Das Kompetenzzentrum Weiterbildung Hessen (KW Hessen) bietet ein begleitendes und prüfungsvorbereitendes Seminar- und Mentoringprogramm für Ärzte in Weiterbildung und Train-the-Trainer Basis- und Aufbauseminare für Weiterbildner an. Im Rahmen dieser Tätigkeit ist es aufgefallen, dass seitens der Teilnehmer wiederholt von - scheinbar unvermittelt - gescheiterten Praxisübergaben berichtet wurde. Aus diesen Berichten ist der Gedanke und damit der Wunsch entstanden, ein die Praxisübergabephase begleitendes Coaching für abgebende und übernehmende Ärzte zu entwickeln und anzubieten. Ziel des zu entwickelnden Coachings ist es, die Übergabephase und die mit ihr einhergehenden, oft tiefgreifenden, Veränderungsprozesse in den Hausarztpraxen auf struktureller und emotionaler Ebene individuell und aufgabenzentriert zu unterstützen. Dieser Ansatz wurde dem Hessischen Ministerium für Soziales und Integration (HMSI) in Form eines Projektantrags zur Realisierung eines Praxisübergabe-/übernahme- Coachings (Pü²C) vorgestellt, dort positiv beschieden und in der Folge im Rahmen des Hessischen Gesundheitspaktes 3.0 als Beitrag zur Stärkung der ambulanten Gesundheitsversorgung in Durchführungsverantwortung des Kompetenzzentrums Weiterbildung Hessens beschlossen. Die hier vorgelegte Studie dokumentiert die Bedarfserhebung für dieses Vorhaben und untersucht den Wunsch der Ärzteschaft nach einem Praxisübergaben/-nahmen begleitenden Coaching empirisch. Hierzu wurde eine multimethodische empirische Studie durchgeführt, deren Gesamtkonzeption auf Seite 50 der vorgelegten Forschungsarbeit grafisch dargestellt ist. Die Ergebnisse zeigen sehr deutlich, dass sowohl die für diese Studie befragten Experten der Einführung eines solchen Coachings außerordentlich positiv gegenüberstehen, als auch, dass, insbesondere seitens der (Fach-)Ärzte mit Niederlassungsabsicht, respektive der erfolgreichen Absolventen der Facharztprüfung Allgemeinmedizin in Hessen des Jahres 2020, ein klarer und unmissverständlicher Wunsch nach einem solchen Angebot besteht. Darüber hinaus wurde mittels binär logistischer Regressionsanalyse der Einfluss von soziostrukturellen Merkmalen, den Persönlichkeitsdimensionen, sowie von Vorerfahrungen und Zukunftsvorstellungen der Fachärzte für Allgemeinmedizin auf die Coaching-Inanspruchnahmeabsicht untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass Vorerfahrungen im Mentoring und eine langfristige Niederlassungsabsicht geeignete Prädiktoren für den Wunsch nach einem Praxisübergabe-/übernahme-Coaching sind, wohingegen dies - auf Basis der vorliegenden Daten - weder für die soziostrukturellen Merkmale, noch für die Persönlichkeitsdimensionen der Befragten gilt, da diese keinen signifikanten Beitrag zur Varianzaufklärung in Bezug auf den Wunsch nach Inanspruchnahme eines Praxisübergabe-/übernahme-Coachings leisten. Durch ein geeignetes Praxisübergabe-/übernahme-Coaching könnte es gelingen, dass anberaumten Praxisübergaben aufgrund höherer Zufriedenheit beim Übergabe- /Übernahmeprozess der involvierten Akteure ein höherer Erfolg beschieden sein dürfte als ohne eine solche Begleitung. Vollständig aus- und weitergebildete Fachärzte für Allgemeinmedizin könnten auf diese Weise umfassender in die Patientenversorgung eingebunden werden. Evtl. kann ein solches Coaching in Einzelfällen sogar dazu führen, dass Niederlassungen vorgezogen, evtl. sogar Niederlassungsabsichten bzw. Praxisübergabewünsche geweckt werden. Die Chancen hierfür werden als umso besser eingeschätzt, je schneller die Coachings starten können – einfach, solange und damit es die zu übernehmenden Praxen überhaupt noch gibt. Keineswegs zuletzt gesundheitspolitisch betrachtet, scheint es sich bei den Coachings um eine innovative, vielversprechende und letztlich auch kostengünstige Maßnahme zur Sicherung der ambulanten Gesundheitsversorgung im und durchaus auch gerade auf dem Lande zu handeln. In Gesamtwürdigung aller vorliegenden Ergebnisse empfiehlt der Verfasser der vorgelegten Studie, die Konzeptspezifizierung für das Praxisübergabe-/übernahme- Coaching (wieder) aufzunehmen und insbesondere die Durchführung einer qualitativ hochwertigen, standardisierten Befragung in Form einer Vollerhebung der in Hessen niedergelassenen Hausärzte ab einem Alter von 60 Jahren (bzw. zumindest in Form einer Zufallsstichprobe aus dieser Grundgesamtheit) zu forcieren. Parallel hierzu sollte zur Vorbereitung der Einführung eines generellen Coachingangebots, auch mit Blick auf die Notwendigkeit der Entwicklung eines für dieses Format geeigneten Evaluationsinstrumentariums, zunächst die intensive Begleitung einiger weniger Praxisübergaben/-übernahmen im Sinne eines Pilotprojektes erfolgen.

Informationen aus dem Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation

Der vorliegende Beitrag basiert auf einer Umfrage von 2019, die in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) in Rheinland-Pfalz durchgeführt wurde. Seit Jahren ist in den Medien, der Politik und der Wirtschaft verstärkt von Digitalisierung und Industrie 4.0 die Rede. Diese Entwicklung stellt Unternehmen aller Größen und Branchen vor Herausforderungen, jedoch liegt der Fokus hauptsächlich auf großen Unternehmen. Ziel der in diesem Beitrag vorgestellten Studie ist es, herauszufinden wie KMU in Rheinland-Pfalz den Herausforderungen und Chancen der Digitalisierung begegnen, welche Rolle das Controlling bei der digitalen Transformation spielt und welche Implikationen sich daraus für das Controlling ergeben.

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer optimierungsbasierten Betriebsstrategie von Plug-In-Hybridfahrzeugen (PHEV), welche basierend auf Vorausschauinformationen die Freiheitsgrade Lastpunktverschiebung und Motor-An/Aus-Entscheidung kraftstoffoptimal einstellt. Der Hauptfokus der Arbeit liegt dabei auf der Entwicklung einer echtzeitfähigen Strategie für Serienfahrzeuge. Hierfür wird ein neuartiger Ansatz auf Basis des Minimumprinzips nach Pontryagin (PMP) vorgestellt, durch welchen die Freiheitsgrade des PHEV kraftstoffoptimal eingestellt werden können. Dabei werden Informationen über die vorausliegende Strecke effizient berücksichtigt. Die Qualität der in der Realität verfügbaren Vorausschaudaten stellt jedoch eine besondere Herausforderung dar, da dadurch zwei in der Praxis besonders relevante Aspekte auftreten: 1) Bei der Verwendung von PMP können durch das besonders starke Auftreten sogenannter Singularitäten die Randbedingungen des Optimalsteuerungsproblems nicht exakt eingehalten werden. Um dieses Problem zu lösen, wurde in dieser Arbeit eine neuartige, PMP basierte Methodik entwickelt. 2) Die für die Optimierung zur Verfügung stehenden Informationen sind zwangsweise unsicher, und das reale Fahrzeugverhalten weicht von dem der Navi-Vorausschau ab. Um mit dieser Unsicherheit umgehen zu können, wurde in dieser Arbeit eine Feedback-Struktur entwickelt, welche eine Anpassung der Strategie auf ein abweichendes Fahrzeugverhalten ermöglicht. Des Weiteren wurde eine Verallgemeinerung der vorgestellten PMP-Methodik entwickelt, wodurch eine Integration von Motorstartkosten und externen Anforderungen an die Motor-An/Aus-Entscheidung ermöglicht werden kann. Zu diesem Zweck wurde eine Kombination von Dynamischer Programmierung und PMP betrachtet. Die entwickelten Strategien wurden sowohl in der Simulation wie auch auf einem Prüfstand analysiert und validiert. Abschließend wurde hierfür ein Vergleich mit regelbasierten Betriebsstrategien vorgestellt. Dabei konnte ein deutlicher Verbrauchsvorteil durch die Verwendung der entwickelten, optimierungsbasierten Betriebsstrategie ausgewiesen werden.

Schnelllebige Umfeld-Dynamiken wie VUCA, neue Arbeitswelten und digitale Arbeit fordern spätestens seit Beginn der weltweiten COVID 19-Krise im Jahre 2020 adaptive Veränderungen und umfangreichen Wandel von und in Organisationen. Aktuell zeigen die Veränderungsansätze und Methoden beratender Personen der Organisationsentwicklung oft auf, was alles zur Zielerreichung in den Fokus gestellt werden soll. Das heißt, es ist bekannt welche nach vorwärts gerichteten Veränderungen mit welchen Maßnahmen auf welchen Ebenen benötigt werden, ergänzt um welches Wissen und mit welchen Lernprozessen, das zur und bei Erreichung des Zieles aller Beteiligten als veränderte Kompetenzen und eingenommene Haltungen erforderlich ist. Erst wenn alles erfüllt ist, ist die Organisation am gewünschten Ziel angekommen. Es wird für und während dem Wandel viel Neues gelernt werden müssen. Einerseits wirken die bisherigen Haltungen, Verhalten, Denkweisen, Deutungsmuster, Routinen, Gewohnheiten, Wissensbestände nach wie vor bei den Beteiligten in den Wandelprozess ein, so auch in die Zeit nach der Zielerreichung. Die alte Welt schwingt noch mit und zeigt sich womöglich in unterschiedlichen Ausprägungen als Stolpersteine, vielleicht als Widerstände, als Wandlungsunflexibilität oder deutet sich gar als Wandlungsresistent. Dabei eröffnet sich die Frage „Wie kann eine Organisation das Bisherige loslassen, zurück- oder hinter sich lassen, wenn es rund um die Verhalten, Deutungsmuster, Traditionen und Allteingefahrenes dreht, die sich als Bestandteile einer bisherigen und nun zu wandelnden Organisationsidentität erweisen?“. Für Organisationen und womöglich auch für die Beteiligten wäre es vorteilhaft, die bisher einwirkenden Faktoren als bislang zweckmäßig anzuerkennen und verabschiedend loszulassen. Das Loslassen und damit eine ermöglichende Wandlung von Haltungen, Wissen, Routinen, Gewohnheiten und Verhalten steht daher im Interesse von Organisationen und der Organisationsentwicklung. Damit würde Bestehendes verlernt, sofern dies in einem organisationalen Kontext erfassbar wäre. Daher wird für diese Arbeit ein Wandelprozess als Kontext angenommen, der auf New Work hinweist. In der Zielsetzung und im Interesse dieser Arbeit steht daher, ob und wie Konzepte und Ansätze eines „Verlernens“ in Organisationen aus Sicht der OE praktisch genutzt und unterstützend einwirken könnten. Die Masterarbeit verfolgt die Forschungsfrage, deren Beantwortung Ziel der Arbeit darstellt: „Wie lassen sich Ansätze des Verlernens für die Anwendung in der Organisationsentwicklung nutzen?“

Der Bericht umfasst sechs Beiträge von Studierende der Karl-Franzenz-Universität Graz, die sich im Wintersemester 2021/2021 mit Fragen der Digitalisierung der Erwachsenenbildung in Österreich auseinandergesetzt haben. In diesem Rahmen wurden die Themenfelder Lernen und Lehren mit digitalen Medien, die medienpädagogische Professionalisierung von Erwachsenenbilnder:innen, die Digitalisierung der Anbieter sowie die Digitalisierung als Inhalt in den Angeboten und der (Weiter- )Bildungspolitik beleuchtet. Dabei wurde zum einen vorliegende Forschungsarbeiten ausgewertet, also auch ergänzende Recherchen auf durchgeführt, um die Datengrundlage zu verbessern. Allgemein wurde deutlich, dass die Forschungslage noch keine befriedigenden Rückschlüsse auf den Digitalisierungsprozess und dessen Wirkungen auf die Erwachsenenbildung/Weiterbildung in Österreich zulassen. Insofern stellt die hier vorliegende Zusammenstellen ein wichtigen Beitrag dar, die vorliegenden Desiderata zu identifizieren.

Verkündungsblatt der TU Kaiserslautern Nr. 3/25.03.2022

Der Terminus der „Geringqualifizierten“ ist eine ebenso verbreitete wie eingeschränkte Beschreibung einer heterogenen Zielgruppe, welche vor dem Hintergrund steigender arbeitsmarktbezogener Kompetenzanforderungen sowie des Zusammenhangs zwischen formalem Bildungsstatus und Risiken der Erwerbslosigkeit im Zentrum arbeitsmarktpolitischer Diskussionen steht. Geringqualifizierung drückt sich nicht nur im Fehlen formaler, berufsqualifizierender Abschlüsse aus, sondern besitzt angesichts sich dynamisch verändernder Arbeitsfelder und Anforderungen an die Qualifikation der Mitarbeitenden auch eine relative Dimension. So können vorhandene Kompetenzen aufgrund fehlender Aktualisierung veralten und damit als „zu gering“ eingestuft werden. Vor diesem Hintergrund nähert sich der Bericht der Personengruppe der Geringqualifizierten an, indem er bestehende Definitionen kritisch betrachtet, Verbindungen zu anderen Begriffen aufzeigt und aus den Erkenntnissen eine eigene relative Beschreibung ableitet. Ergänzt wird dieser Report durch die Betrachtung von Weiterbildungsangeboten für diese Zielgruppe.

Die Energiewende in Deutschland stockt, so auch der Ausbau der Windenergie an Land. Die Gründe liegen unter anderem in der Umstellung des Fördersystems von einer garantierten Einspeisevergütung hin zu Ausschreibungen, sinkender Akzeptanz gegenüber Windenergieanlagen und der Einführung von Abstandsflächen in bestimmten Bundesländern. Bundesweit stellen Vorhabenträger und Investoren gleichermaßen fest, es mangelt an Ausbauflächen. Vor dem Hintergrund der beabsichtigten Steigerung der Ausbauziele stellen sich beträchtliche Ansprüche an den Raum. Ihnen Geltung zu verschaffen ist in Deutschland die Aufgabe der räumlichen (Gesamt-)Planung. Das bestehende Planungssystem stößt dabei jedoch an seine Grenzen. Die rechtsvergleichende Untersuchung wendet den Blick Deutschlands Nachbarn und starkem Partner in der Europäischen Union zu: Frankreich. Einerseits hat Frankreich im Jahr 2018 den ersten Rang als attraktivsten Markt für Investitionen in erneuerbare Energien vor Deutschland eingenommen. Andererseits verzeichnet Frankreich im Vergleich zu Deutschland einen stetigen Zubau der installierten Windenergieleistung. Der einfachen Frage, was Frankreich anders oder gar besser macht, folgen die zwei zentralen Forschungsleitfragen der Untersuchung: 1. Wie vergleichbar ist die rechtliche und tatsächliche Ausgangslage in Bezug auf die Planungssysteme von Windenergieanlagen in Deutschland und Frankreich? 2. Wie erfolgt die planerische Steuerung des Ausbaus der Windenergie in Deutschland und Frankreich – wie kann das deutsche System durch das französische optimiert werden? Die Beantwortung dieser Fragen führte zum Aufbau der Arbeit in zwei Teile. Im ersten (Grundlagen-)Teil werden jeweils die Ziele zum Ausbau der Windenergie, die tatsächliche Ausgangssituation, Fördermechanismen und der Staats- und verwaltungsorganisatorische Rahmen aufgezeigt. Dies schafft den Kontext und eine bessere Vergleichbarkeit für den sich anschließenden Zweiten Teil. Verglichen werden hier für Deutschland und Frankreich jeweils das Verständnis von (Raum-)Planung, die Systeme der Planung mit ihren einzelnen Planungsinstrumenten zum Ausbau der Windenergie und die Systeme ihrer planerischen Steuerung sowie das Verhältnis von Planung zur Vorhabenzulassung. Die Untersuchung mündet in dem Entwurf eines „Energieplanungskonzepte-Systems“ für das deutsche Planungssystem. Denn die zentralen Erkenntnisse der Arbeit sind: In Frankreich stehen keine stärkeren Umsetzungs-/ Durchsetzungsmechanismen als in Deutschland zur Verfügung, auch nicht in Gestalt von finanziellen Fördermechanismen durch das vergleichbare Ausschreibungsmodell für Windenergieanlagen. Das „günstige Klima“ ist zum einen dem größeren Entwicklungspotenzial der Windenergie geschuldet, zum anderem der besseren, landesweiten und einheitlichen Integration von Umweltfachplanungen, die in Deutschland mit Energiekonzepten vergleichbar sind. In Frankreich verhelfen die sektoralen (Energiefach-)Planungen zu einem vergleichbar besseren Überblick über die Erneuerbare- Energien-Erzeugung – auch wenn ein Zusammenführen der (inter-)kommunalen Daten auf regionaler Ebene nicht vorgesehen ist. Durch die Zentralisierung strategischer und struktureller Entscheidungen verfügt das französische Planungssystem zudem über mehr Systemkohärenz. Die Überführung der Windenergieplanung von der Außenbereichsprivilegierung in Verbindung mit begrenzender Steuerungsplanung hin zu einer Bedarfsfachplanung, die den bundesweiten Ausbaubedarf ermittelt und über die Planungshierarchie schrittweise auf Bundesländer, Regionen und Kommunen herunterbricht, konkretisiert und durchsetzt, würde endlich das vielfach vermisste übergreifende Konzept der Energiewende erbringen. Auf der Grundlage des Vergleichs mit dem französischen Planungssystem bietet die vorliegende Untersuchung einen Vorschlag an, wie das deutsche System für den weiteren Ausbau der Windenergie zur Erreichung der Ausbauziele ertüchtigt werden kann.

Die Covid-19-Pandemie und die damit verbundenen Regeln und Einschränkungen bestimmen seit März 2020 unseren Alltag. Aufgrund dessen waren und sind Schüler*innen von zuhause aus mit Hilfe digitaler Medien zu unterrichten (vgl. Fickermann & Edelstein, 2020). Durch die Corona-Pandemie wurden Lehrer*innen von jetzt auf gleich vor neue Herausforderungen gestellt: Einen Unterricht mit digitalen Medien gestalten, der an die technischen Gegebenheiten und Medienkompetenzen der Schüler*innen angepasst ist (vgl. Voss & Wittwer, 2020). Obwohl es zahlreiche Studien zum Einsatz von digitalen Medien im Unterricht gibt (u.a. BITKOM, 2015; Lorenz et al., 2017; Schmid et al., 2017; Eickelmann et al., 2019), ist bisher, insbesondere vor dem Hintergrund der Corona-Pandemie, nicht umfassend geklärt, wie genau Lehrer*innen mit digitalen Medien bei der Unterrichtsgestaltung handeln und welche medialen Praktiken sich daraus ergeben. Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist es, herauszustellen, welche medialen Praktiken von Lehrer*innen bei der Unterrichtsgestaltung vor dem Hintergrund der Corona-Pandemie zu beobachten sind und somit rekonstruiert werden können. Dazu wurde eine videographische Studie des Online-Unterrichts in der Zuhause-Schule durchgeführt. Unter der Forschungsfrage, Wie handeln Lehrer*innen mit digitalen Medien bei der Unterrichtsgestaltung vor dem Hintergrund der Corona-Pandemie, und der Frage, welche medialen Praktiken aus der Ferne rekonstruiert werden können, wurde mittels Videographie eine Lehrerin bei der Unterrichtsgestaltung mit digitalen Medien in ihrem häuslichen Arbeitszimmer beobachtet. Die Ergebnisse der qualitativen Studie zeigen auf, dass während der Corona-Pandemie ausschließlich digitale Medien zur Unterrichtsgestaltung genutzt werden. Mediale Praktiken, die während der Unterrichtsgestaltung zu beobachten sind, sind unter anderem Aneignungspraktiken, Recherchepraktiken sowie Vermittlungspraktiken. Allerdings zeigen die Ergebnisse, dass die Finessen und Potenziale von digitalen Medien zur Unterstützung von Lehr- und Lernprozessen bisher unzureichend genutzt werden und Widerständigkeiten im Umgang mit digitalen Medien zu erkennen sind. Dies zeigt wiederum auf, dass Lehrer*innen im Umgang mit digitalen Medien umfassende Kompetenzen aufbauen müssen, um diese strukturiert und angepasst an den Unterrichtsinhalt nutzen zu können.

Die Entwicklung der Lehrkompetenz von in der wissenschaftlichen Weiterbildung im Gesundheitsbereich Lehrenden und die Begleitung dieses Lernprozesses stellen Herausforderungen dar, die auf eine zunehmende Professionalität der Lehrenden und die Verbesserung der Qualität der Hochschullehre zielen. Basierend auf lerntheoretischen Ansätzen zum Thema Lebenslanges Lernen stellen sich die Fragen: Können aktuelle Erkenntnisse aus den Neurowissenschaften didaktisch und methodisch bei Lehrenden in der wissenschaftlichen Weiterbildung im Gesundheitsbereich einen Prozess der Lehrkompetenzentwicklung initiieren und flankieren? Welche Impulse können die Lehrtätigen aus der Verknüpfung von neurowissenschaftlichen Forschungsergebnissen mit lerntheoretischen Erkenntnissen für die Förderung der Motivation und für die Lernbegleitung der Studierenden gewinnen? Für das fachspezifisch an die naturwissenschaftlichen beziehungsweise medizinischen Vorkenntnisse der Lehrenden im Gesundheitsbereich anknüpfende Modell der Lehrkompetenzentwicklung erfolgt eine Einbettung in einen konzeptionellen Rahmen, der die verschiedenen Handlungsebenen an der Hochschule mit einbezieht.

Durch die zunehmende Erzeugungsleistung auf Niederspannungsnetzebene (NS-Netzebene) durch Photovoltaikanlagen, sowie die Elektrifizierung des Wärme- und des Verkehrssektors sind Investitionen in die NS-Netze notwendig. Ein höherer Digitalisierungsgrad im NS-Netz birgt das Potential, die notwendigen Investitionen genauer zu identifizieren, und damit ggf. zu reduzieren oder zeitlich zu verschieben. Hierbei stellt die Markteinführung intelligenter Messsysteme, sog. Smart Meter, eine neue Möglichkeit dar, Messwerte aus dem NS-Netz zu erhalten und auf deren Grundlage die Stellgrößen verfügbarer Aktoren zu optimieren. Dazu stellt sich die Frage, wie Messdaten unterschiedlicher Messzyklen in einem Netzautomatisierungssystem genutzt werden können und wie sich das nicht-lineare ganzzahlige Optimierungsproblem der Stellgrößenoptimierung effizient lösen lässt. Diese Arbeit befasst sich mit der Lösung des Optimierungsproblems. Dazu kommt eine Stellgrößenoptimierung nach dem Merit-Order-Prinzip zur Anwendung.

Forschung und Entwicklung (FuE)stellt einen elementaren Baustein für das langfristige Wachstum und die Zukunftsfähigkeit einer Volkswirtschaft dar. Diese Arbeit untersucht, inwiefern der Staat aus steuerrechtlicher Sicht eine FuE-Förderung für Konzerne unternimmt und wo Möglichkeiten zur Verbesserung liegen könnten, um das FuE-Klima in Deutschland nachhaltig zu verbessern. Fokus wird dazu insbesondere auf das Konstrukt der ertragsteuerlichen Organschaft und das neu geschaffene Forschungszulagengesetz (FZulG)gelegt.

Verkündungsblatt der TU Kaiserslautern Nr. 2/17.02.2022

Die Verwendung der Fest-Flüssig Extraktion zur Gewinnung von Wirkstoffen aus Pflanzenmaterial ist so alt wie die Menschheit. Es sind daher angereicherte Extrakte oder aufgereinigte Wirkstoffe in der Lebensmitteltechnologie, Biotechnologie und Pharmakologie alltäglich vorzufinden. Die Diffusion sowie der Stofftransport der Wirkstoffe werden durch die biologischen, chemischen, physikalischen Charakteristika des Pflanzenmaterials und durch die Betriebsführung des Extraktionsvorgangs beeinflusst. Diese Dissertation analysiert das Diffusionsverhalten diverser Wirkstoffe aus unterschiedlichen Pflanzenmaterialien mit einer Unterstützung des Extraktionsvorgangs durch Mikrowellen, Ultraschallwellen oder Hochspannungsimpulse. Der Stofftransport wird bei festgesetzter Temperatur mit verfahrenstechnischen Modellen einstufig und mehrstufig beschrieben. Im Gegensatz zu vorangegangenen Studien werden mannigfaltige Pflanzenstrukturen in Kombination mit alternativen Prozesskonzepte beruhend auf den verschiedenen Wirkmechanismen ausgewählt. Diese Modellierungen sind durch die vielfältigen Pflanzenmaterialien wie Blätter, Blüten, Nadeln, Samen, Rinde, Wurzeln und Kräuter unter der Einwirkung der Mikrowellen, Ultraschallwellen sowie Hochspannungsimpulse, die zur Erhöhung der Ausbeute an den Wirkstoffen im Extrakt beitragen, inspiriert. Zuerst wurden die Eigenschaften wie die Schüttgutdichte, der Anteil an flüchtigen Bestandteilen, Partikelgrößenverteilung, der Lösungsmittel- und Phasenverhältniseinfluss der ausgewählten Pflanzenmaterialien untersucht. Wie erwartet zeigt jede Pflanze und deren Wirkstoffe verschiedene Merkmale, die sich auf den Extraktionsvorgang mit alternativen Prozesskonzepte auswirken. Entgegen den Vermutungen, erreicht die Mikrowellen-unterstützende Extraktion mittels dielektrischer Erwärmung nach Optimierung der Leistung die höchste Ausbeute für alle ausgewählten Pflanzenmaterialien, wenn diese getrocknet vorliegen. Mit der Ultraschall-unterstützenden Extraktionstechnologie wird bei festgesetzter Extraktionstemperatur eine größere Quantität der Wirkstoffe im Extrakt im Vergleich zu einem gerührten Batch gemessen. Die Hochspannungsimpuls-unterstützende Extraktionstechnologie mit einem einfachen Pulsprotokoll und einer moderaten elektrischen Feldstärke zeigt bei frisch geernteten bzw. nicht getrockneten Pflanzenmaterialien und wässrigen Extraktionsmilieu mit maximal 20 Vol% Ethanol eine hohe Ausbeute an Wirkstoffen und eine milde Erwärmung des Extraktionsmittels. Die Berechnungen der Geschwindigkeitskonstanten, der daraus resultierenden Aktivierungsenergien und der effektiven Diffusionskoeffizienten, die auf der analytischen Lösung des 2. Fick‘schen Gesetz basieren, korrelieren mit den festgestellten Makro- und Mikroeigenschaften der Pflanzenmaterialien. Schließlich werden mit einem automatisierten Hochdurchsatzsystem durchgeführte, dreistufige Kreuzstromextraktionen auf Grundlage der Massenbilanzen modelliert und die tatsächlich eingesetzten mit den berechneten Extraktionsmittelmengen bei unterschiedlichen Pflanzenmaterialien verglichen. Die Wirkstoffe in holzartigen Strukturen und in Kräuter zeigen aufgrund ihres Quellverhalten eine abgeschwächte Diffusion im Vergleich zum Herauslösen der Wirkstoffe aus blättrigem Rohstoff oder Gewürzsamen.

Gegenstand der Forschungsfrage ist, wie Wasserprogramme gemanagt werden, um zu einer nachhaltigen Entwicklung sowie zur Umsetzung des Sustainable Development Goal 6 und anderen zentralen SDGs der Agenda 2030 beitragen zu können, die als Fortschreibung der Millennium Development Goals eine wirksamere internationale Nachhaltigkeitspolitik sicherstellen sollen. Seit der Agenda 2030 versehen Durchführungsorganisationen der Entwicklungszusammenarbeit ihre Vorhaben mit dem Prädikat „nachhaltig“. Hier stellt sich die Frage, ob die Nachhaltigkeit nur auf dem Papier existiert oder ob sich tatsächlich nachhaltigere Ansätze erkennen lassen. Im Rahmen der deutschen Entwicklungszusammenarbeit implementiert die Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit in Sambia das Vorhaben "Wasser klimasensibel bewirtschaften", in dessen Rahmen nachhaltige Maßnahmen ergriffen werden, Menschen zu befähigen, mit den veränderten klimatischen Bedingungen zurechtzukommen. Darunter fallen unter anderem Sensibilisierungsmaßnahmen für Landwirte, die dazu dienen, die Ressource Wasser effektiv zu nutzen, oder technische Eingriffe, die den Zweck verfolgen, Niederschläge aus Starkregenereignissen abzufangen bzw. deren Zerstörungspotenzial zu lindern. Obwohl Sambia eines der wasserreichsten Länder Afrikas ist, haben dort nicht alle Menschen Zugang zu Wasser. Auch in der Landwirtschaft sind Engpässe zu verzeichnen. Diese Problematik wird zusätzlich durch den Klimawandel verstärkt. Es kam in den letzten Jahren zunehmend einerseits zu Ausfällen ganzer Regenzeiten, aber andererseits auch zu extremen Niederschlagsereignissen jenseits gewohnter Regen- und Trockenzeiten. Für Landwirte, die ihre Produktion auf die saisonalen Witterungsverhältnisse abgestimmt haben, sind diese unberechenbaren klimatischen Veränderungen existenzbedrohend. Trotz des Wasserreichtums kommt es dann entweder zu Engpässen bei der Bewässerung der Felder oder zur Zerstörung von Ernteerträgen durch Extremwetter. Das von dem in Sambia lebenden Verfasser gewählte Fallbeispiel, dessen Analyse der Klärung der oben angeführten Forschungsfrage dienen soll, ist das GIZ-Projekt „Nachhaltige Bewirtschaftung von Wasserressourcen und landwirtschaftlicher Wassernutzung in Sambia“. Im Rahmen dieses Fallbeispiels wird kontrovers diskutiert, ob und inwiefern sich das heutige Nachhaltigkeitskonzept von bisherigen Maßnahmen unterscheidet, die zu Zeiten der MDGs noch nicht explizit nachhaltig geprägt waren. Der Verfasser wird sich kritisch mit der Frage auseinandersetzen, ob die in der Fallstudie gewählte Maßnahme "Wasser klimasensibel bewirtschaften" geeignet ist, langfristig nachhaltige Wirkung zu erzielen. Anhand des Fallbeispiels sollen theoretische Ansätze der Nachhaltigkeit empirisch untersucht werden.

Biertreber stellt einen wichtigen Vertreter eines nachwachsenden Rohstoffes dar, da es sich dabei um ein niedrigpreisiges Nebenprodukt des Brauprozesses handelt, welches jedes Jahr in großen Mengen anfällt. In der vorliegenden Arbeit wurde Biertreber aus sieben verschiedenen Braurezepten, sowohl aus eigener Herstellung als auch industriellen Ursprungs, analysiert und in Bezug auf die zugrundeliegenden Braugänge klassifiziert. Darüber hinaus wurde der Treber durch Pressen in zwei separate Stoffströme aufgeteilt: eine flüssige und eine feste Fraktion. Für beide Fraktionen wurden Bioprozesse etabliert, um einerseits das flüssige Substrat (Treberpresssaft) mit einem Milchsäurebakterium (Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis) zu Milchsäure und andererseits das feste Substrat (Treberrückstand) mit einem lignocellulolytischen und gemischtsäuregärung-betreibenden Stamm (Cellulomonas uda) zu Ethanol und Essigsäure umzusetzen. Außerdem wurde ein kinetisches Modell aufgestellt, welches u.a. die Milchsäurebildung und das Zellwachstum von L. delbrueckii subsp. lactis für drei Treberpresssäfte unterschiedlicher Braurezepturen, d.h. mit unterschiedlicher Nährstoffausstattung, in einer simultanen Verzuckerung und Fermentation vorhersagen konnte. Des Weiteren konnten die entwickelten Fermentationsstrategien zur Verwertung des Treberpresssaftes und Treberrückstandes sowie die zugrundeliegenden Prozessüberwachungs- und Regelungsstrategien auf Fermentationen mit den gleichen Organismen aber dem Substrat Wiesenschnitt – also einen weiteren nachwachsenden Rohstoff – übertragen werden.

In jüngster Zeit wurde ein komplett neues Feld für den Bedarf an einer Konvertierung von Kohlenstoffdioxid zu Methan erschlossen. Im Gegensatz zu der Erde besteht die dünne Atmosphäre des Mars aus 95,3 % Kohlenstoffdioxid. Um dort hinzukommen und der Menschheit ein potentielles zweites Zuhause zu schaffen, bedarf es allerdings der Raumfahrt. Die bisherigen Raketen dafür wurden entweder mit Feststoffbrennstoffen, flüssigem Wasserstoff sowie flüssigem Sauerstoff oder in neuerer Zeit mit einer Mischung aus Rocketpropellent-1 (Mischung aus Diesel und Kerosin) und flüssigem Sauerstoff geflogen. Die neue Generation der Raketen von SpaceX, Nasa und Blue Origin für die Marsbesiedlung wird allerdings mit Methan und flüssigem Sauerstoff fliegen. Das Besondere daran ist, dass alle Missionen sowohl von NASA, als auch von den privaten Raumfahrtunternehmen, planen den Treibstoff für den Rückflug über den CO2-Fischer-Tropsch Prozess auf dem Mars aus Kohlenstoffdioxid zu gewinnen und alle lebensnotwendigen Chemikalien auf dem Mars aus Wassereis und CO2 über diesen Weg zu erzeugen. Für diesen Prozess unter diesen extraterrestrischen Bedingungen bedarf es neuer und besserer heterogener Katalysatoren, um die Besiedelung des Mars und des Sonnensystems sowie die Nutzung der dort vorhandenen Rohstoffe möglich zu machen. Daher war in dieser Arbeit das Ziel neuartige Heusler-Legierungen zu erhalten und diese in eine für die Katalyse nutzbare Form zu überführen, um damit das katalytische Potential der Legierungen in der CO2-Fischer-Tropsch-Anwendungen erstmalig zu überprüfen. Dadurch sollten neue Katalysatoren für zukünftige CO2-Fischer-Tropsch-Anwendungen untersucht werden, da diese Prozesse einen breiteren Zugang zu Raffinerieprodukten, Wachsen, Alkanen und Alkenen liefern können als die CO2-intensiven klassischen Routen über den Steamcracker. Sind diese Katalysatoren auch im Hinblick auf den Irdischen gebraucht von großem Interesse. Dazu sollte in dieser Arbeit untersucht werden, welche niedermolekularen Produktfraktionen im Rahmen eines Katalysator Screenings erhalten werden können. Dabei war es die Zielsetzung, die Metallkombinationen zu iterieren und einen groben Überblick über die Produktverteilung anhand der häufigsten Produkte sowie der C4- und C4+-Fraktion zu geben. Zu diesem Zweck wurden Cu2YZ, Ni2YZ, Fe2YZ und Co2FeZ bzw. Fe2CoZ mittels thermischem metallischem Sintern erzeugt und charakterisiert. Unter Zuhilfenahme verschiedener physikalischer und chemischer Methoden wie der pulsed laser ablation (PLAL) und der Zerkleinerung mittels Kugelmühle wurden Katalysatoren erzeugt, welche im Anschluss auf Aluminiumoxids sowie des Siliziumdioxid-Trägermaterials aufgebracht wurden. Die so erhaltenen Material wurde in pelletierter Form in einer Hochdruckströmungsapparatur auf die katalytischen Fähigkeiten der jeweiligen Metallkombination in der CO2-Hydrierung untersucht.

Aufbauend auf früheren Arbeiten wurden Reduktionsversuche von [RCpNi(μ-Br)]2 (im Folgenden ist RCp stets C5H2tBu3-1,2,4 = Cp''' oder C5HiPr4 = 4Cp) in nicht-aromatischen Lösungsmitteln untersucht. Die Ausgangsverbindungen [Cp'''Ni(μ-Br)]2 und [4CpNi(μ-Br)]2 wurden synthetisiert und mit verschiedenen Hydridquellen zu [Cp'''Ni(μ-H)]2 und [4CpNi(μ-H)]2 umgesetzt. Die Umsetzung mit einem Äquivalent Kaliumhydroxid führte zu [(RCpNi)2(μ-Br)(μ-OH)]. [(RCpNi)2(μ-Br)(μ-H)] konnten nur als Produktgemisch mit [RCpNi(μ-Br)]2 oder [RCpNi(μ-H)]2 erhalten werden. Durch Reduktion von [Cp'''Ni(μ-Br)]2 in aromatischen Lösungsmitteln konnten [(Cp'''Ni)2(μ-Toluol)] und [(Cp'''Ni)2(μ-Benzol)] erhalten werden. Mit jeweils zwei Äquivalenten Triphenylphosphan, 1,3-Diisopropyl-4,5-dimethylimidazol-2- yliden und Diphenylacetylen wurden paramagnetische Komplexe mit 17 VE der Form [Cp'''Ni(L)] (L = PPh3, IiPr2Me2, C2Ph2) synthetisiert und röntgenkristallograpisch untersucht. Die einkernigen Ni(I)-Komplexe [Cp'''Ni(dppe)] und [Cp'''Ni(bipy)] zeigten im 1H-NMR-Spektrum keine Signale. Deren Entstehung konnte mittels ESI-MS belegt werden. Die Chlorido- und Iodido-verbrückten Cp''' - und 4Cp-Komplexe konnten ausgehend von [(RCpNi)2(μ-Toluol)] mit CuCl oder CuI erhalten werden. Mit einem Äquivalent Diphenylacetylen wurde der zweikernige Komplex [(Cp'''Ni)2(μ-C2Ph2)] erhalten, der in der Kristallstruktur eine Ni-Ni-Bindung zeigt. Der einkernige Ni(II)- Komplex [Cp'''Ni(TEMPO)] zeigte einen side-on koordinierten TEMPO-Liganden. Mittels NMR-Spektroskopie wurde für [(Cp'''Ni)2(μ-Toluol)] mit C6D6 ein Aromatenaustausch beobachtet. Die diamagnetischen Ni(II)-Komplexe [Cp'''NiCl(PPh3)], [Cp'''NiI(PPh3)], [Cp'''Ni(dppe)]Br und [Cp'''NiBr(IiPr2Me2)] konnten durch Umsetzung der entsprechenden Halogenido-verbrückten Cp'''Ni-Komplexe mit PPh3, IiPr2Me2 bzw. dppe erhalten werden. [Cp'''NiBr(IiPr2)] wurde durch Reaktion von [Cp'''NiN(SiMe3)2] mit 1,3-Diisopropylimidazoliumbromid erhalten. Ausgehend von [RCpNiN(SiMe3)2] wurden einkernige Nickelkomplexe mit Chelatliganden unter Eliminierung von HN(SiMe3)2 synthetisiert. Für [Cp'''Ni(8-hydroxychinolin)] konnte eine Kristallstruktur erhalten werden. [Cp'''Ni(naphthalimid)], [Cp'''Ni(curcumin)] und [4CpNi(curcumin)] wurden mittels NMR- und IR-Spektroskopie untersucht.

Informationen aus dem Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation

Verkündungsblatt der TU Kaiserslautern Nr. 6/10.12.2021

α-Diimine haben die Fähigkeit starke sigma-Donorbindungen aufzubauen und gleichzeitig als π-Akzeptoren zu fungieren. Damit können sie an eine große Anzahl an Übergangsmetallzentren koordinieren. Durch Funktionalisierung mit einer Phosphanoxid oder -sulfidgruppe können flexible hemilabile Liganden synthetisiert werden, die die Kombination harten und weichen Donorfunktionen vereint. Gepaart mit unterschiedlichen Liganden-Rückgraten, haben diese Liganden die strukturelle Eigenschaft, zwei Metalle in unmittelbarer Nähe koordinieren zu können. In dieser Arbeit werden die Bindungseigenschaften dieser Metalle an bekannten, katalytisch aktiven Übergangsmetallzentren analysiert und verglichen. Die Liganden, 1,4-Bis(2-diphenyl-(thio))phosphorylphenyl)-1,4-diaza-2,3-dimethyl-1,3-butadien (dab-O/S) und [N,N‘-1,2-Acenaphthylenediyliden(2-diphenyl(thio-)phosphorylphenylamin (bian-O/S) können in einer zweistufigen Templatsynthese aus den Edukten 2-Aminophenylendiphenylphosphanoxid oder -sulfid in guten Ausbeuten synthetisiert werden. Sie koordinieren an einwertiges Kupfer in einer tetraedrischen Koordinationsumgebung deren stark verdrehte und schaukelnde Verzerrung durch die τ4- und θx,y,z-Winkelparameter klassifiziert wurde. Mit zweiwertigem Platin gelang die Synthese von monometallischen dab-O- und bian-O-Komplexen und bimetallischen Komplexen mit Zink(II) als zusätzlichen Metall. Durch 195 Pt-NMR-Spektroskopie konnte gezeigt werden, dass trotz der höheren Lewisacidität von Zink(II) die Elektronendichte am Platinzentrum erhöht wird. Mit Ruthenium(II) konnten je nach Zugabe eines schwach koordinierenden Anions monometallische Komplexe oder homobimetallische Komplexe synthetisiert werden. Weiterhin konnten Iridium(III), Rhodium(I) und Nickel(II) Komplexe mit den dab-O und bian-O und bian-S Liganden synthetisiert werden. Die Verbindungen wurden neben den gängigen Verfahren auch cyclovoltammetrisch, spektroelektrochemisch und durch DFT-Rechnungen untersucht.

Im Projekt MAFoaM - Modular Algorithms for closed Foam Mechanics - des Fraunhofer ITWM in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IMWS wurde eine Methode zur Analyse und Simulation geschlossenzelliger PMI-Hartschäume entwickelt. Die Zellstruktur der Hartschäume wurde auf Basis von CT-Aufnahmen modelliert, um ihr Verformungs- und Versagensverhalten zu simulieren, d.h. wie sich die Schäume unter Belastungen bis hin zum totalen Defekt verhalten. In der Diplomarbeit wird die bildanalytische Zellrekonstruktion für PMI-Hartschäume automatisiert. Die Zellrekonstruktion dient der Bestimmung von Mikrostrukturgrößen, also geometrischer Eigenschaften der Schaumzellen, wie z.B. Mittelwert und Varianz des Zellvolumens oder der Zelloberfläche.

Die realkalisierende Wirkung von mineralischen Mörteln ist aus der Instandsetzung von carbonatisierten Betonen im Hochbau bekannt. Die Anwendungsgrenzen beziehen sich dabei entsprechend der DAfStb-Richtlinie „Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen“ auf die Verwendung eines Portlandzement basierten (CEM I) Instandsetzungsmaterials sowie darauf, dass die mittlere carbonatisierungstiefe um nicht mehr als 20 mm hinter die Bewehrung vorgedrungen ist. Bei der Instandsetzung von Trinkwasserbehältern wird die Realkalisierung von mineralischen Beschichtungen ebenfalls bei der Anwendung der Auskleidungsprinzipien unter Berücksichtigung zusätzlicher technischer und hygienischer Randbedingungen zugrunde gelegt. Für die Anwendung in Trinkwasserbehältern wird das Realkalisierungsdepot mineralischer Beschichtungen zwar als Fähigkeit zur Erhöhung der Alkalität des Altbetons definiert, jedoch fehlen bisher hinreichende wissenschaftliche Erkenntnisse, damit die Realkalisierung für Anwender und Planer im Trinkwasserbereich fassbar und abschätzbar wird. Unter Berücksichtigung der maßgebenden Einflussgrößen werden in dieser Arbeit die Mechanismen der Realkalisierung anhand experimenteller Untersuchungen abgeleitet und erläutert. Das Realkalisierungsvermögen von Instandsetzungsmörteln wird näher spezifiziert, sodass es dem Anwender ermöglicht wird, Mörtelsysteme auszuwählen, die für das jeweilige Auskleidungsprinzip angewendet werden können. Da der Realkalisierungsfortschritt unter Berücksichtigung der Einflussgrößen bisher nicht berechnet werden kann, wird auf Grundlage der experimentellen Untersuchungen ein vereinfachtes Berechnungsmodell zur Beschreibung der Realkalisierung entwickelt. Anhand von theoretischen Simulationen wird abschließend das Modell validiert.

Ein gesellschaftliches Merkmal der Bevölkerung Deutschlands ist ihre heterogene Zusammensetzung. Die Vielfältigkeit wird an vielen Punkten offenbar. Hier leben Menschen mit unterschiedlichen kulturellen Hintergründen, diversen religiösen Weltansichten und verschiedenen Muttersprachen miteinander. Auch Menschen mit Behinderungen bereichern die Vielfalt in der Bunderepublik. Durch Bestimmungen im Grundgesetz sowie die Ratifikation verschiedener internationaler Abkommen verpflichtet sich die Bundesrepublik u.a. allen Menschen die freie und selbstbestimmte Entwicklung der Persönlichkeit zu ermöglichen. Doch insbesondere Menschen mit Behinderungen erleben in Deutschland in vielen Bereichen noch Benachteiligungen. Diese werden bspw. im Lebensbereich ‚Arbeit und Beschäftigung‘ sichtbar. Dabei hat sich die Bundesrepublik insbesondere durch die Ratifizierung der UN-Behindertenrechtskonvention sowie der Agenda 2030, mit den Entwicklungszielen 8 (Menschenwürdige Arbeit und Wirtschaftswachstum) und 10 (Weniger Ungleichheiten) der Gestaltung eines offenen, freien Arbeitsmarktes, auf welchem alle Menschen ihren Lebensunterhalt durch Arbeit, auf Arbeitsplätzen mit guten Bedingungen, verdienen können, verpflichtet. Damit ist die Teilhabe am Arbeitsleben von Menschen mit Behinderungen ein wesentliches Merkmal zur Realisierung intragenerativer Gerechtigkeit im Rahmen des Leitbildes der nachhaltigen Entwicklung. Mit verschiedenen Maßnahmen aus seinem Nationalen Aktionsplan, hat der Gesetzgeber den Versuch unternommen, die Gestaltung eines solchen inklusiven Arbeitsmarktes zu entwickeln und die Teilhabesituation für Menschen mit Behinderungen am Arbeitsleben zu reformieren. Aufgrund der Aktualität dieses Themas ist die Forschungslage bzgl. geeigneter Umsetzungsmaßnahmen noch gering, sodass u.a. diese Arbeit einen der ersten Versuche zur systematischen Erfassung geeigneter Umsetzungsmaßnahmen und zur Bewertung der bisherigen Maß-nahmen darstellt.