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Um entlang der deutsch-tschechischen Grenze im Falle von Störfällen grenznaher Industriebetriebe auf tschechischer Seite umweltmesstechnische Untersuchungen durchführen zu können, recherchierte und bewertete das Labor für Physik und Umweltmesstechnik der Hochschule Düsseldorf die technischen Möglichkeiten der unbemannten Immissionsmessung. Im Rahmen der Auswertung wurden umfangreiche Hinweise zur Auswahl eines adäquaten Flug- und Messsystems gegeben. Der Fokus lag darauf, den Gefahrenabwehrkräften vor Ort Messtechnik empfehlen zu können, mit der diese dann an repräsentativen Orten in Grenznähe möglichst schnell und ausreichend aussagekräftig überprüfen können, ob es zu einer Schadstoffeinwirkung kommen kann bzw. bereits gekommen ist. Redaktionsschluss: 30.11.2021

Alkylating agents have been widely used in cancer treatment since their discovery during the mid-twentieth century. Nitrogen mustards represent a subclass of these medical agents and are characterized by their unique 2-chloroethylamine moiety. This functional group enables the intramolecular formation of a highly electrophilic aziridinium ion, which is readily attacked by cellular nucleophiles such as DNA bases. The resulting covalent adducts might cause depurination and DNA strand cleavage, leading to inhibition of DNA replication and eventually apoptosis of the treated cancer cells. However, this reactivity is not limited to malignant tissue, resulting in severe side effects and therefore limited therapeutic application of these drugs. Over the last decades, several nitrogen mustard derivatives have been developed to reduce side effects and enhance their respective selectivity or cellular uptake. One example is the introduction of various aromatic nitrogen substituents instead of the early aliphatic derivatives. The electron-withdrawing effect of these aromatic moieties reduces the nucleophilicity of the nitrogen atom, consequently decreasing the rate of aziridinium ion formation and therefore lowering their reactivity. Another approach to reduce their reactivity was applied in our group by including the 2-chloroethylamine functional group into a heterocyclic piperidine system, leading to a reduced rate of aziridinium ion formation due to the increased ring strain of the emerging bicyclic system. The resulting 3-chloropieridines showed promising DNA alkylating activities in previous studies and are therefore analyzed in more detail during this work. The publications included in this work demonstrate, that the reactivity of the examined 3-chloropiperidine derivatives could be adjusted by introduction of different substituents on the nitrogen atom as well as the C5 position of the cyclic piperidine system. Further biological evaluation of mono- and bifunctional 3-chloropiperidines revealed a remarkable selectivity of aromatic nitrogen substituents for pancreatic cancer cells, which could be later attributed to an inappropriate cellular response of this specific cell line. In addition, we studied aliphatic and aromatic 3-chloropiperidines using NMR kinetic methods, revealing the importance of the C5 ring substituents. The presence or absence of the C5 geminal methylation had a significant effect towards the formation of the reactive bicyclic aziridinium intermediate, and therefore the rate-determining step of the DNA alkylation mechanism. The study also verified the bicyclic, boat-like structure of the intermediate aziridinium ions by single crystal X-ray analysis and confirmed the decreased reactivity of our cyclic compounds in comparison with aliphatic nitrogen mustards. Further investigations of the C5 geminal methylated 3-chloropierdines concluded that the acceleration of the reaction rate, compared to the corresponding unsubstituted derivatives, is a result of a classic, angle dependent Thorpe-Ingold effect. Accordingly, bulky substituents in C5 position lead to decreased internal angles and therefore accelerate the formation of the bicyclic aziridinium ion. In contrast, strained cycloalkyl substituents result in enlarged internal angles and retard the cyclization reaction. Beside the already established variation of the nitrogen substituent, this new structure-activity relationship demonstrated to be another useful tool to modulate the reactivity of 3-chloropiperidines.

Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit dem Thema nachhaltige Geschäftsmodelle bzw. Geschäftsmodellinnovation hin zu einem nachhaltigeren Geschäftsmodell. Dafür werden zunächst definitorische Abgrenzungen von Geschäftsmodellen vorgenommen, die als Informationsgrundlage dienen sollen. Daraufhin werden Geschäftsmodellinnovations-Instrumente aufgezeigt. Diese sollen sowohl dazu beitragen das eigene Geschäftsmodell besser zu verstehen als auch externe Ideen liefern, insbesondere mehr ökologische Nachhaltigkeit auf das Unternehmen zu adaptieren. Anschließend werden unterschiedliche interne und externe Unternehmensbarrieren im Geschäftsmodellinnovationsprozess hin zu einem nachhaltigeren Geschäftsmodell im Rahmen einer Literaturrecherche sowie durch die Auswertung qualitativer Experteninterviews in der Region Unterkärnten identifiziert, aufgezeigt und verglichen. Abschließend werden Handlungsempfehlungen an unterschiedliche Interessensgruppen ausgesprochen und die am Anfang aufgestellten Forschungsfragen beantwortet., Tim Kramer, Masterarbeit Universität Klagenfurt 2022

Kein Abstract vorhanden.

Die verstärkte Orientierung am Bildungsziel der naturwissenschaftlichen Grundbildung und einem zugrundeliegenden angemessenen Wissenschaftsverständnis wird in den letzten Jahren zunehmend bemerkbar. Hieraus resultiert einerseits ein Konsens in der aktuellen Nature of Science (NOS)-Debatte: Ein umfassendes Wissenschaftsverständnis ermöglicht, im Sinne der naturwissenschaftlichen Grundbildung, eine persönliche und gesellschaftliche Meinungsbildung und Entscheidungsfindung bezüglich naturwissenschaftlich-technischer Entwicklungen. Dazu muss verstanden werden, wie naturwissenschaftliche Erkenntnisse generiert, ausgehandelt, medial übersetzt und veröffentlicht werden. Andererseits erzeugt die gleiche Debatte Konflikte verschiedener NOS-Lager darüber, welche NOS-Modellierung die theoretischen Grundlagen für ein solch umfassendes Wissenschaftsverständnis aufzeigen kann. Dabei stehen sich der klassische Minimalkonsens- und der Whole Science-Ansatz mit konkurrierenden NOS-Modellierungen gegenüber. Whole Science-Vertreterinnen und -Vertreter bestreiten, dass ein auf vereinfachten Basisprinzipien beruhendes, abstrahiertes Verständnis von Naturwissenschaft die Anforderungen einer zur Partizipation befähigenden naturwissenschaftlichen Grundbildung erfüllen kann. Andersherum wird der Whole-Science Ansatz von den Verfechterinnen und Verfechtern des Minimalkonsens-Ansatzes als diffus und wenig fassbar problematisiert. Zudem hat das Desiderat valider Messinstrumente für die Whole Science-Perspektive zur Folge, dass sich jegliche Kritik und Diskussion auf einer theoretischen Ebene vollziehen, da bezüglich Nature of Whole Science (NOWS) kaum empirische Daten vorliegen. In dieser Arbeit werden beide theoretische Positionen vorgestellt, Kritikpunkte beleuchtet und ein gemeinsamer Weg gesucht. Als Klärungsansatz soll die Entwicklung eines ersten Erhebungsinstrumentes für die Whole Science-Perspektive angestrebt werden, um empirische Daten zur Klärung der Frage zu erhalten, ob der holistische Charakter von Naturwissenschaft mehr darstellt, als die Summe der NOS-Aspekte des Minimalkonsenses. Hintergrund: Die Naturwissenschaftsdidaktik diskutiert aktuell, welche Modellierung von Nature of Science (NOS) geeignet ist, um ein angemessenes Wissenschaftsverständnis zu fördern. Die klassische Modellierung von NOS als Minimalkonsens wird in dieser Debatte von Vertreterinnen und Vertretern alternativer NOS-Modellierungen kritisiert. Ziel: Konkret sollen die Positionen des Minimalkonsens-Ansatzes nach Lederman et al. und des alternativen Nature of Whole Science-Ansatz (NOWS-Ansatz) nach Allchin untersucht werden. Schnittmengen und positionsspezifische Stärken und Schwächen sollen identifiziert werden. Dies liefert die theoretische Grundlage für die Entwicklung eines vergleichenden Testinstrumentes, das beide Ansätze in den Blick nimmt. Letztendlich soll empirisch die Frage untersucht werden, ob der holistische Charakter von Naturwissenschaft des NOWS-Ansatzes mehr darstellt, als die Summe der NOS-Aspekte des Minimalkonsenses. Design und Methode: Minimalkonsens- und Whole Science-Ansatz werden kontrastiert; anschließend werden Rahmenbedingungen zur Operationalisierung und Erhebung definiert. Ergebnisse: Trotz positionsspezifischer Unterschiede ergeben sich fruchtbare Schnittmengen beider Ansätze. Diese können genutzt werden, um ein vergleichendes Testinstrument zu entwickeln und das Verhältnis beider Konstrukte zu prüfen. Schlussfolgerung/Bedeutung für die Lehrpraxis und künftige Forschung: Anhand einer Stichprobe N > 150 soll zukünftig das entwickelte Testinstrument eingesetzt und über eine konfirmatorische Faktorenanalyse sowie die Berechnung von Strukturgleichungsmodellen das Verhältnis beider Konstrukte geprüft werden. Daraus ergeben sich sowohl Erkenntnisse zum Konstrukt von NOS für künftige Forschung, als auch Hinweise zur Vermittlung von NOS in Schule und Hochschule. Schlüsselwörter: Wesen der Naturwissenschaft, Gesellschaftliche Teilhabe, Theoriebildung Received: March 2020. Accepted: June 2020., Progress in Science Education (PriSE), Vol. 3 No. 1 (2020)

Due to human activities a variety of different air pollutants are released into the air. Significant sources of emissions are industry, energy sector and traffic. The traffic sector has different emission sources and is not only related to road traffic. However, while there are many studies that describe the air pollution caused by road traffic, there are only a few studies which describe the emissions released by airports. The Laboratory for Environmental Measurement Techniques of the Düsseldorf University of Applied Sciences performed a case-study to investigate the amount of emissions generated by airport activities. The campaign was carried out during October 2018 for the Environmental State Agency of North-Rhine-Westphalia (LANUV). The aim was to investigate the temporal and the spatial variation of emissions released by the Düsseldorf Airport with a main focus on the release of ultrafine particles (UFP). Therefore, we used a combined strategy in form of stationary and mobile measurements. Additional to the ground-based measurements, a research-aircraft flight was performed in order to investigate the downwind UFP-plume of the airport. Two measurement stations were positioned at the north and south border of the airport to measure the temporal variation of the particle number concentration. These stations were equipped with an SMPS (TSI NanoScan) and a discMini (testo). Additionally, In order to investigate the spatial distribution in the surrounding areas an e-bike was equipped with a discMini (testo), miniWRAS (Grimm/Durag), aethalometer (Aethlabs), cavity-DOAS (IUP Heidelberg), windsonic (Gill instruments), GPS device and a camera. With this e-bike predefined routes were cycled, starting with a full round along the border of the airport. Depending on the actual wind direction, the second part of the route covered areas that were located downwind to the airport. The first results show that the amount of emissions from the airport for species like nitrogen dioxide, soot and coarse particles are on a moderate level. In contrast to that, the amount of ultrafine particles released by the airport resulted in greatly increased values. The data show a typical trend of UFP concentrations, which is characterized by an immediate increase in parallel to the beginning of air traffic in the morning hours, a stay on a high level during the day and a decrease to a typical background concentration level in the late evening, when the air traffic stops due to night flight ban at the Düsseldorf Airport. The wind has a strong influence on the spread of the emissions, so that significantly increased UFP concentrations could be measured up to several kilometers away downwind to the airport. The results of this study indicate that the main part of the UFP emissions is released by the jet engines of the aircraft and the amount of the UFP emissions correlates with the frequency of air traffic.