6949 research outputs found
Sort by
Klienten*innendokumentation der ambulanten Glücksspielsuchtberatungen in Niedersachsen 2024
No full textDieser kommentierte Tabellenband setzt die jährliche Analyse von Daten fort, die sich auf Klienten*innen mit einer Glücksspielproblematik sowie ihre Angehörigen aus der ambulanten Suchtberatung im Bundesland Niedersachsen bezieht. Grundlage sind das Beratungsjahr 2024 und die standardisierten Angaben von Berater*innen an 24 Standorten des regionalen ambulanten Glücksspielsuchthilfesystems in Niedersachsen. Nach Datenbereinigung fanden insgesamt 876 Fälle bei den statistischen Analysen Berücksichtigung. Hierzu zählen 725 Problemspieler*innen (83%) und 151 Angehörige (17%). Für das Beratungsjahr 2024 lassen sich unter anderem folgende Hauptbefunde zusammenfassen: (1) Knapp 60% der Problemspieler*innen wurden über eine Internetsuche auf das Hilfeangebot aufmerksam. (2) Knapp 50% der Problemspieler*innen benannten Internetglücksspiele (Automatenspiele, Sportwetten, Poker, Casinospiele) als problemverursachende Glücksspielform. (3) Das mittlere Erstkontaktalter betrug glücksspielformübergreifend knapp 21 Jahre, der geringste mittlere Wert entfiel bei glücksspielformspezifischer Betrachtung auf das Automatenspiel in Gaststätten (M=18,9 Jahre). (4) Die mittlere Dauer der Problementwicklung (Störungsalter – Erstkontaktalter) lag über alle Glücksspielformen hinweg bei knapp fünf Jahren, die schnellste Problementwicklung ließ sich für Automatenspiele in Gaststätten (M=2,3 Jahre) sowie Automatenspiele im Internet (M=2,5 Jahre) beobachten. (5) Insgesamt gab eine deutliche Mehrheit der Klienten*innen Problemspielformen aus dem legalen Sektor (vs. illegaler Sektor) an. (6) Knapp 78% der Problemspieler*innen wiesen Schulden aufgrund des Glücksspielens auf. (7) Etwa jede dritte problematisch spielende Person berichtete davon, dass Werbung einen eher starken bis sehr starken Einfluss darauf hatte, mit dem Glücksspiel zu beginnen bzw. weiter daran teilzunehmen. Bilanzierend kann festgehalten werden, dass es der aktualisierte und überarbeitete Tabellenband erlaubt, aktuelle Entwicklungen im Versorgungssektor zu skizzieren und somit praxisrelevante Hilfestellungen für Regulation und Prävention abzuleiten. Die weiterführende Kombination mit zukünftigen Berichtsjahren und multivariaten Analyseverfahren verspricht eine Vielzahl an aktuellen, bedeutsamen Befunden mit hinreichender Detailtiefe sowie Implikationen für eine Verbesserung des Spieler*innenschutzes
A systematic evaluation of the applicability of machine learning for energy efficient manufacturing
No full textThe industry sector is a significant consumer of global energy, making the improvement of its energy efficiency crucial for mitigating climate change. The increasing application of artificial intelligence in manufacturing, particularly machine learning, presents an opportunity to harness data-driven insights for improved energy efficiency. However, the decision to use machine learning (ML) is complicated by the varying applicability, effort and expertise required for different analysis methods.
This dissertation addresses the critical research gap in understanding when ML should be employed for manufacturing energy efficiency analysis. Existing research lacks comprehensive studies assessing the conditions under which ML can be effectively leveraged, and there is a scarcity of comparative evaluations of ML and non-ML methods concerning their performance, complexity, interpretability and data requirements.
As such, this dissertation aims to determine the scenarios in which certain ML classes provide advantages over traditional non-ML methods or other ML classes, identify the specific data requirements for these analyses and explore methods to overcome the challenges associated with those data requirements.
To achieve these aims, a comprehensive methodology is developed and applied across four real-world manufacturing datasets. This methodology systematically varies the number of features and training data instances across three classes of models: ``Simple Non-ML'', ``Simple ML'', and ``Complex ML''. Key findings reveal that ``Simple ML'' models consistently offer the most appropriate balance of performance and ease of development, outperforming ``Simple Non-ML'' models and performing comparably to ``Complex ML'' models while requiring less expertise. Additionally, the research demonstrates that ML models typically require more training data to achieve optimal performance, with a necessary volume approximately 2.5 to 4 times greater than that for non-ML models. Furthermore, the investigation highlights that for effective manufacturing energy consumption modeling, incorporating more than 10 features shows marginal improvements, while fewer than 10 features significantly reduce prediction accuracy. The dissertation also evaluates various data augmentation techniques to address the higher data needs of ML models, concluding that while augmentation is effective in other contexts, it does not yield benefits for manufacturing energy consumption models.
The contributions of this research are twofold. The first contribution comes from the development of a comparison methodology that enables both experts and novices to systematically evaluate different modeling algorithms. This methodology provides a clear framework for identifying the most suitable models for specific manufacturing efficiency challenges. Implemented as part of a low-code ML platform, this methodology enhances accessibility for non-experts, democratizing the application of ML in manufacturing. As a second contribution, the dissertation substantiates the applicability of ML for improving energy efficiency, offering practical guidance on the implementation and data requirements for successful ML usage. These contributions have value for both academia and industry, providing a foundation for future research and enabling manufacturers to make informed decisions on incorporating ML solutions to enhance the energy efficiency and sustainability of their processes
Studies on the consumption, regeneration and restoration of ATP in cultured brain astrocytes
No full textAn impaired energy metabolism in brain cells has been connected with various neurodegenerative diseases and traumatic injuries. Studies have demonstrated a sudden loss of up to 50% of adenosine triphosphate (ATP) - the primary energy currency in mammalian cells - during events such as stroke or traumatic brain injury. However, little is known on the contribution of different brain cell types to such conditions, on the metabolic processes involved in such a rapid ATP depletion, as well as on the mechanisms by which brain cells attempt to restore their ATP levels. To address these questions for brain astrocytes, this thesis has focused on the ATP consumption, regeneration and restoration in this cell type by using astrocyte-rich primary cultures as model system.
Cultured astrocytes contain high specific contents of ATP (31 ± 3 nmol/mg), but much lower levels of adenosine diphosphate (ADP; 2.9 ± 2.1 nmol/mg) and adenosine monophosphate (AMP; 1.7 ± 2.1 nmol/mg). Cytosolic glycolysis allowed glucose-fed astrocytes to maintain a high ATP levels for at least 30 minutes by regenerating ATP from ADP, even in the presence of the mitochondrial complex III inhibitor antimycin A. Also, in the absence of glucose, astrocytes maintained their high ATP levels, but a treatment with the glycolysis inhibitor 2-deoxyglucose (2DG) resulted in a 50% decrease in ATP content and the presence of antimycin A depleted cellular ATP levels completely within 30 minutes. Inhibition of both ATP-generating pathways, glycolysis and oxidative phosphorylation, using 2DG and one of several inhibitors of mitochondrial oxidative phosphorylation led to a significantly accelerated, additive ATP decline. During the initial 30 minutes, the ATP loss was accompanied by a transient increase in ADP content and a gradual rise in AMP content, which was accompanied by a pronounced decline in both the adenylate energy charge and the total adenosine phosphate (ATP, ADP plus AMP) pool.
Another way for the phosphorylation of ADP to generate ATP is the creatine kinase mediated reaction with creatine phosphate (CrP). In astrocytes, CrP (25.9 ± 10.8 nmol/mg) is used as immediately available energy supplier and short-term energy backup. Results of this thesis show that the cellular CrP content strongly depends on the extracellular creatine availability and decreases with ongoing culture age. Moreover, ATP-decline-studies demonstrate that astrocytes rapidly deplete their CrP pools to phosphorylate ATP during starvation. Especially during the rapid ATP decline in the presence of antimycin A, astrocytes sacrifice their CrP content to delay the loss of ATP in the first 5 minutes of incubation.
For ATP restoration studies, the astrocytic ATP content was first reduced to 25% of its initial level by treating the cells for 60 minutes with the mitochondrial uncoupler BAM15 in the absence of glucose. After BAM15 removal, astrocytes were then exposed to various substrates that would potentially foster ATP restoration. Glucose as exclusive substrate restored ATP slowly and incompletely within 6 hours, whereas adenosine as exclusive substrate led to a rapid but transient ATP restoration. In contrast, the combination of glucose as an energy source and adenosine as a precursor for AMP resulted in a complete and sustained restoration of ATP within 60 minutes that was mediated by adenosine kinase. However, due to its neuroactive properties, adenosine is unsuitable for in vivo applications. As potential alternatives, combinations of sugars, purine bases and purine nucleosides were studied and guanosine and inosine were found to strongly accelerate ATP restoration in the presence of glucose as an energy source combined with adenine as source for the base needed for AMP synthesis via the purine salvage pathway.
In conclusion, the results obtained for this thesis demonstrate the ability of cultured astrocytes to compensate for the impairment of one of their two main ATP-generating pathways and underlines the importance of mitochondrial ATP regeneration for astrocytes. Concerning ATP restoration in ATP-depleted astrocytes, the results obtained identify the application of combinations of an energy source such as glucose, a ribose source such as purine nucleosides and an adenine source such as adenine as the most effective strategy for restoring a normal astrocytic ATP content following severe ATP depletion
The Right to Education and Schooling for Refugee Children and Adolescents in Reception Centers: Availability and Accessibility in the German Federal States. A Research Report on the BiSKE Study
No full textAlle Kinder haben ein Recht auf Bildung von Anfang an – auch wenn sie mit ihren Eltern zunächst in Aufnahmeeinrichtungen leben. Wie dieses Recht realisiert wird, ist Gegenstand des vorgelegten Forschungsberichts der Studie „Bildungsrechte und Schule für geflüchtete Kinder und Jugendliche in Erstaufnahmeeinrichtungen“ (BiSKE), die von Johanna Funck (Arbeitsbereich Bildung in der Migra-tionsgesellschaft, Universität Bremen) und Markus Ciesielski (Institut für Entwicklung und Frieden, Universität Duisburg-Essen) durchgeführt wurde.
Anliegen der Studie und Untersuchungsfragen: Die BiSKE-Studie liefert erstmals einen bundesweiten und bundesländerdifferenzierenden Überblick zur Verfügbarkeit und Zugänglichkeit von schulischer Bildung für geflüchtete Kinder und Jugendliche in der Anfangszeit nach ihrer Ankunft in Deutsch-land. Ziel des hier vorgelegten Forschungsberichts ist es, diese Erkenntnisse möglichst zeitnah Poli-tik, Praxis und Wissenschaft zur Verfügung zu stellen – weitere vertiefende Forschung und Analysen sind erforderlich. Es wird untersucht, welche Bildungsangebote in den Aufnahmeeinrichtungen aller Bundesländer für Kinder und Jugendliche im schulpflichtigen Alter von 6-18 Jahren verfügbar sind und inwiefern der Zugang verzögert oder beschränkt ist.
Zeitrahmen und methodische Umsetzung: Im Zeitraum November 2024 bis Mai 2025 wurden bun-desweit 203 Aufnahmeeinrichtungen ermittelt, in denen Kinder und Jugendliche im Schulalter un-tergebracht wurden, und mittels eines standardisierten Fragebogens im Hinblick auf ihr Bildungs-angebot befragt. Bei der Hälfte konnten die Informationen über telefonische oder schriftliche Di-rektbefragungen der Einrichtungen selbst eingeholt werden, bei den anderen gelang dies über die Befragung übergeordneter Fachebenen oder Pressestellen. Damit ist erstmals eine standardisierte Vollerhebung aller bundesdeutschen Aufnahmeeinrichtungen gelungen, die eine Momentaufnah-me der Bildungssituation liefert.
Zentrale Ergebnisse: Bei 19 Prozent der Aufnahmeeinrichtungen (n=38) gab es keine Bildungsange-bote für Kinder und Jugendliche im Schulalter, obwohl zumindest in der Hälfte der Einrichtungen ohne Bildungsangebot Kinder und Jugendliche über mehrere Monate untergebracht waren. Bei 41 Prozent der Einrichtungen (n=83) war ein Zugang zur Regelschule möglich, allerdings meist mit War-tezeiten oder ein Regelschulzugang war nur für bestimmte Altersgruppen oder unter bestimmten Bedingungen möglich, während andere schulalternative, meist einrichtungsinterne Bildungsmaß-nahmen oder Deutschkurse erhielten. Bei 40 Prozent der Einrichtungen (n=82) wurden allen Kin-dern und Jugendlichen schulalternative Bildungsmaßnahmen angeboten, die in ihrer Qualität stark variierten (Stundenumfang, Unterrichtsinhalte, Ausbildung des Personals) sowie auch teilweise mit Wartezeiten verbunden waren. Die Bereitstellung und Qualität von Bildung in Aufnahmeeinrich-tungen ist in Bundesländern mit inklusiven Schulpflichtregelungen tendenziell weniger prekär als in denjenigen Bundesländern, die Ausschlüsse von der Schulpflicht für asylsuchende Kinder und Ju-gendliche für 6 Monate oder für die Dauer ihres Aufenthalts in einer Aufnahmeeinrichtung vorse-hen.
Fazit: Mangels eines schnellen Zugangs zu qualitativ hochwertigen Bildungsangeboten stellt eine längere Unterbringung von Kindern und Jugendlichen in Aufnahmeeinrichtungen ein Risiko für ih-ren formalen Bildungserwerb dar. Flucht führt zu Lücken in der Bildungsbiographie – und zwar nicht nur auf dem Weg nach Deutschland, sondern auch hier. Die Anpassung von Schulpflichtregeln zugunsten einer inklusiveren Gestaltung ist zwar nicht die einzige, aber eine relevante Stellschraube für die Sicherstellung des Rechts auf Bildung für geflüchtete Kinder und Jugendliche. Die Veranke-rung einer Schulpflicht auf Landesebene, die Asylsuchende nicht ausschließt, führt zu einer stärke-ren Verpflichtung der Landesbehörden, qualitativ hochwertige schulische Bildung für Kinder und Jugendliche in Aufnahmeeinrichtungen bereitzustellen und in diese angemessen finanziell, materi-ell und personell zu investieren
Initiale Ermittlung der Abwasserwärmepotenziale als Beitrag zur Wärmewende in Bremen
No full textFür eine nachhaltige und klimaneutrale Wärmeversorgung urbaner Räume rückt die Nutzung von Umweltwärmequellen zunehmend in den Fokus. Abwasserwärme bietet hierbei ein besonders gut verfügbares Potenzial in dicht besiedelten Gebieten. Am Beispiel der Stadt Bremen analysiert der Beitrag systematisch die räumliche Verfügbarkeit und Eignung städtischer Abwasserinfrastruktur für eine energetische Nutzung. Auf Basis kanalspezifischer Kennwerte wie Durchmesser und Trockenwetterabfluss werden sowohl Pumpwerke als auch Kanalabschnitte identifiziert, die das theoretische Potenzial besitzen, in künftigen Quartierskonzepten zur Wärmebereitstellung beizutragen. Die methodische Herangehensweise kombiniert hydrologische und energetische Parameter mit einer raumbezogenen Bewertung, um stadtweite Potenziale aufzuzeigen. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die Abwasserwärmenutzung einen wichtigen Baustein innerhalb der kommunalen Wärmeplanung für eine dezentrale, resiliente und treibhausgasarme urbane Wärmeversorgung darstellen kann.556
Projekt MOBILE. Mobile Lern-Erlebnisstationen: Konzepte, Erfahrungen und Perspektiven
No full textDie Studie MOBILE dokumentiert eine explorative Erforschung mobiler Lern-Erlebnisstationen. Das an der Hochschule Bremen durchgeführte Projekt zielte auf eine Typisierung der Ansätze von Spielmobilen, Outreach von Museen, Aktionen der Bildung für nachhaltige Entwicklung, der mobilen Wissenschaftskommunikation sowie Lifestyle-Kampagnen und Umweltbildung. Die Ergebnisse verweisen auf eigene, feldübergreifende didaktische Modelle der temporären Lern-Erlebnis-Arrangements und lassen Perspektiven für eine transformative Bildung erkennen
A Robot-Agnostic Kinematic Control Framework: Task Composition via Motion Statecharts and Linear Model Predictive Control
No full textAutonomous service robots frequently struggle to execute motion tasks that high-
level planners describe, especially when these tasks involve varying robots, envi-
ronments, and object types. This thesis presents a framework for kinematic robot
motion execution that addresses this motion execution gap by focusing on five core
properties: transferability, composability, reactivity, whole-body control, and smooth
motion task transitions.
The proposed approach employs a world-centric kinematic model that includes
both the robot and its environment, enabling consistent definitions of common
actions (such as door or drawer opening) across different platforms. Motion tasks
and constraints are expressed in Motion Statecharts, which structure sequential
and parallel behaviors, allowing composition of complex motion sequences while
maintaining real-time reactivity. A key innovation lies in extending a task function
approach controller with linear model predictive control, thereby constraining jerk
and acceleration to ensure robust, smooth execution for Motion Statecharts.
This thesis evaluates the system on nine robots, ranging from mobile manip-
ulators to stationary dual-arm setups, and in diverse scenarios, including retail
environments and domestic-service applications. Empirical results demonstrate
that the same parameterization and core motion task definitions can be transferred
across different kinematics and environments with minimal modifications. Further
experiments highlight how the model predictive control formulation integrates
smoothly with monitors for collision avoidance, in-hand manipulation, and visual
servoing.
Overall, the developed framework unifies composable statechart-based motions,
real-time reactivity, and smooth multi-degree-of-freedom control, constituting a
practical solution for bridging the motion execution gap in modern service robotics
Releasing kinematics for energy efficient grippers based on dry-adhesive microstructures
No full textGrippers based on mushroom shaped adhesive microstructures provide the potential to grasp a wide variety of objects with minimal energy usage. Once a sufficient contact is established, the adhesion is maintained without any further energy input. This is advantageous in terms of energy efficiency but can impede the process of releasing gripped objects if the adhesive force surpasses the weight force. Starting from mechanical releasing principles, two concept designs for dry-adhesive based grippers were developed. Experimental tests with simplified setups could prove the significant reduction in detachment force that is achieved by levering or rolling off the dry-adhesive tape
Leitfaden zur Umsetzung der kommunalen Wärmeplanung für Kommunen
No full textDas Forschungsprojekt „KoWaP-Pro“ untersucht ordnungsrechtliche, prozessbezogene und maßnahmenbezogene Ansätze für die Umsetzungsphase der Wärmepläne. Das Projekt wird durch das 7. Energieforschungsprogramm des BMWE gefördert. Im Rahmen des Projekts sind zahlreiche Publikationen zu ausgewählten Aspekten der Umsetzung der kommunalen Wärmeplanung entstanden. Dieser Leitfaden ist einer von drei akteursspezifischen Leitfäden zur Umsetzung der kommunalen Wärmeplanung, die für Kommunen, Energieversorgungsunternehmen und BürgerInnen erstellt wurden
Künstliche Intelligenz in technologischen Räumen - Der Einfluss von künstlicher Intelligenz auf die wirtschaftliche und technologische Entwicklung in Organisationen und Regionen
No full textThe emergence of Artificial Intelligence (AI) and its socio-economic impact has spurred significant academic attention. Despite AI not being a new phenomenon, advances in machine and deep learning have magnified its potential, raising questions about its effects on technological and economic development. This cumulative dissertation explores how General Purpose Technologies (GPTs) and Inventions of a Method of Inventing (IMIs), represented by AI, impact socio-economic systems.
The dissertation emphasizes the need to differentiate AI's GPT and IMI components. By analyzing both, this research shows that AI's impact is complex and not universally positive, depending on the type of AI, performance measures, and contextual factors. The results reveal that AI’s GPT characteristics positively influence firms' radical innovation output, while IMI characteristics boost general innovation. Additionally, labor productivity is more closely tied to GPT features.
Beyond firm-level analysis, the dissertation investigates AI's effects on regional development and sustainable growth. It finds that AI can exacerbate inequalities between regions and firms, favoring those with advanced knowledge bases. Further, the results highlight AI's potential to both support and hinder sustainable development, depending on regional economic structures.
In conclusion, while AI exhibits both GPT and IMI traits, its impact varies across contexts, and it cannot be considered a universal solution for growth. Policymakers and managers must account for firm size, regional factors, and specific goals to harness AI’s benefits. Finally, the dissertation underscores the need for future research to further disentangle AI technologies, expand performance indicators, and consider additional contextual factors at firm, regional and national levels