Digitales Repositorium der BTU Cottbus – Senftenberg
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Konsumentenpraktiken in einer zirkulären Gesellschaft : die Relevanz alltäglicher Praktiken im Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft
No full textIn the face of increasing environmental challenges — from climate change to resource depletion and biodiversity loss — the role of consumers in shaping a sustainable future is becoming ever more critical. This is particularly true for far-reaching strategies of structural change, such as the transition from a linear to a circular economy. Current research on the role of consumers in the context of the circular economy highlights both opportunities and challenges in promoting circular consumption. However, moving away from linear take-use-waste practices and integrating circular forms of consumption – such as reduce, reuse and repair - into consumers' everyday social practices remains a challenge. This dissertation explores the intricate relationship between routine and change, between individual agency in adopting circular practices and the limits and opportunities of socio-material structures to support this process, focusing on single-use plastic consumption. It comprises three articles, each pursuing different but interrelated research objectives.
Chapter 1 describes the background and motivation for researching everyday social practices in the transition to a circular economy, provides an overview of the relevant literature and sets out the research objectives and methods.
Chapter 2 presents a systematic review of the existing literature and develops a conceptual framework for analysing the appropriation of circular consumer practices in the context of everyday life. This framework also enables an analysis of the potential trade-offs and rebound effects of appropriating circular practices.
Chapter 3 demonstrates the relevance of the framework developed in Chapter 2 by applying it to reducing single-use plastic in everyday life. Based on living lab experiments, the empirical analysis shows that single-use plastic consumption is deeply ingrained in everyday routines and presents significant barriers to reduction, even among consumers committed to sustainability. The study presented in Chapter 3 identifies packaging-free supermarkets as a promising alternative to single-use plastic products. However, it also highlights the barriers to widespread adoption, such as limited accessibility and insufficient product variety.
Building on these findings, Chapter 4 examines the key drivers influencing the integration of packaging-free supermarkets into everyday life. It outlines three future scenarios: technology-driven convenience, community-orientated sustainability and resource scarcity. These scenarios illustrate how technological advances, increased community engagement and the pressure of limited resources may influence the future of circular consumption, particularly in the context of packaging-free supermarkets.
Chapter 5 summarises the overall contributions, highlights the strengths and limitations of the methods and recommendations and discusses the significance of the findings for advancing the transition to a circular economy.Angesichts zunehmender Umweltprobleme – von Klimawandel über Ressourcenverknappung bis hin zum Verlust der biologischen Vielfalt – wird die Rolle der Konsument:innen für eine nachhaltige Zukunft immer wichtiger. Dies gilt insbesondere für umfassende Strategien des strukturellen Wandels, wie den Übergang von einer linearen zu einer zirkulären Wirtschaft. Aktuelle Forschung zur Rolle der Konsument:innen im Kontext der Kreislaufwirtschaft hebt sowohl Chancen als auch Herausforderungen bei der Förderung zirkulären Konsums hervor. Dennoch bleibt es schwierig, von linearen „Nehmen-Nutzen-Wegwerfen“-Praktiken abzuweichen und zirkuläre Konsumformen – wie Reduzieren, Wiederverwenden und Reparieren – in den Alltag sozialer Praktiken zu integrieren. Diese Dissertation untersucht die komplexe Beziehung zwischen Routine und Wandel, zwischen individueller Handlungsfähigkeit bei der Übernahme zirkulärer Praktiken und den Grenzen sowie Chancen soziomaterieller Strukturen, diesen Prozess zu unterstützen. Der Fokus liegt dabei auf dem Konsum von Einwegplastik.
Kapitel 1 beschreibt den Hintergrund und die Motivation, alltägliche soziale Praktiken im Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft zu erforschen, bietet einen Überblick über die relevante Literatur und stellt die Forschungsziele sowie Methoden vor.
Kapitel 2 präsentiert einen systematischen Überblick über die bestehende Literatur und entwickelt ein konzeptionelles Rahmenwerk zur Analyse der Aneignung zirkulärer Konsumpraktiken im Kontext des Alltagslebens. Dieses Rahmenwerk ermöglicht zudem eine Untersuchung möglicher Zielkonflikte und Rebound-Effekte bei der Aneignung zirkulärer Praktiken.
Kapitel 3 zeigt die Relevanz des in Kapitel 2 entwickelten Rahmenwerks, indem es auf die Reduktion von Einwegplastik im Alltag angewandt wird. Basierend auf Living-Lab-Experimenten zeigt die empirische Analyse, dass der Konsum von Einwegplastik tief in alltägliche Routinen eingebettet ist und erhebliche Barrieren für eine Reduzierung darstellt – selbst bei nachhaltig orientierten Konsument:innen. Die in Kapitel 3 präsentierte Studie identifiziert verpackungsfreie Supermärkte als vielversprechende Alternative zu Einwegplastikprodukten, hebt jedoch auch Barrieren wie begrenzte Zugänglichkeit und unzureichende Produktvielfalt hervor.
Aufbauend auf diesen Ergebnissen untersucht Kapitel 4 die zentralen Treiber, die die Integration verpackungsfreier Supermärkte in den Alltag beeinflussen. Es skizziert drei Zukunftsszenarien: technologiegetriebene Bequemlichkeit, gemeinschaftsorientierte Nachhaltigkeit und Ressourcenknappheit. Diese Szenarien verdeutlichen, wie technologische Fortschritte, verstärkte Gemeinschaftsinteraktion und der Druck begrenzter Ressourcen die Zukunft des zirkulären Konsums, insbesondere im Kontext verpackungsfreier Supermärkte, prägen könnten.
Kapitel 5 fasst die Gesamtbeiträge der Arbeit zusammen, beleuchtet die Stärken und Schwächen der Methoden und Empfehlungen und diskutiert die Bedeutung der Ergebnisse für den Fortschritt beim Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft
Solutions for Magazine 3 - Decomposing force : everything about decomposing force
No full textBeim Magazin „Lösungen zu Magazin 3“ zum Serious Game re:construction handelt es sich um das Lösungsheft zum Thema Kraft zerlegen. Neben spannend verpackter Theorie zu den Themen grafische und analytische Kräftezerlegung befinden sich in diesem Heft auch die Lösungen zu Übungsaufgaben, Rätseln und Experimenten zum Nachmachen. Ebenso gibt es Witze sowie Verweise (via Link und QR-Code) zu Lernvideos und anderen interessanten Quellen, um sich das Thema der Kräftezerlegung zu erschließen. Das Magazin 3 ohne Lösungen finden Sie im „Magazin 3“. Zu den Lernzielen gehören: Definition der Kraftzerlegung kennen; Grund für die Zerlegung von Kräften kennen; Kraftzerlegung mit Koordinatensystem, Maßstab & Kraftvektor durchführen; Kraftzerlegung mit Winkelfunktionen Sinus & Cosinus durchführen; Kraftzerlegung mit analytische Methode durchführen; Zusammenhang zwischen rechtwinkligem Dreieck & Kraftkomponenten erkennen.The magazine "Solutions to Magazine 3" for the serious game re:construction is the solution booklet on the topic of force decomposition. In addition to excitingly packaged theory on the topics of graphical and analytical force decomposition, this booklet also contains the solutions to exercises, puzzles and experiments to copy. There are also jokes and references (via link and QR code) to educational videos and other interesting sources to help you familiarise yourself with the topic of force decomposition. Magazine 3 without solutions can be found in "Magazine 3". The learning objectives include: know the definition of force decomposition; know the reason for decomposing forces; perform force decomposition using coordinate system, scale & force vector; perform force decomposition using trigonometrics functions sine & cosine; perform force decomposition using analytical method; recognise relationship between right-angled triangle & force components
Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2024,25 (25.07.2024)
No full textErste Änderungssatzung zur fachspezifischen Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Lehramt Primarstufe vom 19. Juli 2024
Lesefassung: Fachspezifische Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Lehramt Primarstufe vom 28. September 2023 (AMbl. 22/2023) i. d. F. der Ersten Änderungssatzung zur Prüfungs- und Studienordnung für den Bachelor-Studiengang Lehramt Primarstufe (B. Sc.) vom 19. Juli 202
Dissolved nitrogen uptake versus nitrogen fixation : mode of nitrogen acquisition affects stable isotope signatures of a diazotrophic cyanobacterium and its grazer
Get PDFField studies suggest that changes in the stable isotope ratios of phytoplankton communities can be used to track changes in the utilization of different nitrogen sources, i.e., to detect shifts from dissolved inorganic nitrogen (DIN) uptake to atmospheric nitrogen (N₂) fixation by diazotrophic cyanobacteria as an indication of nitrogen limitation. We explored changes in the stable isotope signature of the diazotrophic cyanobacterium Trichormus variabilis in response to increasing nitrate (NO₃⁻) concentrations (0 to 170 mg L⁻¹) under controlled laboratory conditions. In addition, we explored the influence of nitrogen utilization at the primary producer level on trophic fractionation by studying potential changes in isotope ratios in the freshwater model Daphnia magna feeding on the differently grown cyanobacteria. We show that δ ¹⁵N values of the cyanobacterium increase asymptotically with DIN availability, from -0.7 ‰ in the absence of DIN (suggesting N₂ fixation) to 2.9 ‰ at the highest DIN concentration (exclusive DIN uptake). In contrast, δ ¹³C values of the cyanobacterium did not show a clear relationship with DIN availability. The stable isotope ratios of the consumer reflected those of the differently grown cyanobacteria but also revealed significant trophic fractionation in response to nitrogen utilization at the primary producer level. Nitrogen isotope turnoverrates of Daphnia were highest in the absence of DIN as a consequence of N₂ fixation and resulting depletion in ¹⁵N at the primary producer level. Our results highlight the potential of stable isotopes to assess nitrogen limitation and to explore diazotrophy in aquatic food webs
Analyse der funktionellen Struktur von Pflanzengemeinschaften aus dem submediterranen Ökoton
No full textEcotones are transitional regions between two areas with contrasting ecological features, where elements from the adjacent systems as well as unique species coexist. They are ideal systems to study community assembly mechanisms along environmental gradients.
The Iberian Peninsula is one of the largest ecotones in Europe, with Mediterranean climate in the south and Temperate in the north, area known as the sub-Mediterranean region. The broad aim of this thesis is to understand the mechanisms driving plant community assembly in the Iberian sub-Mediterranean ecotone from a functional trait-based approach.
In chapter 3 we focused on the two main tree species in a sub-Mediterranean forest of central Spain known as Hayedo de Montejo (UNESCO World Heritage Site): Fagus sylvatica L., a typical Eurosiberian species, and Quercus pyrenaica Willd., a typical Mediterranean species. We quantified functional niche partitioning by estimating the hypervolume of nine traits related to resource acquisition plus relative growth rate as an additional trait. We also estimated environmental niche similarity between both species. While both species shared the environmental niche, they showed notably different functional resource-use strategies, promoting a high complementarity between them.
In chapter 4 we studied the mechanisms driving the assembly of 19 woody species in six communities of the Hayedo de Montejo forest. We analysed functional structure variations among communities by estimating the community-weighted mean (CWM), skewness (CWS) and kurtosis (CWK) at whole-plant level. Additionally, we estimated the relative contribution of species turnover and intraspecific trait variability (ITV) to variation in CWM. We detected three axes of variation: Leaf and Root Economics Spectrum, and plant hydraulic architecture, respectively. CWM strongly differed among communities according to their biogeographic origin (Eurosiberian vs Mediterranean). Differences in CWS and CWK indicated different trends in the functional structure among communities and the coexistence of different functional strategies, respectively. Variation in CMW among communities was mainly due to ITV.
In chapter 5 we analyzed the taxonomic, phylogenetic and functional diversity of four sub-Mediterranean grasslands of contrasting biogeographic origin (Eurosiberian vs Mediterranean). Further, we decoupled phylogeny and traits to uncover potentially hidden patterns. Communities segregated by their biogeographic origin (Eurosiberian vs Mediterranean) along a soil recourse gradient in line with the Economics Spectrum; however, some traits varied independently from this axis. Assembly patterns showed a general phylogenetic over-dispersion together with functional clustering when decoupling phylogeny and traits.
Our results support the idea that the sub-Mediterranean ecotone is a highly diverse and fragile habitat, where even minor environmental changes can lead to strong changes in the functional structure of the ecosystem.Ökotone sind Übergangsregionen zwischen zwei Gebieten mit kontrastierenden ökologischen Merkmalen, in denen Elemente aus den benachbarten Systemen sowie einzigartige Arten koexistieren. Sie sind ideale Systeme zur Untersuchung der Mechanismen der Gemeinschaftsbildung entlang von Umweltgradienten.
Die Iberische Halbinsel ist einer der größten Ökotone in Europa, mit mediterranem Klima im Süden und gemäßigtem Klima im Norden, einem Gebiet, das als submediterrane Region bekannt ist. Das allgemeine Ziel dieser Arbeit ist es, die Mechanismen zu verstehen, die den Aufbau von Pflanzengemeinschaften im submediterranen Ökoton der Iberischen Halbinsel vorantreiben, und zwar auf der Grundlage funktioneller Merkmale.
In Kapitel 3 konzentrierten wir uns auf die beiden wichtigsten Baumarten in einem submediterranen Wald in Zentralspanien, dem Hayedo de Montejo (UNESCO-Welterbe): Fagus sylvatica L., eine typische eurosibirische Baumart, und Quercus pyrenaica Willd., eine typische mediterrane Baumart. Wir quantifizierten die funktionale Nischenaufteilung, indem wir das Hypervolumen von neun Merkmalen schätzten, die mit dem Ressourcenerwerb zusammenhängen, sowie die relative Wachstumsrate als zusätzliches Merkmal. Außerdem schätzten wir die Ähnlichkeit der ökologischen Nische zwischen beiden Arten. Obwohl sich beide Arten die Umweltnische teilten, wiesen sie deutlich unterschiedliche funktionale Strategien zur Ressourcennutzung auf, was zu einer hohen Komplementarität zwischen ihnen führte.
In Kapitel 4 untersuchten wir die Mechanismen, die die Ansammlung von 19 holzigen Arten in sechs Gemeinschaften des Hayedo de Montejo-Waldes antreiben. Wir analysierten die Unterschiede in der funktionalen Struktur zwischen den Gemeinschaften, indem wir den gemeinschaftsgewichteten Mittelwert (CWM), die Schiefe (CWS) und die Wölbung (CWK) auf der Ebene der gesamten Pflanze schätzten. Zusätzlich schätzten wir den relativen Beitrag des Artenumsatzes und der intraspezifischen Merkmalsvariabilität (ITV) zur Variation des CWM. Wir entdeckten drei Achsen der Variation: Das ökonomische Spektrum der Blätter und Wurzeln bzw. die hydraulische Architektur der Pflanzen. Die CWM unterschieden sich stark zwischen den Gemeinschaften je nach ihrem biogeografischen Ursprung (Eurosibirisch vs Mediterran). Unterschiede in CWS und CWK wiesen auf unterschiedliche Trends in der funktionellen Struktur der Gemeinschaften bzw. auf die Koexistenz verschiedener funktioneller Strategien hin. Die Unterschiede in der CMW zwischen den Gemeinschaften waren hauptsächlich auf ITV zurückzuführen.
In Kapitel 5 analysierten wir die taxonomische, phylogenetische und funktionelle Vielfalt von vier submediterranen Graslandschaften unterschiedlicher biogeographischer Herkunft (Eurosibirisch vs Mediterran). Außerdem haben wir Phylogenie und Merkmale entkoppelt, um potenziell verborgene Muster aufzudecken. Die Gemeinschaften trennten sich nach ihrer biogeografischen Herkunft (Eurosibirisch vs Mediterran) entlang eines Bodenregressionsgradienten in Übereinstimmung mit dem ökonomischen Spektrum; einige Merkmale variierten jedoch unabhängig von dieser Achse. Die Versammlungsmuster zeigten eine allgemeine phylogenetische Überdispersion zusammen mit einer funktionellen Clusterung, wenn man Phylogenie und Merkmale entkoppelt.
Unsere Ergebnisse unterstützen die Idee, dass das submediterrane Ökoton ein sehr vielfältiger und empfindlicher Lebensraum ist, in dem selbst geringe Umweltveränderungen zu starken Veränderungen in der funktionellen Struktur führen können
Empirische Großsignal-Modellierung von 22-nm-FDSOI-CMOS-Transistoren im RF/mm-Wellenbereich
No full textIn recent years, the deployment of the 5th generation (5G) telecommunications network has fuelled growing interest in low-power and low-cost wireless transceivers in the radio frequency integrated circuits (RFIC) market. With silicon-based complementary- metal-oxide-semiconductor (CMOS) technologies, the digital circuitries and the RF front-end can be implemented monolithically as a single system-on-chip (SoC). In such scenario, advanced fully depleted silicon-on-insulator (FDSOI) technology has emerged as a potential candidate to meet the market demand. In particular, the industry’s 22-nm FDSOI technology has been continuously matured in accordance with the development roadmap for 5G mm-wave applications. Research in transistor device modeling is of high importance to support the technology development process. Moreover, a large-signal model that accurately captures and reflects the transistor’s nonlinear behaviour is essential for circuit design and reliability analysis. Hence, this thesis deals with measurement-based approach, i.e., empirical modeling, to develop a suitable large-signal model for the mm-wave transistors in 22-nm FDSOI technology platform. A versatile and efficient large-signal model based on the Angelov (Chalmers) model is proposed in this work. Besides, artificial neural network (ANN) is utilized to model the gate charge of the transistors. Moreover, the systematic modeling procedure addresses many important issues to ensure good model-to-hardware correlation. The proposed model is well validated for small-signal operation up to 110 GHz. Furthermore, by means of non- 50-Ω large-signal measurements, the excellent model validity to predict the nonlinear distortions of the FDSOI transistors is also comprehensively demonstrated. Finally, to evaluate the model applicability in RF circuit design, the proposed model is implemented in a commercial circuit simulator for the design of a wideband 22-nm FDSOI power amplifier.In den letzten Jahren hat die Einführung des Telekommunikationsnetzes der 5. Generation (5G) das Interesse an stromsparenden und kostengünstigen drahtlosen Transceivern auf dem Markt für integrierte Hochfrequenzschaltungen (RFIC) geschürt. Mit siliziumbasierten Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS)-Technologien können die digitalen Schaltkreise und das HF-Front-End monolithisch als ein einziges System-on-Chip (SoC) implementiert werden. In einem solchen Szenario hat sich die fortschrittliche Fully-Depleted-Silicon-On-Insulator (FDSOI) als potenzieller Kandidat herausgestellt, um die Marktnachfrage zu erfüllen. Insbesondere die 22-nm-FDSOI-Technologie der Industrie wurde gemäß der Entwicklungs-Roadmap für 5G-mm-Wellen-Anwendungen kontinuierlich weiterentwickelt. Forschung im Bereich der Transistor-Bauelementemodellierung ist von großer Bedeutung, um den Technologieentwicklungsprozess zu unterstützen. Darüber hinaus ist ein Großsignalmodell, welches das nichtlineare Verhalten des Transistors genau erfasst und widerspiegelt, für das Schaltungsdesign und die Zuverlässigkeitsanalyse unerlässlich. Daher befasst sich diese Arbeit mit einem messbasierten Ansatz, d. h. empirischer Modellierung, um ein geeignetes Großsignalmodell für die mm-Wellen-Transistoren in der 22-nm-FDSOI-Technologieplattform zu entwickeln. In dieser Arbeit wird ein vielseitiges und effizientes Großsignalmodell auf der Grundlage des Angelov (Chalmers)-Modells vorgeschlagen. Außerdem wird ein künstliches neuronales Netzwerk (KNN) verwendet, um die Gate-Ladung der Transistoren zu modellieren. Darüber hinaus spricht das systematische Modellierungsverfahren viele wichtige Punkte an, um eine gute Korrelation zwischen Modell und Hardware sicherzustellen. Das vorgeschlagene Modell ist für den Kleinsignalbetrieb bis 110 GHz gut validiert. Darüber hinaus wird anhand von Nicht-50-Ω-Großsignalmessungen die hervorragende Modellvalidität zur Vorhersage der nichtlinearen Verzerrungen der FDSOI-Transistoren umfassend demonstriert. Um schließlich die Anwendbarkeit des Modells im HF-Schaltungsdesign zu bewerten, wird das vorgeschlagene Modell in einem kommerziellen Schaltungssimulator für den Entwurf eines Breitband-22-nm-FDSOI-Leistungsverstärkers implementiert
Digital citizen participation in small towns : an analysis of participation practices in five small towns
No full textBürgerbeteiligung ist in Kleinstädten bereits gängige Praxis, wobei zunehmend digitale Plattformen für die Umsetzung von Beteiligungsprojekten zum Einsatz kommen. Diese können mehrere Vorteile mit sich bringen: Sie erreichen Zielgruppen, die sich mit analogen Formaten schwer aktivieren lassen, ermöglichen eine zentrale Abwicklung von Projekten und eine datenbasierte Auswertung von Nutzungsdaten. Zudem sollen sie Kosten und Arbeitszeit einsparen, was besonders für kleinstädtische Verwaltungen mit begrenzten Ressourcen relevant ist. Ob diese Vorteile digitaler Beteiligungsplattformen sich in der Beteiligungspraxis von Kleinstädten bereits verwirklichen lassen, ist bisher noch nicht erforscht. Die zentralen Forschungsfragen, die mit diesem Forschungsprojekt beantworten werden, lauten daher: Wie erfolgt die Umsetzung digitaler Bürgerbeteiligungsprojekte in ausgewählten Kleinstädten? Inwieweit können Kleinstädte die viel diskutierten Chancen digitaler Beteiligung bereits in die Realität umsetzen? Welche sind die zentralen Hindernisse? Für die Studie wurden fünf Kleinstädte in Deutschland ausgewählt, die bereits digitale Bürgerbeteiligung umsetzen: Amt Hüttener Berge (Schleswig-Holstein), Merzenich (Nordrhein-Westfalen), Hebertshausen (Bayern), Bad Dürkheim (Rheinland-Pfalz) und Guben (Brandenburg). Das methodische Vorgehen umfasste die Durchführung von leitfadengestützten Interviews mit Mitarbeiter:innen aus der städtischen Verwaltung sowie die Auswertung von Nutzungsdaten der fünf eingesetzten Plattformen. In der Analyse des Umsetzungsprozesses der digitalen Beteiligungsprojekte wurde deutlich, dass die erwarteten Vorteile digitaler Plattformen sich zum Teil bereits bewahrheiten. Insbesondere bei der Bereitstellung von Informationen zu städtischen Vorhaben und der Dokumentation von Beteiligungsprozessen erweisen sich die Plattformen als sehr wertvoll – unter anderem für die Nachverfolgbarkeit und somit Legitimierung städtischer Entscheidungen. Darüber hinaus erfuhr das Thema Beteiligung in allen untersuchten Kleinstädten durch die Einführung einer digitalen Beteiligungsplattform wieder größere Aufmerksamkeit, sowohl auf Seiten von Politik und Verwaltung als auch auf Seiten der Bürger:innen. Gleichzeitig haben sich bei der Analyse des Umsetzungsprozesses von Beteiligungsprojekten deutliche Herausforderungen gezeigt. Die größten liegen dabei in der Steigerung der Teilnehmendenzahl, der Ansprache spezifischer Zielgruppen sowie der sorgfältigen Durchführung von Projekten bei gleichzeitigem Effizienzanspruch. Viele dieser Herausforderungen haben strukturelle Wurzeln: Die für digitale Bürgerbeteiligung Zuständigen sind aufgrund eines vielfältigen Aufgabenspektrums häufig überlastet und es fehlt ihnen teilweise der spezifische Wissenshintergrund für digitale Beteiligung. Verstärkend kommt hinzu, dass die untersuchten Kleinstädte bisher noch keine Leitlinien für die Durchführung von (digitalen) Beteiligungsprojekten etabliert haben. Solche Leitlinien könnten als Richtschnur dienen und die Qualitätssicherung dieser Projekte unterstützen. Ableitend aus diesen Ergebnissen wurden in der Studie Handlungsfelder für Kommunen identifiziert und Empfehlungen formuliert.Citizen participation is common practice in small towns, with digital platforms increasingly being used to implement participation projects. These can have several advantages: They reach target groups that are difficult to activate with analogue formats, enable centralised processing of projects and data-based evaluation of usage data. They are also designed to save costs and working time, which is particularly relevant for administrations in small towns with limited resources. Whether these advantages of digital participation platforms can already be realised in the participation practice of small towns has not yet been researched. The central research questions to be answered by this research project are therefore: How are digital citizen participation projects implemented in selected small towns? To what extent can small towns already realise the much-discussed opportunities of digital participation? What are the main obstacles? Five small towns in Germany that are already implementing digital citizen participation were selected for the study: Amt Hüttener Berge (Schleswig-Holstein), Merzenich (North Rhine-Westphalia), Hebertshausen (Bavaria), Bad Dürkheim (Rhineland-Palatinate) and Guben (Brandenburg). The methodological approach involved conducting guided interviews with employees from the municipal administration and analysing usage data from the five platforms used. When analysing the implementation process of the digital participation projects, it became clear that some of the expected benefits of digital platforms are already being realised. In particular, the platforms are proving to be very valuable in the provision of information on urban projects and the documentation of participation processes - among other things for the traceability and thus legitimisation of urban decisions. In addition, the introduction of a digital participation platform in all of the small towns analysed has brought the topic of participation back to the forefront, both on the part of politicians and administrators and on the part of citizens. At the same time, the analysis of the implementation process of participation projects revealed clear challenges. The biggest of these are increasing the number of participants, addressing specific target groups and the careful implementation of projects while at the same time striving for efficiency. Many of the causes of these challenges have structural roots: those responsible for digital citizen participation are often overloaded due to a diverse range of tasks and sometimes lack the specific knowledge background for digital participation. This is exacerbated by the fact that the small towns analysed have not yet established any guidelines for the implementation of (digital) participation projects. Such guidelines could serve as a guideline and support the quality assurance of these projects. Based on these results, the study identified fields of action for local authorities and formulated recommendations
Choice Experimente in der Bewertung urbaner Ökosystemleistungen
No full textCities are major contributors to climate change and biodiversity loss, and at the same time particularly affected by some of their consequences. Urban green can help address these challenges and provide numerous other benefits to people. Economic valuation can estimate the value that people assign to these diverse urban ecosystem services. The environmental economics literature uses several valuation methods. This work examines the valuation of urban ecosystem services with choice experiments. It includes five articles that use empirical analysis to address three overarching research goals: First, to improve understanding of the value of urban ecosystem services to urban residents. Second, to contribute to improving the validity of choice experiments. Third, to develop modeling of spatial patterns in the value of urban ecosystem services.
Chapter 1 describes the background and motivation of the valuation of urban ecosystem services with choice experiments, gives an overview over the relevant literature, and sets out the research objectives and methods of this dissertation.
Chapter 2 presents a choice experiment on green spaces, street trees and green roofs in Bremen. It analyzes the effect of additional information that these measures are part of a climate adaptation strategy. The results show greater willingness to pay among informed respondents. Part of the effect can be explained by a higher credibility of the survey.
Chapter 3 describes a choice experiment on urban gardens in Berlin and Stuttgart. It explores how respondents process the information provided in the questionnaire. It finds that questions about the information do not significantly affect either recall or the responses in the choice experiment.
Chapter 4 is based on choice experiments on street trees, green spaces, and greenways in four German cities. It examines how choice experiment surveys should elicit perceived consequentiality. The results show advantages of elicitation before the choice experiment over the usual elicitation afterwards.
Chapter 5 explores how valid policy makers perceive the results of choice experiments on urban green in several German cities, and what consequences this has for their use of the results. Interviews show that most policy makers use the results in their city to raise awareness or justify positions. Perceptions of validity are mixed, but do not play a major role in this type of use.
Chapter 6 examines the spatial distribution of the value of urban ecosystem services using choice experiments on green spaces, urban trees, green roofs, and green facades in Berlin and Leipzig. It develops and tests new choice models that may better represent than the common approach how the value of urban green space decreases with distance.
Based on the findings of the articles, Chapter 7 derives recommendations for practitioners of choice experiments and for urban green policy makers. Finally, it identifies research gaps that would be promising for future studies.Städte tragen in großem Maß zu Klimawandel und Biodiversitätsverlust bei, und sind zugleich von manchen ihrer Folgen besonders betroffen. Stadtgrün kann bei der Bewältigung helfen und zahlreiche weitere Vorteile bringen. Ökonomische Bewertung kann den Wert schätzen, den Menschen diesen urbanen Ökosystemleistungen zuteilen. Dafür nutzt die umweltökonomische Literatur verschiedene Bewertungsmethoden. Diese Arbeit untersucht die Bewertung urbaner Ökosystemleistungen mit Choice Experimenten. Sie beinhaltet fünf Artikel, die mit empirischen Analysen auf drei übergreifende Forschungsziele hinwirken: Erstens, das Verständnis des Werts urbaner Ökosystemleistungen zu verbessern. Zweitens, zur Validität von Choice Experimenten beizutragen. Drittens, die räumlichen Verteilung des Werts von urbanen Ökosystemleistungen zu modellieren.
Kapitel 1 beschreibt den Hintergrund und die Motivation für die Bewertung urbaner Ökosystemleistungen mit Choice Experimenten, gibt einen Überblick über die relevante Literatur, und stellt die Forschungsziele und -methoden der Dissertation dar.
Kapitel 2 präsentiert ein Choice Experiment über Grünflächen, Straßenbäume und Gründächer in Bremen. Es analysiert den Effekt zusätzlicher Information darüber, dass die Grünmaßnahmen Teil einer Klimaanpassungsstrategie sind. Die Ergebnisse zeigen eine größere Zahlungsbereitschaft der informierten Befragten. Eine höhere Glaubwürdigkeit der Befragung kann einen Teil des Effekts erklären.
Kapitel 3 beschreibt Choice Experimente zu urbanen Gärten in Berlin und Stuttgart. Es analysiert, wie die Befragten die Informationen im Fragebogen verarbeiten. Die Ergebnisse zeigen, dass Fragen über die Informationen weder die Erinnerung noch die Antworten im Choice Experiment signifikant verändern.
Kapitel 4 basiert auf Choice Experimenten zu Straßenbäume, Grünflächen und grüne Wege in vier deutschen Städten. Es untersucht, wie die wahrgenommene Folgenhaftigkeit der Umfrage abgefragt werden sollte. Die Ergebnisse zeigen Vorteile einer Abfrage vor dem Choice Experiment.
Kapitel 5 erforscht, als wie valide Entscheidungsträger*innen die Ergebnisse von Choice Experimenten zu Stadtgrün wahrnehmen, und wie sich das auf ihre Nutzung der Ergebnisse auswirkt. Interviews zeigen eine Nutzung der Ergebnisse für Bewusstseinsbildung oder Rechtfertigung von Positionen. Die Wahrnehmung der Validität ist gemischt, spielt aber keine wichtige Rolle für diese Art der Nutzung.
Kapitel 6 untersucht die räumliche Verteilung des Werts urbaner Ökosystemleistungen anhand von Choice Experimenten über Grünflächen, Stadtbäume, Gründächer und begrünte Fassaden in Berlin und Leipzig. Es entwickelt und testet neue Choice-Modelle, die besser abbilden könnten als der übliche Ansatz wie der Wert von Stadtgrün mit der Distanz abnimmt.
Aus den Ergebnissen der Artikel leitet Kapitel 7 Empfehlungen ab für Anwender*innen von Choice Experimenten und für die Planung und Politik. Abschließend identifiziert es Forschungslücken
Untersuchung der Empfindlichkeit verschiedener Logik- und Speicherzellen gegenüber Laserfehlerinjektionen
No full textPlenty of semiconductor devices are developed to operate with private data. To guarantee data privacy cryptographic algorithms are used, where the secrecy is based on the used keys. Theoretically, the cryptographic algorithms using keys with recommended lengths are secure. The issue is that a potential attacker can steal the devices and attack in a lab. Physical attacks are usually aimed to perturb normal operation of a device and to extract cryptographic keys, e.g. by means of fault injection (FI). One class of FI attacks exploits the sensitivity of semiconductor devices to light and are performed using a laser as the light source.
This work investigates the sensitivity of different logic and memory cells to optical Fault Injection attacks. Front-side attacks against cells manufactured in different IHP technologies were performed using two different red lasers controlled by Riscure software. To reach the repeatability of the experimental results and to increase the comparability of the results with attack results published in literature the setup parameters as well as setting parameters of the Riscure software were experimentally evaluated. Attacks were performed against inverter, NAND, NOR, flip-flop cells from standard libraries, radiation-hard flip-flops based on Junction Isolated Common Gate technique, radiation-tolerant Triple Modular Redundancy registers as well as non-volatile Resistive Random Access Memory (RRAM) cells. The results of attacks against volatile circuits were successful transient bit-set and bit-reset as well permanent stuck-at faults. The results of attacks against RRAM cells were successful in the sense that manipulation of all RRAM logic states was feasible. The faults injected during the performed experiments were repeatable and reproducible.
The goal of this work was not only to achieve successful FI but also to determine cell area(s) sensitive to laser illumination. Knowledge about areas sensitive to laser illumination can be used by designers to implement corresponding countermeasure(s) at the initial stage of chip development and is the necessary step to design appropriate countermeasures. For example, metal fillers can be applied as optical obstacles reducing the success of front-side FI attacks, i.e. as a possible low-cost countermeasure. Based on the knowledge of the sensitive cell areas, the placement of the metal fillers can be automated in the future, i.e. the findings given in the work can serve as a basis for a methodology development for improving resistance against optical FI attacks at the initial stage of chip development. Such methodology can be adapted for each chip manufacturing technology.Viele Halbleitergeräte werden zur Verarbeitung sensibler Daten verwendet. Zur Gewährleistung des Datenschutzes werden kryptografische Algorithmen eingesetzt, deren Geheimhaltung auf den verwendeten Schlüsseln basiert. In der Theorie sind kryptografische Algorithmen, welche Schlüssel mit empfohlenen Längen verwenden, sicher. Das Problem ist, dass ein potenzieller Angreifer die Geräte entwenden und in einem Labor angreifen kann. Aktive physikalische Angriffe zielen in der Regel darauf ab, den normalen Betrieb eines Geräts zu stören und kryptografische Schlüssel zu extrahieren, z. B. durch Fehlerinjektion (FI). Eine Klasse von FI-Angriffen nutzt die Lichtempfindlichkeit von Halbleitergeräten aus und wird mit einem Laser durchgeführt.
Die Arbeit untersucht der Empfindlichkeit verschiedener Logik- und Speicherzellen gegenüber optischen FI-Angriffen. Es wurden frontseitige Angriffe auf Zellen durchgeführt, die in verschiedenen IHP-Technologien hergestellt wurden. Hierbei kamen zwei verschiedene rote Lasern zum Einsatz, die mit Hilfe der Riscure-Software gesteuert wurden. Um die Wiederholbarkeit der experimentellen Ergebnisse sicherzustellen und die Vergleichbarkeit der Ergebnisse mit in der Literatur veröffentlichten Angriffsergebnissen zu erhöhen, wurden die Setup-Parameter sowie Einstellungsparameter der Riscure-Software experimentell bewertet. Es wurden Angriffe auf Inverter, NAND, NOR, Flip-Flops aus Standardzellenbibliotheken, strahlungsharte Flip-Flops auf Basis der Junction Isolated Common Gate Technik, strahlungstolerante Triple Modular Redundancy Register sowie nichtflüchtige Resistive Random Access Memory (RRAM) Zellen durchgeführt. Die Ergebnisse der Angriffe auf flüchtige Schaltkreise waren erfolgreiche transiente Bit-Setz- und Bit-Rücksetz- sowie permanente stuck-at-Fehler. Die Ergebnisse der Angriffe auf RRAM-Zellen waren insofern erfolgreich, als alle logischen Zustände des RRAM manipuliert werden konnten. Die während der durchgeführten Experimente eingebrachten Fehler waren wiederholbar und reproduzierbar.
Das Ziel der Arbeit bestand nicht nur darin, erfolgreiche FI zu demonstrieren, sondern auch in der Identifizierung Zellbereiche, die empfindlich auf Laserbeleuchtung reagieren. Das Wissen um die Bereiche kann von Entwicklern genutzt werden, um geeignete Gegenmaßnahmen in der Anfangsphase der Chipentwicklung zu implementieren. Eine mögliche kostengünstige Gegenmaßnahme besteht beispielsweise in der Verwendung von Metallfüllern als optische Hindernisse, um den Erfolg von frontseintigen Angriffen zu verringern. Basierend auf dem Wissen über empfindliche Zellbereiche kann die Platzierung von Metallfüllern automatisiert werden. Das bedeutet, dass die in dieser Arbeit gemachten Feststellungen als Grundlage für die Entwicklung einer Methodik dienen, um die Resistenz gegen optische FI-Angriffe bereits in der Anfangsphase der Chipentwicklung nachzuweisen. Eine solche Methodik kann für jede Chip-Herstellungstechnologie angepasst werden
Consequences of foreign object damages and blending repairs on the aeroelastic system behaviour of high pressure compressor blisks
No full textDie vorliegende Arbeit befasst sich mit den Auswirkungen von Fremdkörperschädigungen und Blending Reparaturen auf das aeroelastische Systemverhalten einer modernen Hochdruckverdichter Blisk. Mittels einer vollautomatisierten Prozesskette zur Untersuchung parametrisch definierter Schadensfälle erfolgt eine detaillierte Analyse der Korrelationsbeziehungen zwischen den Schädigungsparametern und deren Einfluss auf die hochzyklische Ermüdungsfestigkeit der Komponente. Die hierbei gewonnenen Erkenntnisse fließen in ein Regressionsmodell zur Erstellung von Sensitivitätsplots ein, um eine schnelle Beurteilung der Kritikalität von Schadensfällen im Flottenbetrieb zu ermöglichen. Im Rahmen der aeroelastischen Analysen sind vor allem die Auswirkungen von Blending Reparaturen auf typische Kenngrößen wie die aerodynamische Dämpfung und Anregung von Interesse. Am Beispiel einer im Betrieb hoch ausgelasteten Schwingform wird eine potentielle Überlagerung mehrerer, für die Betriebssicherheit der Komponente kritischer, Effekte dargestellt. Um die Rechenzeiten für derartige Vorhersagen künftig zu verringern, werden zudem unterschiedliche Ansätze zur Reduktion der Simulationsaufwände verglichen.The present work focusses on the effects of foreign object damages and blending repairs on the aeroelastic system behaviour of a modern high pressure compressor blisk. Utilizing a fully automated process chain for the investigation of parametrically defined damages, a detailed analysis of the correlation between the damage parameters and their influence on the high-cycle fatigue strength of the component is carried out. The results are incorporated into a regression model to generate sensitivity plots for a rapid assessment of the criticality of foreign object damages in fleet operation. In the scope of the aeroelastic analyses, the effects of blending repairs on typical parameters such as aerodynamic damping and excitation are investigated. By the example of a highly loaded mode shape, a potential superposition of several critical effects for the operational safety of the component is discussed. In order to reduce the turn around time for such predictions in the future, different approaches to lower the computational efforts are compared