Digitales Repositorium der BTU Cottbus – Senftenberg
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Eine Studie über die Bewahrung des immateriellen Kulturerbes Afrikas durch das formelle Grundschulbildungssystem im hohen Norden Kameruns
No full textThe present research aims to analyze the possibilities of introducing the living “Intangible Cultural Heritage” as Supplement of Knowledge into the formal educational system particularly the Early Childhood Education in the Far North Region of Cameroon - irrespective of the 2003 Convention for the Safeguarding of the Intangible Cultural Heritage and the 2005 Convention on the Protection and Promotion of the Diversity of Cultural Expressions. This Region is purposively selected for its stronghold of multifarious and diverse ethno-cultural (id)entities and citadel of the country’s enshrined traditions. The rural area of Kolara is conveniently chosen to explore how to blend the receding ethno-cultural heritage with the formal education system in accordance with the aim of education in Cameroon and therefore could be an example of how to train citizens firmly rooted in their cultures but also opened to the world. It presupposes that the current formal primary educational system is not constructive for primary school starters. On the basis of a combination of participatory research and systematic data collection methods, three educational heritages could be outlined: the ethno-cultural traditional educations specific to the two major ethno-cultures Tupuri and Fulbé and the Islamic Arabic educational heritage peculiar to Muslims, predominantly Fulbé. In this context, it could be determined to what extend the formal education is ethno-cultural specific, environment related and learner centered.Die vorliegende Forschung zielt darauf ab, aufzuzeigen, wie das bestehende „immaterielle Kulturerbe“ als ergänzendes Wissen in das formale Bildungssystem eingeführt werden kann. Sie beschreibt insbesondere die Situation der Grundschulbildung in der Region Hoher Norden in Kamerun - unabhängig von dem UNESCO-Übereinkommen zur Erhaltung Immateriellen Kulturerbes von 2003 und dem 2005 entstandenen UNESCO-Übereinkommen über den Schutz und zur Förderung der Vielfalt kultureller Ausdrucksformen. Diese Region wurde aufgrund der hohen Dichte fest verankerten, vielfältiger ethnokultureller Identitäten/Entitäten ausgewählt, was der Region landesweit den Ruf des Traditionshüters verleiht. Exemplarisch wurde ein Landkreis der Region Kolara, gewählt, um zu untersuchen wie das rückläufige Wissen ethnokulturellen Erbes mit dem formalen Bildungssystem so in Einklang gebracht werden kann, dass der Bildungsauftrag Kameruns weiterhin umgesetzt werden kann. In diesem Sinne könnte die Studie beispielhaft dafür stehen, wie Kinder sowohl mit einem festen Bezug zu ihren Kulturen als auch weltoffen unterrichtet werden könnten. Die Forschung wird unter der Annahme durchgeführt, dass das derzeitige formale Grundschulsystem für Einschulungskinder unter dem Aspekt der Integration kulturellen Erbes nicht konstruktiv aufgebaut ist. Auf der Grundlage einer Kombination aus partizipativer Forschung und systematischen Datenerhebungsmethoden konnten drei zentrale Bildungserben ausfindig gemacht werden: die ethnokulturellen traditionellen Bildungseinrichtungen, die für die beiden wichtigsten Ethnokulturen Tupuri und Fulbé spezifisch sind sowie das islamisch-arabische Bildungserbe, das von Muslim*innen praktiziert wird, vorwiegend Fulbé. In diesem Zusammenhang konnte festgestellt werden, inwieweit die formale Bildung ethnokulturell zentriert, umweltbezogen und Schüler*innenzentriert ist
Historical small towns in a changing climate : challenges, capabilities and approaches to action
No full textMit der Zunahme von Häufigkeit und Intensität von Extremwetterereignissen werden die Folgen des Klimawandels auf lokaler Ebene sicht- und spürbar. Kommunen sind aufgefordert, Vorsorge zu betreiben und mit Anpassungsmaßnahmen den Folgen des Klimawandels zu begegnen. Von besonderer Bedeutung sind Anpassungsmaßnahmen dort, wo Schadenspotenzial und -risiko besonders hoch sind, so auch in historischen Altstädten. Gleichzeitig erfordert dieser Stadttypus besondere Sensibilität im Umgang mit der wertvollen Bausubstanz und einem oft einzigartigen Stadtbild. Einen konkreten Lösungsansatz im Umgang mit länger anhaltenden Trockenperioden auf der einen und Starkregenereignissen auf der anderen Seite bietet das Prinzip der Schwammstadt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, zu untersuchen, welche Elemente des Schwammstadtprinzips in welcher Weise in der historischen Stadt sinnvoll, Stadttypus-gerecht und wirkungsvoll sind. Im Kontext von baukulturell wertvoller städtebaulicher Struktur und Bausubtanz lautet das Motto hinsichtlich baulicher Eingriffe: „So wenig wie möglich, so viel wie nötig.“ Gleichzeitig gilt, dass die Kleinstadt im Vergleich zur Großstadt zwar einen „geringeren Grad an Ausdifferenziertheit ihrer Subsysteme“ aufweist, sie aber – ebenfalls im Vergleich zur Großstadt – nicht als defizitär betrachtet werden sollten. Neben Fragen nach Herausforderungen und Potenzialen der historischen Kleinstadt in Bezug auf die Anpassung an Klimawandelfolgen wird vor allem auf Lösungsansätze fokussiert, die dabei helfen, Schwammstadtprinzipien und denkmalgerechte Entwicklung miteinander zu kombinieren. Untersuchungsgegenstand sind die Kleinstädte der beiden kommunalen Arbeitsgemeinschaften Städte mit historischen Stadtkernen des Landes Brandenburg und Historische Stadt- und Ortskerne im Land Nordrhein-Westfalen. In der ersten Phase des Projektes wurden Daten mittels einer Online-Umfrage erhoben, die daraus gewonnenen Erkenntnisse durch die Untersuchung von Referenzstädten und Expert:innen-Interviews ergänzt, teilweise korrigiert bzw. klargestellt. Anschließend wurden die Ergebnisse dokumentiert und wiederum über Veranstaltungen in die Kleinstädte transferiert. Neben den klassischen wissenschaftlichen Methoden war ein Dialog mit und zwischen den Kleinstädten und der Austausch mit den Expert:innen zentrales Element des Forschungsvorhabens. Zu den zentralen Erkenntnissen zählt, dass für die meisten Kleinstädte die Anpassung ihrer historischen Altstadt an die Folgen des Klimawandels noch ein sehr neues Feld der Stadtentwicklungspraxis ist und sie dabei an personelle und finanzielle Grenzen stoßen. Zudem weist die historische Stadt- und Gebäudestruktur verschiedene hemmende Faktoren für die Umsetzung der Klimaanpassungsmaßnahmen auf, die eine behutsame Prüfung der realisierbaren Maßnahmen und eine individuelle Umsetzungsstrategie notwendig machen. Gleichzeitig bietet die historische Kleinstadt eine Vielzahl an Potenzialen, die den klimaadaptiven Umbau begünstigen und zum Teil relativieren.The intensity and frequency of extreme weather events caused by climate change are already becoming visible and noticeable, especially on the local level. Municipalities are asked to adapt to these new conditions and react by implementing climate adaptation measures. Climate adaption is crucial in areas in which risk and potential of damage is high, for example in in historic city centres. These require a sensible way of implementing adaption measures due to their historic urban structure and high share of heritage listed or protected buildings. The sponge city represents an urban design solution against weather extremes typical for central Europe like heat waves, droughts, and heavy rain. The research project investigates which sponge city elements are suitable for historic city centres and how they can be implemented in accordance with the preservation of historic buildings. In the context of architecturally and culturally valuable buildings and urban structures the guiding principle for refurbishment is: “As little as possible, as much as necessary.“ Despite being characterised by a smaller degree of sub-systems, small cities do not lack the capabilities to implement measures by following this principle. Considering the sponge city concept, we focus on potentials of small cities. Besides seeking to identify small city specific challenges and potentials regarding the implementation of sponge city principles in historic centres, this research project focusses on solutions helping to combine sponge city principles with urban development while preserving historic building structures. To do so this project focusses on small cities in the working group Cities with Historic City Centres of the State Brandenburg (Arbeitsgemeinschaft Städte mit historischen Stadtkernen des Landes Brandenburg) and the working group Historic City and District Centres in the state North Rhine-Westphalia (Arbeitsgemeinschaft His-torische Stadt- und Ortskerne in Nordrhein-Westfalen). In the first phase of the project we have collected data through an online survey. These findings have been supplemented and validated by an investigation of selected small cities and expert interviews. Subsequently, we have documented the results and held outreach events to transfer these findings to practitioners in Brandenburg and North Rhine-Westphalia. Besides the established research methods, the dialog with and among practitioners from the small cities was an important part of our approach. The project results show, that climate adaptation in historic city centres is a rather new subject within urban development in the investigated small cities. Main reasons inhibiting the climate adaptation are limited financial and staff capacities. Additionally, many aspects of the historic building structure hamper the implementation of climate ad-aptation measures. Specific implementation strategies, which consider local prerequisites and a careful scrutiny of each individual construction measure, are needed. On the other hand, the historic building structure has many potentials benefitting climate adaptation
Leichte strukturierte Tragwerkselemente aus Stahl : Eigenschaften und Anwendung
No full textThis thesis is dedicated to the structured sheet metals topic. Structured sheet metals are semi-finished products with the honeycomb (cell) shape, made by cold forming of the flat sheets. They represent an innovative technology in the field of lightweight construction. In recent years, this technology has undergone dynamic development what gives to researchers possibilities to improve the level of knowledge about structured sheets metals properties and explore new application fields for them.
The structuring improves basic properties, such as stiffness, compared to the flat sheet material. Due to these advantages, the use of structured sheet metals offers enormous innovation potential for efficient lightweight construction in many industrial sectors such as aerospace, rail transport technology, architectural products. Structured sheets have already been implementing in lighting technology, in the manufacture of household appliances and even in automotive industry. So that, the question arises if it possible to apply this kind of material successfully in other areas such as building industry.
This work contains an overview of the lightweight constructions historical development and stiffening elements in the steel industry, also the creation process of structured sheet metals, manufacturing investigated specimens, further bending tests, numerical simulations, analysis and comparison of resulting data and possible further use of lightweight beams with structured sheet elements as a building construction.
In this work beams compound of structured and flat plates are investigated. Steps of structured plates manufacturing process are described: hydroforming, point- and laser welding and bending. As a result, lightweight beams of two main shapes are manufactured: C- and square sectioned. There are four types of beams for each of the shapes are investigated. Every type has same geometrical dimensions, but thicknesses vary.
The series of laboratory tests with created beams under load is made. Three- and four-points bending tests are chosen for that.
This work also presents numerical analysis based on conducted experiments: buckling and global non-linear behavior of specimens by use of the software package ABAQUS/CAE are obtained. The behavior of the beams with structured and flat sheets under load is analyzed and the comparison of parameters such as load bearing capacity and stiffnesses is made.
Finally, in addition to laboratory and simulations, parametric modelling is done. Also, based on parametric calculations, the proposal for calculation the beams stiffness for with higher thicknesses is given. It allows to predict the behavior of beams with structured sheets with different thicknesses without manufacturing and conducting the expensive and time-taking laboratory experiments.
In conclusion, the recommendations for the simplifying of manufacturing process and for the improving of the beams stiffnesses are given.Diese Dissertation widmet sich dem Thema strukturierte Bleche. Strukturbleche sind Halbzeuge und haben eine Wabenform, die durch Kaltverformung der Flachbleche hergestellt werden. Sie stellen eine innovative Technologie im Bereich Leichtbau dar. In den letzten Jahren hat diese Technologie eine dynamische Entwicklung erfahren, was den Forschern Möglichkeiten gibt, den Wissensstand über die Eigenschaften von strukturierten Blechen zu verbessern und neue Anwendungsfelder für sie zu erforschen.
Die Strukturierung verbessert grundlegenden Eigenschaften, wie beispielsweise die Steifigkeit, im Vergleich zum Flachmaterial. Aufgrund dieser Vorteile bietet der Einsatz den strukturierten Blechen in vielen Industriebereichen ein enormes Innovationspotenzial für eine effiziente Leichtbau. Strukturierte Bleche finden bereits Anwendung in der Beleuchtungstechnik, bei der Herstellung von Haushaltsgeräten und sogar in der Automobilindustrie. Daher stellt sich die Frage, ob es möglich wäre, diese Art von Material erfolgreich in anderen Bereichen, wie zum Beispiel in der Bauindustrie, einzusetzen.
Diese Arbeit verschafft einen Überblick über der Entstehungsprozess strukturierter Bleche, die Herstellung der untersuchten Probekörpern, weiterführende Biegeversuche, numerische Simulationen, Analyse und Vergleich der resultierenden Daten, wie auch mögliche Weiterverwendung des Leichtbauträgers mit strukturierten Blechelementen im Hochbau.
In dieser Arbeit werden Träger aus strukturierten und ebenen Blechen untersucht. Die Stufen des Herstellprozesses von strukturierten Blechen können wie folgt beschrieben werden: Hydroforming, Punkt- und Laserschweißen und Biegen. Jede untersuchte Form wurde in vier unterschiedlichen Varianten vorgefertigt. Jede Variante verfügt über die gleiche Geometrie und unterscheiden sich durch ihre Dicke.
Biegeversuche werden an den erstellten Trägern unter Belastung durchgeführt. Die hierfür ausgewählten Methoden sind die Drei- und Vierpunkt-Biegeversuche.
Diese Arbeit präsentiert auch die numerischen Analysen, die sich auf durchgeführten Untersuchungen basieren. Knicken und das nichtlineare Verhalten von Proben werden durch die Anwendung des Softwarepakets ABAQUS/CAE abgebildet. Das Verhalten der Träger mit strukturierten und ebenen Blechen wird unter Belastung analysiert. Anschließend wird der Vergleich von Tragfähigkeit und Steifigkeiten gezogen.
Zusätzlich zu den Versuchen und Simulationen wurde eine parametrische Modellierung vorgenommen. Außerdem auf der Grundlage den parametrischen Berechnungen wird der Vorschlag zur Berechnung für die Träger mit größeren Dicken gegeben. Es ermöglicht die Vorhersage des Verhaltens von Trägern aus strukturierten Blechen, die über den unterschiedlichen Dicken verfügen, ohne die Herstellung und Durchführung von kostenintensiven und zeitaufwändigen Laboruntersuchungen.
Abschließend werden Empfehlungen zur Vereinfachung des Herstellungsprozesses und zur Verbesserung der Trägersteifigkeit gegeben
Betrachtungen über die Vergangenheit und die Zukunft des städtischen Denkmalschutzes im Iran
No full textThe material authenticity of cultural heritage has been questioned by societies in which the modern paradigm of conservation has not developed from within the native culture. This paper examines the philosophical and practical traditions in Iran regarding the materiality and authenticity of past structures. By reviewing the emergence of the Western conservation paradigm in Iran, this paper highlights two key factors: the rapidness of this paradigm shift and the remarkable contradiction between the new and old paradigms. By borrowing the Deleuzo-Guattarian concept of a ‘body without organs’ (BwO), this paper problematises the rapidness and radicality of the paradigm shift in Iran. It suggests exploring the under-investigated possibilities between the pre-modern and modern paradigms to address the gap between native circumstances and Western standards.Die materielle Authentizität des kulturellen Erbes wird von Gesellschaften in Frage gestellt, in denen sich das moderne Paradigma der Erhaltung nicht aus der eigenen Kultur heraus entwickelt hat. In diesem Beitrag werden die philosophischen und praktischen Traditionen im Iran in Bezug auf die Materialität und Authentizität historischer Strukturen untersucht. Indem er das Aufkommen des westlichen Erhaltungsparadigmas im Iran untersucht, hebt er zwei Schlüsselfaktoren hervor: die Schnelligkeit dieses Paradigmenwechsels und den bemerkenswerten Widerspruch zwischen dem neuen und dem alten Paradigma. In Anknüpfung an das Deleuzo-Guattsche Konzept eines "Körpers ohne Organe" (BwO) problematisiert dieser Beitrag die Schnelligkeit und Radikalität des Paradigmenwechsels im Iran
Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2023,01 (06.02.2023)
No full textLeitlinie zur Verwendung der DFG-Programmpauschale an der BTU Cottbus–Senftenberg vom 06. Dezember 202
Datensatz zur Luftdurchlässigkeit der Flügel von Eulen und nicht-leise fliegenden Vögeln
No full textThe very soft and flow-permeable plumage is among the special adaptations of the owl that the silent flight is attributed to. Using a specially designed apparatus that provides a low-speed volume flow of air through a small sample of porous materials, measurements of the air flow permeability were performed in accordance to ISO 9053 on a total of 39 prepared wing specimen from six different bird species, including three species of silently flying owls and three non-silently flying bird species. The resulting data set described in the present paper contains the static airflow resistance measured at different positions on the wing.Das weiche und luftdurchlässige Gefieder der Eule ist eine der Anpassungen, die als verantwortlich für den leisen Flug der Eule gelten. In Anlehnung an ISO 9053 wurde die Durchlässigkeit des Eulengefieders mit Hilfe einer speziellen Messeinrichtung an insgesamt 39 präparierten Flügeln von 6 verschiedenen Vogelarten gemessen. Dazu gehörten drei Spezies von leise fliegenden Eulen sowie drei Spezies von nicht-leise fliegenden Vögeln. Der vorliegende Beitrag beschreibt den resultierenden Datensatz des an verschiedenen Flügelpositionen gemessenen Durchströmungswiderstands
Additive Fertigung von Warmumformwerkzeugen unter Verwendung von Laser Powder Bed Fusion und Wire Arc Direct Energy Deposition Technologien
No full textAdditive technologies are now widely used for the production of complex precise parts and have high potential for the production of forming dies. In this work, hot-forming dies optimized for additive manufacturing were developed and produced with wire arc direct energy deposition (WA-DED) and laser powder bed fusion (L-PBF) technologies. The concept of lightweight hot-forming dies with a 2D-lattice structure was developed, which reduced the weight of each die by 56%, from 14.2 kg to 6.1 kg, in production using L-PBF. Maraging/precipitation-hardened steel 17-4PH was used as an alternative to traditional hot-working steels with slightly lower mechanical properties and a much higher processability in the additive manufacturing process. The workability of the manufactured dies was confirmed by forging tests on an industrial screw press.Additive Technologien sind derzeit für die Herstellung komplexer, präziser Teile weit verbreitet und weisen ein hohes Potenzial für die Herstellung von Umformwerkzeugen auf. In dieser Arbeit wurden Warmumformwerkzeuge, die für die additive Fertigung optimiert sind, entwickelt und mit den Technologien WA-DED (Wire Arc Direct Energy Deposition) und L-PBF (Laser Powder Bed Fusion) hergestellt. Es wurde ein Konzept für Leichtbau-Warmumformwerkzeuge mit einer 2D-Gitterstruktur entwickelt, das das Gewicht jedes Werkzeugs bei der Produktion mit L-PBF um 56 % von 14,2 kg auf 6,1 kg reduzierte. Als Alternative zu konventionellen Warmarbeitsstählen wurde der martensitische/ausscheidungsgehärtete Stahl 17-4PH verwendet, der geringfügig niedrigere mechanische Eigenschaften und eine wesentlich bessere Verarbeitbarkeit im additiven Fertigungsprozess aufweist. Die Verwendbarkeit der hergestellten Gesenke wurde durch Schmiedeversuche auf einer industriellen Schraubspindelpresse nachgewiesen
Auswirkungen der historischen Köhlerei auf Bodenlandschaften in West Connecticut, USA
No full textThe central theme of this thesis revolves around the impacts of historic charcoal burning on todays soils and soil landscapes in Connecticut, USA. The first chapter gives an overview of the state-of-research regarding the spatial distribution, morphology and chemical- as well as physical soil composition of so called relict charcoal hearth (RCH) landforms. RCHs can be described as unique soil microhabitats in the context of flora and fauna growth. The central research aim of the thesis is led by the question: How and to what extend does the historical charcoal industry control the distribution, development and properties of present day soils in Connecticut, USA? This thesis presents results from two field-campaigns in 2017 and 2018 where 52 RCH sites were surveyed and sampled in Litchfield County, Connecticut. The resulting dataset comprises of more than 1245 soil samples from 154 soil profiles and detailed stratigraphic and morphometrical information for all RCH sites. RCH landforms result in three distinct soils: charcoal rich horizons (Auh horizons), mineral soil horizons dividing multiple Auh horizons horizontally (Cu horizons) and buried former topsoil’s (Ahb horizons) or buried mineral soil horizons (Bwb horizons). Sites on flat terrain ( 4° slope) have mostly two, sometimes up to three Auh horizons. The total volume of sites on slopes is positively correlated to the local slope, i.e. it increases with larger steepness of the terrain. Compared to reference soils, RCH soils are enriched in total soil organic carbon and especially in pyrogenic carbon. Vertical gradients of organic carbon concentrations in Auh and Cu horizons suggest an enrichment of non-pyrogenic organic matter in the topsoil and a vertical translocation of highly aromatic carbon compounds into intermediate and buried soil horizons. Furthermore, Auh horizons have a lower bulk density, a higher crystallinity ratio (Fed/Fet) of pedogenic iron oxides and are enriched in exchangeable elements (Ca2+, Mg2+, Mn2+) as well as oxalate extractable manganese-oxides compared to reference soils. A deep-learning based automated mapping workflow called ARCHMAGE (Automated Relict Charcoal Hearth Mapping and Geospatial Exploration) was created to gain a continuous, state wide database of RCH sites locations and other relevant geospatial information. This database, in combination with calculation of site specifics RCH volumes and soil carbon stocks, showed that in regions with high RCH site densities, significant additions to local soil organic and especially pyrogenic carbon stocks are present. This effect is scale dependent, with a larger effect size on county scale and below (≤ 1:650,000).Das zentrale Thema dieser Dissertation ist es die Auswirkungen der historischen Holzkohleindustrie auf heutige Bodenlandschaften in Connecticut, USA zu analysieren. Das erste Kapitel gibt einen Überblick über den Stand der Forschung zur räumlichen Verteilung, Morphologie und chemischen sowie physischen Bodeneigenschaften von historischen Holzkohlemeilern (HKM). HKMs sind einzigartige Boden-Mikrohabitate im Kontext von Flora und Fauna beschrieben werden. Das zentrale Forschungsziel wird durch die Frage gesteuert: Wie und in welchem Ausmaß beeinflusst die historische Holzkohleindustrie die Verteilung, Entwicklung und Eigenschaften der heutigen Böden in Connecticut, USA? Hier werden Ergebnisse aus zwei Feldkampagnen im Jahr 2017 und 2018 präsentiert, bei denen 52 HKM Standorte in Litchfield County, Connecticut, morphologisch analysiert und beprobt wurden. Die resultierende Datenbank umfasst mehr als 1245 Bodenproben von 154 Bodenprofilen und detaillierte stratigraphische und morphometrische Informationen für alle HKM-Standorte. HKM führen zu drei unterschiedlichen Böden bzw. Bodenhorizonten: Technosole mit kohlereichen A Horizonten (Auh Horizonte), mineralische Horizonte, die mehrere Auh-Horizonte teilen (Cu Horizonte) sowie begrabene reliktische Oberböden (Ahb Horizonte) oder begrabene mineralische Horizonte (Bwb Horizonte). Standorte auf flachem Gelände ( 4° Hangneigung) in der Regel zwei, seltener auch drei Auh-Horizonte aufweisen. Das Gesamtvolumen der Standorte auf Hängen ist positiv mit der lokalen Hangneigung korreliert, d.h. es nimmt mit stärkerer Hangneigung zu. HKM-Böden sind mit organischem Kohlenstoff angereichert, insbesondere mit pyrogenem Kohlenstoff. Vertikale Gradienten der organischen Kohlenstoffverteilungen in Auh und Cu Horizonten deuten auf eine Anreicherung von nicht-pyrogenem organischen Material in Oberböden und eine vertikale Translokation von aromatischen Kohlenstoffverbindungen in Cu und begrabene Bodenhorizonte hin. Verglichen mit Referenzböden haben Auh Horizonte eine niedrigere Rohdichte, ein höheres Kristallinitätsverhältnis (Fed/Fet) von pedogenen Eisenoxiden und sind an austauschbaren Kationen (Ca2+, Mg2+, Mn2+) sowie an oxalatlöslichen Manganoxiden angereichert. Ein auf Deep Learning basierter, automatisierter Kartierungsansatz namens ARCHMAGE (Automated Relict Charcoal Hearth Mapping and Geospatial Exploration) wurde entwicklelt, um eine kontinuierliche, landesweite Datenbank von HKM-Standorten in Kombination mit anderen relevanten geografischen Informationen zu erhalten. Diese Datenbank in Kombination mit der Berechnung von Standort-spezifischen HKM-Volumina und Kohlenstoffbeständen zeigt, dass in Regionen mit hoher HKM-Standortdichte signifikante Anreicherungen zu organischen und pyrogenen Kohlenstoffvorräten vorhanden sind. Dieser skalenabhängige Effekt ist größer auf der Landkreisskala und darunter (≤ 1:650.000)
Stochastische Modellierung der turbulenten Grenzschicht
No full textThe incompressible temporally developing turbulent boundary layer (TBL) and spatially developing turbulent boundary layer (SBL) with and without blowing is analyzed using the map-based stochastic one-dimensional turbulence (ODT) model. An understanding of these idealized flows is of fundamental relevance for boundary layer-type problems, which are frequently encountered in several applications, from atmospheric sciences to engineering. In the ODT model, the flow variables are resolved on all scales along a wall-normal, 1-D domain. These variables are evolved by a deterministic process representing molecular diffusion and by a stochastic process modeling the effect of turbulent advection and pressure fluctuations. Due to the reduction in dimensionality, the model is particularly appropriate for high Reynolds number flow. It is shown that the ODT model is able to capture salient features of the turbulent boundary layer-type flows by comparing the results with various available reference direct numerical simulation (DNS), large eddy simulation (LES) and experimental results. The comparison is presented for the mean velocity profiles, turbulent velocity fluctuation profiles (up to fourth order), the skin friction coefficient and shape factor for different bulk (Reb) and momentum Reynolds numbers (Reθ) using fixed model parameters. The influence of the model parameters is also discussed for various momentum Reynolds numbers for each investigated flow configuration. The results discussed in this thesis suggest that the ODT model is an economical and reasonably accurate approach for the simulation of turbulent boundary layer flows.Die inkompressible sich zeitlich entwickelnde turbulente Grenzschicht (TBL) und die sich räumlich entwickelnde turbulente Grenzschicht (SBL) ohne Ausblasen und mit gleichmäßigem Ausblasen werden mit dem abbildungsbasierten stochastischen eindimensionalen Turbulenzmodell (ODT) analysiert. Das Verständnis dieser idealisierten Strömung ist von grundlegender Bedeutung für turbulente Grenzschichtströmungen, die in verschiedenen Anwendungen, von den Atmosphärenwissenschaften bis hin zu den Ingenieurwissenschaften, häufig anzutreffen sind. Die Strömungsvariablen werden in den vorliegenden ODT-Simulationen auf allen Skalen entlang eines wandnormalen 1-DRechengebietes aufgelöst. Diese Variablen werden durch einen deterministischen Prozess, der die molekulare Diffusion repräsentiert, und einen stochastischen Prozess entwickelt, der die Wirkung von turbulenten Advektionsund Druckschwankungen modelliert. Das Modell eignet sich aufgrund der reduzierten Dimensionalität besonders für hohe Reynoldszahlen. Es wird gezeigt, dass das ODT-Modell in der Lage ist, die wesentlichen Merkmale der turbulenten Grenzschichtströmungen zu erfassen, indem es die mittleren Geschwindigkeitsprofile, die turbulenten Geschwindigkeitsschwankungsprofile (bis zur vierten Ordnung), den Mantelreibungskoeffizienten und den Formfaktor mit verschiedenen verfügbaren direkten numerischen Referenzsimulationen (DNS) und Grobstruktursimulationen (LES) vergleicht, die Ergebnisse für verschiedene Bulk- (Reb) und Momentum-Reynoldszahlen (Reθ) unter Verwendung fester Modellparameter. Der Einfluss der Modellparameter wird ebenfalls für die betrachteten Momentum-Reynoldszahlen und für die untersuchten Strömungskonfigurationen diskutiert. Die in dieser Arbeit gezeigten Ergebnisse deuten darauf hin, dass das ODT-Modell ein wirtschaftlicher und akkurater Ansatz für die Simulation von turbulenten Grenzschichtströmungen ist
Bewertung der Nachhaltigkeit in der Brotproduktion : der Fall handwerklicher Bäckereien in Deutschland
No full textBackground: Food sustainability is becoming increasingly important for the achievement of sustainable development goals, especially in light of recent global challenges of climate change, geopolitical conflict and the increasing vulnerability of food systems. The world is emphasising the importance of holistic approaches to agriculture and food systems to tackle these challenges. Germany’s Sustainable Development Strategy for 2030 associates SDGs 2, 3 12 and 15 with sustainable agriculture and food systems as crucial elements to achieve these goals. However, with the lack of knowledge in this area, and the scarcity of tools to monitor and assess food sustainability, it has become crucial to investigate potential holistic approaches and frameworks to assess the sustainability of food systems.
Purpose: This study uses the national framework of Sustainable Development Goals (SDGs), as the only available valid holistic framework, to explore the sustainability of the bread system in Germany. It operationalises the SDGs to bakery level to identify significant indicators that could, potentially, be used to assess the sustainability of artisan bakeries, and identify to which SDGs the bakeries contribute.
Methods: This study utilises a mixed-methods research design to address the multi-disciplinary nature of the food sustainability concept. It critically evaluates the SDG framework and identifies a set of indicators, which are expanded with further indicators to address the cultural dimension of bread as a cultural heritage. To collect data, a 26-item questionnaire was issued to 586 artisan bakeries with a response rate of 8.8% (n = 52); the 52 bakeries own 562 branches. This was followed by interviews with an acceptance rate of 19% (n = 10). Descriptive and inferential statistics were used to analyse the quantitative data, while the interviews were transcribed from German to English and coded using NVivo 11.
Results: Sustainable bread is redefined from a holistic perspective encompassing theory, policies and artisan bakeries. The results confirm that bakeries positively contribute to bread sustainability in Germany, as well as towards achieving the national SDGs. Progress areas include energy efficiency, sustainable packaging, local procurement, heritage promotion, waste reduction and ecolabels. Interestingly, individual bakeries appear to be slightly more sustainable than chains due to their flexibility in adapting to new practices and their use of organic products; however, chain bakeries are slightly less sustainable, but are proven to be more efficient in terms of productivity and market reach.Zusammenfassung: Die Bedeutung der Nachhaltigkeit von Nahrungsmitteln nimmt vor dem Hintergrund globaler Herausforderungen wie dem Klimawandel, geopolitischen Konflikten und der steigenden Verletzlichkeit von Nahrungsmittelsystemen stetig zu. Die Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie für 2030 identifiziert nachhaltige Landwirtschaft und Nahrungsmittelsysteme als entscheidende Faktoren zur Erreichung ihrer Ziele. Angesichts des begrenzten Wissens und der wenigen Instrumente zur Bewertung von Nahrungsmittelsystemen wird die Untersuchung ganzheitlicher Ansätze und Rahmenwerke zur Erfassung der Nachhaltigkeit dieser Systeme immer wichtiger.
Der Zweck dieser Studie besteht darin, das nationale Rahmenwerk der Nachhaltigen Entwicklungsziele (SDGs) als das einzige verfügbare ganzheitliche Rahmenwerk zu nutzen, um die Nachhaltigkeit des Brotsektors in Deutschland zu untersuchen. Die Studie operativisiert die SDGs auf der Ebene von Handwerksbäckereien, um bedeutende Indikatoren zu identifizieren, die zur Bewertung der Nachhaltigkeit beitragen können. Sie zielt darauf ab festzustellen, welchen SDGs die Bäckereien einen Beitrag leisten.
Die Methodik umfasst ein gemischtes Untersuchungsdesign, das die Multidimensionalität von Nahrungsmittelnachhaltigkeitskonzepten
berücksichtigt. Das SDG-Rahmenwerk wird kritisch evaluiert und ergänzt um kulturelle Indikatoren, die das Brot als Kulturerbe erfassen. Ein Fragebogen mit 26 Fragen wurde an 586 Handwerksbäckereien versandt, mit einer Rücklaufquote von 8,8% (n = 52). Diese 52 Betriebe betreiben insgesamt 562 Filialen. Anschließend wurden 10 Interviews durchgeführt, was einer Akzeptanzrate von 19% entspricht. Deskriptive und inferentielle Statistik wurden verwendet, um die quantitativen Daten auszuwerten. Die Interviews wurden ins Englische übersetzt und mit Nvivo 11 analysiert.
Die Ergebnisse zeigen, dass nachhaltiges Brot aus einer ganzheitlichen Perspektive betrachtet wird und Theorie, politische Grundsätze und Handwerksbäckereien einschließt. Die Handwerksbäckereien tragen positiv zur Nachhaltigkeit von Brot in Deutschland und zur Erreichung der SDGs bei. Fortschrittsbereiche umfassen Energieeffizienz, nachhaltige Verpackungen, lokalen Wareneinkauf, Förderung von Brot als Kulturerbe, Abfallreduzierung und Öko-Kennzeichnung.
Interessanterweise zeigen individuelle Betriebe eine höhere Nachhaltigkeit im Vergleich zu Bäckereiketten, da sie flexibler bei der Anpassung an neue Methoden sind und mehr Bioprodukte nutzen.
Bäckereiketten sind hingegen effizienter in Bezug auf Produktivität und Marktreichweite, jedoch weniger nachhaltig.
Die vorliegende Studie liefert wertvolle Erkenntnisse zur Nachhaltigkeit im Brotsektor und zeigt die Bedeutung der SDGs als Bewertungsrahmen auf