Hochschulbibliothekszentrum des Landes Nordrhein-Westfalen
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Analyse zur Schätzung von Unfallkosten im Schienenverkehr in Deutschland
Get PDFUnfälle verursachen jährlich einen hohen volkswirtschaftlichen Schaden für die betroffenen Personen, die Unternehmen und den Staat. Die genaue Bezifferung der Höhe des Schadens stellt ein großes Problem dar, weil die wissenschaftlichen Studien mit ihren unterschiedlichen Berechnungsmodellen stark voneinander abweichen. Angesichts der geringen Unfallhäufigkeiten im Schienenverkehr ist die Kostenberechnung in wenigen wissenschaftlichen Untersuchungen von Bedeutung. Das Ziel dieser Arbeit ist, einen Überblick über die Vorgehensweisen bei der Berechnung von Unfallkosten zu geben und die auftretenden Probleme herauszustellen. Grundsätzlich teilen sich die Unfallkosten in Personen- und Sachschäden auf. Bei den Personenschäden werden neben den materiellen Schäden, die immateriellen Schäden mitbetrachtet. Dies führt zu Schwierigkeiten in der Bewertung, weil die Verluste schwer zu beziffern sind. Zu den Hauptkomponenten der Personenschäden zählen in Unfallkostenmodellen die Schäden für den Ausfall der menschlichen Arbeitskraft, die Kosten für die medizinische Versorgung und die Kosten zur Wiederherstellung der Rechtslage. Ein Modell zur Berechnung von Personenschäden im Schienenverkehr, das ausschließlich die Schäden in Deutschland einbezieht, liegt zum jetzigen Stand der Forschung nicht vor. Vom Bundesamt für Straßenwesen (BASt) wurde ein umfangreiches Kostenmodell zur Berechnung von Unfallkosten entwickelt. Das Ergebnis dieses Modells ist, dass der Kostensatz für einen Getöteten 1,1 Millionen Euro, für einen Schwerverletzten 106.000 Euro und für einen Leichtverletzten 5.000 Euro beträgt. In dieser Arbeit wird aufgezeigt, dass dieses Modell in vielen Bereichen für den Schienenverkehr von Bedeutung ist und in diesem Kontext angewendet werden kann. Neben diesem Modell, welches auf statistisch erhobenen Kennzahlen beruht, werden verschiedene Ansätze untersucht, die den Wert eines menschlichen Lebens beschreiben. Die untersuchten Modelle unterscheiden sich in ihrer Berechnungsweise und Ergebnisse weichen voneinander ab. Bei der Berechnung der Sachschäden sind die Anschaffungskosten eines Objekts entscheidend. Zur Eingrenzung der Sachschäden liegt der Fokus in dieser Arbeit auf den Beschädigungen an der Infrastruktur und am Zugmaterial. Mithilfe des Kostenkennwertekatalogs der Deutschen Bahn AG können die Anschaffungskosten für bestimmte Infrastrukturkomponenten ermittelt werden und bilden die Grundlage für die Schadensberechnung.Accidents annually cause high economic damages for concerned persons, companies and the state. To determine the exact costs of a damage is a challenge. Scientific studies differ from each other because of different models of calculation. Due to the fact of a low number of accidents concerning rail transport there are not many studies about how to calculate the costs an accident causes. The aim of this thesis is to give an overview about methods when dealing with these costs and to point out occurring difficulties. Generally, costs of accident can be divided in two categories. One category deals with personal injuries whereas the other focuses on material damages. Personal injuries contain material and immaterial damages. This leads to difficulties in calculation. The main aspect when dealing with personal damages is the loss of manpower, the costs of medical supply and the costs of the recovery of the legal situation. Currently there is no model of how to calculate personal damages concerning rail transport in Germany. The “Bundesamt für Straßenverkehr” developed an extensive model for calculations of costs of accident concerning traffic. It turned out that the death of people has costs round about 1.1 million euro. Severely and slightly injured people cause damages about 106,000 euro and 5,000 euro. This thesis declares that the model is important regarding different aspects of rail transport and that it is based on statistically collected key performance indicators. Furthermore, some approaches, which analyse the value of life, are mentioned. There are large derivations between them. To make a calculation of material damage the current value of the object must be respected. When dealing with the limitation of material damages the focus is on damages concerning infrastructure. In addition, railway infrastructure can be mentioned. With the help of the “Kostenkennwertekatalog” of Deutsche Bahn AG acquisitions costs for certain components of infrastructure can be determined. As a result, they offer a basis for calculating damages
Ludwig Mòr nan Òran - Die gälischen Vorlagen der schottischen Liedbearbeitungen Ludwig van Beethovens
Get PDFIn dieser Arbeit werden die schottischen Liedbearbeitungen Ludwig van Beethovens auf ihre möglichen gälischen Vorläufer untersucht und in ihrem historischen Kontext aus einer gälischen Perspektive betrachtet. Ihre Liedbiographien werden um Vorläufer ergänzt und vervollständigt, die vom dem schottischen Auftraggeber Beethovens, George Thomson teilweise vorsätzlich unterschlagen wurden. Gründe hierfür sind in der politischen und kulturellen Unterdrückung der gälischen Sprachgemeinschaft Schottlands zu finden. Handelt es sich wirklich um anonyme Volkslieder, oder auch um Kompositionen bekannter Musiker aus der gälischen Kultur? Welche Veränderungen erfuhren sie im Zuge der Anonymisierung und der Degradierung zur Volksmusik, sowie der anschließenden Neuausrichtung in der schottischen Nationalmusik? Zu 12 der schottischen Lieder Beethovens sind ausführliche Liedbiographien mit allen gälischen Liedtexten, deutscher Übersetzung und den historischen Hintergründen der gälischen Vorläufer und ihrer Notierungen entstanden
Occurrence, monitoring and effects of pesticides and their mixtures in agricultural streams
No full textStream ecosystems are one of the most threatened ecosystems worldwide due to their exposure to diverse anthropogenic stressors. Pesticides appear to be the most relevant stressor for agricultural streams. Due to the current mismatch of modelled and measured pesticide concentrations, monitoring is necessary to inform risk assessment or improve future pesticide approvals. Knowing if biotic stress responses are similar across large scales and long time frames could ultimately help in estimating protective stressor thresholds.
This thesis starts with an overview of entry pathways of pesticides to streams as well as the framework of current pesticide monitoring and gives an outline of the objectives of the thesis. In chapter 2, routine monitoring data based on grab sampling from several countries is analysed to identify the most frequently occurring pesticide mixtures. These mixtures are comprised of relatively low numbers of pesticides, of which herbicides are dominating. The detected pesticide mixtures differ between regions and countries, due to differences in the spectrum of analysed compounds and limits of quantification. Current routine monitoring does not include sampling during pesticide peaks associated with heavy rainfall events which likely influences the detected pesticide mixtures. In chapter 3, sampling rates of 42 organic pesticides for passive sampling are provided together with recommendations for the monitoring of field-relevant peaks. Using this information, in chapter 4 a pesticide gradient is established in an Eastern European region where agricultural intensity adjacent to sampled streams ranges from low to high. In contrast to current routine monitoring, rainfall events were sampled and a magnitude of pesticides were analysed. This led to the simultaneous detection of numerous pesticides of which one to three drive the pesticide toxicity. The toxicity, however, showed no relationship to the agricultural intensity. Using microcosms, the stress responses of fungal communities, the hyphomycetes, and the related ecosystem function of leaf decomposition, is investigated in chapter 5. Effects of a field-relevant fungicide mixture are examined across three biogeographical regions for three consecutive cycles of microbial leaf colonisation and decomposition. Despite different initial communities, stress responses as well as recoveries were similar across biogeographical regions, indicating a general pattern.
Overall, this thesis contributes to an improved understanding of occurrence and concentrations of pesticides mixtures in streams, their monitoring and impact on an ecosystem function. We showed that estimated pesticide toxicities reach levels that affect non-target organisms and thereby potentially whole ecosystems. Routine monitoring, however, likely underestimates the threat by pesticides. Effects leading to a loss in biodiversity or functions in streams ecosystems can be reduced by reassessing approved pesticides with ongoing targeted monitoring and increased knowledge of effects caused by these pesticides.Bäche gehören zu den gefährdetsten Ökosystemen, da sie diversen anthropogenen Stressoren ausgesetzt sind, wobei Pestizide für landwirtschaftliche Bäche am relevantesten erscheinen. Aufgrund der Diskrepanz zwischen modellierten und gemessenen Pestizid-konzentrationen ist Monitoring nötig um zukünftige Risikobewertungen und Zulassungen zu verbessern. Festzustellen ob biotische Stressreaktionen über große räumliche und zeitliche Skalen ähnlich sind, ist nötig um Schwellenwerte zum Schutz vor Stressoren abzuschätzen.
Diese Doktorarbeit beginnt mit einem Überblick über Pestizideintrittspfade in Bäche, sowie dem momentanen Stand des Pestizidmonitorings gefolgt von der Zielsetzung der Doktorarbeit. In Kapitel 2 werden Ergebnisse aus Schöpfproben von Routinemonitoring mehrerer Länder analysiert um die häufigsten Pestizidmischungen zu identifizieren. Diese Mischungen werden von wenigen Pestiziden gebildet, wobei Herbizide dominieren. Die nachgewiesenen Mischungen unterscheiden sich regional, da Nachweisgrenzen und Stoffumfang variieren. Aktuelles Routinemonitoring umfasst bisher keine Probenahmen während durch Starkregenereignisse hervorgerufene Pestizidspitzen, die wahrscheinlich Pestizidmischungen beeinflussen. In Kapitel 3 werden Sammelraten für 42 Pestizide bei der Benutzung von Passiv-sammlern vorgestellt und Empfehlungen zum Monitoring von feldrelevanten Pestizidspitzen gegeben. Damit konnte in Kapitel 4 ein Pestizidgradient in einer osteuropäischen Region aufgestellt werden in der die Landwirtschaftsintensität von niedrig bis hoch reicht. Dabei wurden Regenereignisse beprobt und eine Vielzahl von Pestiziden analysiert. Dies führte zu vielen gleichzeitig nachgewiesenen Pestiziden, von denen ein bis drei die Pestizidtoxizität bestimmten. Diese zeigte jedoch keinen Zusammenhang zur landwirtschaftlichen Intensität. Durch Mikrokosmenexperimente wurde in Kapitel 5 die Stressantwort von Pilzgemeinschaften, den Hyphomyceten, und deren assoziierter Ökosystemfunktion des Laubabbaus untersucht. Effekte einer feldrelevanten Fungizidmischung wurde über drei biogeographische Regionen sowie drei aufeinanderfolgende Zyklen von mikrobieller Laubkolonisation und -abbau untersucht. Trotz anfänglich unterschiedlichen Gemeinschaften waren Stressantworten sowie Erholungen in den untersuchten Regionen ähnlich, was auf ein generelles Muster hindeutet.
Insgesamt trägt diese Doktorarbeit zum verbesserten Verständnis von Vorkommen und Konzentrationen von Pestizidmischungen, deren Monitoring sowie ihren Auswirkungen auf eine Ökosystemfunktion bei. Wir konnten zeigen, dass die abgeschätzten Pestizidtoxizitäten potentiell Nichtzielorganismen und somit ganze Ökosystem beeinflussen. Routinemonitoring unterschätzt diese Gefahr bisher jedoch wahrscheinlich. Effekte, welche Verluste in Biodiversität sowie Funktionen hervorrufen, können verringert werden indem zugelassene Pestizide mit anhaltendem Monitoring neu bewertet werden und die Datenlage zu Pestizidwirkungen verbessert wird
Sharing Economy im Business-to-Business - Eine Bestandsaufnahme und Modellierung
No full text"We've allways been in a culture where more is more, and suddenly we're in a culture whrere less is a better quality of life. It's pretty revolutionary." - Bill Stewart
Der Wandel der Gesellschaft brachte innerhalb des vergangenen Jahrzehnts einige Veränderungen mit sich, darunter auch die Tendenz zum bewussteren Konsum sowie nachhaltigeren Umgang mit Ressourcen. Traditionelle Denkmuster rückten immer weiter in den Hintergrund, Stereotypen wurden durchbrochen und die Bewertungsmaßstäbe neu definiert. Und so sind wir in einer Zeit angekommen, in der weniger Besitz plötzlich höheres Ansehen genießt und der Minimalismus zum neuen Trend wurde. Vom Wandel gesellschaftlicher Normen blieb auch der wirtschaftliche Sektor nicht unberührt, und so nahm das Modell der Sharing Economy in den vergangenen Jahren eine rasante Entwicklung auf dem Markt. Vereinfacht kann das Geschäftsmodell als das Teilen ungenutzter Ressourcen gegen (non-) monetäre Anreize beschrieben werden. Die vorliegende Bachelorarbeit untersucht die Anwendbarkeit der Sharing Economy auf den B2B-Sektor. Dabei wurden die Vor- und Nachteile des Geschäftsmodells erfasst und daraus die Barrieren und Chancen der Implementierung für Unternehmen abgeleitet. Ferner wurde untersucht, welche Rahmenbedingungen aus dem Konsumentenbereich sich zur Implementierung im Geschäftsbereich eignen und welche neuen Faktoren berücksichtigt werden müssen.
Hierfür wurde auf Grundlage der Literaturanalyse eine Modellierung des B2C-Konzeptes vorgenommen. Basierend darauf wurden Interviews mit den Führungsmitarbeitern und der Geschäftsführung eines mittelständischen IT-Unternehmens durchgeführt. Nach der an Mayring (2002) angelehnten Auswertung, wurde mithilfe der Ergebnisse ein B2B- sowie ein Entscheidungsmodell aufgestellt und Antworten auf die Forschungsfragen gegeben.
Aus den Interviewergebnissen konnten zahlreiche Voraussetzungen aus dem privaten Sharing-Umfeld auf das B2B-Modell übertragen sowie weitere relevante Faktoren identifiziert werden. Mit Hilfe des Entscheidungsmodells konnte dargestellt werden, unter welchen Rahmenbedingungen eine Umsetzung des Geschäftsmodells im B2BUmfeld sinnvoll wäre und welche Herausforderungen berücksichtigt werden müssen."We've allways been in a culture where more is more, and suddenly we're in a culture whrere less is a better quality of life. It's pretty revolutionary." - Bill Stewart
The transformation of society in recent years has brought significant changes, including the trend towards more conscious consumption and more sustainable use of resources. Traditional patterns have increasingly receded into the background, stereotypes have been broken and the standards of assessment have been redefined. And so we have arrived at a time when owning less is considered as more valuable and minimalism has become a new trend. The transformation of the social norms has also led to changes in the economy. Due to recent changes, sharing economy has emerged as a new, rapidly growing sector of the economy. In simple terms, the business model can be put as the sharing of unused resources in exchange for (non-) monetary incentives.
The present bachelor thesis deals with the implementation of the sharing economy in the B2B sector. The advantages and disadvantages of the business model have been shown and opportunities and risks of the implementation in companies have been described. Furthermore, it is examined, which conditions of the consumer sector are suitable for implementation in the B2B model and which new factors should be taken into consideration. Based on the literature analysis, a B2C model has been developed. In addition, qualitative interviews were carried out. Among the experts were the managers and CEO of a medium-sized IT company. The results of the evaluation, based on Mayring (2002), helped to develop a decision model for implementation of sharing economy in B2B and to answer the research questions.
Based on the results of the interviews, key framework conditions were transferred from the private sharing sector to the B2B model. In addition, further factors were identified. Depending on the decision model, it was possible to show the requirements for the implementation of sharing economy in the B2B environment and identify the challenges to be faced
Feeling capable in an Ubuntu way
Get PDFIn Western personnel psychology, competence- and control beliefs (CCB) are of widespread use to predict typical work-related outcomes such as well-being, achievement motivation and job performance. The predictive value and comprehension of CCB in East Africa is examined, comparing a Kenyan target with a German source sample (N=143). Responses to personality tests included qualitative interviews on items capturing control orientations (self concept of ability, internality, powerful others, and chance). Linear regression analyses,
explorative factor analyses, and a procrustean target rotation showed comparable, but not fully congruent predictability for the connection of CCB with outcome variables. Factor structures of control responses did not resemble each other sufficiently. Content analyses including scale intercorrelations, quantitative and qualitative item information served for an explanation of this predictability gap, specifying differences between the German and Kenyan samples that are associated with the social-relational domain of personality. Results
fit in the picture depicted by the African Ubuntu philosophy and the South African Personality Inventory project (SAPI), both emphasizing social-relational aspects. In particular, the powerful others control orientation diverges the most between the cultures. Being perceived as a negative and external factor in the German sample with its individualistic culture, powerful others is of mixed emotional quality and just as well internal, when asked for in the Kenyan sample with its Ubuntu-worldview. An uncritical transfer of CCB measures from one culture to another is assumed to be inappropriate. More emic-etic based research is demanded concerning intra- and intercultural variability of CCB to depict a
transcultural applicable model
Zwischen den Erfahrungen der Verbundenheit und Unverbundenheit
Get PDFWarum kann ich mir nicht vorstellen, meine Haare wachsen zu lassen, insbesondere meine Körperhaare? Diese Frage und das damit verbundene Unbehagen motivierten mich 2016 zur Entwicklung meines Dissertationsprojektes.
Die Suche nach einer Antwort führt zu einer Studie, die einen feministisch-phänomenologischen Erfahrungsbegriff zentral setzt. Bedeutsam für die Entwicklung eines solchen Begriffs sind die phänomenologischen Beiträge „Zur poststrukturalistischen Kritik an der Erfahrung im Kontext der feministischen Philosophie“ (Stoller 2005) von Silvia Stoller und „Phänomenologie, Poststrukturalismus und feministische Theorie. Zum Begriff der Erfahrung“ (Alcoff 1997) von Linda Martín Alcoff. Darauf aufbauend verfolgt das Dissertationsprojekt zunächst das Anliegen, Erfahrungen sichtbar zu machen, indem sie veranschaulicht und zur Sprache gebracht werden. Auf diese Weise wird es möglich, Erfahrungen hinterfragen zu können, um anschließend Antworten entwickeln zu können. Demnach beruhen mein Unvermögen, Körperhaare wachsen zu lassen, sowie das damit einhergehende Unbehagen darauf, eine drohende Erfahrung der Fremdheit mir selbst gegenüber abwenden zu wollen. Zu einer solchen Fremderfahrung würde es kommen, wenn ich durch meine Körperhaare damit konfrontiert werde, dass ich mir fremd bin. Jedoch um sich selbst kennenzulernen sind Menschen nach phänomenologischem Verständnis (vgl. Meyer-Drawe 2001: 141-142) auf andere Menschen angewiesen, da sie sich selbst erst durch andere bewusst werden können. Doch stellt es angesichts des gelebten Ideals der Haarlosigkeit (vgl. Labre 2002: 120-122, Strmljan 2018: 406) eine Herausforderung dar, meine drohende Fremderfahrung, aufgrund der Konfrontation mit meinen Körperhaaren, im Kontakt mit anderen Menschen zu überwinden, sodass ich eine solche Fremderfahrung vermeide, indem ich meine Körperhaare entferne. Als Resultat verbleibt mein Unbehagen darüber, dem Ideal der Haarlosigkeit zu entsprechen.
Zu einer solchen Antwort gelange ich anhand einer Studie, die folgender Forschungsfrage folgt:
Wie erfahren sich Menschen beim Waxing in einem Kosmetikstudio unter den Bedingungen der binären Geschlechterordnung?
Dass die Erfahrungen in einem Kosmetikstudio erforscht werden, begründet sich damit, dass in einem solchen der Zugang zu Erfahrungen bei der Entfernung von Körperhaaren möglich wird. Körperhaare zu entfernen ist zwar ein alltäglicher Umgang mit Körpern, jedoch intim und persönlich, sodass ein Zugang schwierig wird. Eine Lösung stellt hierfür ein Kosmetikstudio dar. Als Praktikantin in dem Kosmetikstudio Beautystudio werden mir Erfahrungen beim Waxing – einer kosmetischen Technik der Haarentfernung – zugänglich.
Auf solche Weise Daten zu erheben folgt dem ethnographischen Vorgehen der teilnehmenden Beobachtung. Forscher*innen nehmen beobachtend vor Ort teil und erheben Daten, indem sie Notizen, Protokolle und schließlich Studien erstellen. Mittels eines solchen Forschungsstils können Forscher*innen Erfahrungen in einer Studie zentral setzen, da sie so Erfahrungen selbst machen können und Zugang zu den Erfahrungen anderer erhalten (vgl. Amann/ Hirschauer 1997: 29-30, Breidenstein et al. 2013: 86-87, 103, 177-178).
Im Zuge der Datenerhebung zeigt sich wiederum, dass im Umgang mit Körperhaaren die Bedingungen der binären Geschlechterordnung wirksam werden. Beispielsweise wird in vielen Situationen die dichotome Differenz zwischen Männern und Frauen betont, ohne dass es konkret für die kosmetische Anwendung notwendig zu sein scheint. So erklärt sich, dass für die Analyse und das Hinterfragen der zur Sprache gebrachten Erfahrungen ein geschlechtertheoretisches Konzept herangezogen wird, welches Erfahrungen hinsichtlich der Bedingungen der binären Geschlechterordnung befragen kann. Eine solche Betrachtung der Daten bietet Gesa Lindemanns Konzept „Der leiblich-affektiven Konstruktion des Geschlechts“ (1992).
Basierend auf dem feministisch-phänomenologischen Erfahrungsbegriff, dem ethnographischen Vorgehen und dem Geschlechterkonzept Lindemann zeigt sich, dass Menschen beim Waxing erfahren (können), mit anderen Menschen verbunden und sich selbst unverbunden zu sein. Dabei wird die Haut zum Kristallisationspunkt der Verbindung zu anderen Menschen (und auch Apparaten). Durch die Berührungen wird einerseits Verbundenheit gestaltet und eine gegenseitige Zuwendung erfahrbar, andererseits wird diese aber auch unterbrochen, wenn durch das Waxing Schmerz zugefügt wird oder Menschen durch Blicke entblößt werden. So wird die Haut zum Medium zwischen den Erfahrungen der Verbundenheit und Unverbundenheit.
(Hinweisen möchte ich an dieser Stelle, dass alle Namen und Orte anonymisiert sind. Demnach handelt es sich beim Beautystudio um den anonymisierten Namen des Kosmetikstudios, in welchem ich forschte. Auf diese Weise soll die Persönlichkeit der Kontaktpersonen im Feld gewahrt bleiben.)
Literaturhinweise:
Alcoff, Linda M. (1997): Phänomenologie, Poststrukturalismus und feministische Theorie. Zum Begriff der Erfahrung. In: Stoller, Silvia/ Vetter, Helmuth (Hg.): Phänomenologie und Geschlechterdifferenz. Wien: WUV-Universitäts-Verlag: 227-271.
Amann, Klaus/ Hirschauer, Stefan (1997): Die Befremdung der eigenen Kultur. Ein Programm. In: Hirschauer, Stefan/ Amann, Klaus (Hg.): Die Befremdung der eigenen Kultur: Zur ethnographischen Herausforderung soziologischer Empirie. Frankfurt am Main: Suhrkamp Verlag: 7-52.
Breidenstein, Georg/ Hirschauer, Stefan/ Kalthoff, Stefan/ Nieswand, Boris (2013): Ethnografie. Die Praxis der Feldforschung. Konstanz & München: UVK Verlagsgesellschaft
Labre Peixoto, Magdala (2002): The Brazilian Wax: New Hairlessness Norm for Women? In: Journal of Communication Inquiry: 26 (2): 113-132.
Lindemann, Gesa (1992): Die leiblich-affektive Konstruktion des Geschlechts. Für eine Mikrosoziologie des Geschlechts unter der Haut. In: Zeitschrift für Soziologie: 21 (5): 330-346.
Meyer-Drawe, Käte (2001): Leiblichkeit und Sozialität. München: Wilhelm Fink Verlag.
Stoller, Silvia (2005): Zur poststrukturalistischen Kritik an der Erfahrung im Kontext der feministischen Philosophie. In: Stoller, Silvia/ Vasterling, Veronica/ Fisher, Linda (Hg.): Feministische Phänomenologie und Hermeneutik. Würzburg: Königshausen & Neumann GmbH: 139-170.
Strmljan, Alina (2018): Haare zum Schämen? Weibliche Körperbehaarung und ihre Entfernung – Normen, Tabus und Trivialisierungen. In: Breuss, Susanne (Hg.): Mit Haut und Haar. Frisieren, Rasieren, Verschönern. Wien: Metroverlag: 404-410
Gel effect induced by mucilage in the pore space and consequences on soil physical properties
No full textWater uptake, respiration and exudation are some of the biological functions fulfilled by plant roots. They drive plant growth and alter the biogeochemical parameters of soil in the vicinity of roots, the rhizosphere. As a result, soil processes such as water fluxes, carbon and nitrogen exchanges or microbial activity are enhanced in the rhizosphere in comparison to the bulk soil. In particularly, the exudation of mucilage as a gel-like substance by plant roots seems to be a strategy for plants to overcome drought stress by increasing soil water content and soil unsaturated hydraulic conductivity at negative water potentials. Although the variations of soil properties due to mucilage are increasingly understood, a comprehensive understanding of the mechanisms in the pore space leading to such variations is lacking.
The aim of this work was to elucidate the gel properties of mucilage in the pore space, i.e. interparticulate mucilage, in order to link changes of the physico-chemical properties in the rhizosphere to mucilage. The fulfilment of this goal was confronted to the three following challenges: The lack of methods for in situ detection of mucilage in soil; The lack of knowledge concerning the properties of interparticulate mucilage; The unknown relationship between the composition and the properties of model substances and root mucilage produced by various species. These challenges are addressed in several chapters.
In a first instance, a literature review picked information from various scientific fields about methods enabling the characterization of gels and gel phases in soil. The variation of soil properties resulting from biohydrogel swelling in soil was named the gel effect. The combined study of water entrapment of gels and gel phases in soil and soil structural properties in terms of mechanical stability or visual structures proved promising to disentangle the gel effect in soil.
The acquired methodical knowledge was used in the next experiments to detect and characterize the properties of interparticulate gel. 1H NMR relaxometry allows the non-invasive measure of water mobility in porous media. A conceptual model based on the equations describing the relaxation of water protons in porous media was developed to integrate the several gel effects into the NMR parameters and quantify the influence of mucilage on proton relaxation. Rheometry was additionally used to assess mucilage viscosity and soil microstructural stability and ESEM images to visualize the network of interparticulate gel. Combination of the results enabled to identify three main interparticulate gel properties: The spider-web effect restricts the elongation of the polymer chains due to the grip of the polymer network to the surface of soil particles. The polymer network effect illustrates the organization of the polymer network in the pore space according to the environment. The microviscosity effect describes the increased viscosity of interparticulate gel in contrast to free gel. The impact of these properties on soil water mobility and microstructural stability were investigated. Consequences on soil hydraulic and soil mechanical properties found in the literature are further discussed.
The influence of the chemical properties of polymers on gel formation mechanism and gel properties was also investigated. For this, model substances with various uronic acid content, degree of esterification and amount of calcium were tested and their amount of high molecular weight substances was measured. The substances investigated included pectic polysaccharides and chia seed mucilage as model polymers and wheat and maize root mucilage. Polygalacturonic acid and low-methoxy pectin proved as non-suitable model polymers for seed and root mucilage as ionic interactions with calcium control their properties. Mucilage properties rather seem to be governed by weak electrostatic interactions between the entangled polymer chains. The amount of high molecular weight material varies considerably depending on mucilage´s origin and seems to be a straight factor for mucilage’s gel effect in soil. Additionally to the chemical characterization of the high molecular weight compounds, determination of their molecular weight and of their conformation in several mucilages types is needed to draw composition-property profiles. The variations measured between the various mucilages also highlight the necessity to study how the specific properties of the various mucilages fulfill the needs of the plant from which they are exuded.
Finally, the integration of molecular interactions in gel and interparticulate gel properties to explain the physical properties of the rhizosphere was discussed. This approach offers numerous perspectives to clarify for example how water content or hydraulic conductivity in the rhizosphere vary according to the properties of the exuded mucilage. The hypothesis that the gel effect is general for all soil-born exudates showing gel properties was considered. As a result, a classification of soil-born gel phases including roots, seeds, bacteria, hyphae and earthworm’s exuded gel-like material according to their common gel physico-chemical properties is recommended for future research. An outcome could be that the physico-chemical properties of such gels are linked with the extent of the gel effect, with their impact on soil properties and with the functions of the gels in soil.Wasseraufnahme, Atmung und Exsudation sind biologische Schlüsselfunktionen der Wurzeln höherer Pflanzen. Sie steuern das Pflanzenwachstum, indem sie die biogeochemischen Parameter des Bodens in unmittelbarer Nähe der Wurzeln, der Rhizosphäre, verändern. Folglich sind Bodenprozesse wie beispielsweise Wasserflüsse, Kohlen- und Stickstoffaustausch oder mikrobielle Aktivitäten in der Rhizosphäre im Vergleich zu freiem Boden begünstigt. Insbesondere die Exsudation von Mucilage durch die Pflanzenwurzeln scheint ein wichtiger Mechanismus zu sein, um Trockenstress vorzubeugen. Durch diese gelartige Substanz wird bei negativen Wasserpotentialen sowohl der Bodenwassergehalt als auch die ungesättigte hydraulische Leitfähigkeit erhöht. Die Veränderung der Bodeneigenschaften durch Mucilage ist Gegenstand aktueller Forschung. Ein umfassendes Verständnis der Mechanismen im Porenraum der Rhizosphäre ist bisher allerdings noch unzureichend.
Ziel dieser Arbeit war die Aufklärung der Gel-Eigenschaften von Mucilage im Porenraum der Rhizosphäre, um Veränderungen der physiko-chemischen Eigenschaften der Rhizosphäre auf dieses interpartikuläre Mucilage zurückzuführen. Dabei stellten sich drei Herausforderungen: Zunächst einmal mangelte es an Methoden zur in situ Detektion von Mucilage im Boden. Außerdem fehlten detaillierte Kenntnisse bezüglich der Eigenschaften von interpartikulärem Mucilage. Desweiteren war die Beziehung zwischen der Zusammensetzung und den Eigenschaften von Modelsubstanzen und wurzelstämmigem Mucilage verschiedener Spezies unbekannt. Diese Fragen werden in den verschiedenen Kapiteln der Arbeit thematisiert.
Zunächst erfolgte eine Literaturrecherche, um Informationen aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen über Methoden zur Charakterisierung von Gelen und Gel-Phasen im Boden zusammenzustellen. Die Änderung von Bodeneigenschaften aufgrund vorhandener Biohydrogelphasen im Boden kann als „Gel-Effekt“ bezeichnet werden. Die kombinierte Studie von Wassereinschlüssen in Gelen und Boden-Gel-Phasen mit der Untersuchung struktureller Eigenschaften von Boden hinsichtlich der mechanischen Stabilität und visueller Strukturen, zeigte sich als vielversprechend, um den Gel-Effekt im Boden zu charakterisieren.
Das erworbene methodische Wissen wurde in den nächsten Untersuchungen angewendet, um die Eigenschaften von interpartikulären Gelen zu detektieren und zu charakterisieren. 1H NMR Relaxometrie erlaubt die nicht-invasive Bestimmung der Wassermobilität in porösen Medien. Ein konzeptuelles Modell wurde aus Gleichungen entwickelt, welche die Proton-Relaxation in gelhaltigen porösen Medien beschreiben. Dieses Modell berücksichtigt den beschriebenen Gel-Effekt bei der Wahl der NMR Parameter und quantifiziert den Einfluss von Mucilage auf die Proton-Relaxation. Darüber hinaus wurde mithilfe von Rheometrie die Viskosität von Mucilage sowie die mikrostrukturelle Bodenstabilität bestimmt. Mittels Rasterelektronenmikroskopie wurde die Netzwerkstruktur von interpartikulärem Gel visualisiert. Die kombinierte Auswertung dieser Ergebnisse identifizierte drei wichtige Eigenschaften von interpartikulärem Gel: Der „Spinnennetz-Effekt“ schränkt die Dehnung der Polymerketten aufgrund der Verbindung zwischen dem Polymer Netzwerk und der Oberfläche von Bodenpartikeln ein. Der „Polymer-Netzwerk-Effekt“ veranschaulicht die Anordnung des Polymernetzwerks im Porenraum gemäß der räumliche Umgebung. Der „Mikroviskositäts-Effekt“ beschreibt die erhöhte Viskosität von interpartikulärem Gel im Vergleich zu freiem Gel. Die Auswirkungen dieser Eigenschaften auf die Wassermobilität und auf die mikrostrukturelle Stabilität des Bodens wurden untersucht und daraus resultierende Konsequenzen für hydraulische und mechanische Eigenschaften des Bodens diskutiert.
Der Einfluss von den chemischen Eigenschaften von Polymeren auf Gel-Bildungsmechanismen und Gel-Eigenschaften wurde untersucht. Dafür wurden Modelsubstanzen mit verschiedenen Uronsäure-Gehalt, Veresterungsgrade und Calcium-Gehalt getestet und die Menge an Materialanteil mit hohem Molekulargewicht quantifiziert. Die untersuchten Modelsubstanzen waren verschiedenen Pektin Polymeren und Chia Samen Mucilage. Darüber hinaus wurde Mucilage aus Winterweizen und Mais Wurzeln isoliert und untersucht. Polygalakturonsäure und Niedermethyliertes Pektin erwiesen sich als nicht geeignete Modelpolymere für Samen und Wurzelmucilage, da ionische Wechselwirkungen mit Calcium ihre Eigenschaften dominieren. Die dem Mucilage zuzurechnenden Eigenschaften scheinen eher durch schwache elektrostatische Wechselwirkungen zwischen verstrickten Polymerketten beherrscht zu sein. Die Menge an Material mit hohem Molekulargewicht variiert deutlich, abhängig von dem Ursprung des Mucilages. Dies scheint ein bedeutender Faktor für den Gel-Effekt von Mucilage im Boden zu sein. Zusätzlich zu der chemischen Charakterisierung der hochmolekulargewichtigen Polymere ist die exakte Bestimmung der Molekularmassen und der Konformation in verschiedenen Mucilagesorten notwendig, um Zusammensetzungs-Eigenschafts-Profile aufzeichnen zu können. Die Abweichungen zwischen den verschiedenen Mucilagestypen, welche sich durch die Messungen ergeben, haben die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen unterstrichen. Nur so lässt sich die Frage klären, wie die spezifischen Eigenschaften von verschiedenen Mucilagestypen auf die Bedürfnisse der Pflanze abgestimmt sind, der sie entstammen.
Schließlich wurde diskutiert, wie die Betrachtung von molekularen Wechselwirkungen im Gel und interpartikulären Gel-Eigenschaften das Verständnis über die physikalischen Eigenschaften der Rhizosphäre erweitert. Dieser Ansatz ist vielversprechend, um zum Beispiel der Wassergehalt oder die hydraulische Leitfähigkeit entsprechend die Eigenschaften vom exudierten Mucilage zu klären. Darüber hinaus liegt die Vermutung nahe, dass der Gel-Effekt allgemein für alle Bodenexsudate mit Gel-Charakter Gültigkeit besitzt. Eine Klassifizierung natürlicher Boden-Gel-Phasen einschließlich der von Wurzeln, Samen, Bakterien, Hyphen oder Regenwürmern exsudierten, gelartigen Materialien nach ihren gemeinsamen physiko-chemischen Gel-Eigenschaften wird für die zukünftige Forschung empfohlen. Als Ergebnis könnten die physiko-chemische Eigenschaften von solchen Gelen zum Gel-Effekt den Auswirkungen auf die Bodeneigenschaften und den Funktionen von den Gelen im Boden zugeschrieben worden
Positionsspezifische ¹³C-Markierung langkettiger Dicarbonsäuren und ω-Hydroxycarbonsäuren
No full textDie Biopolyester Cutin und Suberin stellen hydrophobe Grenzbarrieren dar, die sich im Laufe der Evolution der Landpflanzen entwickelt haben. Cutin bildet den Hauptbestandteil der Cuticula, die den Pflanzen Schutz vor unkontrollierter Transpiration bietet. Die Einlagerung von Suberin in die Zellwände definierter Zellen des Wurzelgewebes ermöglicht eine kontrollierte Aufnahme von Wasser und Nährstoffen. Zu den wichtigsten monomeren Bestandteilen dieser biologischen Polyester gehören langkettige α,ω-Dicarbonsäuren und ω-Hydroxycarbonsäuren. Bisher wurde der mikrobielle Abbau der Makromoleküle unzureichend erforscht. Zur Entschlüsselung der Zersetzung ist es notwendig, den Kreislauf der monomeren Bestandteile im Boden zu betrachten. Hierzu eignen sich vor allem Experimente mit positionsspezifisch ¹³C -markierten α,ω-Dicarbonsäuren und ω-Hydroxycarbonsäuren, die in der vorliegenden Arbeit erstmals synthetisch zugänglich gemacht wurden. Die Synthesen umfassten Dicarbonsäuren der geradzahligen Kettenlängen C12 bis C30, deren Carboxygruppen ¹³C -markiert sind. Ebenfalls wurde die Synthese von ω-Hydroxycarbonsäuren der Kettenlängen C14, C18, C22 und C30 mit ¹³C-Markierung an der Carboxygruppe realisiert. Weitere Zielverbindungen waren ω-Hydroxycarbonsäuren der Kettenlängen C14, C15, C18, C22 und C30, deren terminales hydroxyliertes Kohlenstoffatom mit ¹³C markiert ist. Im Rahmen der durchgeführten Arbeit gelang es, alle 19 Zielcarbonsäuren erfolgreich in hohen Ausbeuten und Reinheiten darzustellen. Die Synthese der isotopenmarkierten Verbindungen erforderte die Entwicklung spezieller auf die jeweiligen Zielsubstanzen individuell angepasster Syntheserouten, die den Einbau des Kohlenstoffisotops ¹³C ermöglichten. Für alle Zielverbindungen erfolgte die Einführung des ¹³C durch die Verwendung von ¹³C -markiertem Kaliumcyanid (99 at%). Wegen der hohen Kosten des ¹³C -markierten Ausgangsstoffes wurden alle Reaktionen zunächst unter der Verwendung analoger unmarkierter Edukte optimiert. Der letzte Teil der Arbeit bestand in der Ausführung eines Inkubationsexperimentes mit den ¹³C -markierten α,ω-Dicarbonsäuren der Kettenlängen C12, C18, C22 und C30. Mittels Phospholipidfettsäure-Analyse konnte gezeigt werden, dass die ¹³C -Dicarbonsäuren zu unterschiedlichen Anteilen von verschiedenen Mikroorganismengruppen zum Aufbau von Phospholipidfettsäuren verwendet wurden. Außerdem konnte durch die Anreicherung des CO2 mit dem Isotop ¹³C nachgewiesen werden, dass die ¹³C -markierten Fettsäuren von den Mikroorganismen zur Energiegewinnung abgebaut wurden. Für zukünftige Arbeiten wäre es interessant, Ausschnitte der Cutin- und Suberinstruktur nachzubilden. Durch die Veresterung der ¹³C -markierten α,ω-Dicarbonsäuren und der ¹³C -markierten ω-Hydroxycarbonsäuren untereinander oder mit Alkoholen könnten Dimere und Oligomere hergestellt werden
Herausforderungen zwischen Beständigkeit und Veränderung bei jungen Unternehmen im Wachstum. Untersuchung am Beispiel eines jungen Technologieunternehmens
Get PDFAbsicht: Die vorliegende Forschungsarbeit soll einerseits ein Grundverständnis zu Herausforderungen von jungen Unternehmen, die sich im Wachstum befinden, herstellen, indem bisherige Erkenntnisse zu diesem Thema diskutiert werden. Andererseits möchte dieses Forschungsprojekt durch die theoriegeleitete Untersuchung eines Fallbeispiels neue Erkenntnisse zu konkreten Herausforderungen und möglichen Lernprozessen generieren.
Design/Methodologie/Vorgehen: Vom Autor dieser Arbeit wird eine theoriegeleitete Case Study Untersuchung durchgeführt. Dabei werden zwei theoretische Ansätze zugrunde gelegt, die das Phänomen um Herausforderungen von Jungunternehmen im Wachstum abstrahiert darstellen sollen: Einerseits das Spannungsbalancierende Management nach Harald von Korflesch, welches die grundsätzliche Spannungsgeladenheit unternehmerischer Organisationen zum Ausdruck bringt, was wiederum als Ausgangspunkt für konkrete Herausforderungen anzusehen ist. Andererseits das Tipping Points Absorbative Capaci ties Framework von Phelps und Kollegen, welches Herausforderungen (Tipping Points), die junge Unternehmen während ihrer Lebensdauer erleben werden, mit benötigten Fähigkeiten (Absorbative Capacities) in Verbindung bringt. Durch diese Theorien geleitet, werden reichhaltige Daten aus Interviews, Observationen und Dokumenten bei dem Fallbeispiel erhoben und analysiert.
Ergebnisse: Herausforderungen von jungen Unternehmen im Wachstum lassen sich einerseits auf übergeordneter Ebene mithilfe der beiden theoretischen Ansätze beschreiben. Andererseits zeigt die Analyse auch, dass vor allem eine feingranulare, individuelle Betrachtung von Nöten ist, um Herausforderungen und Lernprozesse adäquat abzubilden.
Forschungslimitationen: Die größte Limitation der vorliegenden Untersuchung findet sich im Single-Case Design. Dadurch, dass lediglich ein konkretes Fallbeispiel untersucht wurde, lassen sich die daraus gewonnen Erkenntnisse nicht auf automatisch auf vergleichbare Fallbeispiele replizieren. Durch die gleichzeitige Untersuchung mehrerer Cases könnten die Ergebnisse somit haltbarer gemacht werden.
Originalität/Beitrag: Durch die qualitative Untersuchung von Herausforderungen im Wachstum anhand eines konkreten Fallbeispiels wird ein eingehendes und tiefgreifendes Verständnis über komplexe Wirkungszusammenhänge im Wachstum von jungen Unternehmen geschaffen. Darüber hinaus werden die Annahmen der beiden theoretischen Ansätze an einem realen Fallbeispiel getestet, sodass theoretische wie praktische Implikationen identifiziert werden können.Purpose: The present research aims on the one hand to provide a basic understanding of the challenges that young companies in growth face by discussing previous findings on this topic. On the other hand, this research project wants to generate new insights on specific challenges and possible learning processes by means of a theory-based examination of a case study.
Design/Methodology/Approach: The author of this study conducts a theory-based case study investigation. The study is based on two theoretical concepts which depict the phenomenon of challenges faced by young companies in growth in an abstract form: On the one hand, the "Tension-Balancing Management" according to Harald von Korflesch, which expresses the fundamental tension within entrepreneurial organizations, which in turn can be seen as a starting point for actual challenges. On the other hand, the "Tipping Points / Absorbative Capacities" framework by Phelps and colleagues, which links challenges (Tipping Points) that young companies will experience during their lifetime with required capabilities (Absorbative Capacities). Guided by these theories, rich data from interviews, observations and documents from the case are collected and analyzed in order to generate insights.
Findings: On the one hand, challenges of young growing companies can be described on a superordinate level with the help of the two theoretical concepts. On the other hand, the analysis also shows that, above all, a fine-grained, individual approach is needed to adequately depict challenges and learning processes.
Research Limitations: The main limitation of the present study is the single-case design. The fact that only one specific case was examined means that the insights gained from this cannot be automatically replicated to comparable cases. The simultaneous examination of multiple cases could thus make the results more stable.
Originality/Value: The qualitative investigation of growth-related challenges by means of a specific case study creates an in-depth and profound understanding of complex interactions in the growth of young companies. In addition, the assumptions of both theoretical concepts are tested on a real case, thus enabling theoretical and practical implications to be identified
Pesticides and salinisation, two stressors of freshwater ecosystems
No full textThis thesis examined two specific cases of point and diffuse pollution, pesticides and salinisation, which are two of the most concerning stressors of Germany’s freshwater bodies. The findings of this thesis were organized into three major components, of which the first component presents the contribution of WWTPs to pesticide toxicity (Chapter 2). The second component focuses on the current and future background salt ion concentrations under climate change with the absence of anthropogenic activities (Chapter 3). Finally, the third major component shows the response of invertebrate communities in terms of species turnover to levels of salinity change, considered as a proxy for human-driven salinisation (Chapter 4)