TY - THES A1 - Schieffer, Andre T1 - Studies on diversity and coexistence in an experimental microbial community N2 - Biodiversity and the coexistence of species have puzzled and fascinated biologists since decades and is a hotspot in todays’ natural sciences. Preserving this biodiversity is a great challenge as habitats and environments underlying tremendous changes like climate change and the loss of natural habitats, which are mainly due to anthropogenic influences. The coexistence of numerous species even in homogeneous environments is a stunning feature of natural communities and has been summarized under the term ‘paradox of plankton’. Up to now, there are several mechanisms discussed, which may contribute to local and global diversity of organisms. Several interspecific trade offs have been identified maintaining the coexistence of species like their abilities regarding competition and predator avoidance, their capability to disperse in space and time, and their ability to exploit variable resources. Further, micro-evolutionary dynamics supporting the coexistence of species have been added to our knowledge, and deriving from theoretical deterministic models, non-linear dynamics which describe the temporal fluctuation of abundances of organisms. Whereas competition and predation seem to be clue structural elements within interacting organisms, the intrinsic dynamic behavior – by means of temporal changes in abundance - plays an important role regarding coexistence within a community. The present work sheds light on different factors affecting the coexistence of species using experimental microbial model systems consisting of a bacterivorous ciliate as the predator and two bacteria strains as prey organism. Additionally, another experimental setup consisting of two up to five bacteria species competing for one limiting resource was investigated. Highly controllable chemostat systems were established to exclude extrinsic disturbances. According to theoretical analyses I was able to show - experimentally and theoretically - that phenotypic plasticity of one species within a microbial one-predator-two-prey food web enlarges the range of possible coexistence of all species under different dynamic conditions, compared to a food web without phenotypic plasticity. This was accompanied by non-linear (chaotic) population dynamics within all experimental systems showing phenotypic plasticity. The experiments on the interplay of competition, predation and invasion showed that all aspects have an influence on species coexistence. Under undisturbed controlled conditions all aspects were analyzed in detail and in combination. Populations showed oscillations which were shown by quasi-chaotic attractors in phase space diagrams. Competition experiments with two up to five bacteria species competing for one limiting resource showed that all organisms were able to coexist which was mediated by species oscillations entering a regime of chaos. Besides that fact it was found, that the productivity (biomass) as well as the total cell numbers – under the same nutrition supply – increased by an increasing number of species in the experimental systems. Up to now, the occurrence of non-linear dynamics in well controlled experimental studies has been recognized several times and this phenomenon seemed to be more common in natural systems than generally assumed. N2 - Biodiversität und die Koexistenz von Arten fasziniert und verblüfft Biologen seit Jahr-zehnten und stellen einen Schwerpunkt in der heutigen Umweltforschung dar. Der Schutz und die Konservierung dieser Mannigfaltigkeit stellen eine große Herausfor-derung dar, da die natürlichen Lebensräume sowie die Umwelt enormen Verände-rungen unterworfen sind, welche meist in einem anthropogenen Ursprung wurzeln. Die Koexistenz vieler Arten, auch in relativ homogenen Habitaten ist ein faszinieren-des Charakteristikum natürlicher Lebensgemeinschaften und wird als ‚Paradox des Planktons‘ bezeichnet. Gegenwärtig werden diverse Ursachen diskutiert, welche vermutlich zur lokalen und globalen Diversität von Organismen beitragen. Einige die-ser möglichen Ursachen, die zur Aufrechterhaltung der Koexistenz der Arten beitra-gen, wurden identifiziert: Das Vermögen der Konkurrenz- und Prädationsvermeidung, die Fähigkeit räumlicher sowie zeitlicher Verteilung, sowie das Vermögen variable Ressourcen zu nutzen. Des Weiteren wurden mikro-evolutionäre Phänomene und Dynamiken identifiziert, sowie, von theoretischen deterministischen Modellen ausge-hend, nichtlineare Dynamiken, welche die zeitlichen Schwankungen der Abundanzen von Organismen beschreiben. Diese Aspekte stellen die Schlüsselkomponenten zwi-schen interagierenden Organismen dar, wobei das intrinsiche, nicht lineare dynami-sche Verhalten in Form von zeitlichen Veränderungen in Abundanzen eine zusätzli-che entscheidende Rolle bezüglich der Koexistenz von Arten spielen kann. Einige dieser Aspekte wurden in der vorliegenden Arbeit untersucht. In Anlehnung an theoretische Analysen konnte experimentell sowie theoretisch gezeigt werden, dass phänotypische Plastizität in einer Bakterienart in einem mikrobiellen Ein-Räuber-zwei-Beute-Nahrungsgewebe den Bereich der möglichen Koexistenz unter sich än-dernden experimentellen Bedingungen (Änderungen der Durchflussraten der Chemostate) – im direkten Vergleich zu einem experimentellen Nahrungsgewebe ohne phänotypische Plastizität – erweitern kann. Dies wurde begleitet durch nicht lineare Abundanzschwankungen in den Populationen aller untersuchten Versuchs-ansätze. In weiteren Untersuchungen wurde das Zusammenspiel von Konkurrenz, Prädation und Invasion in einer experimentellen mikrobiellen Gemeinschaft untersucht. Unter kontrollierten Bedingungen konnten diese Aspekte detailliert untersucht werden und es konnten Aufschlüsse darüber gewonnen werden, welche Reaktionen (Interaktionen) innerhalb der untersuchten Gemeinschaften stattfinden. Im Versuchsverlauf wurden Veränderungen in den Abundanzen sowie chaotische Schwankungen der Zellzahlen festgestellt. In Konkurrenzexperimenten von zwei bis zu fünf um eine limitierende Ressource konkurrierende Bakterienarten konnte gezeigt werden, dass alle Arten – vermittelt durch chaotische Abundanzschwankungen – nebeneinander koexistieren konnten. Begleitend dazu wurde herausgefunden, dass die Produktivität (Biomasse) sowie die Gesamtzellzahl bei gleicher Nahrungsverfügbarkeit der experimentellen Systeme mit steigender Artenzahl zunehmen. Gegenwärtig ist das Auftreten von Chaos in gut kontrollierten experimentellen Studien vereinzelt beobachtet worden, wobei dieses Phänomen jedoch häufiger in der Natur aufzutreten scheint als generell vermutet. Y1 - 2012 N1 - Köln, Univ., Diss., 2012 ER - TY - THES A1 - Hellmanns, Mark T1 - Qualitätssicherung von handgeführten Applikationsprozessen durch Nachverfolgung der Handhabungseinheit. (Fortschrittsberichte aus der Produktionstechnik ; 1) Y1 - 2012 SN - 978-3-8440-1379-5 N1 - Zugl.: Kassel, Univ., Diss., 2012 PB - Aachen CY - Shaker ER - TY - THES A1 - Bragard, Michael T1 - The integrated emitter turn-off thyristor : an innovative MOS-gated high-power device. - (Aachener Beiträge des ISEA ; 62) N2 - This thesis introduces the Integrated Emitter Turn-Off (IETO) Thyristor as a new high-power device. Known state-of-the-art research activities like the Dual GCT, the ETO thyristor and the ICT were presented and critically reviewed. A comparison with commercialized solutions identifies the pros and cons of each type of device family. Based on this analysis, the IETO structure is proposed, covering most benefits of each device class. In particular the combination of a MOS-assisted turn-off with a thyristor-based device allows a voltage-controlled MOS switching and the low on-state voltage of the thyristors. The following synthesis of an IETO device stands on a three-dimensional field of optimization spanned by electric, mechanical and thermal aspects. From an electric point of view, the lowest possible parasitic inductance and resistance within the commutation path are optimization criteria. The mechanical construction has to withstand the required contact pressure of multiple kilo Newtons. Finally, thermal borders limit the maximum average current of the device. FEM simulations covering these three aspects are performed for several design proposals. An IETO prototype is constructed and measurements on various test benches attest thermal, mechanical and electric performance. A local decoupling of the external driver stage and the presspack housing is presented by a cable connection. This separation enables a thermal and mechanical independence, which is advantageous in terms of vibrations and thermal cycles including increased reliability. The electric pulse performance of the prototype device is a factor of 3.1 above today''s solutions. In single-pulse measurements, a current up to 1600 A was successfully turned off at 115°C with an active silicon area of 823 mm². One reason for this increased turn-off capability is the extremely low-inductive construction. Additional functionality of the IETO thyristor like over-current self-protection and defined short-circuit failure state are successfully verified. Y1 - 2012 SN - 978-3-8440-1152-4 N1 - Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2012 PB - Shaker CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Oflaz, Hakan T1 - Entwicklung eines Prototypen zur Prognose von Frühgeburten : ein biomedizintechnischer Ansatz Y1 - 2012 U6 - http://dx.doi.org/10.4126/38m-004639208 N1 - Köln, Univ., Diss., 2012 PB - Deutsche Zentralbibliothek für Medizin CY - Köln ER - TY - THES A1 - Kurulgan Demirci, Eylem T1 - The effect of rhAPC on contractile tension : an in-vitro sepsis model of cardiomyocytes and endothelial cells T1 - Der Effekt von rhAPC auf die zelluläre Kontraktionskraft : ein In-vitro-Sepsismodell für Kardiomyozyten und Endothelzellen Y1 - 2012 N1 - Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2012 ER - TY - THES A1 - Büdenbender, Martin T1 - Entflechtungskonzepte für Stromübertragungsnetze : ein ökonomischer Vergleich T2 - Münstersche Schriften zur Kooperation ; Bd. 101 N2 - Netzsektoren und deren adäquate Regulierung sind ein sehr relevantes und aktuelles Thema. Dies gilt sowohl für die ökonomische Theorie, die sich sehr intensiv damit auseinandersetzt und in den letzten Jahrzehnten zahlreiche neue Erkenntnisse gewonnen hat. Es gilt ebenso für die Politik, in der Regulierungsfragen kontrovers diskutiert werden und dies nicht nur unter ökonomischen Gesichtspunkten. Es gilt selbstverständlich für die regulierten Unternehmen selbst, deren Tätigkeit durch die staatlichen Regulierungsvorgaben markant beeinflusst wird. Nicht nur die konkreten Inhalte der Regulierungsregime sowie die verbleibenden Freiheitsgrade in der Ausgestaltung sind von Bedeutung, sondern ebenso die Umsetzung durch die Regulierungsbehörden. All dies gilt für den Strommarkt und seinen regulatorischen Hintergrund in besonderer Weise. Die Entflechtung der Stromübertragungsnetze von der Stromproduktion und damit die Vorgaben für die Organisation der Wertschöpfungsketten in den Elektrizitätsunternehmen sind seit dem Beginn des europäischen Liberalisierungsprozesses der Strommärkte ein wichtiges und kontrovers diskutiertes Regulierungselement. Den Fokus bildet das vertikale Unbundling, das letztlich die Diskriminierung von Wettbewerbern durch Anbieter mit aggregierten Wertschöpfungsketten verhindern soll, indem diese gezwungen werden, ihren "Netzteil" anders zu organisieren oder zu verkaufen. Den Mitgliedsstaaten blieben Freiräume in der Ausgestaltung, die in Deutschland erst vor kurzem konkretisiert wurden, und die für die regulierten Unternehmen die Nutzung eines Wahlrechts beinhalten. Der wirtschaftspolitischen folgt nun eine unternehmerische Abwägungsentscheidung. KW - Energiewirtschaft KW - Ownership Unbundling KW - Übertragungsnetz KW - Stromnetz KW - 3. EU Legislativpaket Y1 - 2012 SN - 978-3-8440-1460-0 N1 - Zugl.: Münster (Westfalen), Univ., Diss., 2012 Inhaltsverzeichnis: https://d-nb.info/1027395791/04 PB - Shaker CY - Düren ER -