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Temperature-dependent ranges of coexistence in a model of a two-prey-one-predator microbial food web
(2012)
The objective of our study was to analyze the effects of temperature on the population dynamics of a three-species food web consisting of two prey bacteria (Pedobacter sp. and Acinetobacter johnsonii) and a protozoan predator (Tetrahymena pyriformis) as model organisms. We assessed the effects of temperature on the growth rates of all three species with the objective of developing a model with four differential equations based on the experimental data. The following hypotheses were tested at a theoretical level: Firstly, temperature changes can affect the dynamic behavior of a system by temperature-dependent parameters and interactions and secondly, food web response to temperature cannot be derived from the single species temperature response. The main outcome of the study is that temperature changes affect the parameter range where coexistence is possible within all three species. This has significant consequences on our ideas regarding the evaluation of effects of global warming.
Der Verein Deutscher Ingenieure e.V. (VDI) ist ein gemeinnütziger, wirtschaftlich und politisch unabhängiger, technisch-wissenschaftlicher Verein von Ingenieuren und Naturwissenschaftlern. Mit über 137 000 persönlich zugeordneten Mitgliedern ist er eine der größten Ingenieur-Vereinigungen Europas und gilt in Deutschland als führender Sprecher der Technik und der Ingenieure. 1856 gegründet, hat er viele für die Technik wesentliche Entwicklungen in Gang gesetzt, so im Bereich der technischen Überwachung, der technischen Regelsetzung und Normung, der Arbeitsstudien, im gewerblichen Rechtsschutz und im Patentwesen. Seit seiner Gründung sieht es der VDI als seine Aufgabe, "das Zusammenwirken aller geistiger Kräfte der Technik im Bewusstsein ethischer Verantwortung zu fördern" und die Lebensmöglichkeiten aller Menschen durch Entwicklung und sinnvoller Anwendung technischer Mittel zu verbessern.
Often, detailed simulations of heat conduction in complicated, porous media have large runtimes. Then homogenization is a powerful tool to speed up the calculations by preserving accurate solutions at the same time. Unfortunately real structures are generally non-periodic, which requires unpractical, complicated homogenization techniques. We demonstrate in this paper, that the application of simple, periodic techniques to realistic media, that are just close to periodic, gives accurate, approximative solutions. In order to obtain effective parameters for the homogenized heat equation, we have to solve a so called “cell problem”. In contrast to periodic structures it is not trivial to determine a suitable unit cell, which represents a non-periodic media. To overcome this problem, we give a rule of thumb on how to choose a good cell. Finally we demonstrate the efficiency of our method for virtually generated foams as well as real foams and compare these results to periodic structures.
Partikelmesstechnik
(2012)
Der Schutz von Produkten vor der Kontamination durch Partikel gilt als eine zentrale Aufgabe der Reinraumtechnik. Da es dabei um Kontaminationseffekte weit unterhalb der visuellen Wahrnehmbarkeit geht, braucht es leistungsfähige Verfahren, um die Messgröße „Partikelkontamination“ über den gesamten Bereich, den Anwender fordern, präzise zu bestimmen. Neben der Partikelhäufigkeit ist dabei die Größe der Partikel, die sowohl das Transportverhalten wie auch die mögliche Wirkung auf das Produkt beeinflusst, von entscheidender Bedeutung. Ferner kann es für die Ermittlung von Kontaminationsquellen von Interesse sein, die Form und die chemische Natur der Partikel zu bestimmen (z. B. textile Fasern, Metallabrieb, flüssige Tröpfchen). Die Partikelhäufigkeit wird üblicherweise als Konzentration, d. h. bezogen auf das analysierte Gasvolumen angegeben. Bei den in reinen Technologien üblichen niedrigen Konzentrationen dient als Häufigkeitsmaß die Partikelanzahlkonzentration, also die Partikelanzahl pro Volumeneinheit des Trägermediums.