University of Kaiserslautern
KLUEDO Publication Server of University of Kaiserslautern-Landau (RPTU)Not a member yet
6017 research outputs found
Sort by
The dynamics of aquatic subsidies: how disturbance can propagate from aquatic insects to riparian spiders, exemplified by Bacillus thuringiensis var. israelensis
Get PDFAquatic habitats are closely linked to the adjacent riparian area. Fluxes of nutrients, energy and matter through emerging aquatic insects are a key component of the aquatic subsidy to terrestrial systems. In fact, adult insects serve as high-quality prey for riparian predators. Stressors impacting the aquatic subsidy can thus translate to consequences for the receiving terrestrial food web, while mechanistic knowledge is extremely limited. Against this background, this thesis aimed at (i) assessing the impact of a model stressor specifically targeting insect emergence, that is the mosquito control agent Bacillus thuringiensis var. israelensis, on quantity, temporal dynamics and (ii) quality of emerging aquatic insects. For this purpose, outdoor floodplain pond mesocosms (n = 6) were employed. Since emergence is, in most cases, no point event but occurs over a longer period emergence was monitored over 3.5 months. The model stressor, i.e., Bti applied three times during spring at 2.88 × 10^9 ITU/ha, shifted the emergence time of aquatic insects, especially of non-biting midges (Diptera: Chironomidae), by ten days with a 26% reduced peak, while the nutrient content was not altered. On this basis, (ii) the propagation of the effects in aquatic subsidy emergence to riparian predators was investigated. Stable isotope analyses were used to assess the diet of a model predator, that is the web-building riparian spider Tetragnatha extensa. Results suggested changes in the composition of the spider’s diet to replace missing Chironomidae by other aquatic and terrestrial prey organisms pointing to further negative consequences. Finally, the thesis aimed at (iii) the understanding of processes underlying an altered emergence of aquatic subsidy mainly consisting of chironomids. Using a laboratory-based test design, populations of Chironomus riparius (n = 6) were assessed for their sensitivity towards Bti under different food qualities (high and low nutritious) before and after a long-term (six months) Bti exposure. Signs of phenotypic adaptation were observed in emergence time and nutrient content over multiple generations, resulting in changes in chironomids’ quantity and quality as food source. Overall, it can be concluded that direct and indirect effects of an aquatic stressor, as well as the adaptive response to it, can alter ecosystems at different levels, including individual, population and community level. Furthermore, this thesis highlights the importance of a temporal perspective when investigating the impact of aquatic stressors beyond ecosystem boundaries. It illustrates potential bottom-up effects on riparian predators through altered emergence of aquatic insects, feeding our understanding of meta-ecosystems and how stressors and their effects are transferred across systems. These insights will support efforts to protect and conserve natural ecosystems
Babyboomer im Geisaer Land - Soziodemografische, sozialstrukturelle und wohnungsbezogene Merkmale
Get PDFDas Fachgebiet Stadtsoziologie der RPTU Kaiserslautern-Landau hat im Jahr 2022 eine teilstandardisierte Befragung der 50- bis 75-jährigen Einwohner:innen von sieben Modellkommunen durchgeführt. Urbane, suburbane und ländliche Kommunen aus drei Bundesländern wurden ausgewählt. Dieser „Steckbrief“ für das Geisaer Land beinhaltet die Ergebnisse für die zentralen soziodemografischen, sozialstrukturellen und wohnungsbezogenen Merkmale der Babyboomer (53- bis 67-jährigen).
Die Ergebnisse bilden einen kleinen Ausschnitt der Befragung zum Wohnen, der Wohnumgebung, der Freizeitgestaltung und digitaler Affinität der älteren Menschen und vor allem der Babyboomer-Kohorte in den Kommunen. Insgesamt wurden über 5.000 Menschen befragt. Eingebettet ist die Umfrage in das Projekt „Ageing Smart – Räume intelligent gestalten“, das die geburtenstarken Jahrgänge 1955 bis 1969 ("Babyboomer") adressiert. Mit dem sukzessiven Übergang der Babyboomer in den Ruhestand sind die Gesellschaft und insbesondere die Kommunen gefordert, angemessene Angebote zum Wohnen und für Betätigungsmöglichkeiten zu entwickeln.
Das Projekt wird durch die Carl-Zeiss-Stiftung sowie von der RPTU Kaiserslautern-Landau von 04/2021 bis 03/2026 gefördert. Zehn Fachgebiete der RPTU Kaiserslautern-Landau führen das Projekt gemeinsam mit dem Fraunhofer IESE und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) durch
Babyboomer in der VG Nieder-Olm - Soziodemografische, sozialstrukturelle und wohnungsbezogene Merkmale
Get PDFDas Fachgebiet Stadtsoziologie der RPTU Kaiserslautern-Landau hat im Jahr 2022 eine teilstandardisierte Befragung der 50- bis 75-jährigen Einwohner:innen von sieben Modellkommunen durchgeführt. Urbane, suburbane und ländliche Kom-munen aus drei Bundesländern wurden ausgewählt. Dieser „Steckbrief“ für die Verbandsgemeinde Nieder-Olm beinhaltet die Ergebnisse für die zentralen sozio-demografischen, sozialstrukturellen und wohnungsbezogenen Merkmale der Baby-boomer (53- bis 67-jährigen).
Die Ergebnisse bilden einen kleinen Ausschnitt der Befragung zum Wohnen, der Wohnumgebung, der Freizeitgestaltung und digitaler Affinität der älteren Men-schen und vor allem der Babyboomer-Kohorte in den Kommunen. Insgesamt wur-den über 5.000 Menschen befragt. Eingebettet ist die Umfrage in das Projekt „Ageing Smart – Räume intelligent gestalten“, das die geburtenstarken Jahrgänge 1955 bis 1969 ("Babyboomer") adressiert. Mit dem sukzessiven Übergang der Babyboomer in den Ruhestand sind die Gesellschaft und insbesondere die Kommunen gefordert, ange-messene Angebote zum Wohnen und für Betätigungsmöglichkeiten zu entwickeln.
Das Projekt wird durch die Carl-Zeiss-Stiftung sowie von der RPTU Kaiserslautern-Landau von 04/2021 bis 03/2026 gefördert. Zehn Fachgebiete der RPTU Kaiserslautern-Landau führen das Projekt gemeinsam mit dem Fraunhofer IESE und dem Deutschen For-schungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) durch
Lebensdauer von Zylinderrollenlagern mit unterschiedlichen Oberflächenmorphologien in Mischreibung
Get PDFIn ihren Grundfunktionen gewährleisten Wälzlager eine geringe Reibung, fixieren die Bauteile in ihrer Position und übertragen Kräfte jeglicher Art und Richtung. Aufgrund der hohen Belastung der beteiligten Kontaktpartner ergeben sich hohe Anforderungen an die Reinheit des Materials, die Werkstofffestigkeit und die Oberflächenqualität. Die aktuell nach Norm verwendete Ermüdungslebensdauerberechnung setzt hohe Oberflächenqualitäten voraus, weshalb der Einfluss der Oberflächenmorphologie nicht umfassend berücksichtigt ist. In der Reduzierung der geforderten Oberflächenqualität findet sich ein großes Potential zur Minderung der Kosten. Hierzu ist jedoch eine vertiefte Kenntnis der oberflächennahen Beanspruchungszustände unabdingbar. Diese werden von den tribologischen Bedingungen beeinflusst und prägen sich bei größerer Reibung stärker an der Oberfläche aus.
Dementsprechend steht im Fokus der vorliegenden Arbeit die Untersuchung des Einflusses der durch den Endbearbeitungsprozess erzeugten Oberflächenmorphologie auf die Wälzlagerlebensdauer unter Mischreibungsbedingungen. Dazu werden Wälzlagerinnenringe in drei verschiedenen Varianten (Feinschleifen, Grobschleifen und Hartdrehen) aus 100Cr6 (AISI 52100) gefertigt. Neben der experimentellen Bestimmung der Ermüdungslebensdauer werden die durch die Bearbeitung entstehenden Oberflächenmorphologien analysiert und die aus den verschiedenen Oberflächentopographien resultierenden Spannungen ermittelt, welche in der Lebensdauerberechnung berücksichtigt werden. Um die Oberflächenmorphologie zu charakterisieren, kommen Härteuntersuchungen zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften sowie röntgenographische Analysen zur Ermittlung der fertigungsbedingten Eigenspannungen zum Einsatz. Schließlich werden die Ergebnisse aus Ermüdungsversuchen, Oberflächencharakterisierung und Simulation zusammengeführt, um Lebensdauerfaktoren in Abhängigkeit von der Oberflächentopographie und den Eigenspannungen abzuleiten.
Die ganzheitliche Betrachtung der Ermüdung mithilfe von Einzellager- und Kontaktmodell als auch lokalen Ermüdungsansätzen, welche die reale Oberflächenmorphologie einschließen, kann zu genaueren Resultaten führen, als dies mit der ISO/TS (International Organization for Standardization/Technical Specification) 16281 möglich ist. Die Oberflächentopographie sowie das Materialverhalten und dabei insbesondere die Eigenspannungszustände unterhalb der Oberfläche beeinflussen die Ermüdungslebensdauer ganz entscheidend. Diese Wechselwirkungen gilt es, bei der Auslegung zu berücksichtigen.In their basic functions, rolling bearings ensure low friction, fix components in position and transmit forces of all types and directions. Due to the high load on the contact partners involved, there are high demands on the purity of the material, the material strength and the surface quality. The fatigue life calculation currently used according to the standard assumes high surface qualities, which is why the influence of the surface morphology is not comprehensively taken into account. However, there is great potential for reducing costs by reducing the required surface quality. For this, however, an in-depth knowledge of the near-surface stress conditions is indispensable. These are influenced by the tribological conditions and are more pronounced at the surface in the case of higher friction.
Accordingly, the focus of the present work is to investigate the influence of the surface morphology produced by the finishing process on rolling bearing life under mixed friction conditions. For this purpose, rolling bearing inner rings are manufactured from 100Cr6 (AISI 52100) in three different variants (fine grinding, rough grinding and hard turning). In addition to the experimental determination of the fatigue life, the surface morphologies resulting from the machining are analyzed and the stresses resulting from the different surface topographies are calculated, which are taken into account in the life calculation. In order to characterize the surface morphology, hardness tests are used to determine the mechanical properties, as well as radiographic analyses to evaluate the residual stresses due to manufacturing. Finally, the results from fatigue tests, surface characterization and simulation are combined to derive fatigue life factors depending on the surface topography and the residual stresses.
The holistic consideration of fatigue using single bearing and contact models as well as local fatigue approaches, which include the real surface morphology, can lead to more accurate results than is possible with ISO/TS (International Organization for Standardization/Technical Specification) 16281. The surface topography as well as the material behavior, and in particular the residual stress states below the surface, have a significant influence on the fatigue life. These interactions must be taken into account in the design
Die Relevanz von Fortbildungsmaßnahmen zur Führungskräftegewinnung als Faktor der Gelingensbedingungen weiblicher Führungskräftebiografien
Get PDFIm Zentrum der Masterarbeit stehen hessische Schulleiterinnen und die Frage, welchen Einfluss Fortbildungsmaßnahmen zum positiven Verlauf ihrer Berufskarrieren beigetragen haben. Zur empirischen Untersuchung der Fragestellung wurde zuerst eine quantitative Online-Befragung angelegt und durchgeführt, der dann eine qualitative Untersuchung mittels Telefoninterviews folgte
The Role of Protistan Plankton in Eastern Boundary Upwelling Systems and Cyclonic Eddies in the Oceanic Carbon Pump
Get PDFClimate change will have severe consequences on Eastern Boundary Upwelling Systems (EBUS). They host the largest fisheries in the world supporting the life of millions of people due to their tremendous primary production. Therefore, it is of utmost importance to better understand predicted impacts like alternating upwelling intensities and light impediment on the structure and the trophic role of protistan plankton communities as they form the basis of the food web. Numerical models estimate the intensification of the frequency in eddy formation. These ocean features are of particular importance due to their influence on the distribution and diversity of plankton communities and the access to resources, which are still not well understood even to the present day. My PhD thesis entails two subjects conducted during large-scaled cooperation projects REEBUS (Role of Eddies in Eastern Boundary Upwelling Systems) and CUSCO (Coastal Upwelling System in a Changing Ocean).
Subject I of my study was conducted within the multidisciplinary framework REEBUS to investigate the influence of eddies on the biological carbon pump in the Canary Current System (CanCS). More specifically, the aim was to find out how mesoscale cyclonic eddies affect the regional diversity, structure, and trophic role of protistan plankton communities in a subtropical oligotrophic oceanic offshore region.
Samples were taken during the M156 and M160 cruises in the Atlantic Ocean around Cape Verde during July and December 2019, respectively. Three eddies with varying ages of emergence and three water layers (deep chlorophyll maximum DCM, right beneath the DCM and oxygen minimum zone OMZ) were sampled. Additional stations without eddy perturbation were analyzed as references. The effect of oceanic mesoscale cyclonic eddies on protistan plankton communities was analyzed by implementing three approaches. (i) V9 18S rRNA gene amplicons were examined to analyze the diversity and structure of the plankton communities and to infer their role in the biological carbon pump. (ii) By assigning functional traits to taxonomically assigned eDNA sequences, functional richness and ecological strategies (ES) were determined. (iii) Grazing experiments were conducted to assess abundance and carbon transfer from prokaryotes to phagotrophic protists.
All three eddies examined in this study differed in their ASV abundance, diversity, and taxonomic composition with the most pronounced differences in the DCM. Dinoflagellates were the most abundant taxa in all three depth layers. Other dominating taxa were radiolarians, Discoba and haptophytes. The trait-approach could only assign ~15% of all ASVs and revealed in general a relatively high functional richness. But no unique ES was determined within a specific eddy. This indicates pronounced functional redundancy, which is recognized to be correlated with ecosystem resilience and robustness by providing a degree of buffering capacity in the face of biodiversity loss. Elevated microbial abundances as well as bacterivory were clearly associated to mesoscale eddy features, albeit with remarkable seasonal fluctuations. Since eddy activity is expected to increase on a global scale in future climate change scenarios, cyclonic eddies could counteract climate change by enhancing carbon sequestration to abyssal depths. The findings demonstrate that cyclonic eddies are unique, heterogeneous, and abundant ecosystems with trapped water masses in which characteristic protistan plankton develop as the eddies age and migrate westward into subtropical oligotrophic offshore waters. Therefore, eddies influence regional protistan plankton diversity qualitatively and quantitatively.
Subject II of my PhD project contributed to the CUSCO field campaign to identify the influence of varying upwelling intensities in combination with distinct light treatments on the whole food web structure and carbon pump in the Humboldt Current System (HCS) off Peru. To accomplish such a task, eight offshore-mesocosms were deployed and two light scenarios (low light, LL; high light, HL) were created by darkening half of the mesocosms. Upwelling was simulated by injecting distinct proportions (0%, 15%, 30% and 45%) of collected deep-water (DW) into each of the moored mesocosms. My aim was to examine the changes in diversity, structure, and trophic role of protistan plankton communities for the induced manipulations by analyzing the V9 18S rRNA gene amplicons and performing short-term grazing experiments.
The upwelling simulations induced a significant increase in alpha diversity under both light conditions. In austral summer, reflected by HL conditions, a generally higher alpha diversity was recorded compared to the austral winter simulation, instigated by LL treatment. Significant alterations of the protistan plankton community structure could likewise be observed. Diatoms were associated to increased levels of DW addition in the mimicked austral winter situation. Under nutrient depletion, chlorophytes exhibited high relative abundances in the simulated austral winter scenario. Dinoflagellates dominated the austral summer condition in all upwelling simulations. Tendencies of reduced unicellular eukaryotes and increased prokaryotic abundances were determined under light impediment. Protistan-mediated mortality of prokaryotes also decreased by ~30% in the mimicked austral winter scenario.
The findings indicate that the microbial loop is a more relevant factor in the structure of the food web in austral summer and is more focused on the utilization of diatoms in austral winter in the HCS off Peru. It was evident that distinct light intensities coupled with multiple upwelling scenarios could lead to alterations in biochemical cycles, trophic interactions, and ecosystem services. Considering the threat of climate change, the predicted relocation of EBUS could limit primary production and lengthen the food web structure with severe socio-economic consequences.Der Klimawandel wird schwerwiegende Folgen für die östlichen Auftriebssysteme (Eastern Boundary Upwelling Systems – EBUS) haben. Sie beherbergen die größten Fischereigründe der Welt, die aufgrund ihrer enormen Primärproduktion das Leben von Millionen von Menschen sichern. Daher ist es äußerst wichtig, die vorhergesagten Auswirkungen von Änderungen in Auftriebsintensitäten sowie Lichtverhältnissen auf die Struktur und trophische Rolle von Protisten-Planktongemeinschaften besser zu verstehen, da sie die Grundlage des Nahrungsnetzes bilden. Numerische Modelle sagen die Intensivierung der Häufigkeit von Wirbelbildung in EBUS voraus. Diese sogenannten Eddies sind aufgrund ihres Einflusses auf die Verteilung und Vielfalt von Planktongemeinschaften und den Zugang zu Ressourcen von besonderer Bedeutung, die auch heute noch nicht gut verstanden sind. Meine Doktorarbeit umfasst zwei Themen, die im Rahmen der groß angelegten Kooperationsprojekte REEBUS (Role of Eddies in Eastern Boundary Upwelling Systems) und CUSCO (Coastal Upwelling System in a Changing Ocean) durchgeführt wurden.
Thema I meiner Studie wurde im Rahmen des multidisziplinären Vorhabens REEBUS durchgeführt, um den Einfluss von Meereswirbeln auf die biologische Kohlenstoffpumpe im Kanarenstromsystem (CanCS) zu untersuchen. Genauer gesagt, wie mesoskalige zyklonale Eddies die regionale Vielfalt, Struktur und trophische Rolle von Protisten-Planktongemeinschaften in einer subtropischen oligotrophen ozeanischen Offshore-Region beeinflussen.
Die Proben wurden während der Ausfahrten M156 und M160 im Atlantik um Kap Verde im Juli bzw. Dezember 2019 genommen. Es wurden drei Eddies mit unterschiedlichem Entstehungsalter und drei Wasserschichten (tiefes Chlorophyllmaximum DCM, direkt unter dem DCM und Sauerstoffminimumzone OMZ) beprobt. Zusätzliche Stationen ohne Wirbelstörung wurden als Referenz analysiert. Zur Analyse der Auswirkungen ozeanischer mesoskaliger zyklonaler Wirbel auf Protisten-Planktongemeinschaften wurden drei Ansätze verfolgt: (i) V9 18S rRNA-Genamplikons wurden untersucht, um die Vielfalt und Struktur der Planktongemeinschaften zu analysieren und Rückschlüsse auf ihre Rolle in der biologischen Kohlenstoffpumpe zu ziehen. (ii) Durch den Abgleich von funktionellen Merkmalen zu taxonomisch zugeordneten eDNA-Sequenzen wurden funktioneller Reichtum und ökologische Strategien (ES) bestimmt. (iii) Fraßexperimente wurden durchgeführt, um die Abundanz und den Kohlenstofftransfer von Prokaryoten zu phagotrophen Protisten zu bewerten.
Alle drei in dieser Studie untersuchten Eddies unterschieden sich in ihrer ASV-Häufigkeit, Diversität und taxonomischen Zusammensetzung, wobei die Unterschiede zwischen den Stationen am deutlichsten in der DCM waren. Dinoflagellaten waren in allen drei Tiefen die häufigsten Taxa. Andere dominierende Taxa waren Radiolarien, Discoba und Haptophyten. Der Abgleich mit den funktionellen Merkmalen konnte nur ca. 15 % aller ASVs zuordnen und ergab im Allgemeinen einen relativ hohen funktionalen Reichtum, aber es wurde keine einzigartige ES innerhalb eines bestimmten Eddies ermittelt. Dies deutet auf eine ausgeprägte funktionelle Redundanz hin, die anerkanntermaßen mit der Widerstandsfähigkeit und Robustheit von Ökosystemen korreliert, da sie eine gewisse Pufferkapazität angesichts des Verlusts der biologischen Vielfalt bietet. Erhöhte mikrobielle Abundanzen sowie Bakterivorie wurden eindeutig mit mesoskaligen Wirbelmerkmalen in Verbindung gebracht, wenn auch mit bemerkenswerten saisonalen Schwankungen.
Da erwartet wird, dass die Wirbelaktivität in zukünftigen Klimawandelszenarien auf globaler Ebene zunehmen wird, könnten zyklonale Eddies dem Klimawandel entgegenwirken, indem sie die Kohlenstoffspeicherung in tiefe Meeresschichten verstärken. Die Ergebnisse zeigen, dass zyklonale Wirbel einzigartige, heterogene und diverse Ökosysteme mit eingeschlossenen Wassermassen sind, in denen sich charakteristisches Protistenplankton entwickelt, während die Wirbel altern und nach Westen in subtropische oligotrophe küstennahe Gewässer abwandern und den Ozean qualitativ und quantitativ beeinflussen.
Thema II meines Promotionsprojekts trug zur CUSCO-Feldkampagne bei, um den Einfluss unterschiedlicher Auftriebsintensitäten in Kombination mit verschiedenen Lichtbehandlungen auf die gesamte Nahrungsnetzstruktur und die Kohlenstoffpumpe im Humboldt-Stromsystem (HCS) vor Peru zu ermitteln. Um diese Aufgabe zu bewältigen, wurden acht Offshore-Mesokosmen aufgestellt und zwei Lichtszenarien (niedriges Licht, LL; starkes Licht, HL) durch Abdunkeln der Hälfte der Mesokosmen geschaffen. Auftriebsvariationen wurden simuliert, indem unterschiedliche Anteile (0 %, 15 %, 30 % und 45 %) des gesammelten Tiefenwassers in die verankerten Mesokosmen eingeleitet wurden. Mein Ziel war es, die Veränderungen in der Diversität, der Struktur und der trophischen Rolle von Protisten-Plankton-Gemeinschaften für die induzierten Manipulationen zu untersuchen, indem V9 18S rRNA-Gen-Amplikons analysiert und Kurzzeit-Weideexperimente durchgeführt wurden.
Die Auftriebssimulationen führten unter beiden Lichtverhältnissen zu einem signifikanten Anstieg der Alpha-Diversität. Im Sommer, der sich in den HL-Bedingungen widerspiegelt, wurde eine allgemein höhere Alpha-Diversität festgestellt als in der Wintersimulation, die durch die LL-Behandlung simuliert wurde. Signifikante Veränderungen in der Struktur der Protisten-Plankton-Gemeinschaft konnten ebenfalls beobachtet werden. Kieselalgen wurden mit einer hohen Zugabe von Tiefenwasser während der Wintersimulation in Verbindung gebracht. Unter Nährstoffverarmung dominierten Chlorophyten die relative Häufigkeit im nachgeahmten Winterszenario. Dinoflagellaten dominierten im Sommer in allen Auftriebssimulationen. Bei Lichtreduzierung wurden tendenziell weniger einzellige Eukaryoten und mehr Prokaryoten festgestellt. Die durch Protisten vermittelte Sterblichkeit von Prokaryoten ging im simulierten Winterszenario ebenfalls um ca. 30 % zurück.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der mikrobielle Kreislauf im Sommer ein relevanter Faktor für die Struktur des Nahrungsnetzes ist und sich im Winter im HCS vor Peru mehr auf die Nutzung von Kieselalgen konzentriert. Es wurde deutlich, dass unterschiedliche Lichtintensitäten in Verbindung mit verschiedenen Auftriebsszenarien zu Veränderungen der biochemischen Zyklen, der trophischen Interaktionen und der Ökosystemleistungen führen können. In Anbetracht der Bedrohung durch den Klimawandel könnte die vorhergesagte Verlagerung der EBUS die Primärproduktion einschränken und die Struktur des Nahrungsnetzes verlängern, was schwerwiegende sozioökonomische Folgen hätte
Equilibrium Premiums and Risk Class Management in Insurance Markets
Get PDFThe aim of this thesis is to introduce an equilibrium insurance market model and study its properties and possible applications in risk class management.
First, an insurance market model based on an equilibrium approach is developed. Depending on the premium, the insured will choose the amount of coverage they buy in order to maximize their expected utility. The behavior of the insurer in different market regimes is then compared. While the premiums in markets with perfect competition are calculated in order to make no profit at all, insurers try to maximize their margins in a monopolistic market.
In markets modeled in this way several phenomena become evident. Perhaps the most important one is the so-called push-out effect. When customers with different attributes are insured together, insurance might become so expensive for one type of customers that those agents are better off with buying no insurance at all. The push-out effect was already shown for theoretical examples in the literature. We present a comprehensive analysis of the equilibrium insurance market model and the push-out effect for different insurance products such as life, health and disability insurance contracts using real-life data from different sources. In a concluding chapter we formulate indicators when a push-out can be expected and when not.
Machine learning regression approaches such as neural networks have gained vast popularity in recent years. The exponential growth of computing power has enabled larger and more evolved networks that can perform increasingly complex tasks. In our feasibility study about the use of neural networks in the regression of equilibrium insurance premiums it is shown that this regression is quite robust and the risk of overfitting can almost be excluded -- as long as the regression is performed on at least a few thousand data points.
Grouping customers of different risk types into contracts is important for the stability and the robustness of an insurance market. This motivates the study of the optimal assignment of risk classes into contracts, also known as rating classes. We provide a theoretical framework that makes use of techniques from different mathematical fields such as non-linear optimization, convex analysis, herding theory, game theory and combinatorics. In addition, we are able to show that the market specifications have a large impact on the optimal allocation of risk classes to contracts by the insurer. However, there does not need to be an optimal risk class assignment for each of these specifications.
To address this issue, we present two different approaches, one more theoretical and another that can easily be implemented in practice. An extension of our model to markets with capacity constraints rounds off the topic and extends the applicability of our approach.Ziel dieser Arbeit ist die Einführung eines Gleichgewichtsmodells zur Prämienberechnung in Versicherungsmärkten und dessen Eigenschaften sowie mögliche Anwendungen auf das Risikoklassenmanagement zu untersuchen.
Zunächst wird ein Versicherungsmarktmodell entwickelt, das auf einem Gleichgewichtsansatz basiert. Abhängig von der Prämie wählen die Versicherten die Höhe der Versicherung die sie kaufen, um ihren erwarteten Nutzen zu maximieren. Anschließend wird das Verhalten der Versicherer in verschiedenen Marktregimen verglichen. Während die Prämien in Märkten mit vollständigem Wettbewerb so kalkuliert werden, dass sie keinerlei Gewinn machen, versuchen die Versicherer in einem monopolistischen Markt ihre Gewinnmargen zu maximieren.
In den so modellierten Märkten zeigen sich verschiedene Phänomene. Das vielleicht wichtigste ist der so genannte Push-Out-Effekt. Wenn Kunden mit unterschiedlichen Merkmalen gemeinsam versichert werden, kann die Versicherung für eine Art von Kunden so teuer werden, dass es für sie besser ist, überhaupt keine Versicherung abzuschließen. Der Push-Out-Effekt wurde in der Literatur bereits in theoretischen Beispielen gezeigt. Wir präsentieren eine umfassende Analyse von Versicherungsmärkten mit Gleichgewichtsmodells und untersuchen den Push-Out-Effekts für verschiedene Versicherungsprodukte wie Lebens-, Kranken- und Berufsunfähigkeitsversicherungen unter Verwendung realer Daten aus verschiedenen Quellen. Darüber hinaus formulieren wir Indikatoren, wann ein Push-Out zu erwarten ist und wann nicht.
Regressionsansätze des maschinellen Lernens wie neuronale Netze haben in den letzten Jahren stark an Popularität gewonnen. Das exponentielle Wachstum der Rechenleistung ermöglicht größere und besser entwickelte Netzwerke, die immer komplexere Aufgaben erfüllen können. In unserer Machbarkeitsstudie über den Einsatz neuronaler Netze bei der Regression von Versicherungsprämien in unserem Gleichgewichtsmodell zeigt sich, dass diese Regression recht robust ist und das Risiko von Overfitting annähernd ausgeschlossen werden kann -- zumindest solange man einige tausend Datenpunkte für die Regression berechnet.
Die Gruppierung von Kunden unterschiedlicher Risikotypen in Verträgen ist wichtig für die Stabilität und Robustheit eines Versicherungsmarktes. Dies motiviert die Untersuchung der optimalen Zuordnung von Risikoklassen zu Verträ- gen, auch bekannt als Ratingklassen. Wir liefern ein theoretisches Rahmenwerk, das sich Techniken aus verschiedenen mathematischen Bereichen wie nicht-linearer Optimierung, konvexer Analysis, Herdenverhalten, Spieltheorie und Kombinatorik zunutze macht. Darüber hinaus können wir zeigen, dass die Marktspezifikationen einen großen Einfluss auf die optimale Zuordnung der Risikoklassen in die Verträge durch den Versicherer haben. Es lässt sich zeigen, dass es nicht für jede dieser Spezifikationen eine optimale Risikoklassenzuordnung geben muss.
Um dieses Problem zu beheben, stellen wir zwei verschiedene Ansätze vor, einen eher theoretischen und einen weiteren, der in der Praxis leicht umgesetzt werden kann. Eine Erweiterung unseres Modells auf Märkte mit Kapazitätsbeschränkungen rundet das Thema ab und erweitern den praktischen Nutzen unseres Ansatzes
Wo lerne ich und wenn ja, warum? Zur Bedeutung von Lernorten für die Personalentwicklung.
Get PDFDer vorliegende Essay thematisiert die Herausforderungen von Lernenden und Lehrenden im Umfeld der betrieblichen Bildung, die durch virtuelle Lern- und Trainingsszenarien, insbesondere angetrieben durch die Corona-Pandemie, entstanden sind. Der Blick richtet sich dabei u.a. auf die Fragen, wieso Trainer:innen das Präsenztraining bevorzugen und wieso virtuelle Seminar- oder Trainingsteilnahmen am Arbeitsplatz oft mit Hindernissen verbunden sind. Letztlich geht es auch um die teilweise untrennbare Verbindung von Orten und bestimmten Aktivitäten und die Idee, dass der virtuelle Raum bereits im antiken Griechenland ein Thema war. Dabei wird auch in Betracht gezogen, dass die Verbindung von Orten und Tätigkeiten auch das Rollenempfinden von, in diesem Falle internen Trainer:innen, beeinflusst
Eine sekundäre Analyse motivierender und kognitiver Faktoren mit Zusammenhang mit der Integration von obdachlosen Veteranen mit und ohne psychotischen Störungen in die Gesellschaft: Fokus auf familiäre Beziehungen, Freundschaft und Arbeit
Get PDFHomelessness is a critical public health issue in the United States, especially among homeless veterans. While supported housing helps, community integration remains a challenge, particularly for those with psychotic disorders. Previous research demonstrated that cognitive abilities and motivation are key factors influencing community integration. Limited knowledge exists on determinants affecting social integration (i.e., family relationship, and friendship) and work for homeless veterans. Such information is crucial for tailored interventions. This study employed a secondary analysis to investigate differences in these factors' associations with family, friendship, and employment among homeless veterans with and without psychosis. Initially, a total of 97 homeless veterans with a psychotic disorder and 82 without psychosis were assessed before receiving housing, with 54 of the participants with psychosis and 41 of the participants without psychosis returning after 12 months. Cross-sectional and longitudinal analyses revealed various correlations between determinants and community integration in both samples. Notably, different potential causal relationships were observed in the groups. Motivation appeared to influence family relationships in participants with psychosis, while in those without, there was a trend that friends and work engagement influenced social cognition. Work engagement before receiving housing also positively impacted motivational attitudes at the 12-month mark in the non-psychosis group. These findings across samples emphasize the importance of considering the distinct needs and challenges faced by homeless veterans with and without psychosis in providing interventions for their social integration and employment
Modeling flow through tubes and annuli with liquid-infused surfaces for enhanced stability of the fluid-fluid interface
Get PDFSuperhydrophobic (SHS) and liquid-infused surfaces (LIS) have shown great potential in various engineering applications. Due to their heterogeneous surface properties, a mathematical description of the flow behavior along such surfaces is challenging. Circular textured surfaces are of particular importance. They are modeled as either axially traversed tubes or annuli consisting of no-slip walls that are padded with rotationally symmetric finite-shear regions. The latter represents a viscous interaction zone with a second fluid, assumed with layer thickness zero. Zimmermann and Schönecker provide analytical equations that describe the flow field and effective slip length for such geometries. They are applicable to Newtonian fluids of arbitrary viscosity ratio. This article emphasizes the development of principles and guidelines for the design of SHS and LIS to enhance sliding effects, based on these analytical models. The approach presented here facilitates an geometric evaluation of slippery circular surfaces, aiming to offer insights for the design. Through this research, the potential for significant energy savings and enhanced fluid transport performance can be realized, contributing to the development of more efficient fluid engineering systems