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Energy transition strategies in Germany have led to an expansion of energy crop cultivation in landscape, with silage maize as most valuable feedstock. The changes in the traditional cropping systems, with increasing shares of maize, raised concerns about the sustainability of agricultural feedstock production regarding threats to soil health. However, spatially explicit data about silage maize cultivation are missing; thus, implications for soil cannot be estimated in a precise way. With this study, we firstly aimed to track the fields cultivated with maize based on remote sensing data. Secondly, available soil data were target-specifically processed to determine the site-specific vulnerability of the soils for erosion and compaction. The generated, spatially-explicit data served as basis for a differentiated analysis of the development of the agricultural biogas sector, associated maize cultivation and its implications for soil health. In the study area, located in a low mountain range region in Western Germany, the number and capacity of biogas producing units increased by 25 installations and 10,163 kW from 2009 to 2016. The remote sensing-based classification approach showed that the maize cultivation area was expanded by 16% from 7305 to 8447 hectares. Thus, maize cultivation accounted for about 20% of the arable land use; however, with distinct local differences. Significant shares of about 30% of the maize cultivation was done on fields that show at least high potentials for soil erosion exceeding 25 t soil ha−1 a−1. Furthermore, about 10% of the maize cultivation was done on fields that pedogenetically show an elevated risk for soil compaction. In order to reach more sustainable cultivation systems of feedstock for anaerobic digestion, changes in cultivated crops and management strategies are urgently required, particularly against first signs of climate change. The presented approach can regionally be modified in order to develop site-adapted, sustainable bioenergy cropping systems.
Perennial energy crops (PECs) are increasingly used as feedstock to produce energy in an environmental friendly way. Compared to traditional conversion strategies like thermal use, sophisticated technologies such as biomethanation defined different re-quirements of the feedstock. Whereas the first concept relies on dry, woody mate-rial, biomethanation requires a moist feedstock. Thus, over time, the spectrum of species used as PECs has widened. Moreover, harvest dates were adjusted to pro-vide the feedstock at suitable moisture contents. It is well known that perennial, lignocellulose- based energy crops, compared to annual, sugar- and starch- based ones, offer ecological advantages such as, inter alia, improving biodiversity in landscape, protecting soil against erosion, and protecting groundwater from nutrient inputs. However, one of the main arguments for PEC cultivation was their undemanding nature concerning external inputs. With respect to the broader spectrum of PEC spe-cies and changed harvest dates, the question arises whether the concept of PECs being low- input energy crops is still valid. This also implies the question of suitable grow-ing conditions and sustainable management. The aims of this opinion paper were to classify different PECs according to their life- form strategy, compare nutrient exports when harvested in different maturation stages, and to discuss the results in the context of sustainable PEC cultivation on marginal land. This study revealed that nutrient exports with yield biomass of PECs harvested in green state are in the same range than those of annual energy crops and therewith several times higher than those of PECs harvested in brown state or of woody short rotation coppices. Thus, PECs can-not universally be claimed as low- input energy crops. These results also imply the consequences of cultivation of PECs on marginal land. Finally, the question has to be raised whether the term PECs should prospectively be better specified in written and spoken words.
Natural hazards are diverse and uneven in time and space, therefore, understanding its complexity is key to save human lives and conserve natural ecosystems. Reducing the outputs obtained after each modelling analysis is key to present the results for stakeholders, land managers and policymakers. So, the main goal of this survey was to present a method to synthesize three natural hazards in one multi-hazard map and its evaluation for hazard management and land use planning. To test this methodology, we took as study area the Gorganrood Watershed, located in the Golestan Province (Iran). First, an inventory map of three different types of hazards including flood, landslides, and gullies was prepared using field surveys and different official reports. To generate the susceptibility maps, a total of 17 geo-environmental factors were selected as predictors using the MaxEnt (Maximum Entropy) machine learning technique. The accuracy of the predictive models was evaluated by drawing receiver operating characteristic-ROC curves and calculating the area under the ROC curve-AUCROC. The MaxEnt model not only implemented superbly in the degree of fitting, but also obtained significant results in predictive performance. Variables importance of the three studied types of hazards showed that river density, distance from streams, and elevation were the most important factors for flood, respectively. Lithological units, elevation, and annual mean rainfall were relevant for detecting landslides. On the other hand, annual mean rainfall, elevation, and lithological units were used for gully erosion mapping in this study area. Finally, by combining the flood, landslides, and gully erosion susceptibility maps, an integrated multi-hazard map was created. The results demonstrated that 60% of the area is subjected to hazards, reaching a proportion of landslides up to 21.2% in the whole territory. We conclude that using this type of multi-hazard map may be a useful tool for local administrators to identify areas susceptible to hazards at large scales as we demonstrated in this research.
In vielen Branchen und vor allem in großen Unternehmen gehört eine Unterstützung von Geschäftsprozessen durch Workflow-Management-Systeme zum gelebten Alltag. Im Zentrum steht dabei die Steuerung kontrollflussorientierter Abläufe, während Prozesse mit einem Schwerpunkt auf Daten, Informationen und Wissen meist außen vor bleiben. Solche wissensintensive Prozesse (engl.: knowledge intensive processes) (KiPs) sind Untersuchungsgegenstand in vielen aktuellen Studien, welche ein derzeit aktives Forschungsgebiet formen.
Im Vordergrund solcher KiPs steht dabei das durch die mitwirkenden Personen eingebrachte Wissen, welches in einem wesentlichen Maß die Prozessausführung beeinflusst, hierdurch jedoch die Bearbeitung komplexer und meist hoch volatiler Prozesse ermöglicht. Hierbei handelt es sich zumeist um entscheidungsintensive Prozesse, Prozesse zur Wissensakquisition oder Prozesse, die zu einer Vielzahl unterschiedlicher Prozessabläufe führen können.
Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Ansatz entwickelt und vorgestellt, der sich der Modellierung, Visualisierung und Ausführung wissensintensiver Prozesse unter Verwendung Semantischer Technologien widmet. Hierzu werden als die zentralen Anforderungen zur Ausführung von KiPs Flexibilität, Adaptivität und Zielorientierung definiert. Daran anknüpfend werden drei zentrale Grundprinzipien der Prozessmodellierung identifiziert, welche in der ersten Forschungsfrage aufgegriffen werden: „Können die drei Grundprinzipien in einem einheitlichen datenzentrierten, deklarativen, semantischen Ansatz (welcher mit ODD-BP bezeichnet wird) kombiniert werden und können damit die zentralen Anforderungen von KiPs erfüllt werden?”
Die Grundlage für ODD-BP bildet ein Metamodell, welches als Sprachkonstrukt fungiert und die Definition der angestrebten Prozessmodelle erlaubt. Darauf aufbauend wird mit Hilfe von Inferenzierungsregeln ein Verfahren entwickelt, welches das Schlussfolgern von Prozesszuständen ermöglicht und somit eine klassische Workflow-Engine überflüssig macht. Zudem wird eine Methodik eingeführt, die für jede in einem Prozess mitwirkende Person eine maßgeschneiderte, adaptive Prozessvisualisierung ermöglicht, um neben dem Freiheitsgrad der Flexibilität auch eine fundierte Prozessunterstützung bei der Ausführung von KiPs leisten zu können. All dies erfolgt innerhalb einer einheitlichen Wissensbasis, die zum einen die Grundlage für eine vollständige semantische Prozessmodellierung bildet und zum anderen die Möglichkeit zur Integration von Expertenwissen eröffnet. Dieses Expertenwissen kann einen expliziten Beitrag bei der Ausführung wissensintensiver Prozesse leisten und somit die Kollaboration von Mensch und Maschine durch Technologien der symbolischen KI ermöglichen. Die zweite Forschungsfrage greift diesen Aspekt auf: „Kann in dem ODD-BP Ansatz ontologisches Wissen so integriert werden, dass dieses in einer Prozessausführung einen Beitrag leistet?”
Das Metamodell sowie die entwickelten Methoden und Verfahren werden in einem prototypischen, generischen System realisiert, welches grundsätzlich für alle Anwendungsgebiete mit KiPs geeignet ist. Zur Validierung des ODD-BP Ansatzes erfolgt eine Ausrichtung auf den Anwendungsfall einer Notrufabfrage aus dem Leitstellenumfeld. Im Zuge der Evaluation wird gezeigt, wie dieser wissensintensive Ablauf von einer flexiblen, adaptiven und zielorientierten Prozessausführung profitiert. Darüber hinaus wird medizinisches Expertenwissen in den Prozessablauf integriert und es wird nachgewiesen, wie dieses zu verbesserten Prozessergebnissen beiträgt.
Wissensintensive Prozesse stellen Unternehmen und Organisationen in allen Branchen und Anwendungsfällen derzeit vor große Herausforderungen und die Wissenschaft und Forschung widmet sich der Suche nach praxistauglichen Lösungen. Diese Arbeit präsentiert mit ODD-BP einen vielversprechenden Ansatz, indem die Möglichkeiten Semantischer Technologien dazu genutzt werden, eine eng verzahnte Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine bei der Ausführung von KiPs zu ermöglichen. Die zur Evaluation fokussierte Notrufabfrage innerhalb von Leitstellen stellt zudem einen höchst relevanten Anwendungsfall dar, da in einem akuten Notfall in kürzester Zeit Entscheidungen getroffen werden müssen, um weitreichenden Schaden abwenden und Leben retten zu können. Durch die Berücksichtigung umfassender Datenmengen und das Ausnutzen verfügbaren Expertenwissens kann so eine schnelle Lagebewertung mit Hilfe der maschinellen Unterstützung erreicht und der Mensch beim Treffen von richtigen Entscheidungen unterstützt werden.
The present work explores how theories of motivation can be used to enhance video game research. Currently, Flow-Theory and Self-Determination Theory are the most common approaches in the field of Human-Computer Interaction. The dissertation provides an in-depth look into Motive Disposition Theory and how to utilize it to explain interindividual differences in motivation. Different players have different preferences and make different choices when playing games, and not every player experiences the same outcomes when playing the same game. I provide a short overview of the current state of the research on motivation to play video games. Next, Motive Disposition Theory is applied in the context of digital games in four different research papers, featuring seven studies, totaling 1197 participants. The constructs of explicit and implicit motives are explained in detail while focusing on the two social motives (i.e., affiliation and power). As dependent variables, behaviour, preferences, choices, and experiences are used in different game environments (i.e., Minecraft, League of Legends, and Pokémon). The four papers are followed by a general discussion about the seven studies and Motive Disposition Theory in general. Finally, a short overview is provided about other theories of motivation and how they could be used to further our understanding of the motivation to play digital games in the future. This thesis proposes that 1) Motive Disposition Theory represents a valuable approach to understand individual motivations within the context of digital games; 2) there is a variety of motivational theories that can and should be utilized by researchers in the field of Human-Computer Interaction to broaden the currently one-sided perspective on human motivation; 3) researchers should aim to align their choice of motivational theory with their research goals by choosing the theory that best describes the phenomenon in question and by carefully adjusting each study design to the theoretical assumptions of that theory.
Der vorliegende Bericht gibt einen Überblick zu den wichtigsten Faktoren, welche durch ihre Interaktionen die Vulnerabilität des Weinbaus an der Mittelmosel vor dem Hintergrund des Klimawandels bestimmen. Hierbei steht die im Projekt Mosel-AdapTiV kooperierende Kommune Traben-Trarbach exemplarisch für eine Vielzahl von Weinbauorten im Untersuchungsgebiet. Neben den direkten klimawandelinduzierten Auswirkungen im Weinbau wird ein besonderer Fokus auf den regionalspezifischen Kontext der Mittelmosel gelegt. Die sich aus dieser Betrachtung ergebenden sozioökonomischen, politisch-administrativen und kulturellen Faktoren der „kontextuellen Vulnerabilität“ werden identifiziert und hinsichtlich ihrer Wirkung auf Problembewusstsein, regionale Anpassungskapazitäten und konkretes Anpassungshandeln bewertet.
Die vorliegende Analyse kontextueller Vulnerabilität des Weinbausektors an der Mittelmosel zeigt, dass trotz eines ausgeprägten Problembewusstseins gegenüber Klimawandelfolgen eine Vielzahl regionalspezifischer Faktoren die Anpassungskapazitäten der Akteur*innen begrenzen. Als konkrete Faktoren sind die traditionellen Betriebsformen vor dem Hintergrund des fortschreitenden Strukturwandels, eine stetige Erweiterung des Aufgabenspektrums der Winzer*innen, die Abhängigkeit von Riesling als regionale Leitsorte sowie die fehlende finanzielle Ausstattung der Kommunen, die Möglichkeiten für eine transformative Anpassungspolitik eingrenzen zu nennen. Aus dem Zusammenspiel dieser unterschiedlichen Faktoren ergeben sich nur gering ausgeprägte kommunale und lokale Anpassungskapazitäten.
Empirisch basiert der Bericht auf einer Auswertung relevanter Literatur, verschiedener Datenquellen sowie mehreren qualitativen Interviews mit Akteur*innen vor Ort. Ebenfalls baut er auf den Ergebnissen eines Lehrforschungsprojekts der Universität Trier aus den Jahren 2016/17 auf (Bruns, 2020).
Die Dissertation weist nach, dass der Gerichtshof der Europäischen Union (im Folgenden: EuGH) das mitgliedstaatliche Ausgestaltungsermessen bei der Umsetzung von Richtlinien i. S. d. Art. 288 Abs. 3 AEUV, die weitreichendste Form richtlinieninhaltlich vorgesehener Umsetzungsspielräume der Mitgliedstaaten, in unterschiedlicher Art und Weise beschränkt und dabei teilweise gegen Vorgaben des primären Unionsrechts verstößt. Soweit Rechtsverstöße festgestellt werden, macht die Dissertation weiterführend Vorschläge für eine Korrektur der betroffenen unionsgerichtlichen Begrenzungsansätze im Hinblick auf das mitgliedstaatliche Ausgestaltungsermessen bei der Richtlinienumsetzung. Hierzu geht die Dissertation wie folgt vor: Ausgehend von vier in der Einleitung (Kapitel 1) aufgeworfenen Forschungsleitfragen stellt die Dissertation in Kapitel 2 die untersuchungsrelevanten unionsrechtlichen Grundlagen der Rechtsaktsform der Richtlinie dar. Dabei wird insbesondere auf die unionsvertragliche Verteilung der Kompetenzen zwischen der EU und ihren Mitgliedstaaten bei der kooperativ-zweistufigen Richtlinienrechtsetzung eingegangen und eine restriktive Auslegung des Terminus‘ „Ziel“ i. S. d. Art. 288 Abs. 3 AEUV entwickelt (sog. kompetenzinhaltsbestimmender modifiziert-enger Zielbegriff). In Kapitel 3 arbeitet die Dissertation die in der Richtlinienpraxis vorkommenden Grundformen richtlinieninhaltlich vorgesehener mitgliedstaatlicher Entscheidungsbefugnisse bei der Richtlinienumsetzung heraus und bestimmt das Ausgestaltungsermessen begrifflich als die weitreichendste Form mitgliedstaatlicher Umsetzungsspielräume. Kapitel 4 widmet sich zunächst der Ermittlung der Ansätze des EuGH zur Begrenzung des mitgliedstaatlichen Ausgestaltungsermessens. Dabei wird deutlich, dass das Unionsgericht durch seine Rechtsprechung nicht nur die Entstehung mitgliedstaatlichen Ausgestaltungsermessens begrenzt. Eine exemplarische Analyse der EuGH-Rechtsprechung zu Art. 4 Abs. 2 UAbs. 1 S. 1 und S. 2 lit. b der UVP-Richtlinie 2011/92/EU und seiner Vorgängernormen zeigt vielmehr, dass und wie der EuGH auch den Umfang des nach dem auslegungserheblichen Wortlaut einer Richtlinie bestehenden mitgliedstaatlichen Ausgestaltungsermessens begrenzt. Die hiernach ermittelten Begrenzungsansätze werden sodann einer rechtlichen Bewertung im Hinblick auf die Vorgaben des primären Unionsrechts einschließlich des in Kapitel 2 entwickelten restriktiven Zielbegriffs i. S. d. Art. 288 Abs. 3 AEUV unterzogen. Da einzelne Begrenzungsansätze des EuGH sich mit dem primären Unionsrecht als nicht vereinbar erweisen, werden insoweit schließlich Vorschläge für eine unionsrechtskonforme Korrektur dieser Rechtsprechung gemacht. Die Zusammenfassung der Forschungsergebnisse in Form einer thesenartigen Beantwortung der in der Einleitung aufgeworfenen vier Forschungsleitfragen findet sich in Kapitel 5.
Demokratietage oder Projektwochen bieten eine gute Gelegenheit, Makromethoden politischer Bildung zu erproben. Im simulativen Handeln können politische Prozesse aus der Akteursperspektive erlebt werden. Einen bemerkenswerten Ansatz eines derart praktischen Demokratie-Lernens bietet „Schule als Staat“.
Les Journées de la démocratie ou les semaines thématiques consacrées à un projet offrent une bonne occasion d’essayer des macro-méthodes d’éducation à la citoyenneté. Dans l’action simulée, les processus politiques peuvent être vécus du point de vue d’un acteur. Une approche remarquable de ce type d’apprentissage pratique de la démocratie est proposée par « Schule als Staat » (l’École en tant qu’État).
Die vorliegende Arbeit untersucht erstmals systematisch die Intonation des Luxemburgischen, mit dem Ziel, ein Inventar der gängigsten Intonationskonturen sowie deren Funktion zu erstellen und damit Vergleiche mit Intonationssystemen anderer Sprachen zu ermöglichen. Datengrundlage für diese formale sowie funktionale Analyse bildet sowohl geskriptetes als auch ungeskriptetes Sprachmaterial von zwölf luxemburgischen Muttersprachlern in monologischer und dialogischer Form. Insgesamt können sechs verschiedene Konturen ermittelt werden, wobei vier davon in mehr als einer Funktion vorkommen. Auf diesem Ergebnis basierend werden die Unterschiede bzw. Ähnlichkeiten zu den Intonationssystemen der beiden weiteren Landessprachen in Luxemburg – Deutsch und Französisch – erarbeitet. Die kontrastive Analyse zeigt, dass sich beide Systeme substanziell von dem des Luxemburgischen unterscheiden, auch wenn die Unterschiede zum Deutschen aufgrund ähnlicherer prosodischer Strukturen leichter zu vergleichen und damit eindeutiger sind. In einem weiteren Schritt wird der Transfer luxemburgischer Strukturen in die beiden Fremdsprachen untersucht, um mögliche Interferenzen aufzeigen zu können. Die Ergebnisse zeigen, dass die Sprecher häufig muttersprachliche Konturen in die Fremdsprachen importieren.