Naturwissenschaft, Mathematik, Informatik

Ein winziges mathematisches Nadelöhr (2 präzise berechnete Urzahlen) als alternativlose Voraussetzung für die Bildung atomarer Materie wird zugleich zum Wurmloch in bislang unerreichbare, geheimnisvolle Tiefen von Mikro- und Makrokosmos. Neben diversen Antworten auf noch offene Fragen erschließt sich dabei eine Fülle von Unbekanntem. In Übereinstimmung mit den Ergebnissen experimenteller Forschung, aber nicht immer mit den Vorstellungen gängiger Theorien und Modelle. Ermöglicht durch ein Denken, das sich freimacht von Vorgaben. Verpflichtet nur der Logik und gesicherten Fakten. Ziel ist nicht Zustimmung,...

In den letzten Jahrzehnten hat sich die Häufigkeit von Hochwasserereignissen durch Eingriffe des Menschen in natürliche Flussverläufe deutlich erhöht. Das Bewusstsein der Bevölkerung für das gestiegene Hochwasserrisiko ist jedoch gering. Um dieser Entwicklung entgegen zu wirken, sind die Beachtung nachhaltiger Hochwasserschutzmaßnahmen und deren Propagierung in der Öffentlichkeit sowie im Bildungsbereich unerlässlich. Die vorliegende Arbeit setzt an dieser Stelle an und beinhaltet eine Unterrichtsreihe mit BNE-Anspruch für die Fächer Gesellschaftskunde, Erdkunde und Politik von Mittelstufen an Kölner Gesamtschulen. Die Themen Hochwasser,...

Ähnlich wie die Kreiszahl Pi oder die eulersche Konstante e die Mathematik bestimmen, stecken fundamentale Naturkonstanten die Skalen der Naturwissenschaften ab. Im Gegensatz zur Mathematik wird der Ursprung der fundamentalen Naturkonstanten aber immer noch kontrovers diskutiert. Dieses Buch präsentiert mittels weniger Axiome eine neue Sichtweise und steckt durch Vergleich mit experimentellen Daten den sich daraus ergebenden Wahrheitsgehalt ab. Durch den axiomatischen Ansatz werden unter anderem die mysteriöse sommerfeldsche Feinstrukturkonstante und die diracsche kosmische Zahl als reine Zahlkonstanten festgelegt. Dank dieser...

Im Zuge der sog. Energiewende leistet Biomasse einen bedeutenden Beitrag für die energetische aber auch stoffliche Nutzung. Allerdings wurde in der Vergangenheit eine Reihe von Problemfeldern sichtbar, die der bisher praktizierte Anbau und die Nutzung nachwachsender Rohstoffe mit sich bringen. Insbesondere mit dem auf wenige Kulturen ausgerichteten Anbau nachwachsender Rohstoffe gehen negative Auswirkungen auf die Landwirtschaft sowie die Umwelt einher. Der Anbau und die Nutzung weiterer Arten und Sorten könnte dieses Problemfeld ent-schärfen. Vor diesem Hintergrund wurde durch einen inter-...

Ähnlich wie die Kreiszahl Pi oder die eulersche Konstante e die Mathematik bestimmen, stecken fundamentale Naturkonstanten die Skalen der Naturwissenschaften ab. Im Gegensatz zur Mathematik wird der Ursprung der fundamentalen Naturkonstanten aber immer noch kontrovers diskutiert. Dieses Buch präsentiert mittels weniger Axiome eine neue Sichtweise und steckt durch Vergleich mit experimentellen Daten den sich daraus ergebenden Wahrheitsgehalt ab. Durch den axiomatischen Ansatz werden unter anderem die mysteriöse sommerfeldsche Feinstrukturkonstante und die diracsche kosmische Zahl als reine Zahlkonstanten festgelegt. Dank dieser...

In vielen deutschen Landkreisen entwickelt sich die Integration von gering qualifizierten Arbeitskräften in den Arbeitsmarkt zu einer betriebswirtschaftlichen und wirtschaftspolitischen Herausforderung. Defizite in der formalen Schul- und Berufsbildung erfordern betriebliche Lernanstrengungen, um berufliche Kompetenzen nachzuqualifizieren und dadurch die Beschäftigungsfähigkeit von Arbeitskräften nachhaltig zu sichern. Am Beispiel des niedersächsischen Landkreises Cloppenburg, dessen positive Arbeitsmarktentwicklung insbesondere bei gering- und mittelqualifizierten Arbeitskräften als Erfolgsgeschichte gilt, wurden vier hinsichtlich der Branchen- und Qualifikationsstruktur des Landkreises Cloppenburg charakteristische Unternehmen ausgewählt. Mit Hilfe von Methoden sozialer...

Unter den Gram-negativen Erregern ist Escherichia coli(E. coli) die Hauptursache nosokomialer Infektionen. Infolge von Antibiotika-Therapien kommt es zur Ausbildung von Resistenzen, bei E. coli vorwiegend gegen beta-Laktam-Antibiotika wie Penicilline und Cephalosporine (ESBL-Bildner). Diese Arbeit beschreibt die molekulargenetischen Ursachen, die zur Verbreitung der Gene für Cephalosporin-Resistenz, blaCTX-M, beitragen. Anhand einer Kollektion von E. coli Isolaten aus nosokomialen Infektionen konnte beispielhaft gezeigt werden, dass neben klonaler Ausbreitung Cephalosporin-resistenter E. coli Stämme auch spezifische mobile genetische Elemente (MGE), darunter IS26 Transposons, eine entscheidende Rolle für die Verbreitung der Resistenzgene spielen. Desweiteren...

The outstanding importance of phosphorus (P) in all living cells makes it an essential nutrient. Its pivotal use as a fertilizer and the finiteness as a natural resource lead to a new episode of historic importance: A possible upcoming phosphate crisis. In this book an overview on the role of phosphorus as a nutrient and as a fertilizer as well as the underlying soil dynamics is given. The flows of phosphorus in Austria are shown by using the method of...

Seit dem Beginn der Weltraumfahrt hat sich eine enorme Anzahl menschengemachter Müll im All angesammelt, sogenannter Weltraumschrott (Space Debris). Dieser Schrott stellt eine immer größer werdende Gefahr für Satelliten und Raumfahrzeuge dar. Schon zentimetergroße Teilchen können bei einer Kollision mit einem Satelliten eine zerstörerische Kraft entfalten. Als Zweitziel der astronomischen Mission AsteroidFinder des DLR, deren primäres Ziel das Aufspüren erdnaher Asteroiden ist, wurde die weltraumgestützte Detektion von Space Debris definiert. Die weltraumgestützte Beobachtung hat den Vorteil, dass keine Atmosphäre die...

The current work investigates two fundamental problems of small molecule organic solar cells (OSC): transparent top contacts and alternative donor materials. Transparent top contacts are a prerequisite for inverted, i.e. top-illuminated OSC on opaque substrates. This work documents that transparent, ultra-thin metal films are a possible solution to this challenge. It is shown that silver or gold layers with thicknesses < 20nm are sufficiently transparent and conductive to fabricate suitable OSC. Utilisation of nanometer-thin Al interlayers between Ag or Au...

Das Buch beginnt mit einer für Leser aller Fachbereiche verständlichen Einführung in die methodologischen und begrifflichen Grundlagen des Organic Computing. Die interdisziplinäre Forschungsinitiative nimmt Bezug auf das biologische Paradigma selbstorganisierter Informationsverarbeitung in organischen Systemen. Schon die einfachsten biologischen Organismen zeigen spezifische phänomenale Merkmale, wie Zielgerichtetheit und Anpassungsfähigkeit, deren wissenschaftliche Erklärung innerhalb der Theorie dynamischer Systeme die Entwicklung einer organisch strukturierten Informationstechnologie ermöglichen soll. Doch zwischen der formalen Darstellung dynamischer Prozesse und den phänomenalen Merkmalen organischer Systeme besteht eine Erklärungslücke, die...

In der Größenordnung weniger Nanometer zeigt Silizium neue Eigenschaften. Das Besondere an nanokristallinem Silizium ist das Auftreten von Quanten-Effekte. In dieser Diplomarbeit wurde untersucht, ob sich bestimmte Nanostrukturen, wie z.B. ein Übergitter mit Nanokristallen aus Silizium, für die Photovoltaik eignen bzw. Quanten- Effekte für die Energiekonversion genutzt werden könnten. Hierfür wurden neun verschiedene Solarzellen mit Quarzglas (als nicht-photoaktives Substrat) hergestellt, um den photovoltaischen Effekt von Nanostrukturen einer Analyse zugänglich zu machen. Nach einer ausführlichen theoretischen Behandlung des photovoltaischen Effekts mit...