Dieses Buch fasst neue Entdeckungen zur Rissbildung in Kreide zusammen. Basierend auf Studien in der dänischen Nordsee zeigt das Buch, wie Beobachtungen von Aufschlussanaloga, Bohrkernen und seismischen Daten genutzt werden knnen, um die Dichte, Verteilung und Geometrie natürlicher Risse in Kreide und Mergel zu charakterisieren. Laborversuche mit Kreideproben zeigen die Einflussfaktoren auf die geomechanischen Eigenschaften der Kreide und damit auf das Wachstum natürlicher Risse. Schließlich werden verschiedene Modellierungstechniken eingesetzt, um die mechanische Deformation in den Kreide-Strukturen der dänischen Nordsee zu untersuchen und die Rissverteilung sowie -geometrie im Untergrund vorherzusagen.
Ein Verständnis der Rissdichte, -verteilung und -geometrie ist entscheidend für die Planung effizienter Strategien zur Fluidextraktion oder -injektion sowie zur CO2-Speicherung. Dieses Buch liefert das notwendige Wissen.
Die Gestaltung und Wirkung mathematikbezogener Unterstützungsmaßnahmen für Studierende vor Beginn des Studiums und während des ersten Studienjahrs beschäftigt nicht nur die an den Hochschulen lehrenden Mathematiker*innen, sondern auch Fachdidaktiker*innen, Hochschuldidaktiker*innen, Hochschulleitungen sowie die Bildungspolitik. Die Beiträge dieses Bandes resultieren aus einer langjährigen engen Kooperation zwischen Lehrenden aus 17 Universitäten und dem WiGeMath-Team. Den Mittelpunkt bilden konkrete Darstellungen einschlägiger Good-Practice-Beispiele, deren Ziele und Gestaltung jeweils um Evaluationsergebnisse ergänzt werden. Darüber hinaus finden sich praxisorientierte Überblickskapitel zu zentralen im WiGeMath-Projekt entwickelten Instrumenten: ein Rahmenmodell, das u. a. der systematischen Einordnung und Reflektion konkreter Maßnahmen dient, und ein Inventar bewährter quantitativer Erhebungsinstrumente. Ergänzend werden die am häufigsten umgesetzten Maßnahmentypen Vorkurse, Brückenvorlesungen und Lernzentren in informativen Kapiteln hinsichtlich ihrer jeweiligen Charakteristika und Wirkungen vorgestellt. Damit trägt der vorliegende Band dazu bei, folgende Fragen zu beantworten:Welche Gestaltungsmglichkeiten von Vorkursen, Brückenvorlesungen und Lernzentren gibt es, und welche haben sich bewährt?Was weiß man über Wirkungszusammenhänge?Wie lassen sich mathematikbezogene Unterstützungsmaßnahmen evaluieren, und welche Instrumente zur Evaluation mathematikbezogener Unterstützungsmaßnahmen stehen aktuell zur Verfügung?Welche zentralen Fragen sind derzeit offen und bedürfen weiterer Forschung?Auf ein ausführliches Skalenhandbuch der Erhebungsinstrumente des Projekts WiGeMath kann über https://www.khdm.de/publikationen zugegriffen werden. Es dokumentiert insbesondere psychometrische Eigenschaften der Instrumente und stellt auf Basis der WiGeMath-Erhebungen Vergleichsdaten zur Verfügung und bietetdamit eine Mglichkeit selbst erhobene Datensätze einzuordnen.
In diesem Buch erfahren Sie, was Biosphere Reserves eigentlich sind?! Warum wurden sie gegründet? Wie werden sie verwaltet? Und was haben sie mit Nachhaltigkeit zu tun? Angesprochen sind alle, die in diesem Bereich arbeiten oder forschen, diese führen und verwalten, sowie Politikerinnen, Politiker oder Wirtschaftstreibende die sich mit Wegen zur Nachhaltigkeit beschäftigen. Sie werden überrascht sein über die Vielfalt der Fragestellungen und Probleme, vor allem aber über die Strategien und Lsungen, die in Deutschland, Österreich und der Schweiz erarbeitet wurden.
In der Wissenschaft geht alles Wir stellen uns die Wissenschaften und besonders die Naturwissenschaften oft als den Inbegriff der Vernunft vor: kühl, logisch, objektiv und frei von menschlichen Fehlern und Gefühlen. Doch Wissenschaft wird von Wissenschaftlern gemacht - und die sind nichts von alledem, sagt Michael Brooks. Für die bedeutsamen Fortschritte in der Forschung sorgen fast immer die subversiven Radikalen, die sich ganz ihrer Mission verschreiben und lieber Revolutionen anzetteln, als sich an die Regeln zu halten. Um einen Durchbruch zu erzielen oder an die Spitze zu gelangen, scheuten die berühmtesten Denker vor nichts zurück: Einstein folgte mystischen Visionen, Galilei täuschte und betrog, Steve Jobs nahm Drogen. Einige führten gewagte Experimente mit sich selbst und mit anderen durch, und manche kamen dabei sogar zu Tode. Der Bestsellerautor Michael Brooks belegt seine These an zahlreichen Beispielen und mit einem Augenzwinkern. Er zeigt, dass die wirklich bahnbrechende Wissenschaft nur selten das Ergebnis penibler Forschungsarbeit ist. Sie bricht vielmehr alle Konventionen, schert sich wenig um die Folgen und zelebriert ihre geheime Anarchie. Brooks zeigt uns die radikalen Forscher: verrückt, bse und gefährlich. The Times
Das vorliegende Handbuch bietet einen umfassenden systematischen Überblick über das Themenfeld Lokale Ökonomie in Bezug auf Konzepte, Quartierskontexte und Interventionen. In prägnanten Kurzkapiteln diskutieren Wissenschaftler aus unterschiedlichen Disziplinen (Humangeographie, Soziologie, Wirtschaftswissenschaften etc.) sowie Akteure aus der Stadtentwicklungspraxis grundlegende Konzepte der lokalen Ökonomie und verwandte Ansätze, Dynamiken und Prozesse in unterschiedlichen Quartieren sowie Gestaltungsoptionen zur Stärkung lokal-konomischer Strukturen in Deutschland. Das Handbuch richtet sich gleichermaßen an Studierende, Wissenschaftler und Praktiker aus der integrierten Stadt- und Quartiersentwicklung.
Dieses essential bietet einen kompakten Einstieg in die Theorie der Fermiflüssigkeit für Physikstudierende im Hauptstudium. Sie bildet die Grundlage für ein Verständnis der Theoretischen Festkrperphysik und ist Bestandteil jeder Einführungsvorlesung zu diesem Thema. Nach einem kurzen Überblick über das Sommerfeld-Modell der Metalle wird das Konzept des Quasiteilchens eingeführt. In ausführlichen Rechnungen werden wichtige, eine Fermiflüssigkeit charakterisierende Messgrßen hergeleitet. Das essential schließt mit einem Überblick über die mikroskopische Theorie der Fermiflüssigkeit.
Dieses Buch stellt alle Arten radioaktiver Abfälle und Rückstände gemäß der Klassifikation der IAEA vor, wie z.B. hochradioaktive Abfälle, Rückstände aus der Uranerzaufbereitung der SDAG Wismut, die Abfälle der Asse etc. Mit radiotoxischem Material assoziieren die meisten Menschen Gefahr für sich und die Umwelt, welche Abwehrmaßnahmen konkret getroffen werden wissen sie aber nicht.So wurden Multi-Barrieren- Endlagersysteme entwickelt, welche die eingelagerten Radionuklide zurückhalten und/oder Wegsamkeiten minimieren, so dass eine Ausbreitung in die Biosphäre massiv erschwert wird und auftretende Expositionen in den Zulässigkeitsgrenzen bleiben. Inventarangaben und ein Radiotoxizitätsindex im Buch erlauben dem Leser die Langzeitsicherheit nationaler und internationaler Endlagerbauwerke abzuschätzen und die jeweiligen Gefahrenlagen und die daraus resultierende technische und soziale Umweltüberwachung nachzuvollziehen. Wie ist ein Langzeitsicherheitsnachweis aufgebaut, welchen Einfluss hat der Nachweiszeitraum. Nachfolgende Generationen müssen Gefahrenzustände aus bestehenden Endlagerbauwerken abwehren knnen. Auf welche Erfahrungen und Ergebnisse der heutigen Generation dabei zurückgegriffen werden kann, ist in diesem Buch dargelegt.
Der Rührvorgang ist ein essentieller Bestandteil von Biogasanlagen, da ein guter Methanertrag nur bei optimierter Durchmischung des Substrates erreicht werden kann. Michael Elfering untersucht stationäre und transiente Strmungsvorgänge in einem maßstäblich verkleinerten Modellfermenter bei verschiedenen Drehzahlen und Rührwerkslagen mittels optischer Messverfahren (Particle Image Velocimetry, PIV) und dem vektorbasierten Auswerteverfahren (Proper Orthogonal Decomposition, POD) mit dem Ziel optimaler Durchmischung. Um aus den Labormessungen Rückschlüsse auf reale Anlagen ziehen zu knnen, werden die scherverdünnende Viskosität des Fermentersubstrates und die Rührwerksdrehzahlen mittels Ähnlichkeitsgesetzen auf den Modellmaßstab übertragen. Die Messungen verdeutlichen das enorme Potential geeigneter Rührwerkslagen und -drehzahlen.
Karl Michael Ziems investigates a meso-mesityl-2,6-Iodine substituted Boron Dipyrromethene (BODIPY) dye regarding its functionality as photosensitizer in a two-component light-driven hydrogen evolution. The author uses quantum chemical calculations performed at the time-dependent density functional (TDDFT) and multi-state restricted active space perturbation theory through second-order (MS-RASPT2) level of theory. The light-induced processes associated with the formation of the active photosensitizer, i.e., by means of charge separation, as well as the population of undesired degradative pathways are elucidated. Hereby, the two proposed and investigated mechanisms are based on a heavy atom effect of iodine in the (excited) singlet/triplet manifold and preliminary reduction (of the dye) by a sacrificial electron donor and subsequent photoexcitation.
Michael Lepper presents a detailed room temperature scanning tunneling microscopy study of Nickel-tetraphenyltetrabenzoporphyrin on Cu(111), a prototype system for the fabrication of functional molecular architectures. The peculiar adsorption behavior, in particular the observation of three different coexisting supramolecular arrangements and the identification of two different intramolecular conformations within one arrangement, yield valuable insights into the specific molecular interactions and the self-assembly process in general.
Michael Holzhauser discusses generalizations of well-known network flow and packing problems by additional or modified side constraints. By exploiting the inherent connection between the two problem classes, the author investigates the complexity and approximability of several novel network flow and packing problems and presents combinatorial solution and approximation algorithms.
Die Autoren stellen umfangreiche Forschungsergebnisse tiefgreifender und großflächiger Hangdeformationen vor. Sie bewerten diese hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Umwelt, ihrer Erscheinungsformen, geologischen und geotechnischen Verhältnisse sowie deren zeitlicher Entwicklung und Kinematik. Die bisher weit verstreuten und meistens nur einen Aspekt berücksichtigenden Detailergebnisse zu Hanginstabilitäten werden hier einer geotechnischen Gesamtschau zugeführt. Eigene Messungen solcher Hangbewegungen werden zum Teil über einen Zeitraum von mehr als 20 Jahren verknüpft und bewertet.
Michael Teders beschreibt einen konzeptionell neuartigen, mechanismusbasierten Screeningansatz zur Beschleunigung der Entdeckung photokatalytischer Reaktionen. Im Unterschied zu herkmmlichen Screeningmethoden, in denen die gesamte Reaktion betrachtet wird, analysiert der Autor bei diesem Ansatz nur einen einzelnen mechanistischen Schritt einer katalytischen Reaktion. Durch Verwendung von Lumineszenzspektroskopie zur Aufdeckung des Quenching-Schlüsselschritts identifiziert er in einem initialen Screening von 100 Komponenten zwei vielversprechende Substratklassen. Ein zweites, fokussierteres Screening liefert ihm mechanistische Einblicke, die er zur Entwicklung von Proof-of-Concept-Reaktionen verwendet. Zusammenfassend erleichtert diese schnelle und intuitive Herangehensweise die Entdeckung und Entwicklung neuer photokatalytischer Reaktionen.
Das vorliegende Buch gibt Personen mit Ermittlungsauftrag einen Überblick über aktuelle Entwicklungen und Methoden in der modernen Forensik. Es zeigt insbesondere, wie computergestützte Methoden neue Wege in der klassischen Forensik weisen und durch Digitalisierung und Verknüpfung mit Informationen der digitalen Forensik ein vollständigeres Bild eines Verbrechens entsteht. Neben Mglichkeiten der ganzheitlichen Tat- und Tathergangsrekonstruktion wird Praktikern der Stand der Technik in vielen forensischen Disziplinen aufgezeigt und es werden aktuelle Ansätze der forensischen Forschung diskutiert.Die Diskussion rechtlicher Fragen, die sich mit dem Aufkommen und der Nutzung neuer Technologien, aber auch mit deren Nutzung zu forensischen Zwecken stellen, zeigt das Spannungsfeld in dem sich die moderne Forensik bewegt.
Michael Hauschild führt den Leser dieses essentials zurück in den September 2008 zum holprigen Start des Large Hadron Collider LHC, des grßten Teilchenbeschleunigers der Welt und der heutigen Weltmaschine am CERN, dem Europäischen Forschungszentrum für Teilchenphysik bei Genf einem der faszinierendsten Forschungszentren überhaupt. Der Autor erläutert, wie ausgehend von den ersten Ideen die großen Kollaborationen am LHC entstanden, Zusammenschlüsse von bis zu 3.000 Physikern. Die Kollaborationen sind es, die mit Hilfe von riesigen Teilchendetektoren die Kollisionen am LHC vermessen und dabei auf die Entdeckung von neuen Teilchen hoffen. Nach einer Pause von mehr als zwei Jahren wurde der LHC im Frühjahr 2015 wieder in Betrieb genommen, um mit hherer Energie als je zuvor die Geheimnisse der Natur zu enträtseln.Der Autor
Dr. Michael Hauschild ist Teilchenphysiker am CERN in Genf und seit 2005 Mitglied des ATLAS Experiments am Large Hadron Collider LHC. Während der ersten langen Messperiode des LHC von 2010 bis 2012 hat er die Entdeckung des Higgs-Teilchens im Sommer 2012 unmittelbar miterlebt.
Michael Hauschild führt den Leser zurück ins Jahr 2012, als am CERN, dem Europäischen Forschungszentrum für Teilchenphysik bei Genf einem der faszinierendsten Forschungszentren überhaupt die Entdeckung des Higgs-Teilchens nach einer langen Jagd am Large Hadron Collider LHC verkündet wurde. Der Autor erläutert anschaulich den Higgs-Mechanismus zur Erzeugung von Masse mit der zentralen Rolle des Higgs-Teilchens in der aktuellen Teilchenphysik. Nach einer Pause von mehr als zwei Jahren wurde der LHC, der grßte Teilchenbeschleuniger der Welt und die heutige Weltmaschine, im Frühjahr 2015 wieder in Betrieb genommen, um mit hherer Energie als je zuvor die Geheimnisse der Natur zu enträtseln. Ein Überblick über zukünftige Projekte bildet den Abschluss dieses essentials.Der Autor Dr. Michael Hauschild ist Teilchenphysiker am CERN in Genf und seit 2005 Mitglied des ATLAS Experiments am Large Hadron Collider LHC. Während der ersten langen Messperiode des LHC von 2010 bis 2012 hat er die Entdeckung des Higgs-Teilchens im Sommer 2012 unmittelbar miterlebt.
Michael Rieß untersucht die qualitativen Unterschiede in der Konstruktion mathematischen Wissens nach einem Unterricht mit digitalen Werkzeugen. Dazu erarbeitet er zunächst auf der Basis allgemeiner Lerntheorien ein Wirkungsmodell für den Einfluss der im Mathematikunterricht verwendeten Werkzeuge auf individuelle mathematische Konzepte. Das Modell bildet die Grundlage für das Design der empirischen Studie, deren Ergebnisse im Kontext der entwickelten Theorie Einblicke in die mgliche Beantwortung der Fragestellung liefern. Der Autor identifiziert unterschiedliche Denkweisen, Lsungsstrategien und Verwendungen mathematischer Darstellungen und zeigt, dass insbesondere die beobachteten Differenzen Charakteristika aufweisen, die über die Verwendung unterschiedlicher Handlungsschemata hinausgehen. Dies stützt die Annahme, dass der Umgang mit verschiedenen Werkzeugen zu fundamentalen Änderungen individueller mathematischer Konzepte führen kann.
Michael Hauschild führt den Leser dieses essentials zurück zu den Anfängen des CERN, des Europäischen Forschungszentrums für Teilchenphysik bei Genf; einem der faszinierendsten Forschungszentren überhaupt, zu seiner Geschichte, zu seinen Menschen und seinen Beschleunigern. Der Autor erläutert die Funktionsweise von Teilchenbeschleunigern und wie ausgehend von den ersten Ideen schließlich der Large Hadron Collider LHC gebaut wurde, der grßte Teilchenbeschleuniger der Welt und die heutige Weltmaschine. Nach einer Pause von mehr als zwei Jahren wurde der LHC im Frühjahr 2015 wieder in Betrieb genommen, um mit hherer Energie als je zuvor die Geheimnisse der Natur zu enträtseln.
Mit Scharfsinn, Humor und auf der Basis neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse wird in diesem Sachbuch das alte Thema Kommunikation ganz neu beleuchtet. Das Thema Empathie steht dabei als Voraussetzung erfolgreicher Kommunikation im Mittelpunkt. Was aber ist Empathie ganz konkret? Wie funktioniert sie? Knnen wir den anderen wirklich verstehen? Wie knnen wir überhaupt empathisch sein? Gibt es Empathie auch im Internet? Wie hängen Empathie und Moral zusammen? Wie entstehen Konflikte und warum führt Empathie zur Selbsterkenntnis? Psychologieprofessor Peter Michael Bak gibt anhand zahlreicher Beispiele und auf der Grundlage aktueller psychologischer Forschungsergebnisse anregende und teilweise überraschende Antworten auf diese Fragen.
Das Buch setzt dabei keinerlei Vor- oder Fachwissen voraus, sondern wendet sich an alle interessierten Leserinnen und Leser, die wissen mchten, warum es überhaupt Missverständnisse gibt und warum das Miteinander reden manchmal so schwierig sein kann. Den Leser erwarten dabei nicht nur interessante Einblicke zur gelingenden Kommunikation, sondern auch spannende Einsichten über sich selbst.
Auf dem ganzen Erdball drängen die Menschen vom Land in die Städte. Den prognostizierten globalen Bevlkerungszuwachs werden komplett die Städte auffangen. Mit dieser gewaltigen Wanderungsbewegung gehen dramatische Veränderungen der globalen Siedlungslandschaft einher: Neue Millionenstädte entstehen aus dem Nichts, Slums wuchern in jede noch so kleine städtische Freifläche, Megacities fressen sich unaufhaltsam ins Hinterland. Vorstädte erstrecken sich ins Unendliche, Städte verschmelzen miteinander und urbane Zentren wachsen in den Himmel. Stadtlandschaften entstehen in neuen Dimensionen, Strukturen und Mustern. Megaregionen mit mehr als 100 Millionen Einwohnern definieren eine neue urbane Geographie. Die globale Stadt ist dauerhaft im Wandel, dynamischer als jemals zuvor. Erdbeobachtung aus dem All bietet einen einzigartigen Blick auf die Siedlungslandschaften unseres Planeten. Exemplarisch visualisiert das Cover leuchtende Straßenzüge bei Nacht und macht damit die pulsierenden Lebensadern einer Stadt sichtbar. Bisher hatte die Forschung im fernerkundlichen Bereich jedoch überwiegend methodische Entwicklungen im Fokus. Dieses Buch setzt die Ergebnisse der Erdbeobachtung gezielt ein, um raumwissenschaftliche Erkenntnisse zu Fragestellungen im Kontext globaler Urbanisierung zu erlangen. Dabei präsentieren die Autoren Studien zu Städten und Regionen auf allen fünf Kontinenten der Erde, zu großen und kleinen Städten, zu geplanten und ungeplanten, zu alten und neuen, zu armen und reichen, zu erfolgreichen oder gefährdeten. Es zeichnet ein umfassendes Bild globaler Urbanisierungsprozesse und ihrer räumlichen Auswirkungen. Die gebaute Stadt wird ebenso betrachtet und analysiert wie ihre Auswirkungen auf den sie umgebenden Raum und die Rückkopplung mit den in den Städten lebenden Menschen. Urbanisierung ist mehr als die Summe ihrer demographischen, funktionalen oder morphologischen Aspekte. Im Verbund mit anderen wissenschaftlichen Disziplinen erffnet die Fernerkundung neuartige Perspektiven und Erkenntnisse zu dieser komplexen Thematik.
Die Frderung und Umsetzung von Energieeffizienz und Klimaschutz zählen zu den vorrangigen Aufgaben von Städten und Gemeinden aller Grßenklassen. Die Ergebnisse des Wettbewerbs Energieeffiziente Stadt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung belegen: Innovative Dienstleistungen leisten hierzu einen bedeutenden Beitrag. Der Sammelband präsentiert praxisnah und umfassend aktuelle Umsetzungskonzepte aus 15 Städten und gibt einen Überblick über aktuelle Erkenntnisse der Dienstleistungsforschung mit Relevanz für die Energieeffiziente Stadt. Die Beiträge anerkannter Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler richten sich an alle, die sich dieses interdisziplinäre Forschungs- und Handlungsfeld praxisnah und umfassend erschließen mchten.
?Die professionelle Handlungskompetenz von Lehrkräften gilt als zentrales Element für erfolgreiches Lehren und Lernen in der Schule. Michael Besser knüpft in seiner Arbeit an dieses Verständnis der besonderen Rolle professioneller Handlungskompetenz an und untersucht die Bedeutung von Expertise und Überzeugungen von Lehrkräften für die Qualität von Mathematikunterricht. Im Rahmen quantitativer Studien innerhalb des Forschungsprojekts COACTIV analysiert er den Einfluss des Fachwissens, des fachdidaktischen Wissens sowie transmissiver und konstruktivistischer Überzeugungen von Lehrkräften auf einen kognitiv aktivierenden Mathematikunterricht. Ein besonderer Fokus liegt auf dem Wissen von Lehrkräften über Aufgaben als entscheidender Moment eines verständnisvollen Lehrens und Lernens von Mathematik.?
Das Entdecken und das Begründen im Mathematikunterricht bilden das Thema der vorliegenden Arbeit. Sowohl auf theoretischer als auch auf empirischer Basis wird eine mathematikdidaktische Theorie vorgestellt, die sowohl Begründungen als auch Entdeckungen sowie ihre Zusammenhänge beim Mathematiklernen zu analysieren ermglicht. So wird es mglich, die Kreativität von Hypothesen, die Plausibilität von Hypothesen, den Begründungsbedarf von Hypothesen, die Schlüssigkeit bzw. Überzeugungskraft von Begründungen sowie die Interaktionsprozesse zwischen Lehrer*innen und Schüler*innen beim Entdecken und Begründen zu erfassen. Rekonstruktionen mathematischer Lernprozesse verdeutlichen die Anwendbarkeit und innere Kohärenz des erstellten Begriffsnetzes.
Im Rahmen dieses essentials legen die Autoren das Augenmerk auf die Besonderheiten des Umgangs mit kleinen und großen Datenmengen in der Sportwissenschaft. Kurz und überblickartig wird dargestellt, welche Designs im Rahmen von Single-Case-Studies zum Einsatz gelangen knnen und wie solche Studien ausgewertet werden. Weiterhin wird erläutert, wie man die beste wissenschaftliche Evidenz in die (medizinische) Praxis integriert und wie im Rahmen von Forschungsprojekten die erhobenen Daten gesichert und ffentlich zugänglich gemacht werden. Darüber hinaus wird dargestellt, was alles unter dem Begriff Big Data subsumiert wird und welche Mglichkeiten und Grenzen für die Wissenschaft mit Big Data verbunden sind.
