Optimizing immobilized cultivation of Haematococcus pluvialis for astaxanthin production

Die Produktion von Astaxanthin mittels Haematococcus pluvialis ist eines der wichtigsten Fachgebiete der Mikroalgen Biotechnologie. Kommerzielles Interesse ist zurückzuführen auf dessen Anwendungen als Pigment in der Tierzucht und neuerdings auch im Bereich des Gesundheitswesens, begründet auf seiner starken anti-oxidativen Wirkung. Allerdings begrenzen die Herausforderungen in der industriellen Produktion von H. pluvialis, in Bezug auf den Metabolismus der Alge wie gleichermaßen auch die Kultivierungsstrategie, immer noch den Markt für natürliches Astaxanthin. Die derzeit gängigen Kultivationstechnologien basieren auf Suspensionssystemen, welche weitgehende Nachteile mit sich führen, wie hoher Wasser-, Energie und Technikaufwand. Diese Probleme können durch die Anwendung einer immobilisierten Kultivation vermieden werden, weshalb diesem Verfahren immer mehr Aufmerksamkeit zu Teil wird. In dieser Arbeit wurde H. pluvialis als immobilisierte Kultur in einem Twin-Layer PSBR verwendet. Insgesamt wurden 26 verschiedene Arten von H. pluvialis gefunden, die als Biofilm wachsen und Astaxanthin produzieren konnten, wobei der Stamm CCAC 0125 zur weiteren Optimierung des Prozesses ausgewählt wurde. Biomasse und Astaxanthin Produktion stiegen zunehmenden in Abhängigkeit zu der Lichtintensität, bis einschließlich 1,015 µmol Photonen m-2 s-1, ohne Anzeichen von Photoinhibition. Maximale Biomasse Produktivität von 19.4 g m-2 d-1 wurde unter starken Lichtverhältnissen verzeichnet. Nährstofflimitierungen und Salinität unterstützen die Astaxanthin Produktion hinderten allerdings das Wachstum der Biomasse. Nichtdestotrotz, wurde die höchste Astaxanthin Produktivität von 0.507 g m-2 d-1 mit einem Biomasseanteil von 3.5% in der Trockenmasse durch starke Belichtung sowie Stickstoff- und Phosphatmangel erreicht. Diese Ergebnisse bestärken die Verwendung der immobilisierten Kultivation von H. pluvialis als Alternative zu den derzeitigen Technologien. Die Verknüpfung von hoher Biomasse mit der Produktion von Astaxanthin bei starkem Lichtintensitäten wurde nur durch die Anordnung in einem Biofilm ermöglicht. Es kann einen Durchbruch in der kommerziellen Herstellung von H. pluvialis darstellen, da hierbei das Vorziehen der Kulturen bei geringen Licht entfällt, was wiederum den derzeit verwendeten komplexen Zwei-Stufen Prozess stark vereinfacht.

GeographielehrerInnen erproben Service Learning. Empirische Rekonstruktion von Bewertungsmustern, Akzeptanzkomponenten und Gelingensbedingungen für einen gemeinwohlorientierten Geographieunterricht

Ausgangspunkt dieser Arbeit ist die Frage: „Wovon hängt die Bewertung von Service Learning-Projekten durch GeographielehrerInnen ab?“. Der empirischen Beantwortung dieser Forschungsfrage geht eine theoretische und literaturgestütze Potenzialanalyse von „Service Learning im Geographieunterricht“ voraus. Diese offenbart, dass Service Learning als innovativer und vielversprechender konzeptioneller Ansatz für einen an den Bildungsstandards (DGFG 2012) orientierten und modernen Geographieunterricht bewertet werden kann. Sie zeigt jedoch auch, dass Service Learning - trotz dieser vermeintlichen Potenzialvielfalt - bislang nahezu keine Anwendung im Geographieun-terricht gefunden hat. Es ist das Ziel dieser Arbeit zu erforschen, welche Gründe und Barrieren für den zu-rückhaltenden Umgang der GeographielehrerInnen mit der Unterrichtskonzeption vor-liegen und - in einer positiven Betrachtungsweise und als Forschungsschwerpunkt - welche Akzeptanzkomponenten für Service Learning im Geographieunterricht sich aus den Wahrnehmungs- und Bewertungsmustern von LehrerInnen, die erstmalig ein Ser-vice Learning-Projekt umgesetzt haben, ableiten lassen. Diese so gewonnenen Akzep-tanzkomponenten werden abschließend im Sinne der Grounded Theory (GLASER & STRAUSS 1967) zu einem Gelingensbedingungsgefüge verknüpft. Dieses kann als wis-senschaftlich hergeleitete Hilfestellung für Initiations- und Implementationsprozesse der Unterrichtskonzeption Service Learning in den Geographieunterricht verstanden werden und richtet sich somit an GeographielehrerInnen, FachleiterInnen und Geographiedidak-tikerInnen.

Raum - Klang - Bild - Bewegung. Eine Erweiterung ästhetischen Lernens und Lehrens im Zeigekontext der Erziehung

Im Zuge einer Auseinandersetzung mit Erweiterungsmöglichkeiten ästhetischen Lernens in der Grundschule steht insbesondere die Vermittlungstätigkeit im Zentrum. Dabei wird die Gebärde des Zeigens herausgearbeitet, um sie für ästhetische Lehr- und Lernprozesse in der Grundschule nutzbar zu machen. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, inwiefern eine differenzierte Auseinandersetzung mit Vermittlungsformen und -methoden performativer Praxen das Spektrum ästhetischen Lernens in der Grundschule erweitern kann. Im Rahmen kultureller Bildung erfolgt eine Spezifizierung ästhetischer Lernprozesse auf eine Gestaltungspraxis im kulturellen Handlungsfeld des Tanzes. Um entsprechende Vermittlungsformen ästhetischen Lehrens darzulegen, wird eine an der Tanzkunst orientierte Methodik herausgearbeitet. Sie schließt sich an künstlerische Arbeitsweisen und Inszenierungsstrategien von Pina Bausch und William Forsythe an. Dies bietet grundlegendes methodisches Potenzial, das für ästhetische Lern- und Lehrprozesse in der Grundschule nutzbar gemacht werden kann. Daraus erwächst die Frage nach dem Wie des Erzeugens theatraler Präsenz und Verkörperung. In den Mittelpunkt rückt damit auch die Frage nach Könnerschaft, bei der didaktische Perspektiven im Sinne eines „Lehrgangs“ körperlich-performativer Alphabetisierung im Zentrum stehen. Grundlegend ist in jeder Hinsicht die anthropologische Doppelperspektive auf Verkörperung als Wechsel zwischen Leib-Sein und Körper-Haben. Weitergehendes Ziel ist die Skizzierung eines Lernbereichs „Künstlerisches Gestalten in Raum – Klang – Bild – Bewegung“, der in korrespondierenden Bezügen zu den tradierten ästhetisch affinen Fächern in der Grundschule steht. Leitidee bildet die Auseinandersetzung mit vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten, die auf spezifische Fähigkeiten und Fertigkeiten in musikalischen, bildnerischen, tänzerischen und sprachlichen Bereichen bezogen sind. Der begrifflich-systematische Argumentationsstrang, der in dieser Arbeit verfolgt wird, ist gestützt auf anthropologische, ästhetische-künstlerische und pädagogische Theorien und durch Praxisbeispiele veranschaulicht.

Seelische Gesundheit als Aufgabe der Erwachsenenbildung?

Die mit seelischer Gesundheit assoziierten Themenfelder beziehen sich häufig auf die Bearbeitung und Heilung psychischer Erkrankungen. Modelle und Interventionen zur Förderung seelischer Gesundheit sind jedoch nicht nur dem Medizinsystem und der Heilkunde zuzuordnen, sondern umfassen unterschiedliche disziplinäre Zugänge. Die Begründung einer (neuen) Aufgabe in der Erwachsenenbildung kann hier über die Entwicklung eines Orientierungsmodells von seelischer Gesundheit erfolgen, an das auch Erwachsenenbildner*innen ihr Handeln ausrichten können. Im Kontext dieser Arbeit wird vor allen Dingen auf das Salutogenesemodell nach Antonovsky Bezug genommen, da es sich als Erklärungsmodell seelischer Gesundheit eignet. Seelische Gesundheit zu fördern geht jedoch von der Prämisse aus, das Kohärenzgefühl auch im Erwachsenenalter stärken zu können. Hier werden die Möglichkeiten der (intentionalen) Veränderungen durch Antonovsky und in pädagogischen Theorien zum Lernen Erwachsener unterschiedlich eingeschätzt. Das Kohärenzgefühl zum Orientierungspunkt pädagogischen Handelns in der Förderung seelischer Gesundheit zu machen, setzt demnach die Klärung voraus, ob der Umgang mit der individuellen (seelischen) Gesundheit schicksalhaft vorgegeben ist, wie dies im Salutogenesemodell zum Ausdruck kommt. Sind wir Herr im eigenen Haus oder bleiben wir dem einmal aufgebauten Muster an Lebenserfahrungen passiv ausgesetzt? Zur Beantwortung dieser Frage wird das Salutogenesemodell aus den Gesundheitswissenschaften mit systemisch-konstruktivistischen Theorien zum Lernen Erwachsener kontrastiert. Ein Vergleich soll untersuchen, ob eine Stärkung des Kohärenzgefühls durch Initiierung von Lernprozessen auch im Erwachsenenalter noch wahrscheinlich ist. Die in der vorliegenden Dissertation bearbeiteten Leitfragen lauten dementsprechend: 1. Wie kann das Salutogenesmodell, als gesundheitswissenschaftliches Erklärungsmodell von seelischer Gesundheit, durch systemisch-konstruktivistische Theorien zum Lernen Erwachsener sinnvoll ergänzt werden? 2. Welche Lernprozesse tangieren die Genese seelischer Gesundheit?