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Recycling von EPDM-Gummiabfällen durch Kombination von Devulkanisation und Aktivierung im kontinuierlichen Extrusionsverfahren
Get PDFRessourcenknappheit, Umweltschutz und steigende Gummiabfallmengen erfordern innovative Recyclingverfahren gemäß der Kreislaufwirtschaft. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines kontinuierlichen Extrusionsverfahrens zum Recycling von Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM)-Dichtungsabfällen durch Kombination der Prozessschritte Devulkanisation, Aktivierung und Compoundierung. Aus 100 % des hochwertigen und verarbeitbaren Sekundärrohstoffs sind Produkte mit vergleichbaren Eigenschaften wie die Rohgummirezeptur herzustellen. Aspekte der Untersuchung sind: der Einfluss von dem Devulkanisationsmittel Dibenzamidodiphenyldisulfid (DBD) auf die (Re-) Vulkanisation, die Devulkanisation bei niedrigen Temperaturen, der Transfer vom Batch- zum kontinuierlichen System, der Effekt der Aktivierung in Abhängigkeit von dem Devulkanisationsgrad, die Compoundierung des Vernetzungssystems während des Recyclings in einem Doppelschneckenextruder und das Alterungsverhalten der Rezyklate.
DBD beeinflusst die Vulkanisationsreaktion, was zu einem (Re-)Vulkanisat mit hohem Druckverformungsrest, hoher Bruchdehnung und signifikanten Eigenschaftsänderungen und Ausblühung nach der Alterung führt. Im Rezyklat tritt dies vor allem bei Konzentrationen über 2,0 Gew% auf. Für die kombinierte Devulkanisation und Aktivierung mit niedermolekularem EPDM-Flüssigpolymer muss das Netzwerk der Gummimehlpartikel (GMP) stark abgebaut sein, um eine verbesserte Verarbeitbarkeit ohne Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften zu erreichen. Starker Netzwerkabbau wird im Batch-
System bei niedriger Scherung durch hohe Temperaturen und DBD-Konzentrationen erreicht, während die hohe Scherung im Doppelschneckenextruder die Temperatur und DBD-Konzentration teilweise kompensiert. Die Devulkanisationstemperatur im Extruder befindet sich daher bei 80 bis 120 °C, sodass die Zugabe von Vernetzungssystem ohne Gefahr einer unerwünschten Anvulkanisation möglich ist. Die optimale Schneckendrehzahl für die Devulkanisation der GMP beträgt 80 1/min bei einem Massendurchsatz von 1,5 g/min, ohne dass eine parallel verlaufende Vernetzungsreaktion stattfindet. Die optimale Rezeptur aus 90 % Gummiabfall mit 2 Gew% DBD, 5 Gew% flüssigem Polymer und Vernetzungssystem ergibt eine Festigkeit von 9,1 MPa, eine Bruchdehnung von 314 %, einen Druckverformungsrest von 22 % und eine Härte von 48 Shore A. Das Rezyklat ist hinsichtlich Verarbeitung, Eigenschaften und Alterungsverhalten vergleichbar mit einer Rohgummirezeptur, die den Anforderungen der DIN EN 681 zur Herstellung von 50 Shore A Dichtungen entspricht. Spritzgegossene Dichtungen aus Sekundärrohstoff unterscheiden sich nicht von denen aus Primärrohstoffen.
Dieser Prozess zeichnet sich durch die Einsparung von Rohstoffen und Energie, die Reduzierung von CO2-Emissionen und die Verringerung der Abfallmengen aus
Identifikation und Entwicklung von Kompetenzen zur Verbesserung von Schnittstellenprozessen in der Patientenversorgung am Beispiel der Patientenübergabe - Eine gemeinsame Perspektive aus Sicht von Patientensicherheit, Digitalisierung und Informationskontinuität
Get PDFEinleitung: Die Sicherstellung der Patientensicherheit ist ein zentrales Ziel des deutschen Gesundheitssystems. Insbesondere die Schnittstellen in der Versorgung, wie beispielsweise Patientenübergaben, gelten als besonders fehleranfällig und können die Patientensicherheit gefährden. Die Digitalisierung wird als ein wesentliches Mittel betrachtet, um die Informationskontinuität an diesen Schnittstellen zu gewährleisten und die Patientensicherheit zu stärken, erfordert jedoch eine umfassende Entwicklung digitaler Kompetenzen bei den Mitarbeitern im Gesundheitswesen, insbesondere bei den Pflegekräften als größte Berufsgruppe, um die neuen Technologien effektiv einzusetzen und potenzielle Risiken zu minimieren. Die vorliegende Dissertation zielt darauf ab, diese spezifischen Kompetenzen im Bereich Patientensicherheit, Digitalisierung und Informationskontinuität für den Schnittstellenprozess der Patientenübergabe zu identifizieren sowie entsprechende Lernangebote zu konzipieren und durchzuführen, mit dem Ziel, zu einer sicheren und vernetzten Patientenversorgung beizutragen.
Methode: Im Rahmen der Dissertation fand ein Mixed-Methods-Ansatz Anwendung, der eine Kombination aus qualitativen und quantitativen Forschungsmethoden umfasste, um ein besseres Verständnis für das Forschungsproblem zu erlangen. Bei dieser Arbeit handelt es sich um eine kumulative Dissertation, in der drei unterschiedliche Analysen vorgenommen wurden. 1) Ermittlung von Kompetenzen zur Sicherstellung der Informationskontinuität in digitalen Prozessen, 2) Ermittlung von Kompetenzen zur Verbesserung der Patientensicherheit in Patientenübergaben, 3) Entwicklung eines Lernmoduls zur Verbesserung der Informationskontinuität in Patientenübergaben.
Ergebnisse: Die Ergebnisse dieser Analysen zeigen, dass neben technischen Fähigkeiten auch Managementkompetenzen wie Prozess- und Changemanagement für die Sicherstellung der Informationskontinuität in digitalen Prozessen von großer Bedeutung sind. In Bezug auf die Gewährleistung der Patientensicherheit in Patientenübergaben konnte ermittelt werden, dass insbesondere Teamfaktoren sowie Fehler in der verbalen Kommunikation sowie Prozessgestaltung kritische Ereignisse beeinflussen. Die Ergebnisse dieser beiden Analysen waren die Grundlage für die Entwicklung eines Lernmoduls zur Verbesserung der Informationskontinuität in Patientenübergaben. Digitalisierung trat hier in einer doppelten Rolle auf: als ein Gegenstand des Lernmoduls und als Vermittlungsmethodik.
Diskussion: Die Gesundheitsberufe nehmen eine wichtige Stellung im Rahmen von sicheren und digital unterstützten Prozessen im Gesundheitswesen ein. Insbesondere im Kontext von fehleranfälligen Schnittstellenprozessen, wie der Patientenübergabe, benötigen sie umfassende Kompetenzen in den Bereichen Patientensicherheit, Digitalisierung und Informationskontinuität. In Bezug auf die fortschreitende Digitalisierung umfasst dies mehr als die reine Techniknutzung und beinhaltet ebenso ein Verständnis für grundlegende Prozesse sowie die potenziellen Chancen und Risiken digitaler Technologien. Die effektive Nutzung digitaler Werkzeuge, wie zum Beispiel elektronischer Patientenakten, kann die Informationskontinuität verbessern und die Patientensicherheit stärken. Um diese Ziele zu erreichen, ist eine Förderung der Kompetenzentwicklung auf individueller, institutioneller und politischer Ebene entscheidend
Strukturen der Vielstimmigkeit - Demokratiebildung als gesellschaftlich relevante Aufgabe der Fachdidaktiken
Get PDFFächerübergreifende Querschnittsaufgaben – insbesondere die Demokratiebildung – erfahren vor dem Hintergrund gesellschaftlicher Krisendiagnosen seit einigen Jahren sowohl von bildungswissenschaftlicher als auch bildungspolitischer Seite zunehmende Aufmerksamkeit. Die Stärkung der Demokratiebildung in Schule und Unterricht soll die demokratisch-politischen Haltungen und Kompetenzen der heranwachsenden Generationen fördern und damit die freiheitlich-demokratische Grundordnung langfristig stabilisieren (KMK 2018; NKM 2021). Explizit angesprochen werden dabei nicht nur die Fächer der historisch-politischen Bildung, sondern alle Fachbereiche: »Demokratiebildung reicht weit über die Kompetenz- und Wissensvermittlung in den einzelnen Fächern […] hinaus« und ist daher eine »Querschnittsaufgabe aller Fächer« (NKM 2021, 5).Demokratiebildung als Querschnittsaufgabe stellt nicht nur Lehrkräften, sondern auch wissenschaftlichen Fachdidaktiker:innen in der ersten Phase der Lehrer:innenbildung komplexe, zum Teil auch neue Fragen: Über welche konkreten Kompetenzen muss ein zur demokratischen Beteiligung fähiger (und sie wollender) Mensch verfügen? Welche politisch-demokratischen Lern- und Erfahrungsmöglichkeiten zum Erwerb dieser Kompetenzen können den Schüler:innen durch die fachlichen Zugänge und Methoden jeweils ermöglicht werden? Welche besonderen Potenziale hat jedes einzelne Fach (wie zum Beispiel auch Fremdsprachen, Kunst oder Sport), um Kinder und Jugendliche darin zu unterstützen, mündige Bürger:innen zu werden? Wie können die Grundsätze für demokratisches Denken und Handeln angesichts neuer gesellschaftlicher Herausforderungen, wie zum Beispiel Manipulation und Hate Speech, Gewalt und Krieg, Umwelt, Nachhaltigkeit oder künstliche Intelligenz, fachlich aufgegriffen und stets aufs Neue aktualisiert werden? Und wie werden aktuelle gesellschaftliche und akademische Debatten wie Gender-Fragen, Postkolonialismus und Eurozentrismus jeweils verhandelt? Über diese Fragen wird in vielen fachdidaktischen Communities intensiv diskutiert. Doch wenn Demokratiebildung in der Schule ganzheitlich und fächerübergreifend umgesetzt werden soll, ist ein interdisziplinärer Austausch zwischen verschieden wissenschaftlichen Fachdidaktiken nicht nur sinnvoll, sondern sogar dringend notwendig.#An diesem Punkt setzt das vorliegende Impulspapier an: Es präsentiert einen Versuch, Schwerpunkte, Perspektiven und Potenziale der Fachdidaktiken der fremdsprachlichen und der künstlerisch-ästhetischen Bildung, der gesellschaftswissenschaftlichen Fächer sowie des Schulfachs Sport zu benennen. Im Anschluss an die Tagung »Strukturen der Vielstimmigkeit« (24.-25.11.2023 in Osnabrück) und ergänzend zum dazu veröffentlichten Tagungsband »Strukturen der Vielstimmigkeit. Demokratiebildung als gesellschaftlich relevante Aufgabe der Fachdidaktiken« (Arbeitstitel) sollen hier die Perspektiven unterschiedlicher Fachdidaktiken gemeinsam betrachtet, miteinander ins Gespräch gebracht, verglichen und aufeinander bezogen werden. Das Impulspapier folgt dabei folgenden Grundideen: 1) Alle Fachdidaktiken bzw. Fächer haben Potenzial oder leisten bereits explizit wie implizit wertvolle Beiträge zur Demokratiebildung. Daher muss sie nicht zusätzlich zu bestehenden Aufgaben ergänzt werden. Eingebunden in den Fächerkanon aber müssen die besonderen jeweiligen Schwerpunkte des einzelnen Faches bewusster werden, um explizit und damit noch wirksamer werden zu können. 2) Das Impulspapier richtet sich sowohl an Vertreter:innen der angesprochenen Fachdidaktiken mit dem Ziel, durch inhaltliche Impulse den interdisziplinären Diskurs zu stärken, als auch an Lehrkräfte und pädagogisch Verantwortliche an Schulen, um Konzept- und Schulentwicklung durch theoriebezogene Denkanstöße wie auch Beispiele für die Unterrichtspraxis zu unterstützen. 3) Zuletzt: Die im Impulspapier dargelegten fachdidaktischen Perspektiven wurden jeweils von mehreren Vertreter:innen entwickelt, erheben aber keinen Anspruch auf allgemeine Gültigkeit. Die Positionen wollen Diskussionen und Austausch anregen, aber keinen festgesetzten ›Standard‹ beschreiben. Im Bemühen um ein vergleichbares Vorgehen hier im Impulspapier wurden dennoch Besonderheiten der jeweiligen Fachkultur berücksichtigt. Vor diesem Hintergrund werden im Folgenden die Perspektiven und Schwerpunkte der künstlerisch-ästhetischen, fremdsprachlichen, gesellschaftswissenschaftlichen Fächer sowie des Schulfachs Sport in Bezug auf Demokratiebildung als Querschnittsaufgabe dargestellt. So wird zunächst untersucht, welche Aspekte demokratischer Kompetenz im Besonderen durch den jeweiligen fachdidaktischen Zugang gefördert werden kann. Wir beziehen uns dabei auf den fächerübergreifenden »Referenzrahmen: Kompetenzen für eine demokratische Kultur« (RFCDC) des Europarats, einen »systematischen Ansatz, um die Vermittlung, den Erwerb und die Beurteilung der Kompetenzen für eine demokratische Kultur […] zu konzipieren und diese auf eine Art und Weise in die Bildungssysteme einzuführen, die für alle damit befassten Personen kohärent, umfassend und transparent ist« (2018, 13). Im Modell wird Demokratie-Kompetenz dargestellt als Zusammenspiel aus Werten, Einstellungen, Fähigkeiten sowie Wissen und kritischem Denken (Abb. 1). In enger Anlehnung an das Modell wird in diesem Impulspapier dargestellt, welche dieser Kompetenzfacetten durch bestimmte fachliche Zugänge besonders gefördert werden können. Dabei ist wichtig zu betonen, dass alle Fächer natürlich auch in den anderen Kompetenzbereichen wirksam sein können. Doch die hier intendierte Abstimmung und »Arbeitsteilung« der Fächer ermöglicht eine sinnvolle und effektive Zusammenarbeit – gerade auch für umfassende Schulentwicklungsprozesse. Daher diskutieren hier die Fachbeiträge weiterhin auch den jeweiligen Zugang zum Demokratiebegriff, erläutern fachdidaktische Schwerpunkte und Potenziale, geben Beispiele zur methodischen Umsetzung in Schule und Unterricht und markieren mögliche Meilensteine für den weiteren wissenschaftlichen Diskurs sowie die schulische wie hochschulische Umsetzung. Abschließend werden Perspektiven, Prinzipien, und Potenziale der unterschiedlichen Fachdidaktiken vergleichend in den Blick genommen, Schnittstellen und Brüche aufgezeigt und Impulse für die weitere Bearbeitung dieser wichtigen Querschnittsaufgabe gegeben
"The Digital Nurse" Social participation of older adults through digital, connective education management
No full textHintergrund. Durch den demografischen Wandel ergeben sich zwei große Herausforderungen für den Pflegebereich: ein altersbedingt zunehmender Versorgungsbedarf und ein demografie- und versorgungsbedingt nicht zureichend zu deckender Fachkräfte-bedarf. Als Lösungsmöglichkeit bieten sich soziotechnische Arrangements zur Optimierung komplexer Versorgungsangebote an. Voruntersuchungen in der Projektregion Grafschaft Bentheim/ südliches Emsland zufolge muss jedoch von einer zum Teil sehr eingeschränkten Technikkompetenz und Bereitschaft der Zielgruppe ältere Menschen ausgegangen werden. Ziel dieser Arbeit ist es, die spezifischen Bedürfnisse und Wünsche potenzieller Nutzer*innen zu erfahren, um ein gesundheits- und technikbezogenes Bildungsmanagement für ältere Menschen (65 Jahre und älter) daran auszurichten und zu konzipieren. Der Fokus liegt zudem auf der Identifizierung potenzieller Bildungskonzepte sowie auf den Kompetenzen von Pflegefachpersonen in Technikaneignungsprozessen älterer Menschen.
Methodik. Studie I. Um die Binnenperspektive der Bürger*innen in Bezug auf ihre gesund-heits- und technikbezogenen Unterstützungsbedürfnisse und -anforderungen zu erheben, wurden drei Workshops konzipiert. Die Ergebnisse wurden in einem iterativen Diskussions-prozess mit Expert*innen des regionalen Sozial- und Gesundheitswesens zur Erarbeitung von Lösungsmöglichkeiten weiterentwickelt. Studie II. Mittels eines Scoping Reviews wurde der internationale Forschungsgegenstand Nursing informatics in Bezug auf „Bildungsprogramme für ältere Menschen“ erhoben. Die Daten wurden anhand eines „deskriptiv-analytischen“ Ansatzes betrachtet. Um zu eruieren, welche Erfahrungen ältere Menschen mit (modernen IuK-) Technologien machen bzw. gemacht haben, von welchen Vorstellungen von Technik sie sich leiten lassen und welche Technikbereitschaft sie zeigen, wurden in Studie III elf episodische Interviews geführt. Die Daten wurden einer qualitativen Inhaltsanalyse nach Flick (1996) unterzogen. Abschließend wurde in Studie IV anhand eines fiktiven Anwendungs-szenarios das Bildungsmanagement „Digital Nurse“ unter Einbezug einer gesundheits-bezogenen mobilen App Anwendung simuliert.
Ergebnisse. Die Ergebnisse der Studie I zeigen, dass ein hoher Informationsbedarf in Bezug auf Nutzen und Handhabung von Technik besteht. Die Studienteilnehmer*innen haben einen pragmatischen Zugang zu Technik, nehmen diese im Kontext von Gesundheit als unterstüt-zend wahr und sind offen dafür, Technik im Umfang ihrer individuellen Bedarfe zu nutzen. Die Befragten wünschen sich Beratungsangebote, eine Übersicht der regionalen Gesundheitsein-richtungen und Informationen zur Gesundheitsförderung sowie gesundheitsbezogenen Techniknutzung. Studie II belegt, Nursing informatics Pflegeexpert*innen können in der digitalen Transformation eine Schlüsselrolle einnehmen. So wurden maßgebliche (potenzielle)
Kompetenzen in Technikaneignungsprozessen älterer Menschen in Hinblick auf die Förderung der eHealth-Kompetenz exploriert.
Die Ergebnisse der Studie III lassen einen persönlichen Zugewinn an Handlungsmöglichkeiten durch Techniknutzung erkennen. Die Lernvoraussetzungen und Lerndispositionen sind im Hinblick auf Prozesse der Technikaneignung hochgradig individuell. Soziale Konstruktionspro-zesse und das Verständnis von Technik beeinflussen die Lernwege und sind damit Bedingun-gen für erfolgreiches Lernen. Für die Konzeptentwicklung ist deutlich geworden, dass ältere Menschen eine Sensibilisierung und langsame Heranführung an Technik benötigen, um Ängste abzubauen. Ideen für Unterstützungsmaßnahmen können insbesondere aus den Inhalten der Subkategorien „Aneignungs- und Nutzungsstrategien“, „Erfahrungen mit dem Umgang“ und „Folgen der Technikverwendung“ hergeleitet werden.
Aus den Ergebnissen der Studie IV lässt sich ableiten, dass die soziotechnischen Herausfor-derungen bereits aus den Forschungsdisziplinen heraus unterschiedlich beschrieben und gewertet werden und es notwendig ist, Anlaufstellen zu schaffen, um den Zugang zu Technik zu erleichtern und Komplexität zu reduzieren. Fazit. Basierend auf diesen Ergebnissen wurde ein von der Berufsgruppe Pflege gesteuertes Bildungsmanagement, die „Digital Nurse“ entworfen. Bei der Heranführung älterer Menschen an Technik sollten die individuelle Versorgungssituation und biografische Aspekte berücksichtigt werden. Die Aspekte individueller Technikaneignungsgeschichten älterer Menschen bieten dabei entscheidende Ansätze für die Heranführung an Technik und die pädagogisch-didaktische Konzeption angemessener Bildungs- und Informationsangebote
Leveraging Deep Learning for Enhanced Building Information Retrieval and Reconstruction from Remote Sensing Imagery
No full textIn large cities around the world, city centres are often densely built-up. Due to the dense development, it is difficult to distinguish the buildings on the basis of satellite and aerial images and to reconstruct them in 3D. However, this is essential for applications such as urban planning, disaster management, solar energy potential assessment, flow simulation, and many others. Therefore, the goal of this dissertation is to provide methods for retrieving building information and reconstructing buildings in 3D. For this purpose, three methods are introduced.
The first method segments building sections on satellite and aerial images, as well as associated Digital Surface Model (DSM), by segmenting the separation lines between them using a fully convolutional neural network (FCN). In addition, the remaining pixels assigned to the building are segmented. The building and separation line segments are then used to obtain seamless building sections using the watershed transformation. In addition, morphology is used to close existing gaps in separation lines. To further improve the separation line and building segments, a loss function is used, which results in the FCN already producing fewer gaps before morphology is applied and building segments have straighter edges and sharper corners. The resulting building sections are then further processed into polygons and level of detail (LoD)-1 models. The method is robust and works on both aerial and satellite data. In addition, it can segment building sections in complex scenarios more accurately than the compared approach. The method manages to accurately segment even in highly complex scenarios with very small building sections and informal settlement after the FCN has been re-trained with data from different cities with dense buildings. This is particularly important for crisis management and humanitarian aid. Moreover, a method is introduced which vectorizes building footprints and regularizes their outlines in two steps. In the first step, a deep neural network predicts the primary orientation angle of the building polygon. In the second step, all vertices are adjusted, such that their inside angles are either 90° or 180° with respect to the primary orientation.
The second method, PLANES4LOD2, generates LoD-2 models based on aerial images and DSM, as well as digital terrain model (DTM. Similar to the first method, it starts with segmenting separation lines between building sections and but also extending them to roof planes. Each building is thus divided into sections and each section is divided into roof planes. This process is performed end-to-end by an FCN, which uses a novel depth attention module (DAM) to utilize DSM features effectively and efficiently. The roof surfaces are then converted to polygons. To obtain a 3D model, the height values from the DSM within each roof plane are passed to random sample consensus (RANSAC), which estimates robust plane parameters. The plane parameters are used to calculate the height values at the corners of the roof plane polygons. The experimental evaluation shows that PLANES4LOD2 generates geometrically accurate, topologically consistent and semantically correct LoD-2 models. In comparison with SAT2LOD2, PLANES4LOD2 shows a significantly higher accuracy of 1.06 m in mean average error (MAE), especially in complex scenarios in densely built-up city centres. The baseline method only achieves 2.18 m in MAE.
The third method presented in this dissertation is called SAT2BUILDING. It is a method for LoD-2 reconstruction based on image data and DSM, but focuses on satellite rather than aerial image data and does not require an external DTM. Alternatively, an FCN generates the building heights as an additional output. Instead of focusing on the segmentation of separation lines, like PLANES4LOD2, SAT2BUILDING clusters pixels to roof planes by calculating spatial embeddings related to the centre of the roof planes. This is more effective for satellite data with ground sampling distance (GSD) ranging from 0.5 m to 0.7 m, as the separation lines are difficult to recognise. SAT2BUILDING is evaluated on a more rural scenario with simple roof shapes and distances between the buildings and an urban scenario with dense development and complex roof shapes. The metrics show the significantly higher accuracy of SAT2BUILDING compared to three baseline methods in both scenarios.
The three newly introduced methods as well as their detailed experimental evaluation and discussion represent a significant contribution to the retrieval of building information and 3D reconstruction of buildings, and enable their future use for a wide range of applications
Taking the Shortcut – Enhancing Backbone Network Traffic Engineering with Segment Routing Midpoint Optimization
Get PDFKeeping up with the continuous growth in Internet traffic volume as well as the increasing demands and expectations regarding performance and service quality is one of the major challenges for today’s Internet Service Providers (ISPs) and other network operators. To achieve this, most of them complement the inevitable but time- and cost-intensive network expansion with some form of Traffic Engineering (TE). The latter enables them to make best use of their existing infrastructure or to dynamically cater to specific operational needs. Over the recent years, its expressive traffic steering capabilities combined with an exceptionally low overhead have lead to Segment Routing (SR) becoming one of if not the premier TE technology choice among many operators, thereby receiving a lot of attention from both industry and academic research. However, all of this research considers SR exclusively in an end-to-end (E2E) fashion, completely ignoring the possibility to deploy it in conjunction with other more flexible steering mechanisms (i.e. IGP Shortcut).
In this thesis, we explore the applicability and potential of these so called Midpoint Optimization (MO) concepts (with a special focus on the IGP Shortcut mechanism) for different aspects of SR-based TE in backbone networks. This is done both from a theoretical perspective but also via extensive simulation experiments featuring real-world network data. Thereby, we show that, compared to conventional E2E SR, MO can provide considerable benefits in different TE use cases, including strategic long-term optimization or fast reconfiguration in the face of critical network events. Furthermore, we present corresponding TE optimization algorithms that can be used to compute virtually optimal TE configurations while simultaneously adhering to important real-world constraints and operational requirements. Thereby, we bridge the gap from pure theoretical observations towards practically deployable TE approaches that should enable (e.g., operators) to more or less immediately utilize and benefit from the findings of this thesis in practice
Migration Aspirations, Experiences and Social Tensions around Women’s Land Migration from The Gambia towards Europe
No full textAs part of the research project ‘Transnational Perspectives on Migration and Integration’ (TRANSMIT), this paper examines Gambian women who embark on land migration to Europe, known as the ‘backway’. The focus lies on the negotiation processes between them and their social environment. Gender norms which traditionally assign women a passive societal role often clash with their ambitions for a better life, economic independence, and gender equality. Based on four cases, we analyse the decisions and experiences of four women as well as the perception thereof by their family members and community representatives before, during, and after the journey. This reveals an ambivalent position: while families often reject women’s 'backway' migration as a violation of gender norms, they also value the economic contributions these women make. Understanding female migrants’ decision-making requires close examination of gender norms, social pressures and how women navigate them. The experiences of Gambian women on the 'backway' route emphasise the need to further highlight gender inequality and acknowledge the agency of female migrants in restrictive environments
The structure of the Orm2-containing serine palmitoyltransferase complex reveals distinct inhibitory potentials of yeast Orm proteins
Get PDFSphingolipid levels are crucial determinants of neurodegenerative disorders and therefore require tight regulation. The Orm protein family and ceramides inhibit the rate-limiting step of sphingolipid biosynthesis—the condensation of L-serine and palmitoyl-coenzyme A (CoA). The yeast isoforms Orm1 and Orm2 form a complex with the serine palmitoyltransferase (SPT). While Orm1 and Orm2 have highly similar sequences, they are differentially regulated, though the mechanistic details remain elusive. Here, we determine the cryoelectron microscopy structure of the SPT complex containing Orm2. Complementary in vitro activity assays and genetic experiments with targeted lipidomics demonstrate a lower activity of the SPT-Orm2 complex than the SPT-Orm1 complex. Our results suggest a higher inhibitory potential of Orm2, despite the similar structures of the Orm1- and Orm2-containing complexes. The high conservation of SPT from yeast to man implies different regulatory capacities for the three human ORMDL isoforms, which might be key for understanding their role in sphingolipid-mediated neurodegenerative disorders
Structure of the endosomal CORVET tethering complex
Get PDFCells depend on their endolysosomal system for nutrient uptake and downregulation of plasma membrane proteins. These processes rely on endosomal maturation, which requires multiple membrane fusion steps. Early endosome fusion is promoted by the Rab5 GTPase and its effector, the hexameric CORVET tethering complex, which is homologous to the lysosomal HOPS. How these related complexes recognize their specific target membranes remains entirely elusive. Here, we solve the structure of CORVET by cryo-electron microscopy and revealed its minimal requirements for membrane tethering. As expected, the core of CORVET and HOPS resembles each other. However, the function-defining subunits show marked structural differences. Notably, we discover that unlike HOPS, CORVET depends not only on Rab5 but also on phosphatidylinositol-3-phosphate (PI3P) and membrane lipid packing defects for tethering, implying that an organelle-specific membrane code enables fusion. Our data suggest that both shape and membrane interactions of CORVET and HOPS are conserved in metazoans, thus providing a paradigm how tethering complexes function
Rapid in-EPON CLEM: Combining fast and efficient labeling of self-labeling enzyme tags with EM-resistant Janelia Fluor dyes and StayGold
Get PDFCorrelative light and electron microscopy (CLEM) combines light microscopy (LM) of fluorescent samples to ultrastructural analyses by electron microscopy (EM). Pre-embedding CLEM often suffers from inaccurate correlation between LM and EM modalities. Post-embedding CLEM enables precise registration of structures directly on EM sections, but requires fluorescent markers withstanding EM sample preparation, especially osmium tetroxide fixation, dehydration and EPON embedding. Most fluorescent proteins (FPs) lose their fluorescence during such conventional embedding (CE), but synthetic dyes represent promising alternatives as their stability exceeds those of FP. We analyzed various Janelia Fluor dyes and TMR conjugated to ligands for self-labeling enzymes, such as HaloTag, for fluorescence preservation after CE. We show that TMR, JF525, JF549, JFX549 and JFX554 retain fluorescence, with JFX549 and JFX554 yielding best results overall, also allowing integration of high-pressure freezing and freeze substitution. Furthermore, we found the recently published FP StayGold to resist CE, facilitating dual-fluorescence in-resin CLEM