to determine areas with the highest blue carbon sequestration potential in the Gulf of Guayaquil through the construction of a Blue Carbon Potential Index (BCPI) based on Spatial Multicriteria Analysis (SMCA). A narrative integrative literature review was employed to select indicators of mangrove carbon sequestration gains and losses. These indicators were pondered following the Analytical Hierarchy Process (AHP) with the judgments of two experts and reclassified in four potential categories based on their thresholds. Since no consensus was achieved in the indicator importance hierarchization, a comparative of equal weighting method and AHP weighting was implemented. The linear combination rule was used to integrate these factors into a unique-scaled index supported by a geographic Information System (GIS). The results showed that 15.82% and 16.21% of the study area belonged to high and moderate potential of blue carbon sequestration respectively. Moreover, no significant differences were found between the two weighting methods applied. The BCPI provides a comprehensive understanding of spatial distribution of blue carbon potential reservoirs and grants a quantification of this potential to prioritize conservation and restoration areas.