Digitales Repositorium der BTU Cottbus – Senftenberg
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Erbe als Inspiration für zeitgenössische Architektur : der Aga Khan Preis für Architektur als Fallstudie
No full textThe Arab countries have notably rich and valuable architectural history; however, the buildings of the last 80 years are predominantly featureless or only use superficially decorative traditional architectural elements. This debate has been discussed by historians, architects, and urban planners for more than five decades. The Aga Khan Award for Architecture, one of the most momentous pioneering awards in Islamic countries concerning architectural identity and the improvement of built environments, has significantly contributed to this discussion.
In the 1950s and 1960s, the Western International Style was imported into Arab countries without considering its compatibility with the local climate and culture; Arab architects, holders of European graduate degrees, and Western planners and architects were invited by the newly liberated countries' national governments to lead the architecture modernization process. As a response to the International Style and the resulting global mono-architecture that emerged after the 1960s, new trends such as New Vernacular (the contemporary reinterpretation of Vernacular techniques and traditions in architecture), Contextualism, and Critical Regionalism arose to show that architecture should reference the physical and cultural contexts. In addition, the current climate crisis has raised awareness of a rethinking.
This study uses crucial research and architectural examples to show a way toward contextual architecture in Arab countries. In particular, it draws on Paul Ricoeur's work in History and Truth to ask the following questions: “How can traditional architecture be part of the modernization process and at the same time retain its distinct entity?” “Can approaches based on tradition solve the identity crisis in Arabic architecture? ”and "Can lessons be learned for future projects? "
The most worthwhile contemporary buildings in the Arab countries inspired by the architectural heritage and/or awarded the Aga Khan Award for Architecture have been researched.
The author comes to the conclusion that the study of traditional architecture can contribute to improving the ecological balance of future architecture, while preserving the architectural and cultural identity of the Arab countries. A combination of understanding the environmental performance of Vernacular Architecture with sustainable features and the current knowledge of building science and technology may help in finding effective contextual strategies both culturally and climatically. These strategies may be used today to provide sustainable heritage for future generations.Die arabischen Länder besitzen eine besonders reiche und wertvolle Baugeschichte; die Bauten der letzten 80 Jahre sind dagegen überwiegend gesichtslos oder verwenden nur oberflächlich dekorative traditionelle Architekturelemente. Dieser Gegensatz wird von Historikern, Architekten und Stadtplanern seit über fünf Jahrzehnten diskutiert. Der Aga-Khan-Preis für Architektur, eine der bedeutendsten wegweisenden Auszeichnungen in den islamischen Ländern zur architektonischen Identität und Verbesserung der bebauten Umwelt, hat zu dieser Diskussion in hohem Maße beigetragen.
In den 1950er und 1960er Jahren wurde der internationale westliche Stil in die arabischen Länder importiert, ohne dessen Vereinbarkeit mit dem örtlichen Klima und der Kultur zu berücksichtigen. Arabische Architekten mit europäischen Hochschulabschlüssen sowie westliche Planer und Architekten wurden von den nationalen Regierungen der nunmehr autonomen Staaten eingeladen, den Modernisierungsprozess auch in der Architektur voranzubringen. Als Antwort auf den internationalen Stil und die daraus hervorgegangene globale Monoarchitektur entstanden nach den 1960er Jahren neue Richtungen wie New Vernacular (die zeitgenössische Neuinterpretation volkstümlicher Techniken und Traditionen in der Architektur), Kontextualismus und kritischer Regionalismus, um zu zeigen, dass sich Architektur auf den physischen und kulturellen Kontext beziehen sollte. Die aktuelle Klimakrise hat das Bewusstsein für ein Umdenken befördert.
In der vorliegenden Arbeit werden die entscheidenden Forschungen und Architekturbeispiele herangezogen, um einen Weg zu einer kontextuellen Architektur in den arabischen Ländern aufzuzeigen. Insbesondere stützt sie sich auf Paul Ricoeurs Werk History and Truth, um folgende Fragen zu stellen: „Wie kann die traditionelle Baukunst Teil des Modernisierungsprozesses sein und gleichzeitig ihre Eigenständigkeit bewahren?“, „Können Ansätze, die auf Tradition basieren, eine Lösung für die Identitätskrise in der arabischen Architektur sein?“ und „Kann daraus für zukünftige Projekte gelernt werden?“
Recherchiert werden dazu die bemerkenswertesten zeitgenössischen Bauten in den arabischen Ländern, die vom architektonischen Erbe inspiriert und/oder mit dem Aga-Khan-Preis für Architektur ausgezeichnet wurden.
Die Autorin kommt zum Schluss, dass das Studium der traditionellen Baukunst zur Verbesserung der ökologischen Bilanz der zukünftigen Architektur beitragen und gleichzeitig die architektonische und kulturelle Identität der arabischen Länder gewahrt bleiben kann. Eine Kombination aus dem Verständnis der ökologischen Bilanz der traditionellen volkstümlichen Architektur mit nachhaltigen Eigenschaften und dem aktuellen Wissen über Bauwissenschaft und Technologie kann helfen, effektive kontextbezogene Strategien sowohl kulturell als auch klimatisch zu entwickeln. Diese Strategien können heute angewandt werden, um ein nachhaltiges Erbe für künftige Generationen zu schaffen
Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024, 34 (13.11.2024)
No full textBeitragsordnung der Studierendenschaft der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus–Senftenberg vom 15. Oktober 2024 für das Sommersemester 2025 und Wintersemester 2025/202
Das Missions- und Flugplanungsproblem : Ein physik-basierter, gemischt-ganzzahlig linearer Routenplanungsansatz für eine inhomogene Flotte unbemannter Luftfahrzeuge mit kollisionsfreien Trajektorien
No full textToday, drones are a helpful addition or even an efficient alternative in many areas due to their simple control and low operating costs compared to manned aircraft. Often, it is preferred that the UAV performs its mission autonomously. Thus, next to the operative control, the strategic planning of such missions plays an important role for their efficiency. Furthermore, it is also of interest for air traffic management to integrate UAVs into the airspace of manned aviation. At a strategic level, many use cases can be represented by a set of waypoints. Maybe not all of them can be visited within a given time horizon or only by drones with special hardware. Thus, before the start of a mission, each involved UAV must be assigned the waypoints to be processed and its flight trajectory must be planned to guarantee a safe and efficient process. These two sub-problems of the planning process influence each other and cannot be treated separately.
In this paper, we address this problem by introducing the Mission and Flight Planning Problem (MFPP). Therein, the assignment of the UAVs to the given waypoints is combined with the computation of exact flight trajectories in a mixed-integer linear optimization problem (MILP). It is based on a team orienteering problem with time windows, in which the positions of all UAVs are calculated using discretized Newton's laws of motion. Concerning the flight dynamics, design-related parameters and mass, speed, and altitude dependencies of the performance data of each drone are included in the model. Each drone is controlled by radio and must not leave the range of its control station. There may be obstacles within the mission area. The UAVs must also maintain safety distances from each other to avoid collisions. In addition to the model, we discuss different types of valid inequalities. We present a new inter-sample avoidance approach based on decomposing the mission area into several sub-areas and their identification with binary vectors. The construction of an integer polyhedron containing these binary vectors is given and we investigate its structure. In addition, different possibilities for implementing the new constraints are discussed. For two special types of MFPP instances, we present adapted solution methods that exploit their respective structure, i.e., a sequential solution method and a column generation approach. The performance of the presented model is investigated in detailed computational studies and we discuss its essential properties in several examples.Heute sind Drohnen, aufgrund ihrer einfachen Steuerung und geringen Einsatzkosten im Vergleich zu bemannten Luftfahrzeugen, eine hilfreiche Ergänzung oder sogar eine effiziente Alternative in vielen Bereichen. Oft soll der Einsatz der Drohne dabei autonom erfolgen. Deshalb spielt neben dem operativen Betrieb auch die strategische Planung solcher Missionen für ihre effiziente Ausführung eine wesentliche Rolle. Weiterhin ist sie auch für die Flugsicherung von großem Interesse, um UAVs sicher in den Luftraum der bemannten Luftfahrt zu integrieren. Auf einer strategischen Ebene lassen sich viele Anwendungsfälle mit Hilfe einer Menge von Wegpunkten darstellen. Von diesen können eventuell nicht alle innerhalb eines gegebenen Zeithorizonts oder nur von Drohnen mit spezieller Ausrüstung besucht werden. Somit müssen vor dem Start einer Mission jeder beteiligten Drohne die von ihr zu bearbeitenden Wegpunkte zugewiesen und ihre Flugtrajektorie geplant werden, um einen sicheren und effizienten Ablauf zu garantieren. Diese beiden Teilprobleme des Planungsprozesses beeinflussen sich gegenseitig und können nicht losgelöst voneinander behandelt werden.
In dieser Arbeit begegnen wir diesem Problem, indem wir das Missions- und Flugplanungsproblem (MFPP) einführen. Darin wird die Zuordnung der UAVs zu den gegebenen Wegpunkten mit der Berechnung exakter Flugtrajektorien in einem linearen, gemischt-ganzzahligen Optimierungsproblem kombiniert. Die Grundlage dafür ist ein "Team Orienteering"- Problem mit Zeitfenstern, in welchem die Positionen aller UAVs mit Hilfe der diskretisierten Newton'schen Bewegungsgesetze berechnet werden. Bezüglich der Flugdynamik werden bauartbedingte Parameter und Masse-, Geschwindigkeits-, sowie Höhenabhängigkeiten der Leistungskennzahlen jeder Drohne in das Modell einbezogen. Jede Drohne wird per Funk gesteuert und kann sich nicht außerhalb der Reichweite ihrer Kontrollstation bewegen. Innerhalb des Missionsgebietes können sich Hindernisse befinden. Außerdem müssen die UAVs untereinander Sicherheitsabstände zur Kollisionsvermeidung einhalten. Zusätzlich zum Modell diskutieren wir auch verschiedene Arten von gültigen Ungleichungen. Wir präsentieren einen neuen Modellierungsansatz zur Kollisionsvermeidung zwischen Zeitschritten, basierend auf der Zerlegung des Missionsgebietes in mehrere Teilgebiete und deren Identifikation mit Binärvektoren. Die Konstruktion eines ganzzahligen Polyeders, welches diese Binärvektoren enthält, wird angegeben und wir untersuchen seine Struktur. Zudem werden verschiedene Möglichkeiten zur Implementierung der neuen Nebenbedingungen diskutiert. Für zwei spezielle Typen von MFPP-Instanzen präsentieren wir angepasste Lösungsmethoden, die sich deren Struktur zu Nutze machen, einen sequenziellen Lösungsansatz und Spaltengenerierung. Die Performanz des vorgestellten Modells wird in ausführlichen Berechnungsstudien untersucht und wir diskutieren an verschiedenen Beispielen seine wesentlichen Eigenschaften
Großräumige Strömungsfeld- und Aerosolpartikeltransportuntersuchungen in einem Klassenzimmer mit 2D-Shake-The-Box Lagrangian Particle Tracking
No full textInfections with COVID-19 in enclosed public spaces, where virus-laden aerosol particles can accumulate over time, have significantly contributed to the rapid spread of the virus. It is therefore of great importance to understand the transport and dispersion process of aerosol particles in such spaces, especially against the background of future pandemics. In this work, we present a Lagrangian-Particle-Tracking experiment to assess the mixed convective flow in a classroom with different ventilation strategies. For this purpose, thermal plumes were created by heated dummies, and a collimated LED light-sheet with ~0.4 m thickness was used for illumination of helium filled soap bubbles (HFSB) acting as passive tracer particles. In this way, the Lagrangian trajectories of the particles were recorded at two approximately 4.2 m × 2.8 m large fields using the novel 2D-Shake-The-Box-Method. As a result, time-resolved trajectories of over 300,000 simultaneously tracked HFSB have been reconstructed, so that both small-scale and large-scale properties of the flow are visualized quantitatively across the entire cross-section of the room. The trajectories show that the thermal plumes create lengthwise circulating vortices, which cannot be destroyed across the entire cross-section of the room by opening or tilting a window. Furthermore, the mixing in the room through the operation of an air purifier is higher compared to opening a window, which suggests that this strategy in combination with its air filtering capability is the most effective strategy to prevent infections.Infektionen mit COVID-19 in geschlossenen öffentlichen Räumen, in denen sich virushaltige Aerosolpartikel mit der Zeit ansammeln können, haben erheblich zur raschen Ausbreitung des Virus beigetragen. Es ist daher von großer Bedeutung, den Transport- und Ausbreitungsprozess von Aerosolpartikeln in solchen Räumen zu verstehen, insbesondere vor dem Hintergrund künftiger Pandemien. In dieser Arbeit stellen wir ein Lagrangian-Particle-Tracking-Experiment vor, um die gemischt-konvektive Strömung in einem Klassenzimmer mit verschiedenen Lüftungsstrategien zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden Wärmefahnen durch beheizte Dummys erzeugt und eine kollimierte LED-Lichtplatte mit einer Dicke von ~0,4 m beleuchtete mit Helium gefüllte Seifenblasen (HFSB), die als passive Tracerpartikel fungierten. Auf diese Weise konnten die Lagrange'schen Trajektorien der Partikel in zwei etwa 4,2 m × 2,8 m großen Feldern mit der neuartigen 2D-Shake-The-Box-Methode aufgezeichnet werden. Als Ergebnis wurden zeitaufgelöste Trajektorien von über 300.000 gleichzeitig verfolgten HFSB rekonstruiert, so dass sowohl kleinräumige als auch großskalige Eigenschaften der Strömung über den gesamten Querschnitt des Raumes quantitativ visualisiert werden. Die Trajektorien zeigen, dass die Wärmefahnen in Längsrichtung zirkulierende Wirbel erzeugen, die auch durch Öffnen oder Kippen eines Fensters nicht über den gesamten Raumquerschnitt zerstört werden können. Außerdem ist die Durchmischung im Raum durch den Betrieb eines Luftreinigers höher im Vergleich zum Öffnen eines Fensters, was darauf hindeutet, dass diese Strategie in Kombination mit ihrer Luftfilterung die wirksamste Strategie zur Vermeidung von Infektionen ist
Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,19 (08.07.2024)
No full textFachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Hybrid Electric Propulsion Technology vom 05. Juli 202
Characterization of clumpy adhesion of Escherichia coli to human cells and associated factors influencing antibiotic sensitivity
Get PDFEscherichia coli intestinal infection pathotypes are characterized by distinct adhesion patterns, including the recently described clumpy adhesion phenotype. Here, we identify and characterize the genetic factors contributing to the clumpy adhesion of E. coli strain 4972. In this strain, the transcriptome and proteome of adhered bacteria were found to be distinct from planktonic bacteria in the supernatant. A total of 622 genes in the transcriptome were differentially expressed in bacteria present in clumps relative to the planktonic bacteria. Seven genes targeted for disruption had variable distribution in different pathotypes and non-pathogenic E. coli, with the pilV and spnT genes being the least frequent or absent from most groups. Deletion (Δ) of five differentially expressed genes, flgH, ffp, pilV, spnT, and yggT, affected motility, adhesion, or antibiotic stress. ΔflgH exhibited 80% decrease and ΔyggT depicted 184% increase in adhesion, and upon complementation, adhesion was significantly reduced to 13%. ΔflgH lost motility and was regenerated when complemented, whereas Δffp had significantly increased motility, and reintroduction of the same gene reduced it to the wild-type level. The clumps produced by Δffp and ΔspnT were more resistant and protected the bacteria, with ΔspnT showing the best clump formation in terms of ampicillin stress protection. ΔyggT had the lowest tolerance to gentamicin, where the antibiotic stress completely eliminated the bacteria. Overall, we were able to investigate the influence of clump formation on cell surface adhesion and antimicrobial tolerance, with the contribution of several factors crucial to clump formation on susceptibility to the selected antibiotics
Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,28 (25.07.2024)
No full textZweite Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Instrumental- und Gesangspädagogik vom 19. Juli 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Instrumental- und Gesangspädagogik vom 18. September 2019 i. d. F. der Zweiten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Instrumental- und Gesangspädagogik vom 19. Juli 202
Verbesserung von optoelektronischen Sensoren der Gruppe IV durch Werkstofftechnik und Nanostrukturierung
No full textDriven by the continuous research progress in integrated electronics towards increasing complexity and miniaturization, semiconductor technology has not only yielded very powerful electronic devices, but also provided the necessary tools for miniaturization of mechanical, optical and other functions into micro- and nanoscale devices. While transistor scaling approaches the physical limits mainly governed by heat dissipation, further advances are predicted to stem from the integration of additional functionality into integrated circuits instead. For the case of photonics and optoelectronics, which have plenty of applications in computing, communications and sensing, silicon devices have been applied commercially for several years. While being compatible with mainstream electronics, silicon does not offer the optimum properties for mediation between optics and electronics compared to, for example, III-V materials. To alleviate this, properties can be improved both through wavelength-scale structuring and exploitation of resonances, and through alloying with other group-IV materials like germanium and tin.
Both of these avenues are studied within this work. On one hand, nanophotonic structures, most notably metasurfaces, and corresponding simulation and optimization algorithms, are developed for selective filtering and enhancement of light-matter interactions. On the other hand, group-IV materials are studied, most notably their non-destructive characterization with optical methods.Auf dem Weg zu kontinuierlicher Steigerung von Komplexität und Miniaturisierung in der Elektronik hat die Halbleiterindustrie nicht nur sehr effektive elektronische Bauelemente hervorgebracht, sondern auch die Werkzeuge für die Miniaturisierung mechanischer, optischer und weiterer Funktionen in den Mikro- und Nanometerbereich geliefert. Während die Skalierung von Transistoren langsam durch die Energieverluste und resultierende Erwärmung beschränkt wird, werden weitergehende Fortschritte eher in der Integration zusätzlicher Funktionalitäten in integrierte Schaltkreise erwartet. Im Bereich der Photonik und Optoelektronik mit zahlreichen Anwendungen in Rechentechnik, Nachrichtentechnik und Sensorik werden Silizium-basierte Bauelemente seit einigen Jahren kommerziell eingesetzt. Während diese kompatibel zu einem Großteil der Elektronik sind, bietet Silizium im Vergleich zu beispielsweise III-V-Materialien für die Verbindung von Optik und Elektronik suboptimale Eigenschaften. Abhilfe bietet die Verbesserung von Bauelementeigenschaften sowohl durch Strukturierung auf der Größenskala der Wellenlänge als auch durch die Legierung mit anderen Gruppe-IV-Materialien wie Germanium und Zinn.
Diese Arbeit beschreibt Forschung in beiden Richtungen. Auf der einen Seite wurden nanophotonische Strukturen, vor allem sogenannte Metaoberflächen, zur Verstärkung und selektiven Filterung der Interaktion von Licht und Materie und die dazu nötigen entsprechenden Simulations- und Optimierungsverfahren entwickelt. Auf der anderen Seite beschäftigt sich die Arbeit mit der Weiterentwicklung von siliziumkompatiblen Materialien der vierten Hauptgruppe, vor allem mit der nicht destruktiven Charakterisierung solcher Materialien mit optischen Verfahren
Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,36 (16.12.2024)
No full textFachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Master-Studiengang Bau- und Kunstgeschichte (M. A.) vom 10. Dezember 202
Associations between teachers’ beliefs and their perception of hate speech in school : a study in Germany and Switzerland
No full textHate speech is a global issue that is also prevalent among adolescents and requires an educational response. Teachers handle hate speech as part of their professional role. To date, we know little about their beliefs in relation to the early stages of their interventional actions, specifically to their perception of hate speech in school. Thus, this study examined associations between teachers' social dominance orientation, their pluralist attitude, and their hate speech perception in school. A sample of 471 secondary school teachers from 38 schools (Germany: n = 251; Switzerland: n = 220) participated in a self-report survey from December 2020 to April 2021 (MAge = 42.8 years; 57.7% females; 21.0% with migration status). Data from a total of 3,560 students from grades 7 to 9 (Germany: n = 1,841; Switzerland: n = 1,719)were matched with teachers' data to control for students' hate speech perception in school.Fixed effects multilevel regressions were run, including covariates (teachers' age, gender, migration status, students' hate speech perception), teachers' social dominance orientation, pluralist attitude, and their hate speech perception in school. Teachers perceived a higher frequency of offline hate speech than online hate speech. Contrary to the hypotheses, social dominance orientation was positively associated with offline and online hate speech perception. As predicted, teachers' pluralist attitude was positively linked to their off-and online hate speech perception. Further research must now clarify how the investigated beliefs and attitudes and teachers' hate speech perception in school relate to other aspects of their professional competence