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Persönliche Erinnerungen zur Vorgeschichte der Universität Frankfurt a. M. : zum 18. Oktober 1914
(1915)
In diesem Beitrag wird ein hochschuldidaktisches Konzept zur Förderung des reflektierten Umgangs mit Heterogenität im schulischen Kontext unter Verwendung digitaler Lerneinheiten vorgestellt. Im Projekt "Level – Lehrkräftebildung vernetzt entwickeln" (Qualitätsoffensive Lehrerbildung BMBF, Goethe-Universität Frankfurt) wurden in den Bildungswissenschaften digitale Lerneinheiten zu den Heterogenitätsdimensionen "Geschlecht", "kultureller Hintergrund", "sozio-ökonomischer Hintergrund", "kognitiv-motivationale Lernvor-aussetzungen" und "Behinderung" konzipiert und in der universitären Lehre erprobt. Die Auswahl der erstellten Lerneinheiten begründet sich auf Ergebnissen der PISA-Studien sowie der UN-Behindertenrechtskonvention. Die Lerneinheiten werden in Blended-Learning-Szenarien eingesetzt und zielen auf den Aufbau von Fachwissen und professionellen Überzeugungen sowie Reflexivität. Auf der Grundlage individuellen Vorwissens werden von den Lernenden (videobasierte) Aufgaben bearbeitet, die der Perspektivübernahme und Selbstreflexion im Hinblick auf Kategorisierungen dienen und die Bearbeitung fachwissenschaftlicher Texte und aktueller Studien beinhalten. Arbeitsergebnisse können digital im Peer-Feedback bearbeitet sowie mit einem digitalen Portfolio verbunden werden. Das Onlineformat ermöglicht die fächer- und phasenübergreifende Nutzung durch Dozierende sowie Ausbilder_innen an Studienseminaren. Zusätzlich zu den fünf Lerneinheiten wurden eine einführende Version für Studierende und eine erweiterte Version für Lehrende erstellt, die einen Einblick in Aufbau und Struktur des Formats gibt und als "pädagogischer Doppeldecker" konzipiert ist. Die formative Evaluation mit Lehramtsstudierenden und Ausbilder_innen ergab positive Ergebnisse hinsichtlich der Einsetzbarkeit der Lerneinheiten in der Lehramtsausbildung.
In der vorliegenden Arbeit werden vor allem zwei Themenkomplexe dargestellt: einerseits die Wachstums- und Ausbreitungsstrategie von Polygonum cuspidatum, andererseits seine Vergesellschaftung sowie die phänologische Entwicklung auf gemähten und nicht gemähten Flächen. Besonders konnten die Auswirkungen der Mahd auf den Japanknöterich berücksichtigt werden.
Generative Ausbreitungsstrategie: Eine Kartierung von karpellaten und staminaten Pflanzen im Schwarzwald und der Freiburger Bucht zeigt, daß die karpellaten Pflanzen bei weitem überwiegen; bei einer Fortpflanzung über Samen müssten aber staminate und karpellate Pflanzen etwa im gleichen Verhältnis vorhanden sein. Zudem werden im Freiland nur äußerst selten Keimpflanzen gefunden. Keimexperimente ergaben, daß die Samen von Polygonum cuspidatum unter Gewächshausbedingungen gut keimfähig sind. Aus diesen Ergebnissen folgt, daß eine generative Fortpflanzung und Ausbreitung von Polygonum cuspidatum im Untersuchungsgebiet von untergeordneter Bedeutung ist.
Wachstumsstrategie und vegetative Ausbreitung: Bei der morphologischen Analyse der Rhizome unterscheiden wir drei Typen von Rhizomen: Ausläufer-Rhizome, die dem radialen Wachstum der Polykormone dienen, ältere Rhizome und verdickte Basalteile zur Reservestoffspeicherung. Auf 3 Versuchsflächen wurden die ober- und unterirdischen Teile von Polygonum cuspidatum-Pflanzen abgeerntet. Die Bestimmung der Biomasse ergab Spitzenwerte der Produktion von 25 kg Frischgewicht pro qm. Der Verteilerschlüssel der Assimilate zeigt, daß die Rhizome ca. 2/3, die oberirdischen Pflanzenteile nur ca. 1/3 der Pflanzenbiomasse ausmachen. Bei der vegetativen Ausbreitung lassen sich 2 Strategien unterscheiden: (a.) Die "Unterwanderung" angrenzender Flächen durch Ausläufer; die Wachstumsgeschwindigkeit der Ausläufer liegt hierbei in der Größenordnung von 50 cm pro Jahr. (b.) Die Etablierung neuer Polykormone an von der Mutterpflanze entfernten Orten durch Verschleppung von abgebrochenen Rhizomstücken. Diese können schon ab einer Länge von 1 - 1,5 cm austreiben, sofern sie mindestens einen Knoten besitzen.
Syntaxonomisch können die pflanzensoziologischen Aufnahmen folgenden Gesellschaften zugeordnet werden: Polygonum cuspidatum-Glechometalia-Gesellschaft (nicht gemäht); Polygonum cuspidatum-Glechometalia-Gesellschaft, Arrhenatherum-Form (gemäht); Polygonum cuspidatum-Artemisienea-Gesellschaft (gemäht); und Polygonum cuspidatum-Arrhenatheretalia-Gesellschaft (gemäht).
Eine Mahd des Japanknöterichs über mehrere Jahre hinweg, ist positiv zu bewerten: Einerseits zeigen die phänologischen und pflanzensoziologischen Untersuchungen, daß aus Polygonum cuspidatum-Dominanzbeständen wieder artenreiche Flächen entstehen. Andererseits ist eine starke Abnahme der Masse an Speicherorganen die Folge, welche langfristig auf eine Dezimierung des Knöterichs hoffen lässt.
Der STAR Level-3 Trigger
(2002)
Schwerionen-Collider-Experimente, wie das STAR-Experiment am RHIC (BNL) oder das geplante ALICE-Experiment am LHC (CERN) untersuchen Schwerionenkollisionen bei Schwerpunktsenergien von Wurzel aus SNN = 200 GeV (RHIC), bzw. Wurzel aus sNN = 5, 5 TeV (ALICE). In diesen Kollisionen werden mehrere tausend geladene Teilchen produziert, die in STAR und ALICE in großvolumigen TPCs gemessen werden. Das Datenvolumen erreicht dabei bis zu 10 MB (STAR) und 60 MB (ALICE) pro Ereignis. Aufgrund der hohen Luminosität der Collider könnten die Experimente zentrale Schwerionenkollisionen mit einer Rate bis zu 100 Hz bzw. 200 Hz (ALICE) untersuchen. Die dabei entstehenden Datenraten im Bereich mehrerer GB/s sind mit heutiger Technologie jedoch nicht mehr einfach zu speichern. Deshalb kann nur ein Bruchteil der zur Verfügung stehenden Ereignisse aufgezeichnet werden. Aufgrund der exponentiellen Entwicklung der CPU-Leistung wird es jedoch möglich, die Rekonstruktion von Ereignissen während der Datennahme in Echtzeit durchzuführen. Basierend auf den rekonstruierten Spuren in den Detektoren kann die Entscheidung getroffen werden, ob ein Ereignis gespeichert werden soll. Dies bedeutet, dass die begrenzte Speicherbandbreite gezielt mit Ereignissen, die eine interessierende physikalische Observable beinhalten, angereichert werden kann. Ein solches System zur Ereignisselektion wird als Level-3-Trigger oder allgemeiner als High Level Trigger bezeichnet. Am STAR-Experiment wurde erstmals in einem Schwerionenexperiment solch ein Level-3-Triggersystem aufgebaut. Es besteht aus 432 i960-CPUs, auf speziell gefertigten Receiver Boards für die paralelle Clusterrekonstruktion in der STARTPC. 52 Standard-Computer mit ALPHA- bzw. Pentium-CPUs rekonstruieren die Spuren geladener Teilchen und tre.en eine Triggerentscheidung. Dieses System ermöglicht die Echtzeit-Rekonstruktion zentraler Au-plus-Au-Kollisionen mit anschliessender Analyse durch einen Trigger-Algorithmus mit einer Rate von 40-50 Hz. Die Qualität, die mit dieser schnellen Analyse erreicht wird, kann mit der Qualität der STAR-Offline-Rekonstruktion verglichen werden. Der Level-3-Clusterfinder erreicht in Bezug auf Ortsauflösung und Rekonstruktionseffizienz dieselbe Qualität wie der Offline-Clusterfinder. Der Level-3-Trackfinder erreicht bei Rekonstruktionseffizienz und Impulsauflösung 10-20% schlechtere Werte als der Offline- Trackfinder. Die Anwendung eines Level-3-Triggers besteht in der Messung von seltenen Observablen ("rare Probes"), die ohne eine Anreicherung nicht, oder nur schwer, meßbar wären. In den Jahren 2000 und 2001 wurden erste Triggeranwendungen für das STARLevel- 3-System erprobt. In ultraperipheren Au-plus-Au-Kollisionen wurden po-Kandidaten schon im Jahr 2000 selektiert. Während der Strahlzeit des Jahres 2001 wurde das Level-3-System erstmals zum Triggern in zentralen Au-plus-Au-Kollisionen eingesetzt. Die Triggeralgorithmen beinhalteten einen Õ-Trigger, einen 3He-Trigger und einen Algorithmus zur Anreicherung von Spuren hohen Impulses in der Akzeptanz des RICH-Detektors. Das STAR Level-3-System ist in der Lage zehnmal mehr Ereignisse zu analysieren, als gespeichert werden können. Aufgrund der begrenzten Luminosität des RHIC-Beschleunigers, konnten die Level-3 Trigger erst zum Ende der Strahlzeit eingesetzt werden. Den genannten Algorithmen standen zusätzlich zu den 3 · 10 hoch 6 gespeicherten zentralen Ereignissen, 6 · 10 hoch 5 zentrale Ereignisse zur Analyse zur Verfügung. Mit diesem begrenzten Anreicherungsfaktor von 20% blieb das System hinter seinen Möglichkeiten zurück. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass das STAR Level-3-System in der erwarteten Qualität und Stabilität funktioniert.
Die Stoßparameterbestimmung, an den zur Zeit im Bau befindlichen bzw. geplanten Schwerionen-Collidern RHIC und LHC ist nicht mehr wie bei Experimenten mit festem Target über die Messung der Summe aller Spektatoren möglich. Am einfachsten sind die neutralen Spektatoren (Neutronen) nachzuweisen. Diese enden bei RHIC jedoch in einem Bereich zwischen den zwei Strahlrohren, der die Größe eines Detektors auf 10 cm Breite und 130 cm Länge beschränkt, was im Vergleich zu der Breite herkömmlicher Kalorimeter, die zur Messung von Spektatoren eingesetzt werden, sehr klein ist. Die Anzahl neutraler Spektatoren kann über deren Gesamtenergie bestimmt werden, da sie im wesentlichen den Strahlimpuls behalten. Am RHIC wird zu beiden Seiten der vier Wechselwirkungszonen je ein Kalorimeter zur Messung der neutralen Spektatoren installiert(d.h. insgesamt 8 Kalorimeter). Diese Kalormeter werden aus Wolfram bestehen und eine Länge von 6 hadronischen Wechselwirkungslängen haben. Zusätzlich sollen mit diesen Detektoren einzelne Neutronen aus Riesenresonanz-Abregungen gemessen werden. Über die Rate der Koinzidenz dieser einzelnen Neutronen auf beiden Seiten der Wechselwirkungszone soll die Luminosität des Beschleunigers bestimmt werden. An die Detektoren wurde in erster Line die Forderung nach einer Energieauflösung von ca 20% gestellt, um das Signal der einzelnen Neutronen vom Untergrund trennen zu können. Für die Messung der neutralen Spektatoren, deren erwartete Anzahl im Bereich von ~ 10 - 40 liegt, ist die Energieauflösung nicht so kritisch. Fluktuationen in der Signalhöhe des Detektors werden durch die Messung mehrerer Neutronen zum Teil kompensiert, die Energieauflösung skaliert mit der Anzahl der Neutronen Nn wie 1/sqrt(Nn). Weiterhin wurde die Forderung einer Zeitauflösung theta < 300 ps gestellt. Dies ist zum einen nötig, um bei der Messung der korrelierten Emission einzelner Neutronen zur Luminositätsbestimmung zufällige Koinzidenzen zu vermeiden. Weiterhin kann der Ort der Wechselwirkung über eine Laufzeitmessung der Spektatoren zu beiden Seiten des Wechselwirkungspunktes auf einige cm genau bestimmt werden. Eine neue Kalorimeter-Bauform, das Cherenkov-Licht-Kalorimeter, ermöglicht es hadronische Kalorimeter mit geringen lateralen Ausmaßen zu konstruieren, da nur der zentrale Teil des hadronischen Schauers zum Signal beiträgt. Cherenkov-Licht-Kalorimeter bestehen aus einem Absorbermaterial und darin eingebrachten Lichtleitern, in denen relativistische geladene Teilchen des Schauers Cherenkov-Strahlung erzeugen. Es wurden zwei Prototypen aus Kupfer bzw. Wolfram mit PMMA-Lichtleitern am SPS (CERN) im 100 GeV/c- und 158 GeV/c-Protonstrahl getestet. Beide Prototypen haben eine Länge von 8 hadronischen Wechselwirkungslängen Lambda I und einen Querschnitt von 10 x 10 cm*cm. Das Kupferkalorimeter ist longitudinal in 8 Module zu je a Lambda I Länge unterteilt, das Wolframkalorimeter besteht aus 4 Modulen von je 2 Lambda I Länge. Die Lichtleiter laufen bei beiden Prototypen unter 45 Grad relativ zur Strahlachse. In früheren Untersuchungen von Gorodetzky et al. wurde festgestellt, daß in dieser Anordnung, das maximale Signal erzeugt wird. Die Energieauflösung des Kupferkalorimeters beträgt 21.8 +- 0,5% RMS/E bei 100 GeV/c Strahlimpuls. Das Wolframkalorimeter hatte im 100 GeV/c-Protonstrahl eine Energieauflösung von 20.5 +- 0.5% RMS/E. Bei beiden Prototypen wurde eine Zeitauflösung von theta < 200 ps gemessen.
Vorratsschädliche Insekten sind Spezialisten, die in der Lage sind, trockene pflanzliche Materialien aufzuspüren, zu besiedeln und damit über die Befeuchtung durch Respiration dem Abbau durch weitere Organismen (Pilze, Milben, Bakterien) zuzuführen. Auf diese Weise sind sie die Auslöser eines Kompostierungsprozesses. Durch ihr hervorragendes Orientierungsvermögen entlang eines Duftstoffgradienten finden sie sich regelmäßig in Vorratslagern und Gebäuden der Lebens- und Futtermittelverarbeitung ein, falls sie nicht bereits mit befallenen Produkten passiv eingeschleppt wurden. In der Praxis der Schädlingsbekämpfung in Deutschland werden zunehmend auch Verfahren der Hitzeentwesung in Gebäuden angeboten, die der Begasung mit giftigen Gasen Konkurrenz machen und auch in Betrieben des Ökolandbaus eingesetzt werden können. Einen Überblick über den Einsatz extremer Temperaturen im Vorratsschutz vermitteln die Arbeiten von Fields (1992), Burks et al. (2000) und Adler & Rassmann (2000). Laborversuche unter definierten Temperaturen hatten zum Ziel, die Widerstandsfähigkeit bestimmter Arten und ihrer Entwicklungsstadien zu überprüfen. Darüber hinaus wird kurz über Erfahrungen in der Praxis berichtet.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine medikamentöse Therapie mit Atorvastatin bei Patienten mit stabiler KHK zur Steigerung kultivierter EPCs mit verbesserter funktioneller Aktivität führt. Die Daten zeigen des weiteren, dass die Statintherapie nicht die Zahl hämatopoetischer Progenitorzellen erhöht, sondern die Differenzierung in zirkulierende EPCs fördert. Ein Faktor, wie z.B. VEGF, GM-CSF oder TNF-alpha, der die erhobenen Ergebnisse reflektiert bzw. vermittelt, konnte nicht gefunden werden. Allerdings konnte gezeigt werden, dass Atorvastatin über den PI3K-Signaltransduktionsweg, unabhängig von NO, die Differenzierung von EPCs stimuliert. In einer zweiten Studie konnte gezeigt werden, dass auch der ACE-Inhibitor Ramipril vor allem eine Verbesserung der funktionellen Aktivität der EPCs induzierte und ebenfalls zu einer Steigerung der Zahl der kultivierten EPCs führte. Aufgrund der starken Schwankungen der FACS-Messungen bei kleinen Patientenkollektiven besteht eine Diskrepanz zwischen den kultivierten und zirkulierenden EPCs. Auch konnte gezeigt werden, dass die EPC-Zahl und -Funktionalität vor Therapie durch den HGF-Serumspiegel reflektiert wurde und positiv mit ihm korrelierte. Diese Korrelation blieb jedoch unter Ramipriltherapie nicht bestehen, so dass davon auszugehen ist, dass der Einfluss von Ramipril nicht durch HGF, sondern über einen noch zu untersuchenden Mechanismus vermittelt wird. So können Statine und potentiell einige Subgruppen der ACE-Inhibitoren neue Therapieoptionen der KHK eröffnen.