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Water retention properties of wood fiber based growing media and their impact on irrigation strategy
(2024)
Distribution of water and air in growing media during ebb-and-flow irrigation depends on water storage properties (water retention curve) and water transport properties (hydraulic conductivity) of the materials. Growing media with their high number of coarse pores are known to exhibit strong hysteresis, i.e., differences in the water retention properties during drying and wetting cycles. To account for potential ecological disadvantages of peat, wood fibers are commonly used as substitutes for peat in growing media. However, the wood fibers generally have higher air capacities and hydraulic conductivities and lower water capacities compared to peat which may results in necessary adaptions of the irrigation strategy. Tools to optimize irrigation systems are physically based water transport models, such as HYDRUS-1D, which is commonly used to describe water transport in soils, but not often for growing media. In this study, white peat and pure wood fibers were used to describe differences in their water retention behavior. Water retention curves (drying cycles) and hydraulic conductivities were measured with standard analytical procedures. Hysteresis of the water retention curves was analytically determined based on their capillary rise properties. The results were used with a modified HYDRUS-1D model to test model quality against measured water contents during ebb-and-flow irrigation cycles and to optimize the irrigation strategy for the different materials. The results showed that the model quality was sufficiently good only if the strong hysteresis of the water retention curves was considered during the simulation process. Different strategies were tested to modify ebb-and-flow irrigation (irrigation frequency, irrigation duration and irrigation height) in that way that the water suction in the root zone was similar to that of the peat material. Simulation results showed that significant improvements could only be reached by increasing the flooding depth in ebb-and-flow systems to ensure an optimum water supply of plants in the wood fiber based growing media.
Test von Schnellverfahren zur Bestimmung der Benetzungseigenschaften von Kultursubstraten (Abstract)
(2024)
Artificial intelligence (AI) promises transformative impacts on society, industry, and agriculture, while being heavily reliant on diverse, quality data. The resource-intensive "data
problem" has initialized a shift to synthetic data. One downside of synthetic data is known as the "reality gap", a lack of realism. Hybrid data, combining synthetic and real data, addresses this. The paper examines terminological inconsistencies and proposes a unified taxonomy for real, synthetic, augmented, and hybrid data. It aims to enhance AI training datasets in smart agriculture, addressing the challenges in the agricultural data landscape. Utilizing hybrid data in AI models offers improved prediction performance and adaptability.
Recent real-time networking developments have enabled ultra reliability, very low latency and high data rates in wired networks. Wireless networking developments have also shown that they can achieve very high data rates with consistency, but they still lack in providing ultra reliability and extremely low latency. Time Sensitive Networking (TSN) developments have brought these capabilities in Industry automation and Automotive industry too. Although TSN is standardized for wired networks for a long time, for wireless networks it will be standardized within the IEEE 802.11be standard for Wi-Fi and 3GPP Release 17 for 5G in the near future. This paper provides an overview of TSN in wired and wireless networks with the aim of comparing different simulators and presenting their offered functionality and shortcomings. These tools can be used to make oneself familiar with TSN algorithms, standards, and for the development and testing of time sensitive networks. Afterwards, the paper discusses open research questions for using TSN over wireless networks.
Response of petunia to wood fibre amended peat substrate under ebb-and-flow irrigation (Abstract)
(2024)
The objective of this article is to prepare for the initial certification according to IFS Global Markets Food V3 at the Landshuter Brauhaus AG private brewery at the Ellermühle site, which is expected in August 2025, and to create the basis for a potential follow-up certification according to IFS Food. The IFS Global Markets Food Program V3 is a standardized, voluntary and non-accredited assessment program for food companies, both for retail and manufacturer brand products (IFS 2023, p. 10 f.). It is based on the specifications of the Global Markets Program developed in 2008 (GFSI 2023a; VDOE 2020, p. 620).
The methodology of the target/actual analysis was used to work on the topic in order to be able to carry out a conformity check with regard to the requirements of IFS Global Markets Food V3 (see Appendix 3; IFS 2023). Observations, document analyses and employee surveys were carried out to obtain the most meaningful information possible. These have been recorded and evaluated within the target-performance analysis. A total of 65 deviations (equivalent to 53.7%) were identified at the basic level, and 60 deviations (equivalent to 82.2%) at the intermediate level. These were either processed as directly implemented corrective actions or formulated as recommendations for continuous improvement in the form of an action plan (see Appendix 15). The presentation of the action plan shows the deviations, the resulting measures, the associated responsibilities, the time period with the starting point and end point of the measures, and the current status. In addition a subdivision into "Basic" and "+Intermediate" was made for a better overview in the subsequent processing by the brewery.
A review as well as assessment of relevant requirements with regard to processes and significant violations after completion of the new building and commissioning at the Ellermühle site with regard to correlation with a potential "major" rating is recommended on the part of the operations manager or brewmaster (IFS 2023, p. 30).
Hintergrund: Spielbedingte muskuloskelettale Beschwerden (engl.: playing-related musculoskeletal disorders = PRMDs) stellen ein erhebliches Gesundheitsproblem für Schlagzeuger_innen dar. Die Prävalenz auftretender Symptome ist in der oberen Extremität am höchsten, gefolgt von Beschwerden im unteren Rücken und der unteren Extremität. Forschung zur Kinematik beim Schlagzeugspiel beschränkte sich meist auf die obere Extremität und motorische oder leistungsbezogene Fragestellungen. Wenige Studien untersuchten mögliche Ursachen von PRMDs in der 3D-Kinematik. Daher besteht ein Mangel an Bewegungsanalyseprotokollen zur Bewertung von PRMDs bei Schlagzeuger_innen in klinischen Kontexten wie der Physiotherapie.
Zielsetzung: Ziel ist es, die Entwicklung und Evaluation eines Bewegungsanalyseprotokolls zur Bewertung der funktionellen Bewegungen des Ober- und Unterkörpers unter Schlagzeug-spezifischen Bedingungen während des Instrumentenspiels in einer klinischen Umgebung vorzustellen. Das Protokoll zielt darauf ab, den physiotherapeutischen Befunderhebungsprozess von PRMDs zu unterstützen.
Methoden: Die methodische Umsetzung erfolgte durch die Verknüpfung eines optoelektrischen Messsystems für den Oberkörper und eines inertialen Messsystems für den Unterkörper. Erforderliche Kalibrierungs- und Bewegungsaufgaben für die funktionelle Untersuchung wurden spezifiziert. Das Protokoll wurde an acht Schlagzeuger_innen getestet und die Daten im Hinblick auf die klinische Anwendbarkeit ausgewertet.
Ergebnisse: Die meisten Rotationswinkel wiesen eine angemessene Variabilität zwischen den Probanden auf, mit Ausnahme der Halswirbelsäule, des Ellbogens und der Hüftgelenke. Reproduzierbare Winkelverläufe zeigten sich vorwiegend in der oberen Extremität, Brust- und Lendenwirbelsäule sowie der rechten unteren Extremität.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse legen nahe, dass objektive Parameter ausgewertet und funktionelle Bewegungen während des Schlagzeugspiels quantifiziert werden können. Die Evaluation deutet darauf hin, dass nicht alle gemessenen 3D-Kinematiken reliable Winkel-Zeit-Verläufe für eine klinische Analyse produzieren. Das entwickelte Protokoll kann den physiotherapeutischen Befunderhebungsprozess zusammen mit einem prä-post-interventionellen Vergleich sowie die Erforschung biomechanischer Ursachen von PRMDs bei Schlagzeuger_innen unterstützen.
Innovationen sind die stärksten Gestaltungsfaktoren für eine neue vielversprechende Zukunft, da sie die wichtigsten Treiber für Wachstum und Ertrag in unserer Wirtschaft sind. Die aktuelle Zeitenwende zeigt uns sehr deutlich, dass wir ohne Innovationen bzw. Veränderungen und Anpassungen kaum noch wettbewerbsfähig bleiben, sowohl als Nation bzw. als Gesellschaft und insbesondere als Unternehmen.
Die hohe Dynamik und Komplexität der wirtschaftlichen und sozialen Prozesse setzt neue Maßstäbe an die Innovationsstrategien von Institutionen und Unternehmen.
Neue Technologien, neue Märkte, neues Kundenverhalten und der stetige Wandel sowohl in der Arbeitswelt als auch in unserem gesellschaftlichen Umfeld, wie z.B. die Digitalisierung, zeigen uns, dass allein eine Produktinnovation als solche heute nicht mehr ausreicht. Unter den genannten Randbedingungen müssen Innovationen auch in der Gestaltung von Geschäftsprozessen und Realisierung der "Work-Life-Balance" neu erdacht bzw. überprüft werden.
Der Vorsprung innovativer Produkte im viralen Wettbewerb ist oft nur kurz. Ein ganzheitliches Innovationsmanagement hat alle Bereiche des Unternehmens einzubeziehen und führt zu neuen Geschäftsmodellen, die etablierte Geschäftspraktiken verdrängen, ebenso tauchen durch neue Technologien in immer stärkerem Maße neue Anbieter auf, die die Spielregeln in den Märkten verändern.
Der 1. Deutsche Innovations-Kongress will Impulse setzen, Best-Practice-Modelle als Vorbilder anbieten und im Austausch zwischen den Referent*innen und den Teilnehmer*innen neue Wege bzw. Perspektiven eröffnen.
Wir freuen uns auf alle Teilnehmer*innen und den Erfahrungsaustausch, um aktuelle und nachhaltige Innovations-Impulse zu setzen und neue Wege erfolgversprechende Wege zu beschreiben, womit die bereits fruchtbaren Kooperationen zwischen Wirtschaft und Wissenschaft im Großraum Osnabrück noch weiter belebt werden soll.
Aktuell tragen auch 8 Studierendengruppen des Masterstudiengangs "Entwicklung und Produktion" der Hochschule Osnabrück in der Fakultät I u. I im Rahmen des Moduls "Innovationsmanagement" in Kooperation mit Unternehmen aus der Region durch die Entwicklung neuer innovativer Produkte zum Erfolg des Kongresses bei. Die Zwischenergebnisse dazu werden in einer Poster-Ausstellung präsentiert. Die Innovationsprojekte werden unter der Leitung von Prof. Dr. Jens Schäfer durchgeführt.
Wood fibers can contribute to replacing peat in growing media and thus help to protect peatlands. As domestic, renewable raw materials, they represent a sustainable option for this purpose. To date, however, wood fibers are usually used as a peat substitute at a maxi-mum of 30% (v/v). A main reason for this limitation is the insufficient microbial stability of wood fibers, which favors nitrogen immobilization and can thus impair nitrogen supply of plants. To address this drawback, in this study wood fibers were subjected to different thermal or thermal-hydrolytic treatments. Seedling tests with napa cabbage were conducted to determine whether treated wood fibers were free of phytotoxic substances. Mixtures with 50% (v/v) wood fiber and white peat each were used. In addition, three wood fiber varieties were evaluated in the cultivation of petunia. Two wood fiber proportions (30 and 60% v/v) and two nitrogen fertilization rates (common and increased supply) were included in each case. In the seedling trial with napa cabbage, no phytotoxic effects were detectable in any of the wood fiber variants investigated. However, when cultivating petunias, both shoot mass growth and number of flowers decreased with increasing wood fiber content. In substrates with a wood fiber content of 60% (v/v), plant development was inhibited so severely that the petunias no longer achieved marketable quality. Increased nitrogen fertilization was able to compensate for this negative effect only in few cases. This suggests that other factors than nitrogen limited plant growth in wood fiber-rich substrates. Among others, physical proper-ties such as the lower water capacity of wood fibers may be a cause. More in-depth investigations are still required in this regard.