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In this paper, we evaluate the application of Bayesian Optimization (BO) to discrete event simulation (DES) models. In a first step, we create a simple model, for which we know the optimal set of parameter values in advance. We implement the model in SimPy, a framework for DES written in Python. We then interpret the simulation model as a black box function subject to optimization. We show that it is possible to find the optimal set of parameter values using the open source library GPyOpt. To enhance our evaluation, we create a second and more complex model. To better handle the complexity of the model, and to add a visual component, we build the second model in Simio, a commercial off-the-shelf simulation modeling tool. To apply BO to a model in Simio, we use the Simio API to write an extension for optimization plug-ins. This extension encapsulates the logic of the BO algorithm, which we deployed as a web service in the cloud.
The fact that simulation models are black box functions with regard to their behavior and the influence of their input parameters makes them an apparent candidate for Bayesian Optimization (BO). Simulation models are multivariable and stochastic, and their behavior is to a large extent unpredictable. In particular, we do not know for sure which input parameters to adjust to maximize (or minimize) the model’s outcome. In addition, the complex models can take a substantial amount of time to run.
Bayesian Optimization is a sequential and self-learning algorithm to optimize black box functions similar to as we find them in simulation models: they contain a set of parameters for which we want to identify the optimal set, they are expensive to evaluate, and they exhibit stochastic noise. BO has proven to efficiently optimize black box functions from varius disciplines. Among those, and most notably, it is successfully applied in machine learning algorithms to optimize hyperparameters.
In der vorliegenden Arbeit wird die Anwendung eines Schlitzplatten-Mikromischers zur Produktion von O/W-Emulsionen in der Lebensmittelindustrie untersucht. Das verwendete System besteht aus dem Modularen MikroReaktions System (MMRS) der Firma Ehrfeld BTS, einer Mahr Mikrozahnradpumpe, einer HNPM Mikrozahnringpumpe, einer Temperiervorrichtung und Kapillaren zur Verbindung der einzelnen Komponenten. Zur Beurteilung des Emulgierergebnisses wird die Tropfengröße der Öltröpfchen mithilfe eines Malvern Mastersizers 2000 bestimmt. Hierzu erfolgt zunächst eine Identifikation der relevanten Prozessparameter. Mithilfe einer ausführlichen Evaluation der Mischgeometrie, der Geschwindigkeit der Fluide und der Ölkonzentration können die Effekte und Wechselwirkungen herausgearbeitet werden. Alle hergestellten Emulsionen weisen eine bimodale Tropfengrößenverteilung auf. Dennoch kann festgestellt werden, dass die Geschwindigkeit, dicht gefolgt von der Konzentration, den größten Einfluss auf das Emulgierergebnis hat. Hierbei kann die Geschwindigkeit analog zum Energieeintrag betrachtet werden. Eine weiterführende Untersuchung der Parameter Temperatur und Energieeintrag zeigt, dass die Temperatur einen starken Einfluss auf das Emulgierergebnis hat. Die Versuchsergebnisse zeigen bei einer Prozesstemperatur von 75 °C eine monomodale Tropfengrößenverteilung mit einem Tropfendurchmesser von d90,3= 6,07 µm und d3,2= 2,28 µm. Die Untersuchung der Energieeinträge erfolgt in beiden Phasen getrennt voneinander. Es ist nicht möglich, eine klare Aussage über diese Einflüsse zu machen. Als Anwendungsbeispiel für die Lebensmittelindustrie wird die Evaluation unterschiedlicher lebensmitteltauglicher Emulgatoren gewählt. Als Emulgatoren dienen enzymatisch modifiziertes Sojalecithin, Milchphospholipide auf einem Träger, Polysorbat 80 und SDS. Die Untersuchung erfolgt bei drei unterschiedlichen Temperaturen und einem konstanten Energieeintrag. Es ergibt sich eine klare Abhängigkeit der Emulgatorwirkung von der Temperatur. Alle lebensmitteltauglichen Emulgatoren weisen im Temperaturbereich von 25 °C bis 65 °C eine bimodale Tropfengrößenverteilung auf. Der Vergleich der Versuchsergebnisse mit herkömmlichen Emulgierverfahren macht deutlich, dass ein großes Potential in der Anwendung eines Schlitzplatten-Mikromischers in der Lebensmittelindustrie liegt. Im Vergleich zur Literatur ergeben sich bei der Anwendung des MMRS bei gleichen Energieeinträgen ähnlich Tropfengrößen wie bei Membranemulgierverfahren.
Die Entwicklung von Virtual Realitiy-Technologien spielt im digitalen Zeitalter des 21. Jahrhundert eine immer bedeutendere Rolle und bietet Potential für zahlreiche Branchen. In der Branche des Garten- und Landschaftsbaus lässt sich dies beispielsweise durch die Einbettung von Baummodellen in interaktive Planungsprozesse ableiten, um Fehler und Missverständnisse im Planungsprozess zu vermeiden. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich in diesem Zuge mit den Möglichkeiten und Potentialen von generierten Echtzeit-Baummodellen auf der Grundlage von terrestrischem Laserscanning.
Aufgrund von fehlenden Erfahrungswerten und Messuntersuchungen wird durch diese Arbeit ein optimiertes Standardverfahren für die Baumaufnahme mittels terrestrischem Laserscanning aufgestellt. Dies geschieht auf der Basis von mehreren Baumaufnahmen und Programmuntersuchungen. Das Standardverfahren beinhaltet alle Bearbeitungsschritte von der Aufnahme bis zum Echtzeit-Visualisierungsmodell. In diesem Zuge werden zu erwartende Einschränkungen durch Windeinflüsse, Dateigrößen und verschiedene Vegetationsperioden genauer untersucht. Durch den Wind entstehende Messrauschfehler lassen sich mittels Filtervorgänge reduzieren, jedoch nicht ganzheitlich entfernen.
Sowohl das terrestrische Laserscanning als auch die 3D-Visualisierung bieten ein breit gefächertes Grundlagenspektrum, mit dem sich vor der Bearbeitung auseinander gesetzt werden muss. Weiterhin spielen Faktoren der menschlichen Wahrnehmung eine wichtige Rolle, um eine zielgerichtete Visualisierung umzusetzen.
Auf der Basis von Probeaufnahmen werden Scaneinstellungsparameter getestet, um Qualitätsmerkmale zu definieren. Weiterhin werden insgesamt 9 auf dem Markt vertretene Weiterverabeitungsprogramme detailliert untersucht und auf Funktionen getestet. In Abhängigkeit von der Baumgröße und Vegetationsperiode ergeben sich unterschiedlich anzuwendende Scaneinstellungen. Aufgrund der besten Ergebniserzielung und geringsten Gesamtzeitaufwendung wird Faro Scene als geeignetes Weiterverarbeitungsprogramm ausgewählt und in das Standardverfahren eingebettet. Da im Zuge einer Vermaschung keine zielführenden Ergebnisse erreicht werden, erfolgt die Darstellung der Baummodelle in Form einer Punktwolkenvisualisierung. Hierzu wird 3ds Max Design mit einem Vray Renderer als geeignetes Programm ausgewählt. Durch den Vergleich mit bestehenden 3D-Gehölzdatenbanken wird die Tauglichkeit der Punktwolkenvisualisierung bekräftigt.
Die aus den Probeaufnahmen gewonnenen Erkenntnisse werden für die Aufnahmen weiterer Baummodelle angewendet. Hierzu wird das entwickelte Standardverfahren mit einem Anwendungsbeispiel von 2 Bäumen gleicher Gattung und Art unterschiedlichen Alters durchgeführt.
Injection of slurry or digestate below maize seeds is a relatively new technique developed to improve nitrogen use efficiency. However, this practice has the major drawback of increasing nitrous oxide (N2O) emissions. The application of a nitrification inhibitor (NI) is an effective method to reduce these emissions. To evaluate the effect of the NI 3,4‐dimethypyrazole phosphate (DMPP) on N2O emissions and the stabilization of ammonium, a two‐factorial soil‐column experiment was conducted. PVC pipes (20 cm diameter and 30 cm length) were used as incubation vessels for the soil‐columns. The trial consisted of four treatments in a randomized block design with four replications: slurry injection, slurry injection + DMPP, digestate injection, and digestate injection + DMPP. During the 47‐day incubation period, N2O fluxes were measured twice a week and cumulated by linear interpolation of the gas‐fluxes of consecutive measurement dates. After completion of the gas flux measurement, concentration of ammonium and nitrate within the soil‐columns was determined. DMPP delayed the conversion of ammonium within the manure injection zone significantly. This effect was considerably more pronounced in treatment digestate + NI than in treatment slurry + NI. Regarding the cumulated N2O emissions, no difference between slurry and digestate treatments was determined. DMPP reduced the release of N2O significantly. Transferring the results into practice, the use of DMPP is a promising way to reduce greenhouse gas emissions and nitrate leaching, following the injection of slurry or digestate.
Zurzeit wird die Digitalisierung in der Baubranche forciert. Im Hochbau ist dabei Building Information Modeling (BIM) als neue Planungsmethode im Vormarsch. In der Landschaftsarchitektur-Branche findet jedoch noch keine systematische Auseinandersetzung mit dieser Thematik statt.
Das Ziel ist daher, fundierte Informationen zu erarbeiten, die das Thema Building Information Modeling aus der Perspektive der deutschen Landschaftsarchitektur beleuchten und eine Basis für eine im Berufsfeld zu führende Diskussion legen. Aufbauend auf einer Bestandsaufnahme zu vorliegenden Entwicklungen, Definitionen, Standards und technologischen Grundlagen werden eine Online-Umfrage sowie Experteninterviews mit BIM-Anwendern und Softwareherstellern durchgeführt. Ein BIM-Test-Projekt dient der Prüfung, inwieweit für die Landschaftsarchitektur typische Planungsschritte mit branchentypischer Software BIMgerecht bearbeitet werden können.
Die hohe Rücklaufquote der Online-Umfrage, 266 Rückläufer bei 707 kontaktierten Landschaftsarchitekturbüros, bestätigt die Brisanz des Themas. Ca. 80 % der befragten Büros haben noch nie von der Methode gehört oder sich noch nicht damit auseinander gesetzt. Weniger als 4 % sind BIM-Anwender oder planen den Umstieg. Die Auswertung gibt Hinweise auf BIM-hemmende Faktoren, u. a. die vorherrschende 2D-Planung und kleinteilige Bürostruktur, sowie positive und negative Erwartungen der Landschaftsarchitekten an eine BIM-Umstellung.
Sowohl aus den Experteninterviews als auch aus der Bearbeitung des Testprojektes ergibt sich, dass erste Softwarelösungen BIM-Prozesse in der Außenanlagenplanung unterstützen. Jedoch fehlen landschaftsarchitektonische Bauteile sowie die Standards, diese in der verbreitet angewandten IFC-Schnittstelle adäquat zu definieren. Insbesondere in der Definition dieser IFC-Klassen und Objekte mit zugehörigen Genauigkeitsstufen in Geometrie und Informationsgehalt ('Levels of Detail' - LOD und 'Levels of Information' - LOI) wird dringender Forschungs- und Entwicklungsbedarf gesehen. Hilfreich wäre eine branchenspezifische BIMArbeitsgruppe. Die Auseinandersetzung mit BIM könnte zur Optimierung der Arbeitsprozesse, Softwarelösungen und Austauschformate beitragen. So wäre eine Angliederung an BIM-Prozesse auch in der Landschaftsarchitektur möglich.
Taking the transdisciplinary research study “Green fingers for a climate resilient city”, funded by the German Ministry of education and research (BMBF), as an example, this paper follows the hypothesis that processes of landscape planning and designing multifunctional green spaces and processes of co-creation need to be combined to stimulate climate resilient city transformation. The findings are that efforts to combine these processes benefit from making complex climate-resilient city planning accessible for people of different professional backgrounds. The paper showcases how storytelling (Schmidt 2019), mapping (Langner 2009) and guided walks (Schultz 2019) are means to mutually engage with, perceive and understand multifunctional green spaces, inspire ownership, and build capacity for the city’s climate-resilient transformation.
The contribution follows the hypothesis that the concept of transformative resilience can be a driver in transdisciplinary processes bringing together landscape planning and landscape design. Combining processes of generating, structuring and spatializing knowledge on landscape functions and designing visions for sustainable landscapes on different scales benefits from the creative use of mappings.
Da urbane Räume besonders von den Folgen des Klimawandels wie Hitzewellen und Starkregen betroffen sind, gibt es vielerorts einen steigenden Bedarf an grüner Infrastruktur bei gleichzeitiger Verringerung des Anteils an Grünflächen durch Bebauung. Extensive Dachbegrünungen können bei fachgerechter Ausführung einen Beitrag zur Verbesserung des Stadtklimas leisten. Werden Dächer mit gebietseigenen Wildpflanzenarten begrünt, so können sie auch zur Förderung regionaltypischer Pflanzen- und Tierarten beitragen. Diese Art der Dachbegrünung ist bislang jedoch wenig erprobt. Dieser auf Ergebnissen des EFRE-Projekts RooBi (Roofs for Biodiversity) basierende Leitfaden für extensive Dachbegrünungen mit gebietseigenen Wildpflanzen soll Impulse für die Realisierung und weitere Erprobung dieser Form der Dachbegrünung geben. Vegetationstechnische Anforderungen, die Auswahl geeigneter Wildpflanzen für Dächer in Nordwestdeutschland und deren Pflege auf dem Dach werden beschrieben ebenso wie Hinweise zu Fördermöglichkeiten. Anhand von Praxisbeispielen wird aufgezeigt, mit welchen Methoden und Materialien sich extensive Dachbegrünungen mit Pflanzenarten nordwestdeutscher Sandmagerrasen umsetzen lassen und wie sich die Vegetation in den ersten Jahren entwickelt.
Der Leitfaden richtet sich an Menschen aus Wissenschaft und Praxis der Stadt- und Landschaftsplanung sowie des Garten- und Landschaftsbaus und des Naturschutzes.
ZUKUNFTSBÄUME FÜR MÜNSTER – ERARBEITUNG EINES BAUMENTWICKLUNGSKONZEPTES MIT STANDORTSPEZIFISCHEN ARTENEMPFEHLUNGEN UNTER ZUKÜNFTIGEN KLIMABEDINGUNGEN UNTER BERÜCKSICHTIGUNG DES KLIMAHÜLLENKONZEPTES
Durch den voranschreitenden Klimawandel werden die ohnehin ungünstigen Standortbedingungen von Bäumen im urbanen Raum zunehmend schwieriger. Gleichzeitig steigt die Bedeutung von Stadtbäumen, denn im Rahmen der Klimaanpassung haben ihre Ökosystemleistungen einen besonders hohen Stellenwert. Viele der gängigen Arten leiden allerdings stark unter den bereits spürbaren Auswirkungen des Klimawandels – auch im klimatisch vergleichsweise milden Münster. In der vorliegenden Arbeit wird eine vereinfachte Typologisierung der urbanen Baumstandorte in Münster vorgenommen. Unter Berücksichtigung der stadtklimatischen Besonderheiten und spezifischen Einschränkungen wird das Klimahüllenkonzept von Kölling auf die jeweiligen Standorttypen übertragen und in Bezug zu den zukünftig erwarteten klimatischen Verhältnissen gesetzt. Hierbei zeigt sich, dass zum Ende des aktuellen Jahrhunderts nicht mehr viele der klassischen Arten als Stadtbäume in Münster geeignet sein werden. Daher werden standortbezogene Zukunftsbaum-Empfehlungen in Form eines vereinfachten Baumentwicklungskonzeptes erarbeitet. Die Standortgerechtigkeit und die Diversität des urbanen Baumbestandes werden im Hinblick auf die geänderten klimatischen Bedingungen in Zukunft enorm an Bedeutung gewinnen. Die Erweiterung und Optimierung des zukünftigen Stadtbaumsortiments ist insofern ein wichtiger Baustein zur Anpassung des urbanen Baumbestandes an den voranschreitenden Klimawandel.
Im Rahmen der vorliegenden Masterarbeit im Studiengang Landschaftsarchitektur an der Hochschule Osnabrück wurden Untersuchungen zur Winteraktivität der Zwergfledermaus (Pipistrellus pipistrellus) in Osnabrück (Niedersachsen) durchgeführt und Methoden zum ultraschallakustischen Nachweis von Gebäudequartieren erprobt und weiterentwickelt. Vorausgegangen war eine Online-Umfrage bei 17 Mitarbeitenden Unterer Naturschutzbehörden in Niedersachsen zur Verfahrenspraxis bei fledermauskritischen Gebäudesanierungen und Abrissen. Defizite bestehen demnach möglicherweise nicht nur in der Qualität fledermauskundlicher Erfassungen, sondern auch in einer gravierenden Kenntnislücke der zuständigen Behörden über Vorhaben, bei denen gebäudebewohnende Fledermäuse und ihre Quartiere beeinträchtigt werden. Das Feststellen von schwärmenden Zwergfledermäusen kann dazu dienen, noch während der Überwinterung eine Quartiersnutzung festzustellen. Winterschwärmkontrollen sollten daher in allgemeine Methodenempfehlungen Eingang finden, um bei Artenschutzprüfungen eine bessere Wissensgrundlage über die phänologische Quartiersfunktion und -nutzung zu ermöglichen.
Akustische Quartiersnachweise können sowohl über aktive Untersuchungen als auch unter bestimmten Voraussetzungen mithilfe passiver automatischer Ultraschallerfassungen erfolgen. Optische Hilfsmittel, vorzugsweise moderne Wärmebildkameras, sollten darüber hinaus unbedingt hinzugezogen werden. In der Stadt Osnabrück konnten in einer mehrtägigen Frostperiode Ende Dezember 2021 vier neue Winterquartiere der Zwergfledermaus bei Begehungen mit Detektor gefunden werden. Ein parallel durchgeführtes Dauermonitoring an einem großen Winterquartier über den Zeitraum 29.10.2021 bis 01.03.2022 offenbarte erhöhte Schwärmaktivität nicht nur bei Frost, sondern ebenfalls nach kräftigen Temperaturanstiegen mit Nachttemperaturen bis über 10°C. Die genauen Zusammenhänge zwischen allgemeiner Aktivität und Witterungsbedingungen sind komplex und benötigen weitergehender Untersuchungen. Auch auf Grundlage des derzeitigen Kenntnisstandes können großräumige Quartierssuchen in Form von winterlichen Schwärmkontrollen bereits jetzt dazu beitragen, essentielle Quartiere der Zwergfledermaus zu identifizieren. Den Unteren Naturschutzbehörden wird u.a. vorgeschlagen, ein Kataster über diese Quartiere in ihrem Zuständigkeitsbereich zu führen und beständig zu aktualisieren.
When the ECLAS Conference took place in 1972 western societies were undergoing profound change: They transformed from industrial to postindustrial societies – the so-called service societies. 50 years later, the knowledge society is emerging: Knowledge is considered the key resource of this era. Digitalization and widespread dissemination of ICT allow information to be obtained anywhere anytime. This has severe implications for individual lifestyles and everyday practices. Different aspects of living, learning and working are no longer bound to physical limitations but can be enhanced by or even transferred to the virtual space. So being on the move today means travelling in hybrid spaces. We call this the space and practice “en route”.
At the University of Applied Sciences Osnabrück we explore the following questions:
What does “en route” mean and look like in landscapes of higher education?
How is it perceived individually?
(How) can landscape architecture shape it?
Our transdisciplinary research project EN ROUTE aims to meet current challenges at universities (e.g. digitalisation, sustainable development) with a comprehensive understanding of space and practices “en route”. In a transdisciplinary process, researchers from various disciplines – landscape architecture, geography, urban planning, business administrations and marketing, energy technology and computer science – develop concepts and strategies for sustainable and digital mobility in the higher education sector. New “EN ROUTE” types provide insights into the individual production and utilization of spaces “en route”.
The campuses of the University of Applied Science Osnabrück as well as the virtual and physical space network of its members serve as research example. Initial findings will be presented at the conference. While the ECLAS conference in 1972 focused on physical scales, landscape architecture has to reflect them critically and ask: What could be an innovative understanding of spaces “en route”?
Der Ökologische Landbau hat als Ziel die Biodiversität, die vor allem durch die Flora beeinflusst wird, zu stärken. In Verbindung mit dem Ertragsziel der landwirtschaftlichen Produktion ergibt sich dadurch die Frage, mit welchen Maßnahmen sowohl eine höhere Beikrautbiodiversität als auch die Ertragssicherung kombiniert werden können.
Hierzu wurde in der Nähe von Osnabrück ein einjähriger Versuch mit ökologisch angebauter Wintertriticale angelegt. Der Versuch wurde als Split-Plot-Design mit 4 Blöcken und Variationen von Saattermin, Saatstärke und mechanischer Beikrautregulierung an zwei Terminen im Frühjahr, auch mit Hackvarianten in 25 cm Reihenabstand, angelegt und von März 2022 bis zur Ernte im Juli 2022 regelmäßig auf vegetative und später auch generative Triticaleparameter sowie auf das Auftreten verschiedener Beikrautarten und den Beikrautdeckungsgrad geprüft.
Durch den frühen Saattermin am 18.10.2021 konnte verglichen mit dem späten Saattermin am 01.11.2021 aufgrund der längeren Wachstumsphase ein erhöhtes vegetatives Wachstum der Triticale erreicht werden. Ebenso wurde die Zahl der Beikrautindividuen und -arten gefördert, da sich insbesondere Herbstkeimer durch die zeitige Aussaat besser etablieren konnten. Eine erhöhte Konkurrenzwirkung konnte aufgrund von indifferentem Beikrautdeckungsgrad und gleichbleibender Beikrautbiomasse nicht festgestellt werden. Der Kornertrag wurde nicht beeinflusst, aber der Proteingehalt stieg um etwa 0,5 Prozentpunkte an. Entsprechend kann geschlussfolgert werden, dass die Beikrautbiodiversität durch die frühere Aussaat gefördert wurde, während der Strohertrag stieg, der Kornertrag gleichblieb und der Proteingehalt marginal sank.
Die erhöhte Saatstärke führte wie zu erwarten zu einer höheren Bestandesdichte, die auch zu einem höheren Kulturdeckungsgrad führte. Die daraus resultierende höhere Konkurrenzkraft der Triticale führte zu weniger Beikrautbiomasse und weniger Beikrautindividuen sowie -arten. Allerdings konnte in puncto Kornertrag kein Einfluss der Saatstärke festgestellt werden, da die höhere Ährendichte bei höherer Saatstärke durch das Ährengewicht ausgeglichen wurde. Der Proteingehalt stieg sogar durch die reduzierte Saatstärke. Entsprechend kann die reduzierte Aussaatstärke empfohlen werden, da sie positiv für die Beikräuter, indifferent für Stroh- und Kornertrag und positiv für den Proteingehalt eingeschätzt wird. Darüber hinaus können Saatgutkosten eingespart werden.
Den stärksten Einfluss auf Beikräuter und Triticale hatte allerdings die mechanische Beikrautregulierung. Das vegetative und generative Wachstum der einfachen Hackvariante in 25 cm Reihenabstand hat im Vergleich zur Striegelvariante deutliche Vorteile gezeigt. Auch der Proteingehalt und -ertrag konnte erhöht werden. Die intensive Hackvariante mit zusätzlichem Einsatz einer Rotary Hoe verhielt sich intermediär, da sie vermutlich die Kulturpflanze geschädigt hat.
Dagegen wies die Striegelvariante im Vergleich zur intensiven Hackvariante die höchste Zahl an Beikrautarten auf, während allerdings auch Beikrautdeckungsgrad, -biomasse und -individuenzahl maximal waren. Die intensive Hackvariante wies dagegen das ausgeglichenste Beikrautartenverhältnis auf (geringe Dominanz, hohes SDI). Bezüglich der Beikrautparameter verhielt sich die normale Hackvariante intermediär. Bei der normalen Hackvariante konnten entsprechend sämtliche Ertragsparameter maximiert werden, während sich die Beikrautparameter nicht signifikant veränderten. Die Beikrautvielfalt und -abundanz tendierte zu sinken, während die Ausgeglichenheit der Beikrautarten zunahm und entsprechend dominante Arten, wie Acker-Frauenmantel (Aphanes arvensis L.) an Bedeutung verloren haben, was eine Zönose vorbeugt.
The production of food-grade substances and complex biocatalysts used as additives or active ingredients – mainly for food applications – can be achieved in the eukaryotic expression system of Aspergillus niger. Food proteins or food enzymes e.g., casein, ovalbumin, phytase or glucoamylase are highly complex polymers. Most of them could be used as nitrogen or energy source for animals and humans, while others are industrial relevant biomass-degrading enzymes used for biological waste processing and food production.
However, the successful production of novel recombinant proteins can be challenging, resource- and time consuming. Therefore, A. niger mutant libraries are needed to understand the “adjusting screws” to produce high yields of recombinant proteins, preferably even in a kind of generic, transferable system. In order to establish a universal and multipurpose expression platform, there is the need to overcome the lack of high throughput assays first.
To tackle this problem, we designed a modular, quantitative and feasible high-throughput screening system to express and screen recombinant proteins regarding their stability and functionality in A. niger. For this purpose a dual-luciferase reporter gene system, which is applicable in small scale will be established for A. niger. After the generation of an A. niger secretion mutant library, the system will be transferred and tested to other proteins of interest. The technology can be integrated into bio-regenerative life support systems for the autonomous production of e.g., food, food additives and food enzymes on earth as well as in deep-space.
Durch die Verbreitung von VR und den möglichen Potenzialen für die Landschaftsarchitektur, gewinnt die Auseinandersetzung mit der Verwendung als Präsentationsmedium an Relevanz. Aufgrund der geringen Anzahl an Fallstudien zu dieser Thematik, war es das Ziel dieser Arbeit, eine vollständige und praxisnahe VR-Erfahrung anhand eines Beispielprojekts zu erstellen. Hierfür wurde das Wohnbauprojekt „Teilerhöfe“ in Hannover ausgewählt.
Im Rahmen der Arbeit konnte ein Arbeitsablauf für die Erstellung einer VR-Erfahrung aufgestellt und erfolgreich durchgeführt werden. Das Ergebnis bildet eine auf der Unreal Engine basierende virtuelle Echtzeit-Umgebung, die durch ein VR-Headset erkundet werden kann. Trotz einiger notwendiger Kompromisse konnten alle Inhalte des Entwurfs angemessen dargestellt werden. Auf dieser Basis werden mögliche Potenziale und Grenzen für den Einsatz in der Landschaftsarchitektur diskutiert. Hieraus resultiert die Erkenntnis, das VREs einen erheblichen Mehrwert bieten können, aber mit Bedacht eingesetzt werden sollten.
Adventitious root (AR) formation is the basis of vegetative propagation in rose, be it via stem cuttings or via stenting. During this process, wounding plays a pivotal role since cell reprogramming takes place at the tissue adjacent to the wound. We investigated the effects of wounding on AR formation on leafy single-node stem cuttings of the rose rootstock R. canina ‘Pfänder’ (codes R02-3 and R02-6) and the cut rose cultivar Rosa ‘Tan09283’ (Registration name ‘Beluga’). Laser wounding treatments were based on the assisted removal of tissue layers located in the bark. The positioning of wounding was studied based on two marking directions: along the cutting base (strip pattern) and around the cutting base (ring pattern). Additionally, the effects of external supply of indole-butyric acid (IBA 1 mg L-1) on rootingwere analyzed. Results showedthat inorder toremovespecific tissue layers, the calculation of the laser energy density (J cm-2) in terms of cutting diameter was necessary. Interestingly, the application of energy densities from 2.5 J cm-2 up to approximately 8.5 J cm-2 were sufficient to expose the tissue layers of epidermis up to regions of phloem. Regarding AR formation for R. canina ‘Pfänder’, characterized by a low rooting response, an increase in the rooting percentage was registered when the laser treatment eliminated the tissue up to phloem proximities. Analysis of the nodal position showed that bud location was a preferential place for AR formation independently of wounding treatment. In case of Rosa ‘Tan09283’, laser treatments did not reduce its high rooting capacity, but an apparent reduction in rooting quality due to an investment in tissue healing was observed when wounding reached deeper layers such as parenchyma and sclerenchyma. Results also showeda strongARformation directly fromwounded regions in case of Rosa ‘Tan09283’ specifically when the woundwas located below the axillary bud. In conclusion, wounding by assisted-elimination of layers by laser can induce positive effects on AR formation of single-node stemcuttings of the rose if energy applied is able to expose phloemproximities,a longitudinalorientation, and relative position to the axillary bud are considered.
Background
The population-based mammography screening program (MSP) was implemented by the end of 2005 in Germany, and all women between 50 and 69 years are actively invited to a free biennial screening examination. However, despite the expected benefits, the overall participation rates range only between 50 and 55 %. There is also increasing evidence that belonging to a vulnerable population, such as ethnic minorities or low income groups, is associated with a decreased likelihood of participating in screening programs. This study aimed to analyze in more detail the intra-urban variation of MSP uptake at the neighborhood level (i.e. statistical districts) for the city of Dortmund in northwest Germany and to identify demographic and socioeconomic risk factors that contribute to non-response to screening invitations.
Methods
The numbers of participants by statistical district were aggregated over the three periods 2007/2008, 2009/2010, and 2011/2012. Participation rates were calculated as numbers of participants per female resident population averaged over each 2-year period. Bayesian hierarchical spatial models extended with a temporal and spatio-temporal interaction effect were used to analyze the participation rates applying integrated nested Laplace approximations (INLA). The model included explanatory covariates taken from the atlas of social structure of Dortmund.
Results
Generally, participation rates rose for all districts over the time periods. However, participation was persistently lowest in the inner city of Dortmund. Multivariable regression analysis showed that migrant status and long-term unemployment were associated with significant increases of non-attendance in the MSP.
Conclusion
Low income groups and immigrant populations are clustered in the inner city of Dortmund and the observed spatial pattern of persistently low participation in the city center is likely linked to the underlying socioeconomic gradient. This corresponds with the findings of the ecological regression analysis manifesting socioeconomically deprived neighborhoods as risk factors for low attendance in the MSP. Spatio-temporal surveillance of participation in cancer screening programs may be used to identify spatial inequalities in screening uptake and plan spatially focused interventions.
To assess the effect of intercropping on malting quality a field trial with spring barley (Hordeum vulgare) and legume (pea) as well as non-legume (camelina and linseed) intercrops in two additive seeding ratios as well as sole cops was established in 2017 at the organic experimental station of University of Applied Sciences Osnabrück in North-Western Germany. Two tested malting barley cultivars (cv. Marthe and cv. Odilia) showed different performance, but all variants achieved brewing quality. Results after two years indicate that linseed and camelina were able to limit protein content. For best land-use efficiency of malting barley production intercropping with linseed showed best results. Mixed intercropping can help to promote internal efficiency loops and is therefore a promising sustainable intensification strategy for more resilient future crop production under changing climate conditions.
In dieser Abschlussarbeit wird ein mehrstufiges Konzept zur Erfassung des baulichen Zustandes von Rückhalteeinrichtungen aus unbeschichtetem Beton entwickelt. Speziell betrachtet werden Anlagen zum Lagern, Abfüllen, Umschlagen, Herstellen, Behandeln und Verwenden von wassergefährdenden Stoffen.
Im Stand der Technik wird ein Überblick über die zusätzlichen Anforderungen aus Bauordnungs- und Wasserrecht zusammengestellt. Diese Anforderungen werden innerhalb des Konzeptes berücksichtigt. Im Unterschied zu herkömmlichen Betonbauteilen muss bei flüssigkeitsundurchlässigen Bauteilen neben der Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und der Dauerhaftigkeit auch die Flüssigkeitsundurchlässigkeit berücksichtigt werden. Nach § 62, Absatz 1, WHG muss sichergestellt werden, dass eine nachteilige Veränderung der Eigenschaften der Gewässer nicht zu besorgen ist. Dieser Besorgnisgrundsatz wird durch Verordnungen, Richtlinien und Normen konkretisiert.
Der Grundgedanke des mehrstufigen Konzeptes ist die vorangehende Betrachtung des baulichen Gesamtzustandes und dessen Schnellerfassung. Auf Basis dieser Erfassung soll darüber entschieden werden, ob die Flüssigkeitsundurchlässigkeit aus technischer, wirtschaftlicher und kosmetischer Sicht durch Einzelinstandsetzungen oder durch das Aufbringen eines Ersatzsystems wiederhergestellt werden soll. Durch Instrumente, welche den einzelnen Stufen zugeordnet werden, soll die Erfassung standardisiert, systematisiert und vereinfacht werden.
Animal husbandry methods also play an important role in public discussion, as animal welfare is often valued in society by visual perceptions. In this context, there is often an idealized idea of livestock husbandry and nutrition, which is staged by ideal-typical images. In the minds of many citizens, nature-loving images trigger a positive imagination that results from the longings of urban living conditions. Media and stakeholder analyses indicate that the use of straw in livestock husbandry and nutrition also has a positive impact on the welfare of livestock. According to this, straw is preferred by the public for more animal welfare.
But what is not considered is the fact that the straw must be of impeccable hygienic quality. Fungal infestation and the formation of mycotoxins in straw can cause diseases in livestock with consequences for animal welfare.
The first evaluation of a perfect straw quality also takes place in science through sensory tests, i.e. through smell, grip, colour and impurities. Only in the case of abnormalities in the sensory tests are further examinations indicated, such as microbiological examination procedures.
The hygienic properties of straw were examined on the basis of these assessment criteria. In addition to the microbiological-hygienic tests, the sensors of the straw were also tested.
The results show that there are no abnormalities in the sensory examination of the hygiene status. This was to observe an impeccable hygiene status.
However, the microbiological-hygienic investigations showed that the straw had microbiological as well as mycotoxin loads above the orientation values. This can have negative health effects, such as diseases for farm animals.
The scientific results led to the conclusion: The public discussion about animal welfare, which is often conducted primarily on the basis of visual impressions, could gain in scientific resilience if it includes objective results such as microbiological analyses in addition to images in order to evaluate animal welfare in livestock farming
Renaturierungsökologie
(2019)