Lastensuojelun alkuvaiheen tilannearvio sosiaalityön interventiona

Pro gradu -työssäni tutkin lastensuojelun alkuvaiheen tilannearviomallia sosiaalityön interventiona ja tämän intervention vaikuttavuutta. Aineistonani olen käyttänyt lomakkeiden avulla kerättyä tietoa, jonka olivat tuottaneet tilannearvioprosesseissa työskennelleet lastensuojelun sosiaalityöntekijät. Tutkimuskohteenani ovat lastensuojelun sosiaalityöntekijöiden antamat merkitykset lastensuojelun asiakkuuden alkuvaiheen työskentelyn vaikuttavuudelle. Haluan tietää, mitä vaikutuksia asiakkuuden alkuvaiheen työskentelyllä on sosiaalityöntekijöiden mielestä ollut heidän omissa asiakasprosesseissaan. Aineisto on kerätty yhdessä kaupungissa. Tutkimukseni empiirinen osuus koostuu kahdesta, käyttämieni tutkimusmenetelmien mukaan jaotellusta osuudesta. Kvantitatiivinen osuus ei pyri selittämään, vaan esittelemään: millaisten asiakkaiden kanssa ja millä välineillä tilannearviotyöskentelyä tehdään ja mitä tilannearvion päätyttyä tapahtuu. Kvalitatiivisessa analyysissä paneudun kysymykseen tilannearvion vaikuttavuudesta. Tutkimukseni on tieteenfilosofisilta lähtökohdiltaan fenomenologis-hermeneuttinen, tulkinnallinen tutkimus. Tutkimusmenetelmäni on laadullinen, aineistolähtöinen sisällönanalyysi. Kontekstoinnissa olen hyödyntänyt myös numeraalista tietoa, eli olen yhdistänyt tutkimukseeni myös kvantitatiivisia menetelmiä. Koosteena tuloksista voitaisiin todeta, että tllannearviomallin mukaista sosiaalityötä tehtiin erityisesti murrosikäisten (13-17- vuotiaat) asiakasryhmän kanssa. Näiden lasten lastensuojeluasiakkuuden syinä olivat yleisimmin perheväkivalta, lapsen rajaton käyttäytyminen, koulunkäyntiin liittyvät hankaluudet sekä vanhempien päihteidenkäyttö. Noin 3/5 asiakasprosesseista lapsella ei ollut aikaisempaa lastensuojeluasiakkuutta - joskaan rajanveto uusien ja vanhojen asiakkuuksien välillä ei ole ongelmatonta. Tilannearviomallin mukaisen työskentelyn päätyttyä 44% asiakkuuksista voitiin lopettaa. Päättyvien asiakkuuksien joukossa oli niin uusia lastensuojeluilmoituksia, joissa lastensuojelun työskentelyä ei alkukartoituksen jälkeen katsottu tarpeelliseksi jatkaa, kuin myös vanhoja asiakkuuksia, jotka voitiin lopettaa tilannearviotyöskentelyn päätyttyä. Laadullisen sisällönanalyysin keinoin muotoilin sosiaalityöntekijöiden vastauksista kuusi luokkaa, joiden mukaan luokittelin vaikuttavuuden muodot. Analyysini perusteella vaikuttavuus tilannearviossa voi olla: 1) muutoksia 2) ajatusten herättämistä 3) latkotyöskentelyn helpottumista 4) lastensuojeluun kohdistuvien ennakkoluulojen purkamista tai 5) perheenjäsenten näkemysten välittämistä toisilleen. Lisäksi muodostui "vaikuttamattomien" tilannearvioiden luokka (6).

Kurkistus lapsen arkeen vuorohoidossa

Nonstandard hour child care is a subject rarely studied. From an adult's perspective it is commonly associated with a concern for child's wellbeing. The aim of this study was to view nonstandard hour child care and its everyday routines from children´s perspective. Three research questions were set. The first question dealt with structuring of physical environment and time in a kindergarten providing nonstandard hour child care. The second and third questions handled children s agency and social interaction with adults and peers. The research design was qualitative, and the study was carried out as a case study. Research material was mainly obtained through observation, but interviews, photography and written documents were used as well. The material was analysed by means of content analysis. The study suggests that the physical environment and schedule of a kindergarten providing nonstandard hour child care are similar to those of kindergartens in general. The kindergarten's daily routine enabled children s active agency especially during free play sessions for which there was plenty of time. During free play children were able to interact with both adults and peers. Children s individual day care schedules challenged interaction between children. These special features should be considered in developing and planning nonstandard hour child care. In other word, children's agency and opportunities to social interaction should be kept in mind in organising the environment of early childhood education in kindergartens providing nonstandard hour child care.

A proteomic view of probiotic Lactobacillus rhamnosus GG

Lactobacillus rhamnosus GG is a probiotic bacterium that is known worldwide. Since its discovery in 1985, the health effects and biology of this health-promoting strain have been researched at an increasing rate. However, knowledge of the molecular biology responsible for these health effects is limited, even though research in this area has continued to grow since the publication of the whole genome sequence of L. rhamnosus GG in 2009. In this thesis, the molecular biology of L. rhamnosus GG was explored by mapping the changes in protein levels in response to diverse stress factors and environmental conditions. The proteomics data were supplemented with transcriptome level mapping of gene expression. The harsh conditions of the gastro-intestinal tract, which involve acidic conditions and detergent-like bile acids, are a notable challenge to the survival of probiotic bacteria. To simulate these conditions, L. rhamnosus GG was exposed to a sudden bile stress, and several stress response mechanisms were revealed, among others various changes in the cell envelope properties. L. rhamnosus GG also responded in various ways to mild acid stress, which probiotic bacteria may face in dairy fermentations and product formulations. The acid stress response of L. rhamnosus GG included changes in central metabolism and specific responses related to the control of intracellular pH. Altogether, L. rhamnosus GG was shown to possess a large repertoire of mechanisms for responding to stress conditions, which is a beneficial character of a probiotic organism. Adaptation to different growth conditions was studied by comparing the proteome level responses of L. rhamnosus GG to divergent growth media and to different phases of growth. Comparing different growth phases revealed that the metabolism of L. rhamnosus GG is modified markedly during shift from the exponential to the stationary phase of growth. These changes were seen both at proteome and transcriptome levels and in various different cellular functions. When the growth of L. rhamnosus GG in a rich laboratory medium and in an industrial whey-based medium was compared, various differences in metabolism and in factors affecting the cell surface properties could be seen. These results led us to recommend that the industrial-type media should be used in laboratory studies of L. rhamnosus GG and other probiotic bacteria to achieve a similar physiological state for the bacteria as that found in industrial products, which would thus yield more relevant information about the bacteria. In addition, an interesting phenomenon of protein phosphorylation was observed in L. rhamnosus GG. Phosphorylation of several proteins of L. rhamnosus GG was detected, and there were hints that the degree of phosphorylation may be dependent on the growth pH.

Iltapäivä kerhossa - vapaa-aikaa vai suoritusta?

Peruskoulun ensimmäisen ja toisen luokan oppilaat ovat opintiensä alussa mutta vielä lähellä varhaislapsuuden leikin ja vapauden maailmaa. Vuodesta 2004 alkaen heillä on ollut lakisääteinen oikeus osallistua koulunjälkeiseen aamu- tai iltapäiväkerhoon. Läksyjenteon, välipalan ja askartelun tai muun ohjatun harrastusmuodon lisäksi kerhossa on mahdollisuus myös vapaaseen leikkiin ja toimintaan. Iltapäiväkerhot ovat niin vanhempien kuin lasten suosima vapaa-ajanviettotapa, jonka valitsevat lähes kaikki 1.-luokkalaisten ja osa 2.-luokkalaisten lasten vanhemmista, vanhempien mukaan erityisesti turvallisuussyistä. Tämän laadullisen, lapsuuden sosiologiaan ja yleiseen sosiologiaan kiinnittyvän, mutta myös kasvatustieteestä ja filosofiasta aihetta lähestyvän pro gradu -työn tavoitteena on tarkastella lasten hyvinvointia ja iltapäiväkerhon kasvatusvuorovaikutusta autonomian, toimijuuden ja sosiaalisuuden näkökulmasta. Aineistoanalyysin selektiivisessä vaiheessa ydinkategorioiksi nousivat auktoriteetin laatu ja valvonnan määrä. Tutkielman empiirinen aineisto koostuu tutkimuskohteeksi satunnaisesti valitun, suuren eteläsuomalaisen kunnan koulun tiloissa järjestetyn iltapäiväkerhon etnografisesta havainnoinnista, 14 lapsen parihaastatteluista ja kymmenelle vanhemmalle lomakkeella esitetyistä kysymyksistä. Analyysimenetelmänä on etnografia ja grounded theoryna tunnettu metodi. Tutkielman perusteella henkilökunnan pedagogisen auktoriteetin laatu ja kasvatusote kuvastavat kasvatuskulttuurien ja lapsuudesta käytävän määrittelyn murrosta, samoin kuin kerhon asemaa koulun ja vapaa-ajan välimaastossa. Vuorovaikutuksessa auktoriteetin laatu näyttäytyy enemmän autoritäärisena kuin neuvottelevana ja osallistavana, mutta on sekoitus molempia. Lasten autonomisuus ja osallisuus toteutuvat aineiston valossa puutteellisesti. Myös lasten käsitys ja tieto oikeuksistaan tuoda esiin mielipiteensä on epävarmaa. Jatkuva valvonta ja toiminnan muutokset edellyttävät lapsilta herkeämätöntä reagointi- ja muutosvalmiutta, mikä ei vastaa iltapäiväkerhoille asetettujen toiminnan perusteiden mukaista rentoutumisen, virkistyksen tai levon toteutumista. Toisaalta vertaissuhteilla on suuri rooli lasten voimavarana tiukan aikuisjohtoisessa toimintaympäristössä. Toimijuutta ilmentävä, vaikeasti havaittava ja monia muotoja saava lasten keskinäinen vertaiskulttuuri toimii yhdistävänä siteenä lasten välillä ja vahvistaa heidän keskinäistä sosiaalisuuttaan ja yhteenkuuluvuuttaan. Samalla se korostaa lasten ja aikuisten suhteen hierarkkisuutta ja vastakkaisuutta yhteistoiminnan sijaan. Tutkielma jättää avoimeksi kysymyksen auktoriteetin laadun ja valvonnan määrän vaikutuksesta iltapäiväkerholapsiin ja heidän myöhempään kasvuunsa itseensä luottaviksi, autonomisiksi kansalaisiksi nopeasti muuttuvassa maailmassa. Jatkuvan konfliktin uhan alainen ilmapiiri ei edesauta luottamuksellisen ilmapiirin syntymistä. Kasvatusinstituutiossa välttämätön auktoriteetti voi olla monenlaista, autonomiaa ja luottamusta edistävää, yksipuolista kurikasvatusta tai epäröivä sekoitus molempia. Sen laadulla ja määrällä on merkitystä iltapäiväkerholasten hyvinvoinnin kannalta. Koulun jälkeisessä iltapäivässä lasten vapaan toiminnan, levon ja liikunnan mahdollisuuksiin, riittäviin ja tarkoituksenmukaisiin toimintatiloihin ja ohjaajien kasvatusvalmiuksiin tulee tämän tutkielman valossa myös kiinnittää nykyistä enemmän huomiota. Avainsanat – Nyckelord – Keywords Lapsuus, hyvinvointi, joustava kasvatus, kasvatuskulttuurien murros, vertaiskulttuuri, vuorovaikutus, auktoriteetin laatu, valvonta

Molecular methods for the epidemiological analysis of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Streptococcus pneumoniae

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Streptococcus pneumoniae are major health problems worldwide, both found in symptomless carriage but also causing even life-threatening infections. The aim of this thesis was to characterise MRSA and S. pneumoniae in detail by using several molecular typing methods for various epidemiological purposes: clonality analysis, epidemiological surveillance, outbreak investigation, and virulence factor analysis. The characteristics of MRSA isolates from the strain collection of the Finnish National Infectious Disease Register (NIDR) and pneumococcal isolates collected from military recruits and children with acute otitis media (AOM) were analysed using various typing techniques. Antimicrobial susceptibility testing, pulsed-field gel electrophoresis (PFGE), multilocus sequence typing (MLST), spa typing, staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) typing, and the detection of Panton-Valentine leukocidin (PVL) genes were performed for MRSA isolates. Pneumococcal isolates were analysed using antimicrobial susceptibility testing, serotyping, MLST, and by detecting pilus islet 1 (PI-1) and 2 (PI-2) genes. Several international community- and hospital-associated MRSA clones were recognised in Finland. The genetic diversity among MRSA FIN-4 isolates and among FIN-16 isolates was low. Overall, MRSA blood isolates from 1997 to 2006 were genetically diverse. spa typing was found to be a highly discriminatory, rapid and accurate typing method and it also qualifies as the primary typing method in countries with a long history of PFGE-based MRSA strain nomenclature. However, additional typing by another method, e.g. PFGE, is needed in certain situations to be able to provide adequate discrimination for epidemiological surveillance and outbreak investigation. An outbreak of pneumonia was associated with one pneumococcal strain among military recruits, previously healthy young men living in a crowded setting. The pneumococcal carriage rate after the outbreak was found to be exceptionally high. PI-1 genes were detected at a rather low prevalence among pneumococcal isolates from children with AOM. However, the study demonstrated that PI-1 has existed among pneumococcal isolates prior to pneumococcal conjugate vaccine and the increased antimicrobial resistance era. Moreover, PI-1 was found to associate with the serotype rather than the genotype. This study adds to our understanding of the molecular epidemiology of MRSA strains in Finland and the importance of an appropriate genotyping method to be able to perform high-level laboratory-based surveillance of MRSA. Epidemiological and molecular analyses of S. pneumoniae add to our knowledge of the characteristics of pneumococcal strains in Finland.

Suolistopatogeenisten Escherichia coli -bakteerien esiintyvyys ripulipotilailla ja raa’oissa lihatuotteissa Burkina Fasossa sekä enterohemorraagisten E. coli -kantojen karakterisointi

Suolistopatogeeniset Escherichia coli -bakteerit eli ripulikolit aiheuttavat ihmisellä suolistoinfektioita. Kuten normaalimikrobiston E. coli -bakteerit, ne esiintyvät ihmisen lisäksi muiden nisäkkäiden, etenkin märehtijöiden, ja lintujen suolistossa. Lisäksi ne voivat esiintyä maaperässä ja vesistöissä. Ihminen voi saada tartunnan eläinperäisten elintarvikkeiden välityksellä tai juomalla eläinten tai ihmisen ulosteilla saastunutta vettä. Ripulikolit voidaan jakaa ainakin viiteen ryhmään perustuen niiden erilaisiin virulenssiominaisuuksiin: enteropatogeeninen E. coli (EPEC), enterotoksigeeninen E. coli (ETEC), enterohemorraaginen E. coli (EHEC), enteroinvasiivinen E. coli (EIEC) ja enteroaggregatiivinen E. coli (EAEC). EPEC aiheuttaa etenkin kehitysmaissa pikkulapsille ripulia. ETEC aiheuttaa turistiripulia ja vastasyntyneiden ripulia kehitysmaissa. EHEC aiheuttaa ripulia tai veriripulia, joka voi varsinkin pienillä lapsilla johtaa hemolyyttis-ureemiseen oireyhtymään (HUS) ja munuaisten vaurioitumiseen. EIEC aiheuttaa Shigellan kaltaista ripulia, joka voi olla veristä. EAEC on yhdistetty lähinnä pitkittyneisiin ripuleihin. Tutkimuksessa selvitettiin suolistopatogeenisten E. coli -bakteerien esiintyvyyttä Burkina Fasossa, josta ei ole saatavilla aikaisempaa tietoa ripulikolien esiintymisestä ihmisissä ja elintarvikkeissa. Ulostenäytteitä otettiin ripulia sairastavilta alle viisivuotiailta lapsilta maaseudulta kahdesta kylästä, Boromosta ja Gourcysta, ja maan pääkaupungista Ouagadougousta (110 näytettä). Lihanäytteitä (kanaa, nautaa, lammasta ja naudan suolta, jota käytetään ihmisravinnoksi) otettiin Ouagadougoun toreilla myytävistä kypsentämättömistä lihoista (120 näytettä). Näytteistä saadut bakteerisekaviljelmät tutkittiin monialukkeisella PCR-menetelmällä, joka tunnistaa viiden ripulikoliryhmän virulenssigeenejä. Lisäksi lihanäytteistä eristettiin 20 EHEC-kantaa shigatoksiinin stx-geenin havaitsemiseen perustuvalla pesäkehybridisaatiolla ja PCR-seulonnalla, ja karakterisoitiin mahdollisten virulenssiominaisuuksien selvittämiseksi. Tutkimus osoitti, että ripulikolien aiheuttamat suolistoinfektiot ovat yleisiä ripulia sairastavilla pikkulapsilla Burkina Fasossa. Ulostenäytteistä 59 % oli positiivisia. Useimmiten lapsilla esiintyi EAEC- (32 %) ETEC- (31 %) ja EPEC-patoryhmiä (20 %). EIEC- (2 %) ja EHEC-patoryhmiä (1 %) esiintyi vähän. Myös useamman patoryhmän sekainfektiot olivat yleisiä (24 %). Eri paikkakuntien välillä oli tilastollisesti merkitseviä eroja ripulikolien esiintymisessä. Gourcyssa ripulikoleja esiintyi useammin kuin Ouagadougoussa ja Boromossa. Tutkimuksessa kävi ilmi, että Ouagadougoun toreilla myytävissä lihoissa on paljon ripulikoleja. Lihanäytteistä 43 % oli positiivisia. Yleisimmin lihoissa esiintyi EHEC (28 %), EPEC (20 %), ETEC (8 %) ja EAEC (5 %). EIEC-ryhmää ei havaittu lihoissa. Myös useamman patoryhmän sekakontaminaatioita löytyi (17 %) lihoista. Ripulikolien esiintyvyydessä eri lihojen välillä ei ollut tilastollisesti merkitseviä eroja, kun tarkasteltiin kaikkia patoryhmiä yhdessä. Eri patoryhmien esiintyvyyttä tarkasteltaessa EHEC-patoryhmää ei esiintynyt ollenkaan kanassa ja ero oli tilastollisesti merkitsevä muihin lihoihin verrattuna. Lihoista eristetyt 20 EHEC-kantaa kuuluivat 14 eri serotyyppiin, joista osa on aikaisemmin eristetty suolistoinfektioihin ja HUSoireyhtymään sairastuneilta ihmisiltä. Kaikki kannat olivat stx1-positiivisia ja puolella oli lisäksi stx2-geeni, jota pidetään shigatoksiinin virulentimpana muotona. Kahdelta EHEC-kannalta löytyi myös ETECpatoryhmän lämpöstabiilin enterotoksiini Ia:n geeni eli kannat olivat kahden patoryhmän välimuotoa ja osoitus geenien siirtymisestä eri patoryhmien välillä. Vaikka nuorimmat näytteen antaneet lapsipotilaat tuskin söivät lihaa, sen voidaan ajatella silti olevan edustava näyte lasten elinympäristöstä, sillä lasten ruoka valmistetaan usein samoissa oloissa, joissa raakaa lihaa käsitellään. Saastunut liha voi siten olla pikkulasten ripulikoli-infektioiden aiheuttaja.

Fyysinen varhaiskasvatusympäristö päiväkotien varhaiskasvatussuunnitelmissa

The National Curriculum Guidelines on Early Childhood Education and Care (ECEC) in Finland says that ECEC is developed holistically through observing children´s and the educator community´s activities and the ECEC environment. The background of this research was that assesment should be based on commonly agreed principles, which are recorded e.g. to unit-specific ECEC curriculum. The objective of this research was to investigate how unit-specific ECEC curriculums have descriped the physical indoor environment in day-care centres. According to the National Curriculum Guidelines on ECEC, there are four ways of acting that are peculiar to children: playing, physical activities, exploration and artistic experiences and self-expression. The descriptions of physical environment in unit-spesific curriculums were observed through above mentioned four ways of acting. In addition to that, the descriptions of four ways of acting were compared to each other, in order to find out, which are the main differencies and similarities in relation to physical ECEC environment. Research material was build on unit-specific ECEC curriculums from 18 day-care centres of Helsinki. Target of the research were the descriptions of physical indoor environment in curriculums.The method used in the research was theory-guided content analysis. The analyses were mainly qualitative. The descriptions of psysical environment varied widely both quantitatively and by substance. All curriculums contained mentions of playing and artistic experiences and self-expression, but mentions of physical activities and exploration were noticiably fewer. All four ways of acting were mentioned in research material in relation to premises and instruments. Also, principles related to the use of premises and instruments and other more common priciples were mentioned in relation to all ways of acting. Instead of that, children were not mentioned even once as an upholders or innovators of physical activities environment and children were mentioned only once regarding to exploration environment. All ways of acting included scenarios of e.g. that environment must provide possibilities of particular way of acting, and both materials and instruments must be available for children. Anyhow, research material did not include any principle or scenario that relates to physical environment that would have occurred in every unit-specific curriculum.

Koti keskellä kaupunkia : Keskusta lapsiperheen asuinalueena, esimerkkeinä Tukholma ja Helsinki

Families with children have traditionally moved to suburbs. In the last 20 years a modest counter process has however been recognized. Families with an urban lifestyle stay in the city centres. This study looks at the phenomenon through two cases, Stockholm and Helsinki. In the first case it has already been observed that the city centre has grown in popularity among families with children. Therefore it serves as a basis for the study and as well as a point of comparison. Stockholm’s city centre is expanding as new neighbourhoods have been built and are being planned. In the city centre of Helsinki the building of two large neighbourhoods for 30 000 inhabitants will start in a few years. The first aim of the study is to look closer at what has really happened in the city centre of Stockholm, why families choose to live there with their children and how the City of Stockholm has reacted to the change. The main sources of information are secondary sources, statistics and interviews with planners, politicians and experts in the field. The main object is to look at the situation in the city centre of Helsinki. Can a preference for urban residential environments be observed in Helsinki? What are the reasons for a family to choose the city centre as a living place? How does the everyday life of a family in the city centre appear? How are these families taken into account in the planning of the city? The main sources of information here are statistics, interviews with dwellers in the neighbourhood Kruununhaka and interviews with planners. In Stockholm the birth rate has grown constantly during the 2000s and is highest in the city centre. Some of the families still move elsewhere, but many of them do not. One of the most important reasons for living in the city centre is short working distances which give working parents more time with their children. Another reason is a preference of an urban, active lifestyle. Families prefer to live close to everything, childcare, schools, shops and entertainments. The popularity of the city centre among families with children has taken politicians and planners by surprise. Helsinki has not experienced a baby boom like Stockholm. However the negative changes in the birth rate have been more modest in the central areas than in the suburbs. Statistics show, that many families move away from the city centre as the children grow. Families who stay in the city centre especially appreciate closeness to public and private services and good public transportation which means that they are not dependent on using the car. Further they find that the city centre has a tolerant climate and is a safe and beautiful place to live in. The families enjoy the social life of the neighbourhood and feel that it makes a good climate to raise children in. However they are concerned with traffic safety and the lack of stimulus in the playgrounds of the neighbourhood parks. Two large neighbourhoods with homes for about 30 000 inhabitants are now planned in the former Port Districts in the city centre of Helsinki. The other one, Jätkäsaari has been planned to become an attractive alternative for families with children. Traffic safety has been one of the main objects for the planning. The other, Kalasatama, has been planned to attract all groups in society.

Modelling and simulation of a photovoltaic fuel cell hybrid system

A stand-alone power system is an autonomous system that supplies electricity to the user load without being connected to the electric grid. This kind of decentralized system is frequently located in remote and inaccessible areas. It is essential for about one third of the world population which are living in developed or isolated regions and have no access to an electricity utility grid. The most people live in remote and rural areas, with low population density, lacking even the basic infrastructure. The utility grid extension to these locations is not a cost effective option and sometimes technically not feasible. The purpose of this thesis is the modelling and simulation of a stand-alone hybrid power system, referred to as “hydrogen Photovoltaic-Fuel Cell (PVFC) hybrid system”. It couples a photovoltaic generator (PV), an alkaline water electrolyser, a storage gas tank, a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), and power conditioning units (PCU) to give different system topologies. The system is intended to be an environmentally friendly solution since it tries maximising the use of a renewable energy source. Electricity is produced by a PV generator to meet the requirements of a user load. Whenever there is enough solar radiation, the user load can be powered totally by the PV electricity. During periods of low solar radiation, auxiliary electricity is required. An alkaline high pressure water electrolyser is powered by the excess energy from the PV generator to produce hydrogen and oxygen at a pressure of maximum 30bar. Gases are stored without compression for short- (hourly or daily) and long- (seasonal) term. A proton exchange membrane (PEM) fuel cell is used to keep the system’s reliability at the same level as for the conventional system while decreasing the environmental impact of the whole system. The PEM fuel cell consumes gases which are produced by an electrolyser to meet the user load demand when the PV generator energy is deficient, so that it works as an auxiliary generator. Power conditioning units are appropriate for the conversion and dispatch the energy between the components of the system. No batteries are used in this system since they represent the weakest when used in PV systems due to their need for sophisticated control and their short lifetime. The model library, ISET Alternative Power Library (ISET-APL), is designed by the Institute of Solar Energy supply Technology (ISET) and used for the simulation of the hybrid system. The physical, analytical and/or empirical equations of each component are programmed and implemented separately in this library for the simulation software program Simplorer by C++ language. The model parameters are derived from manufacturer’s performance data sheets or measurements obtained from literature. The identification and validation of the major hydrogen PVFC hybrid system component models are evaluated according to the measured data of the components, from the manufacturer’s data sheet or from actual system operation. Then, the overall system is simulated, at intervals of one hour each, by using solar radiation as the primary energy input and hydrogen as energy storage for one year operation. A comparison between different topologies, such as DC or AC coupled systems, is carried out on the basis of energy point of view at two locations with different geographical latitudes, in Kassel/Germany (Europe) and in Cairo/Egypt (North Africa). The main conclusion in this work is that the simulation method of the system study under different conditions could successfully be used to give good visualization and comparison between those topologies for the overall performance of the system. The operational performance of the system is not only depending on component efficiency but also on system design and consumption behaviour. The worst case of this system is the low efficiency of the storage subsystem made of the electrolyser, the gas storage tank, and the fuel cell as it is around 25-34% at Cairo and 29-37% at Kassel. Therefore, the research for this system should be concentrated in the subsystem components development especially the fuel cell.

Mythen und Mythenbildung in Kunst und Werbung

Aufgrund der breiten aktuellen Verwendung des Mythen-Begriffs in Kunst und Werbung, aber darüber hinaus auch in nahezu allen Bereichen gesellschaftlichen Lebens und vor allem in der Philosophie ergibt sich die Notwendigkeit, einen erweiterten Mythos-Begriff über das Historisch-Authentische hinaus zu verfolgen. Ausgehend von einer strukturalen Annäherung an den Mythos-Begriff im Sinne des von Roland Barthes vorgeschlagenen sekundären semiologischen Systems, d.h. einer semiologischen Sinnverschiebung zur Schaffung einer neuen – mythischen – Bedeutung, fordert diese neue Bedeutung eine Analyse, eine Mythenanalyse heraus. Dies ist deshalb so entscheidend, weil eben diese neue Bedeutung ihr mythisches Profil im Sinne von Hans Blumenberg durch forcierte Bedeutsamkeit für Individuen oder für bestimmte gesellschaftliche Gruppierungen unterlegt, z.B. durch bewusst intensive Wiederholung eines Themas oder durch unerwartete Koinzidenzen von Ereignissen oder durch Steigerung bzw. Depotenzierung von Fakten. Der erweiterte Mythen-Begriff verlangt nach einer Strukturierung und führt dabei zu unterschiedlichen Mythen-Ansätzen: zum Ursprungsstoff des authentischen Mythos und darauf basierender Geisteslage, zum Erkennen eines reflektierten Mythos, wenn es um das Verhältnis Mythos/Aufklärung geht, zum Zeitgeist-Mythos mit seinen umfangreichen Ausprägungen ideologischer, affirmativer und kritischer Art oder zu Alltagsmythen, die sich auf Persönlichkeitskulte und Sachverherrlichungen beziehen. Gerade der letztere Typus ist das Terrain der Werbung, die über den Gebrauchswert eines Produktes hinaus Wert steigernde Tauschwerte durch symbolische Zusatzattribute erarbeiten möchte. Hierbei können Markenmythen unterschiedlichster Prägung entstehen, denen wir täglich im Fernsehen oder im Supermarkt begegnen. Die Manifestation des Mythos in der Kunst ist einerseits eine unendliche Transformationsgeschichte mythischer Substanzen und andererseits ein überhöhender Bezug auf Zeitgeisterscheinungen, etwa bei dem Mythos des Künstlers selbst oder der durch ihn vorgenommenen „Verklärung des Gewöhnlichen“. Die Transformationsprozesse können u.a . prototypisch an zwei Beispielketten erläutert werden, die für den Kunst/Werbung-Komplex besonders interessant sind, weil ihr Charakter sich in einem Fall für die Werbung als äußerst Erfolg versprechend erwiesen hat und weil sich im zweiten Fall geradezu das Gegenteil abzeichnet: Zum einen ist es die Mythengestalt der Nymphe, jene jugendliche, erotisch-verführerische Frauengestalt, die über ihre antiken Wurzeln als Sinnbild der Lebensfreude und Fruchtbarkeit hinaus in und nach der Renaissance ihre Eignung als Verbildlichung der Wiederzulassung des Weiblichen in der Kunst beweist und schließlich der Instrumen-talisierung der Werbung dient. Im anderen Fall ist es die Geschichte der Medusa, die man idealtypisch als die andere Seite der Nympha bezeichnen kann. Hier hat Kunst Auf-klärungsarbeit geleistet, vor allem durch die Verschiebung des medusischen Schreckens von ihr weg zu einer allgemein-medusischen Realität, deren neue Träger nicht nur den Schrecken, sondern zugleich ihre Beteiligung an der Schaffung dieses Schreckens auf sich nehmen. Mythosanalyse ist erforderlich, um die Stellungnahmen der Künstler über alle Epochen hinweg und dabei vor allem diese Transformationsprozesse zu erkennen und im Sinne von Ent- oder Remythologisierung einzuordnen. Die hierarchische Zuordnung der dabei erkannten Bedeutungen kann zu einem Grundbestandteil einer praktischen Philosophie werden, wenn sie einen Diskurs durchläuft, der sich an Jürgen Habermas’ Aspekt der Richtigkeit für kommunikatives Handeln unter dem Gesichtspunkt der Toleranz orientiert. Dabei ist nicht nur zu beachten, dass eine verstärkte Mythenbildung in der Kunst zu einem erweiterten Mythen-begriff und damit zu dem erweiterten, heute dominierenden Kunstbegriff postmoderner Prägung geführt hat, sondern dass innerhalb des aktuellen Mythenpakets sich die Darstellungen von Zeitgeist- und Alltagsmythen zu Lasten des authentischen und des reflektierten Mythos entwickelt haben, wobei zusätzlich werbliche Markenmythen ihre Entstehung auf Verfahrensvorbildern der Kunst basieren. Die ökonomische Rationalität der aktuellen Gesellschaft hat die Mythenbildung keines-wegs abgebaut, sie hat sie im Gegenteil gefördert. Der neuerliche Mythenbedarf wurde stimuliert durch die Sinnentleerung der zweckrationalisierten Welt, die Ersatzbedarf anmeldete. Ihre Ordnungsprinzipien durchdringen nicht nur ihre Paradedisziplin, die Ökonomie, sondern Politik und Staat, Wissenschaft und Kunst. Das Umschlagen der Aufklärung wird nur zu vermeiden sein, wenn wir uns Schritt für Schritt durch Mythenanalyse unserer Unmündigkeit entledigen.

Bodengewölbe unter ruhender und nichtruhender Belastung bei Berücksichtigung von Bewehrungseinlagen aus Geogittern

Die Forschungsarbeit beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Ausbildung von Bodengewölben über punkt- und linienförmigen Auflagerungen und der Stabilisierung des Gewölbebereiches durch horizontale Bewehrungseinlagen aus Geokunststoffen. Während das Tragverhalten entsprechender Bodengewölbe unter ruhenden Belastungen bereits wissenschaftlich erforscht ist untersucht die Dissertation vornehmlich das Gewölbeverhalten unter nichtruhenden Belastungen. Da die Gewölbemodelle primär im Verkehrswegebau als geokunststoffbewehrte Erdschichten über Pfahlelementen (GEP) ausgeführt werden, ist für die Praxis die Untersuchung der Auswirkung einer nichtruhenden Belastung (Verkehrslast) von besonderer Bedeutung. Methodisch wurden umfangreiche großmaßstäbliche Modellversuche (Maßstab 1:3) zur Gewölbeausbildungen am Pfahlrasterausschnitt sowie am Dammquerschnitt mit Berücksichtigung der Böschungssituation vorgenommen. Die Modellversuche wurden in einer differenzierten numerischen Analyse mit der Methode der finiten Elemente (FEM) verifiziert. Die zyklischen FEM-Modelle basierten dabei auf einem zyklisch-viskoplastischen Stoffansatz. Aufbauend auf den Modellversuchsergebnissen wurden schließlich modifizierte analytische Berechnungsansätze entwickelt. Zusammenfassend kann es bei zyklischen Beanspruchungen im unbewehrten System zu einer Gewölberückbildung und zu erhöhten Systemverformungen kommen. Die Größe der Gewölberückbildung ist abhängig von der Überdeckungshöhe, der Belastungsfrequenz, der Lastzyklenzahl sowie der zyklischen Belastungsamplitude in Relation zur statischen Überlagerungsspannung. Mit abnehmender Höhe, zunehmender Frequenz, zunehmender Zyklenzahl und Belastungsamplitude tritt eine Gewölbereduktion verstärkt ein. Eine erhöhte Primärspannung kann dazu führen, dass die Bodengewölbe überdrückt werden und dadurch gegenüber zyklischer Beanspruchung stabiler sind. Auch bei Anordnung von Bewehrungslagen sind ähnliche Effekte zu beobachten wie im unbewehrten Fall. Mit zunehmender zyklischer Beanspruchung behindern die eingebauten Geokunststoffe allerdings die Ausbildung der Scherfugen, reduzieren dadurch die Setzungen, erhöhen die Lastumlagerung auf die Pfähle und stabilisieren dadurch das System. Aus den Modellversuchen wurde ein vereinfachter Ansatz für die vorhandenen analytischen Berechnungsverfahren in Form eines Gewölbereduktionsfaktors k abgeleitet, mit dem näherungsweise auch für praktische Fälle eine erste Abschätzung der Gewölbereduktion infolge nichtruhender Belastung möglich ist. Ergänzend zu dem Hauptthema der Gewölbeausbildung unter nichtruhenden Lasten unter-sucht die Forschungsarbeit die allgemeine Verwendbarkeit der FEM-Methode zur Berechnung eines GEP-Systems unter ruhender und nichtruhender Belastung, beurteilt die derzeit gültigen Spreizdruckansätze sowie den derzeitigen Verankerungsnachweis für eingelegte Geokunststofflagen und untersucht die Lastabtragung im Geogitter bei dreieckrasterförmiger Lagerung.

Hybrid Power System Modelling - Simulation and Energy Management Unit Development

Weltweit leben mehr als 2 Milliarden Menschen in ländlichen Gebieten. Als Konzept für die elektrische Energieversorgung solcher Gebiete kommen dezentrale elektrische Energieversorgungseinheiten zum Einsatz, die lokal verfügbare erneuerbare Ressourcen nutzen. Stand der Technik bilden Einheiten, die auf PV-Diesel-Batterie System basieren. Die verwendeten Versorgungsskonzepte in Hybridsystemen sind durch den Einsatz von Batterien als Energiespeicher meist wenig zuverlässig und teuer. Diese Energiespeicher sind sehr aufwendig zu überwachen und schwerig zu entsorgen. Den Schwerpunkt dieser Arbeit bildet die Entwicklung eines neuen Hybridsystems mit einem Wasserreservoir als Energiespeicher. Dieses Konzept eignet sich für Bergregionen in Entwicklungsländern wie Nepal, wo z.B. neben der solaren Strahlung kleine Flüsse in großer Anzahl vorhanden sind. Das Hybridsystem verfügt über einen Synchrongenerator, der die Netzgrößen Frequenz und Spannung vorgibt und zusätzlich unterstützen PV und Windkraftanlage die Versorgung. Die Wasserkraftanlage soll den Anteil der erneuerbaren Energienutzung erhöhen. Die Erweiterung des Systems um ein Dieselaggregat soll die Zuverlässigkeit der Versorgung erhöhen. Das Hybridsystem inkl. der Batterien wird modelliert und simuliert. Anschließend werden die Simulations- und Messergebnisse verglichen, um eine Validierung des Modells zu erreichen. Die Regelungsstruktur ist aufgrund der hohen Anzahl an Systemen und Parametern sehr komplex. Sie wird mit dem Simulationstool Matlab/Simulink nachgebildet. Das Verhalten des Gesamtsystems wird unter verschiedene Lasten und unterschiedlichen meteorologischen Gegebenheiten untersucht. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Entwicklung einer modularen Energiemanagementeinheit, die auf Basis der erneuerbaren Energieversorgung aufgebaut wird. Dabei stellt die Netzfrequenz eine wichtige Eingangsgröße für die Regelung dar. Sie gibt über die Wirkleistungsstatik die Leistungsänderung im Netz wider. Über diese Angabe und die meteorologischen Daten kann eine optimale wirtschaftliche Aufteilung der Energieversorgung berechnet und eine zuverlässige Versorgung gewährleistet werden. Abschließend wurde die entwickelte Energiemanagementeinheit hardwaretechnisch aufgebaut, sowie Sensoren, Anzeige- und Eingabeeinheit in die Hardware integriert. Die Algorithmen werden in einer höheren Programmiersprache umgesetzt. Die Simulationen unter verschiedenen meteorologischen und netztechnischen Gegebenheiten mit dem entwickelten Model eines Hybridsystems für die elektrische Energieversorgung haben gezeigt, dass das verwendete Konzept mit einem Wasserreservoir als Energiespeicher ökologisch und ökonomisch eine geeignete Lösung für Entwicklungsländer sein kann. Die hardwaretechnische Umsetzung des entwickelten Modells einer Energiemanagementeinheit hat seine sichere Funktion bei der praktischen Anwendung in einem Hybridsystem bestätigen können.

Provning av ackumulatorsystem för solvärmeanläggningar

Inom projektet provades 10 konfigurationer av samma ackumulatortank. Tankarna utsattes under kontrollerade förhållanden för en 6-dagars testcykel. Under testet tillfördes varje tank värme från en (simulerad) solfångare och, i den mån det behövdes, tillsatsvärme från elpatronen. Väderförhållanden under de sex dagarna var två fina, en växlande, två dåliga och ytterligare en växlande dag i nämnd följd. De flesta systemkonfigurationer klarade sig under de soliga dagarna utan energitillskott från elpatronen och förmådde dessutom att lagra värnlen så att även tappningar på följande dag med "växlande" väder kunde ske utan el-tillskott. De molniga dagarna behövde alla systemkonfigurationer el-tillskott. Solvärmesystemens täckningsgrad varierade mellan 36,5 % för det sämsta systemet till 70, 3 % för det bästa. En ackumulatortank med två seriekopplade tappvarmvattenvärmeväxIare (en i botten för förvärmning och en i tankens övre del för slutvärmning) ger betydligt bättre resultat än en tank med bara en enda sådan värmeväxlare. Tankens volym var i de utförda provningarna 750 liter, solfångarstorleken 10 m2 och lasten 13 kWh per dag. För dessa förutsättningar ger en yttre solvärmeväxlare inga mätbara fördelar gentemot en tillräcklig stor inbyggd värmeväxlare. De gjorda försöken visar, att alla tankkonfigurationerna visar dålig skiktning. Ett fortsatt arbete bör göras för att minska omblandningen i tanken vid både inladdning och uttag av värme.

Fjärrvärmedrivna vitvaror : Erfarenheter från utveckling, installationer och kostnadsberäkningar

Värmedrivna vitvaror eller HWC-maskiner som de kallas av tillverkaren värms med varmt vatten från en cirkulerande krets via en värmeväxlare inbyggd i maskinen, till skillnad från konventionella maskiner som värms med el. Denna teknik skall inte förväxlas med maskiner som är anslutna till varmvattenledningen och fylls på med varmt vatten och som därmed begränsas till disk- och tvätt. Syftet med fjärrvärmedrivna vitvaror är alltså att använda fjärrvärme, som har lägre kvalitet och pris än elenergi för uppvärmning och torkning och på så sätt spara el och utöka fjärrvärmeunderlaget. En jämförelse av koldioxidutsläpp och primärenergianvändning mellan konventionella vitvaror och fjärrvärmedrivna vitvaror visar att både koldioxidutsläpp och primärenergianvändning blir lägre för fjärrvärmedrivna vitvaror om biobränsle anses koldioxidneutralt och den el som ersätts är producerad i kolkraftverk eller gaskombikraftverk.   Denna rapport beskriver utveckling och kommersialisering av värmedrivna vitvaror (disk- och tvättmaskiner samt torktumlare och torkskåp) och hur de kan anslutas mot fjärrvärmesystem i olika systemlösningar. Dessutom har de energimässiga och ekonomiska förutsättningarna för tekniken undersökts. Erfarenheterna från fältprovning är dock mycket begränsade, eftersom de byggen där fälttesterna skulle ske försenades. Under 2013 färdigställs ett flerbostadshus med värmedrivna vitvaror i 160 lägenheter i Västerås.   De utvecklade maskinernas värmeanvändning som andel av total energianvändning vid 60 graders framledningstemperatur har uppmätts till ca 50 % för diskmaskinen, 67 % för tvättmaskinen, 80 % för torktumlaren och 93 % för torkskåpet. I det studerade flerbostadshuset av passivhusstandard uppgår lasten från värmedrivna vitvaror komfortgolvvärme och handdukstorkar till upp mot 30 % av husets totala värmeanvändning. För småhus är motsvarande siffra upp mot 20 %. Att använda fjärrvärme istället för elvärme till dessa installationer som normalt är elvärmda kan allts minska elbehovet betydligt i lågenergibebyggelse vilket också minskar både koldioxidutsläppen och primärenergianvändningen.   Ekonomiska analyser har genomförts för två olika systemkoncept (separat vitvarukrets och Västeråsmodellen) för nybyggda småhusområden och flerfamiljshus där fjärrvärme inte bara används till vitvaror utan också till handdukstorkar och komfortgolvvärme. De ekonomiska analyserna visar att Västeråsmodellen är den mest ekonomiskt intressanta systemlösningen med värmedrivna vitvaror, handdukstork och komfortgolvvärme. I flerfamiljshus kan den vara konkurrenskraftig mot de elvärmda alternativen (konventionellt system med eldrivna vitvaror, komfortgolvvärme och handdukstorkar) om prisskillnaden mellan el och fjärrvärme är större än 0,7 kr/kWh. En parameterstudie visar att kapitalkostnaden blir ganska hög jämfört med energikostnaden, vilket betyder att lång livslängd och många cykler är viktigt för att förbättra de ekonomiska förutsättningarna för värmedrivna vitvaror. För passiva småhus blir kostnaden för Västeråsmodellen med värmedrivna vitvaror, handdukstork och komfortgolvvärme likvärdig med de elvärmda alternativen vid energiprisskillnader på 0,7 kr/kWh inklusive moms, medan det krävs prisskillnader på 0,9 kr/kWh inklusive moms för normalisolerade småhusområden.   Sammanfattningsvis kan sägas att i kommuner med ett konkurrenskraftigt fjärrvärmepris finns det viss lönsamhet för hela konceptet enligt Västeråsmodellen med värmedrivna vitvaror, komfortgolvvärme, och handdukstorkar. Om man däremot ser på konkurrensen för enskilda vitvaror är det främst torktumlaren som är konkurrenskraftig i bostäder. Målpriset på 1000 kr extra för värmedrift har inte kunnat uppnås inom projektet för diskmaskiner och tvättmaskiner. Det krävs lägre priser och låga anslutningskostnader för att räkna hem diskmaskinen och tvättmaskinen som enskilda komponenter.   Värmedrivna tvättmaskiner och torktumlare är konkurrenskraftiga i flerfamiljstvättstugor. Speciellt i de fall där beläggningen är god och flera maskiner delar på anslutningskostnaden till fjärrvärmecentralen kan värmedrift bli riktigt lönsam. Torkskåpens konkurrenskraft har inte kunnat utvärderas, då priset ännu inte fastställts. Att använda VVC-systemet för värmedistribution till värmedrivna vitvaror kan vara mycket intressant, men det kräver att legionellaproblematiken kan lösas. I nuläget finns ingen lösning som uppfyller formuleringarna i boverkets byggregler. Ett annat distributionssätt som kan vara intressant, men som inte undersökts i studien är att använda VVC för varmvattendistribution och en gemensam radiator- och vitvarukrets med konstant framledningstemperatur. Den aktör som förväntas ha störst ekonomiskt intresse av att tekniken implementeras är sannolikt fjärrvärmebolagen som får sälja mer värme och det ligger därmed främst på deras ansvar att marknadsföra tekniken i mötet med sina kunder.