Bücher veröffentlicht von Sudwestdeutscher Verlag Fur Hochschulschriften AG

Since the advent of quantum theory in the beginning of the 20th century, there is no other quantum mechanical phenomenon as much discussed as entanglement, a quantum state property related to the inseparability of quantum states into a product state. In contrast to classical theories following the paradigm of locality and determinism, entangled particles exhibits quantum correlations without any classical analogue, i.e., correlations which cannot be described in terms of a local deterministic theory. This phenomenon is often known as nonlocality. Apart from fundamental studies of nonlocality in nature, various concepts towards promising applications emerged in the domain of quantum information theory ¿ an unification of classical information theory and quantum mechanics ¿ incorporating nonlocality as working principle. In this PhD thesis, we discuss correlations between energy-time entangled photon pairs and explore consequences of high-dimensional entangled quantum states from an information-theoretic perspective.

In this monograph, FPGA and embedded real-time multitasking operating system uCOS-II were adopted to complete the design of MVB, while the system design specifications were accomplished. The conformance testing upon MVB has indicated that: MVB link layer control protocol and MVB manager functions have satisfied qualities both on data communication and mutual compatibility within devices, and meet the requirements of MVB aspects in IEC61375-1 standard.

The engagement was a very important tradition in the middle ages. Eventual bride and groom exchanged a solemn promise in facie ecclesiae and after considerable amount of time the wedding ceremony took place. My goal is to examine the phenomenon of betrothal in medieval canon law from Decretum Gratiani to Liber Sextus in comparison with the Germanic customary legal tradition. Betrothal does not seem to be of utmost importance for German customary law. This can be clearly traced from the analyzing The Saxon Mirror. The same is as well true for the commentary to the Decretum written by German canonist educated in Bologna Johannes Teutonicus in his Glossa ordinaria. Entirely new approach might be observed when one reads through the fourth book of the Liber Extra ¿ the core book of papally-centered canon law ¿- ius novum. Betrothal in the Liber Extra and Liber Sextus is elaborated on the big extant.

We develop a toolkit to decide some quadratic equations with constants in certain self-similar groups and determine conditions under which these tools work. It turns out that for explicitly given groups the question of solvability of some equations reduces to a large but finite number of calculations. For special cases we provide the algorithms in the GAP language and use the computed results to verify that for example the Gupta-Sidki has commutator width at most 3.

Transport delays due to traffic jams are manifest in many urban areas worldwide. For the purpose of making road traffic networks more efficient, Intelligent Transport Systems (ITSs) are currently being developed and deployed. In order to mitigate (or even avoid) congestion, Vehicle-to-Vehicle (V2V) and Vehicle-to-Infrastructure (V2I) communication provide a means for cooperation and intelligent route management in transportation networks. In this thesis, the novel Predictive Congestion Minimization in combination with an A*-based Router (PCMA*) algorithm is introduced, which provides a comprehensive framework for detection, prediction and avoidance of traffic congestion. It assumes utilization of Vehicle-to-Everything (V2X) communication for transmission of contemporary vehicle data such as route source and destination or current position, as well as for provision of routing advice for vehicles. By processing the vehicle data, an early congestion detection and subsequently the calculation of alternative routes becomes possible. This thesis quantifies the achievable improvements in travel time and fuel consumption, even if not all road users participate in the system.

Stählerne Stützen erwärmen sich im Brandfall schnell. Im Zentrum der Betrachtungen zum Tragverhalten steht in der Regel der Verlust an Festigkeit und Steifigkeit. Auf der Einwirkungsseite sind neben den äußeren Lasten auch thermische Dehnungen zu berücksichtigen. Wenn Dehnungen einer Stütze behindert werden, entwickeln sich Zwangskräfte. Die Auswirkung von Zwangskräften kann eine bedeutsame Beurteilungsgröße bei der Einschätzung des Tragverhaltens der Stütze sowie der angrenzenden Tragwerkselemente sein. In der vorliegenden Arbeit wird diese Problemstellung aufgegriffen.

Successful processing of potentially dangereous events is decisive for survival. Uwe Herwig investigated the neural processing of stimuli representing risks in different environmental domains by using functional neuroimaging including neurofeedback. He outlined the information flow in the brain during risk processing particularly focusing on emotions, and also addresses strategies for coping with challenges in everyday live.

Biologically inspired self-organization methods can help to manage the access control to the shared communication medium of Wireless Sensor Networks. One lightweight approach is the primitive of desynchronization, which relies on the periodic transmission of short control messages ¿ similar to the periodical pulses of oscillators. This primitive of desynchronization has already been successfully implemented as MAC protocol for single-hop topologies. Moreover, there are also some concepts of such a protocol for multi-hop topologies available. However, the existing implementations may handle just a certain class of multi-hop topologies or are not robust against topology dynamics. In addition to the sophisticated access control of the sensor nodes of a Wireless Sensor Network in arbitrary multi-hop topologies, the communication protocol has to be lightweight, applicable, and scalable. These characteristics are of particular interest for distributed and randomly deployed networks (e.g., by dropping nodes off an airplane).

Nanocomposites based on hyperbranched polymers (HBPs) and layered silicates as nanofillers are a relatively new class of nanocomposites. Due to their unique physical/chemical properties, they have attracted scientific interests. This book provides to a better understand the structure-dynamics-properties relationship, for different types of HBP/ kaolinite (Ka) nanocomposites via a combination of different methods. The molecular dynamics was studied by means of broadband dielectric spectroscopy (BDS). The dielectric spectra are dominated by the conductivity contribution at higher temperatures, for all samples investigated. The segmental dynamics (¿-relaxation) revealed by specific heat spectroscopy (SHS). In the framework of this book, it was evident that the method of the preparation of the nanostructures, the end-groups of HBPs, the concentration of the nanofiller, and the treatment of its surface have a significant effect on preparing exfoliated or intercalated nanocomposites. Thus, new nanocomposites with tailor-made properties could be obtained. To sum up, at the moment, it looks like that there is still no limit and no end for studies on HBPs nanocomposites.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit chinesischen Musikinstrumenten in der Neuen Musik. Im ersten Teil werden historische Entwicklung, Aufbau, Spieltechnik und Repertoire wichtiger modernisierter Instrumente vorgestellt. Den traditionellen Kammer-Ensembles Sizhu und Chuida wird der seit den 1930er Jahren bestehende Typ des Guoyue-Orchesters gegenübergestellt. Als aktuelles Phänomen entstehen von zeitgenössischen chinesischen, taiwanesischen und westlichen KomponistInnen Werke in Cross-Culture-Konzeption für chinesische Instrumente. Im zweiten Teil werden vier lebende zeitgenössische Komponisten einander gegenübergestellt, die unterschiedliche Kompositionskonzepte, Klangästhetiken, Instrumentalbesetzungen, Verbindungen und Verwendungen der verschiedenen Spieltechniken der Instrumente, Philosophien und interkulturelle Konzepte präsentieren, nämlich die Österreicher Bernhard Lang und Dietmar Hellmich, der Taiwanese Pan Hwang Long und der in U.S.A. lebende chinesische Komponist Tan Dun.

Vor dem Hintergrund des weltweiten Rückgangs der Vielfalt an Arten und Genen als auch des Verlustes ganzer Ökosysteme ist Forschung zur Erhaltung der Biodiversität ein aktuelles Thema. Artikel 13 der Biodiversitätskonvention hebt die Bedeutung von Bildung für einen erfolgreichen Biodiversitätsschutz hervor. Ausgangspunkt dieser Arbeit ist eine Stärkung dieses Bildungsauftrags zur Erhaltung der Biodiversität. Einführend wird ein Überblick über die Biodiversitätskonvention von Rio de Janeiro (1992) sowie die Nationale Strategie zur Biologischen Vielfalt (2007) gegeben und die Beziehung zwischen Biodiversitätsschutz und Bildung herausgearbeitet. Aufbauend darauf wird anhand einer Lehrplananalyse untersucht, inwieweit Biodiversität sowie deren Erhaltung als obligatorische Inhalte in Lehrpläne integriert wurden. Es folgt die Vorstellung einer Homepage mit Unterrichtsmaterialien zur Erhaltung der Biodiversität. Im Anschluss wird die Qualitätsanalyse von Unterrichtsmaterialien aus dem Internet mithilfe eines selbst entwickelten Kriterienkatalogs erläutert. Das Buch richtet sich an Lehrkräfte des Faches Biologie, Biologiedidaktiker sowie Entscheidungsträger in der Lehrplanentwicklung.

Die digitale Revolution ist mit ihren Umbrüchen mit der Einführung des Buchdrucks vergleichbar. Die Gesellschaft benötigt nun statt alter Sinnstiftungen (Kirche, Parteien, etc.) neue Mechanismen von Kontrolle, um Konsens herzustellen. Digitale Informatisierung ermöglicht dabei breitflächige Überwachung. Auf Seiten der UserInnen wiederum erzeugen digitale Medien ein spezifisches Verhalten von Kommunikation: Jahrhundertelang wurden im Zivilisationsprozess zur sozialen Einordnung vor allem rein äußerlich sichtbare Handlungen herangezogen. Nun werden durch Outing-Formate in Internet und TV immer mehr auch individuelle Absicht und Kontext mit einbezogen. Diese neue Kulturtechnik, die ¿Entdeckung der Absicht¿, ist soziales Erfordernis, um Gemeinschaft heute überhaupt zu ermöglichen. Antizipation und das Einbeziehen von Motiven sind nicht nur für den Überwachenden wichtig, sondern liefern auch Hinweise auf aktuelle Entwicklungen bis hin zu politischem Populismus.

Der Übergang von dualer Ausbildung in die Erwerbstätigkeit wird für die Abschlusskohorten von 1980 bis 2005 untersucht. Mittels Mehrebenenanalysen werden zugleich die Einstiegsverläufe unterschiedlicher Berufsgruppen sowie Frauen und Männer mit oder ohne Abitur hinsichtlich ihrer beruflichen Integration analysiert. Zwischen den Kohorten zeigen sich größere Schwankungen hinsichtlich der beruflichen Integration, entgegen der Erwartung aber kein deutlicher Anstieg des Anteils prekärer Verläufe. Der Anteil prekärer Sequenzen ist allerdings schon in den 1980er Jahren unerwartet hoch. Dafür aber steigt der Anteil entkoppelter Sequenzen deutlich, besonders seit Ende der 1990er Jahre. Der Ausbildungsberuf hat eine große Bedeutung für die Wahrscheinlichkeit eines integrierten, prekären und zum Teil auch entkoppelten Berufseinstiegs. In Berufen mit einem höheren Anteil von Frauen ist der Anteil prekärer Berufseinstiegsprozesse höher. Dieser Zusammenhang ist in vielen und besonders den aktuellen Kohorten signifikant. Davon abgesehen sind bei jungen Frauen beim Berufseinstieg noch keine größeren Probleme als bei jungen Männern zu erkennen.

Phytic acid or phytate is abundant in many seeds and fruits, where it represents the major storage form of phosphorus (P) in plants and contributes significantly to total seed P. Phytic acid occurs also in other plant organs. Each of this chapters addresses different aspects of the main question: Does phytic acid occur in green leaves and what are its possible functions? All the chapters underwent the review process for assuring scientific accuracy and includes all the necessary information regarding the phytic acid plays an important ecological role in leaves as it is stored first, and then remobilized and recycled during the season. This book is an excellent and comprehensive reference material for phytate in leaves. Biologist, Ecologist, Agriculturists, post-graduate students of agricultural and environmental and the general public. This book covers different sets of depth knowledge about phytate in leaves written in a systematic and comprehensive manner. Providing the novel and powerful options for understanding mechanisms for phytic acid in plants and movement from soil to plants-stores in leaves. I hope this book will meet your expectations.

Die Endothelzellschicht, welche die Innenauskleidung von Blutgefäßen bildet, besteht aus Zellen eines einschichtigen Plattenepithels. Sie stellen sowohl ein trennendes, als auch ein verbindendes Element dar, welches einen genau regulierten Transport von Substanzen aus dem Blutstrom in das Gewebe und umgekehrt ermöglicht. Es ist bekannt, dass es sich beim Endothel um eine heterogene Zellpopulation handelt, die aus unterschiedlichen Quellen rekrutiert wird und über eine große Plastizität verfügt, um sich den Gegebenheiten ihrer Umgebung anzupassen. Ziel dieser Dissertation war es die hohe Plastizität von Endothelzellen weiter zu untersuchen, welche vermutlich durch ein erhöhtes Differenzierungspotential in vitro und in vivo begründet ist. Zu diesem Zweck wurden die eingesetzten Zellen, die aus Schweinehirnendothelzellen gewonnen wurden, molekular charakterisiert und mit Hilfe von speziellen Zellkulturmedien auf ihre Plastizität hin getestet. Weiters wurden die Veränderungen in humanen Endothelvorläuferzellen in einem Umfeld getestet, welches das Einwachsen von neuen Blutgefäßen in Knochengewebe simulieren sollte.

Hohe Glukosespiegel wie sie beim Diabetes mellitus auftreten begünstigen die Glykierung von Proteinen und führen zur Bildung von AGEs. Diese AGEs beschleunigen Alterungsprozesse und stehen in Verbindung mit mikro- und makrovaskulären Komplikationen sowie neurodegenerativen Erkrankungen. Viele Effekte geschehen rezeptorabhängig, wobei RAGE als einer der wichtigsten Interaktionspartner für AGEs gilt. Eine Behandlung von Neuroblastomzellen des Typs Kelly mit MGO, dem potentesten Präkursor der AGE-Bildung, führte zu keiner Reduktion der Zellviabilität. Nach Behandlung zeigte sich eine vermehrte Bildung von CML und im Western Blot. Weiterhin zeigten glykierte Zellen deutliche Signale für CML und RAGE in der Durchflusszytometrie. Glykierung von Matrixproteinen führte in der RTCA zur Reduktion der Adhäsion auf Laminin, wobei sie keinen Einfluss bei Fibronektin und Kollagen IV hatte. Außerdem konnte eine gesteigerte Migrationsrate durch Glykierung der Zellen nachgewiesen werden.

Hippocampal theta oscillations support encoding of an animal¿s position during spatial navigation and theta frequency is correlated with running speed. However, whether hippocampal theta oscillations regulate locomotion remained a long-standing question. Only since recently distinct brain pathways can be manipulated with high spatial and temporal precision using optogenetics. In this study hippocampal theta oscillations were entrained by optogenetically exciting medial septum pacemaker cells projecting to the hippocampus at theta frequencies. The entrainment promoted a lower variability of theta amplitude which mediated slower and more regular running speed. Pharmaco- or optogenetic inhibition of the main hippocampal subcortical output, to the lateral septum, prevented the behavioral effect of the entrainment. In conclusion, the findings give evidence that hippocampal theta oscillations can regulate locomotor speed via a lateral septum pathway.

The coordination of robot teams plays an increasingly important role in the development of future robot and automation systems. More complex tasks can be approached and already existing solutions can be significantly improved by using multiple robots in a cooperative fashion. This thesis presents several scenarios, including cooperation between air and ground vehicles, exploration scenarios and monitoring tasks. The presented solutions are built on a mathematical foundation and solved through optimization methods. Simulations provide illustration and indicate the applicability of the presented ideas.

Reactive species (RS) play important roles in vital physiological processes. However, excessive RS damages cells and may contribute to the onset of several diseases. Therefore, there is a clear demand for sensitive probes that precisely monitor cellular RS with a high spatio-temporal resolution to understand the multifaceted role of RS in redox biology. Genetically encoded redox probes derived from green fluorescent protein (GFP), such as roGFP2 and Grx1-roGFP2, are promising tools for quantitative and dynamic observation of RS with spatio-temporal resolution. However, the excitation light used to read-out the fluorescence of these proteins can lead to irreversible modification of cell constituents, which may result in either immediate or long-lasting alterations of molecular functions.

Die thermische Komfortmodellierung wird in den Kontext der energieeffizienteren, personalisierten Klimatisierung gesetzt. Letztere kombiniert die konventionelle, konvektive Innenraumklimatisierung mit dezentralen, lokal-wirkenden Heiz- bzw. Kühlsystemen und senkt dadurch den Energieverbrauch des Klimagerätes. Neben dem Aufzeigen des Energieeinsparpotentials stellt sich die Frage, ob mit diesen innovativen Klimatisierungsmethoden im Vergleich zu den konventionellen Klimakonzepten ähnliche oder sogar bessere Ergebnisse in Hinblick auf die thermische Akzeptanz von Personen erreicht werden. Um dies zu beantworten, sind Modellansätze erforderlich, die Vorhersagen über die thermische Behaglichkeit der Insassen unter solch inhomogenen und körpernah wirkenden Randbedingungen ermöglichen und somit folglich als Grundlage für eine Klimaregelung, entsprechend der individuellen Bedürfnisse, dienen. Da bewährte Komfortmodelle bei solchen Fragestellungen an ihre Grenzen stoßen, wird in diesem Buch ein neuer Modellansatz vorgestellt mit dem solche Fragestellungen zukünftig lösbar sind. Das Modell ist zusammen mit den gängigsten Komfortmodellen in Modelica/Dymola programmiert worden.

Die vorliegende Arbeit liefert erste Einblicke in die Prozesse der Methanoxidation in Gegenwart von niedrigen Methankonzentrationen und hohen Volumenströmen in Biofiltern an mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlagen. Neben der Bestimmung potentieller und effektiver Methanoxidationsaktivitäten verschiedener organischer, naturnaher und technischer Materialien, wurden die Einflüsse der Faktoren Temperatur, Methankonzentration und Volumenstrom bestimmt, sowie eine methanotrophe Anreicherungskultur charakterisiert und Feldversuche umgesetzt. Den Betreibern von mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlagen steht mit dem untersuchten Biofiltersystem ein geeignetes Instrument zur Reduzierung von Methanemissionen in Gegenwart von niedrigen Methankonzentrationen und hohen Volumenströmen zur Verfügung. Unter Berücksichtigung der vorliegenden Untersuchungen konnten aus dieser Arbeit gezielte Vorgaben abgeleitet werden.

Im Rahmen der Energiewende werden die Anteile der erneuerbaren Energien, insbesondere die elektrische Energie aus Wind- und Solaranlagen, an der Stromversorgung steigen. Diese Energieformen unterliegen witterungsbedingten Schwankungen, weshalb Energiespeichersysteme von Nöten sind. Seit kurzem werden als eine mögliche Speicherform Redox-Flow-Batteries beschrieben. Für den Schulunterricht ist es bedeutsam, dass solche aktuellen Themen für die Lernenden aufgearbeitet werden. Aber wie lässt sich das Themenfeld der Redox-Flow-Batteries mit möglichst einfachen Versuchen und Materialien für den Schulunterricht erschließen? Die Autorin Dr. Dominique Rosenberg zeigt für den Schulunterricht eine stationäre Anordnung auf, welche einfach in Aufbau und Handhabung ist, die Eignung der Elektrodensysteme zeigt und Messungen von Spannung, Stromstärke und Potentiale bei Lade- und Entladezyklen ermöglicht. Mit Hilfe dieses Versuchaufbaus erforschte sie eine Vielzahl an Anodensystemen, wovon sich viele Substanzen wie bspw. Rotwein, Paracetamol und Kaffee im Alltag wiederfinden. Zur Verdeutlichung der Funktionsweise einer Redox-Flow-Batteries entwickelte sie leicht nachbaubare Modelle.

Dem Professionalisierungsmodell nach EPIK, Entwicklung von Professionalität im internationalen Kontext wird zugrunde gelegt, dass Handlungen und Strukturen als ausdrucksvolle, aufeinander bezogene Aspekte zu denken sind. Zur Verknüpfung von Theorie und Praxis wird das Planspiel ProfiCode konzipiert, durchgeführt und empirisch untersucht. Im Theorieteil wird auf die Mehrdimensionalität des Themas eingegangen. Der Fokus wird auf die Professionalität von Lehrenden in der Berufsbildung, sowohl im Kontext von Aus-, Fort- und Weiterbildung von Akteuren in der Berufspädagogik als auch in der beruflichen Aus-, Fort- und Weiterbildung im Bereich der Berufs- und Erwachsenenbildung gelegt. Diese Arbeit leistet aus theoretischer und empirischer Sicht einen Beitrag zur Bewusstmachung, Entwicklung und Verinnerlichung von Professionalität nach dem professionstheoretischen Domänenmodell von EPIK mittels eines Planspieles.

Das Plasma-MSG-Verfahren wurde entwickelt, um den wachsenden industriellen Bedarf an hohen Abschmelzleistungen und Fügegeschwindigkeiten zu ermöglichen. Bisher nicht geklärt ist dabei jedoch, wie sich die zwei eng beieinander brennenden Lichtbögen gegenseitig beeinflussen. Die Herausforderung hierbei liegt in der Messung des Stromflusses innerhalb der Plasmasäule, in der eine Temperatur von über 13.000 K herrscht. In der vorliegenden Arbeit wird mit Hilfe der Lichtbogenabtastung die Verteilung der Stromdichte und des Staudrucks auf der Werkstoffoberfläche gemessen, die für die örtliche Abschmelzung des Werkstücks verantwortlich sind. Der Autor veranschaulicht in dieser experimentellen Untersuchung, wie durch die Wahl der Prozessparameter, also durch eine Veränderung des Stromdichteverteilungsprofils, die Einbrandgeometrie gestaltet werden kann. Darüber hinaus wird gezeigt, wie sich Stromdichte und Staudruck gegenseitig beeinflussen. Die ungleichmäßigen Verteilungen von Stromdichte und Staudruck konnten zum ersten Mal durch die Abtastung des Lichtbogens detektiert werden. Diese Messmethode macht sich auch für andere Schweißprozesse zu einem hervorragenden Diagnosewerkzeug.