Pragas da cultura de milho (Zea mays, L.) e seu inimigo natural Doru sp. na região de Guaíra-SP.

1995

Solutions of Boundary Layer Equations Governing Free Convective and Magnetohydrodynamic Flows through Parametric Differentiation

In der vorliegenden Arbeit wird die Methode der parametrischen Differentiation angewendet, um ein System nichtlinearer Gleichungen zu lösen, das zwei- und dreidimensionale freie, konvektive Grenzschichströmungen bzw. eine zweidimensionale magnetohydrodynamische Grenzschichtströmung beherrscht. Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, daß die nichlinearen Gleichungen auf lineare reduziert werden und die Nichtlinearität auf ein System von Gleichungen erster Ordnung beschränkt wird, das, verglichen mit den ursprünglichen Nichtlinearen Gleichungen, viel leichter gelöst werden kann. Ein anderer Vorzug der Methode ist, daß sie es ermöglicht, die Lösung von einer bekannten, zu einem bestimmten Parameterwert gehörigen Lösung aus durch schrittweises Vorgehen die Lösung für den gesamten Parameterbereich zu erhalten. Die mit dieser Methode gewonnenen Ergebnisse stimmen gut mit den entsprechenden, mit anderen numerischen Verfahren erzielten überein.

Reconstruction of the Disassembly Pathway of an Icosahedral Viral Capsid and Shape Determination of Two Successive Intermediates

Viral capsids derived from an icosahedral plant virus widely used in physical and nanotechnological investigations were fully dissociated into dimers by a rapid change of pH. The process was probed in vitro at high spatiotemporal resolution by time-resolved small-angle X-ray scattering using a high brilliance synchrotron source. A powerful custom-made global fitting algorithm allowed us to reconstruct the most likely pathway parametrized by a set of stoichiometric coefficients and to determine the shape of two successive intermediates by ab initio calculations. None of these two unexpected intermediates was previously identified in self-assembly experiments, which suggests that the disassembly pathway is not a mirror image of the assembly pathway. These findings shed new light on the mechanisms and the reversibility of the assembly/disassembly of natural and synthetic virus-based systems. They also demonstrate that both the structure and dynamics of an increasing number of intermediate species become accessible to experiments.

Efecto de las aplicaciones de insecticida chlorpyrifos (Lorsban) sobre las poblaciones de plagas y enemigos naturales en el agroecosistema de maiz (Zea mays L.) época de riego, 1996

Con el propósito de evaluar el efecto del insecticida chlorpyrifos (lorsban)sobre las poblaciones de plagas y enemigos naturales en el agro ecosistema de maíz, se llevo a efecto el presente experimento en la finca Santa Rosa, Managua, durante la época de riego (febrero - junio)1996. Los tratamientos evaluados fueron a) aplicación de insecticida chlorpyrifos (lorsban); b) no aplicación de insecticida (testigo). Se realizaron dos aplicaciones; durante la primera aplicación se hicieron muestreos cada dos días y después de la segunda aplicación éstos muestreos se realizaron cada ocho dias, mediante recuentos visuales, trampas amarillas y trampas de caida (pitfall). Los arthropodos muestreados fueron agrupados como: depredadores y parasitoides, estos insectos fueron separados por familia, género y especie hasta donde era posible. Los principales parasitoides encontrados en las trampas amarillas pertenecen al orden Hymenoptera, familias: Braconidae, Mimaridae, Scelionidae, Ceraphronidae, Eucoilidae, el que se obtuvo en mayor proporción pertenece a la familia Scelionidae. Los principales depredadores obtenidos de los recuentos visuales y de las trampas de caída (pitfall)fueron Doru spp (Dermaptera:Forficulidae), cycloneda spp (Coleoptera: Coccinelidae), Polybia spp (Hymenoptera: Vespidae) y arañas. el que se obtuvo en mayor proporción fue Cycloneda spp. En general, durante las aplicaciones, el insecticida chlorpyrifos tuvo efecto sobre la población de parasitoides, éstas fueron reducidas después de cada aplicación y aumentaron seis días después de cada aplicación. Después del periodo de las aplicaciones el insecticida no tuvo efecto sobre ninguna de las poblaciones de insectos, la población de parasitoides fue diferente en las distintas fechas de muestreo, no así para la población de insectos depredadores.

Testate amoebae (Protozoa : Rhizopoda) from northwest Yunnan, China

A survey of the testate amoebae of northwest Yunnan in the Hengduan Mountains region of southwest China revealed 151 species belonging to 29 genera. Of these, three genera and 27 species were new to the testate amoebae fauna of China. The widely distributed and dominant species were Centropyxis aculeata aculeata, C aerophila aerophila, C. sylvatica, Difflugia elegans, D. globulosa, D. pristis, D. pulex, Phryganella hemisphaerica, Trinema enchelys, and T lineare. The most diverse genera were Difflugia (41 species), Centropyxis (31 species), Arcella (18 species), and Euglypha (11 species). The number of species in each sample varied greatly. It appears that species diversity of testate amoebae is related not only to macro-environments (e.g., geographic zonation) but also to microenvironments (e.g., microhabitats).

Karyological studies on the Sino-Himalayan genus, Cremanthodium (Asteraceae : Senecioneae)

Twenty-two populations of seven species of Cremanthodium from high altitude regions of western China were observed karyologically. C. ellisii, C. microglossum, C. brunneo-pilosum, C. stenoglossum, C. discoideum and C. lineare all had the same chromosome number of 2n=58 whereas C. humile had 2n=60. All chromosome numbers of these species are documented here for the first time. The basic number of x=30 is new for this genus. The karyotypes of all species belong to 2A type according to Stebbins' asymmetry classification of karyotypes. Two basic chromosome numbers, x=30 and x=29 in Cremanthodium, correspond exactly to two branching patterns in this genus, sympodial versus monopodial. The systematic and taxonomic statuses of the sympodial species need further study. The karyomorphological data provide no support to the sectional subdivision in Cremanthodium. (C) 2001 The Linnean Society of London.

贵州台江中寒武世凯里组中分枝状宏观藻类化石

本文描述了贵州中寒武世凯里组中的分枝状宏观藻类化石5属7种，即：Marpolia spissa Walcott,Marpolia aequalis Walcott,Guizhouella ramulosa Yang(gen.et sp.nov.),Doushantuophyton lineare Chen,Thamnophton formosus Yang(gen.et sp.nov.),Eoulothrix fibrillata Ding,Eoulothrix flabellophyton Yang(sp.mov.)。根据大量的藻类与凯里生物群共生特征，从藻类的生态及生物群分布受到沉积韵律控制等特征分析，认为凯里生物群生活环境的水深应该在30－60m，而埋藏和保存环境的水深是150m左右。另外，将凯里生物群中的宏观藻类化石与震旦纪陡山沱期的藻类化石进行了比较，两者在以分枝状藻类占主要组成上是相似的，从这一方面来说，晚震旦世宏观藻类与寒武纪宏观藻类没有大的演变，但寒武纪宏观藻类以出现钙质珊瑚藻类、分枝更加复杂的类型和具有锯齿状叶状体、生殖托构造的藻类为特征。

矿山环境中锑的表生地球化学研究—以贵州半坡锑矿区为例

锑(antimony，Sb)是一种典型的毒害重金属元素。我国作为世界上最主要的锑生产国，有关锑的表生地球化学及锑污染防治研究还很薄弱。贵州省位于我国西南低温成矿域中心，具有高Sb地球化学背景值，是我国重要的锑工业基地，境内分布着大量Sb矿床，锑矿储量居全国第四位。贵州又地处我国西南喀斯特中心区域，岩溶地貌极其发育，生态环境脆弱。由于大规模锑矿资源的开采利用，锑矿区土壤和水体中Sb污染十分突出，并通过水体或食物链对矿区及流域居民健康形成潜在威胁。因此，研究矿山环境中Sb的表生地球化学对于认识Sb污染的环境效应和寻求Sb污染修复方式具有至关重要的意义。 本文以贵州半坡大型锑矿区为研究对象，系统研究了Sb在矿区岩石、固体废弃物、土壤、水体和植物体等表生环境介质中的分布、迁移、富集规律与赋存机制，阐明了矿区Sb的表生地球化学过程规律，评价了矿区围岩、（废）矿石和尾矿砂等样品的产酸潜力，筛选出新的锑潜在超富集植物和超耐受性植物，并获得以下主要认识： （1） 独山半坡锑矿区是典型高锑地质地球化学背景区，不仅矿石中Sb含量很高，而且围岩中Sb含量也远高于上地壳Sb的平均含量。辉锑矿是锑的主要载体和释放源。 （2） 在固体废弃物中，冶炼废渣中Sb含量最高，其次为废石堆和尾砂库。废石中元素特征基本与围岩一致，继承了围岩的元素特征，而尾矿砂由于破碎、浮选过程的改造，其元素含量特征与围岩存在差异。尾砂砂中Sb以中层最富，底层和表层依次降低，与Fe、Al矿物的分布特征相似，这种分布模式主要受氧化还原条件、雨水淋滤、Fe/Al矿物吸附机制等因素控制。尾矿砂中不同相态的锑含量依次为残渣态>碳酸盐结合态>有机物结合态>可交换态>铁锰氧化物结合态，其中生物易利用态Sb的空间分布特征与总Sb分布特征一致。 （3） 所有的（废）矿石样品都具有潜在产酸能力，需要采取必要的措施抑制酸性矿山排水的产生。尾矿砂没有产酸潜力，这与矿石在选冶过程中加入石灰处理和S含量过低等原因有关，这种碱性环境可能有利于锑的表生地球化学活化和迁移。 （4） 研究区土壤受到严重锑污染，土壤中Sb含量高达51~7369 mg/kg，且随深度增加而逐渐降低，底层含量与对照区相近。这种高含量的Sb可能是与锑矿化有关的裸露岩石和土壤的自然风化淋滤过程和采矿、冶炼活动等造成的。研究区土壤中不同相态的Sb含量依次为残渣态>铁/锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>有机物/硫化物结合态>可交换态。土壤中Sb的生物有效性很低。土壤中Sb的迁移与As密切相关。 （5） 研究区水体为SO4/HCO3-Ca型，水体中的Sb以溶解态、悬浮态和沉积物形式存在，并通过吸附-解吸附和水流推移方式进行迁移。洪水期和枯水期水体中Sb的扩散迁移机制存在差异，洪水期研究区内水体对岔河下游水体污染危害更大。在枯水期，岔河水体中溶解态Sb含量和沉积物中Sb含量存在显著正相关关系，表明枯水期沉积物和水体界面间达到物质交换平衡。水体的氧化还原条件和pH值控制着水体中Sb的存在形态。沉积物中不同相态Sb含量依次为残渣态>碳酸盐结合态，铁锰氧化物结合态>可交换态，有机物/硫化物结合态。研究区水体中Sb主要受矿区采矿、选冶活动的强烈影响。水体中硫同位素示踪研究发现，岔河下游水体中59%的S来自于矿山硫源的贡献，表明矿山活动严重影响到岔河下游水体水质。 （6） 植物对土壤中Sb的吸收与植物部位和种类有关。大体上地下部分>地上部分，且根>叶片>茎。在农作物中，白菜>甘蓝>辣椒和稻谷。研究发现，土荆芥(Chenopodium ambrosioides Linn.)是新的Sb潜在超富集植物，鬼针草(Bidens pilosa Linn.)、一年蓬(Erigeron annuus (Linn.) Pers.)、佛甲草(Sedum lineare Thun)、凹叶景天(Sedum emarginatum Migo)、灰灰菜(Chenopodium album Linn.)和鼠麹草(Gnaphalium affine D. Don)也能大量富集Sb，并有很强耐受性。 （7） 研究区这种特殊的高Sb地质环境和人为活动的影响，导致表生环境中Sb的高度富集，造成农作物、水体中Sb含量极高，通过食物链和水体严重影响当地居民的身体健康。

Los primeros pasos en el escorzo de la figura humana. "Un análisis desde la geometría"

A través de un recorrido histórico centrado en el Renacimiento, se exponen las aportaciones más significativas de teóricos y artistas en la evolución del escorzo de la figura humana desde un punto de vista geométrico. Los artistas que con sus dibujos y escritos ayudaban a otros en el aprendizaje de la representación, se apresuraron a incluir el estudio del escorzo en sus tratados, buscando métodos que facilitaran su dibujo sobre cualquier soporte y en cualquier posición en el espacio. En este artículo se analizan y enlazan los trazados propuestos por los estudiosos de la geometría, con las obras de arte que reflejan importantes avances en este sentido. Soportes como el lienzo, el muro o la bóveda, presentan al pintor superficies diferentes de trabajo y en distintas posiciones en el espacio. La figura humana, protagonista en la escena, tendrá que adaptarse a ellos para ser contemplada desde unos espacios arquitectónicos cada vez más amplios y con más posibilidades. Fue necesario dominar la perspectiva en la pintura, y muy particularmente en la mural, para ofrecer composiciones cada día más ambiciosas y sorprendentes.

THE ORGANIZATION OF THE NERVOUS-SYSTEM IN PLATHELMINTHES - THE NEUROPEPTIDE F-IMMUNOREACTIVE PATTERN IN CATENULIDA, MACROSTOMIDA, PROSERIATA

The organization of the nervous system of Archilopsis unipunctata Promonotus schultzei and Paramonotus hamatus (Monocelididae, Proseriata) and Stenostomum leucops (Catenulida) and Microstomum lineare (Macrostomida) was studied by immunocytochemistry, using antibodies to the authentic flatworm neuropeptide F (NPF) (Moniezia expansa). The organization of the nervous system of the Monocelididae was compared to that of the nervous system of Bothriomolus balticus (Otoplanidae), a previously studied species of another family of the Proseriata. The results show that the main nerve cords (MCs), independent of lateral or ventral position in the Monocelididae and the Otoplanidae, correspond to each other. The study also confirms the status of the lateral cords as main cords (MCs) in S. leucops and M. lineare. Common for MCs in the members of the investigated taxa are the following features: MCs consist of many fibres, originate from the brain and are adjoined to 5-HT-positive neurons. In Monocelididae and Otoplanidae, the MCs additionally have the same type of contact to the pharyngeal nervous system. Also common for both proseriate families is the organization of the two lateral nerve cords, with weaker connections to the brain, and the pair of dorsal cords running above the brain. The organization of the minor cords differs. The Monocelididae have a pair of thin ventral cords forming a mirror image of the dorsal pair. Furthermore, an unpaired ventral medial cord connecting medial commissural cells was observed in P. schultzei. Marginal nerve cords, observed in Otoplanidae, are absent in Monocelididae. All minor nerve cords are closely connected to the peripheral nerve plexus. The postulated trends of condensation of plexal fibres to cords and/or the flexibility of the peripheral nerve plexus are discussed. In addition, the immunoreactivity (IR) pattern of NPF was compared to the IR patterns of the neuropeptide RFamide and the indoleamine, 5-HT (serotonin). Significant differences between the distribution of IR to NPF and to 5-HT occur. 5-HT-IR dominates in the submuscular and subepidermal plexuses. In the stomatogastric plexus of M. lineare, only peptidergic IR is observed in the intestinal nerve net. The distribution of NPF-IR in fibres and cells of the intestinal wall in M. lineare indicates a regulatory function for this peptide in the gut, while a relationship with ciliary and muscular locomotion is suggested for the 5-HT-IR occurring in the subepidermal and submuscular nerve plexuses. In M. lineare, the study revealed an NPF- and RFamide-positive cell pair, marking the finished development of new zooids. This finding indicates that constancy of these cells is maintained in this asexually reproducing and regenerating species.

Ecology of testate amoebae in an Amazonian peatland and development of a transfer function for palaeohydrological reconstruction

Tropical peatlands represent globally important carbon sinks with a unique biodiversity and are currently threatened by climate change and human activities. It is now imperative that proxy methods are developed to understand the ecohydrological dynamics of these systems and for testing peatland development models. Testate amoebae have been used as environmental indicators in ecological and palaeoecological studies of peatlands, primarily in ombrotrophic Sphagnum-dominated peatlands in the mid- and high-latitudes. We present the first ecological analysis of testate amoebae in a tropical peatland, a nutrient-poor domed bog in western (Peruvian) Amazonia. Litter samples were collected from different hydrological microforms (hummock to pool) along a transect from the edge to the interior of the peatland. We recorded 47 taxa from 21 genera. The most common taxa are Cryptodifflugia oviformis, Euglypha rotunda type, Phryganella acropodia, Pseudodifflugia fulva type and Trinema lineare. One species found only in the southern hemisphere, Argynnia spicata, is present. Arcella spp., Centropyxis aculeata and Lesqueresia spiralis are indicators of pools containing standing water. Canonical correspondence analysis and non-metric multidimensional scaling illustrate that water table depth is a significant control on the distribution of testate amoebae, similar to the results from mid- and high-latitude peatlands. A transfer function model for water table based on weighted averaging partial least-squares (WAPLS) regression is presented and performs well under cross-validation (r 2apparent=0.76,RMSE=4.29;r2jack=0.68,RMSEP=5.18. The transfer function was applied to a 1-m peat core, and sample-specific reconstruction errors were generated using bootstrapping. The reconstruction generally suggests near-surface water tables over the last 3,000 years, with a shift to drier conditions at c. cal. 1218-1273 AD

Uso del suolo e accessi in stazione: un’analisi di regressione multipla per la rete metropolitana di Napoli

Obiettivo dello studio è l’esame delle relazioni esistenti tra il numero di accessi alle stazioni della metropolitana e le caratteristiche di uso del suolo di ciascuna area di influenza. A questo scopo è stata implementata un’analisi di regressione lineare multipla, utilizzando come variabile indipendente il numero di viaggiatori in ingresso alle stazioni e come variabili dipendenti le caratteristiche socio-economiche e di uso del suolo delle aree urbane che circondano le stazioni. L’utilizzo di tecniche GIS ha permesso la costruzione del database e la visualizzazione su mappe tematiche dei risultati. In sintesi dallo studio emerge che il flusso di passeggeri è influenzato in misura prevalente dall’indice di connessione nelle aree centrali, dalla densità di addetti nelle aree periferiche e dalla densità residenziale e dal mix funzionale nelle aree di stazione suburbane. I risultati di questo studio possono contribuire al processo decisionale ed alla definizione di strategie di Transit Oriented Development al fine di incrementare l’utilizzo della rete su ferro o viceversa possono essere utilizzati per la valutazione di pratiche di uso del suolo.

Aspekte der linearen Minimax-Schätzung

Es werde das lineare Regressionsmodell y = X b + e mit den ueblichen Bedingungen betrachtet. Weiter werde angenommen, dass der Parametervektor aus einem Ellipsoid stammt. Ein optimaler Schaetzer fuer den Parametervektor ist durch den Minimax-Schaetzer gegeben. Nach der entscheidungstheoretischen Formulierung des Minimax-Schaetzproblems werden mit dem Bayesschen Ansatz, Spektralen Methoden und der Darstellung von Hoffmann und Laeuter Wege zur Bestimmung des Minimax- Schaetzers dargestellt und in Beziehung gebracht. Eine Betrachtung von Modellen mit drei Einflussgroeßen und gemeinsamen Eigenvektor fuehrt zu einer Strukturierung des Problems nach der Vielfachheit des maximalen Eigenwerts. Die Bestimmung des Minimax-Schaetzers in einem noch nicht geloesten Fall kann auf die Bestimmung einer Nullstelle einer nichtlinearen reellwertigen Funktion gefuehrt werden. Es wird ein Beispiel gefunden, in dem die Nullstelle nicht durch Radikale angegeben werden kann. Durch das Intervallschachtelungs-Prinzip oder Newton-Verfahren ist die numerische Bestimmung der Nullstelle moeglich. Durch Entwicklung einer Fixpunktgleichung aus der Darstellung von Hoffmann und Laeuter war es in einer Simulation moeglich die angestrebten Loesungen zu finden.

Szenarien zur zukünftigen Stromversorgung, kostenoptimierte Variationen zur Versorgung Europas und seiner Nachbarn mit Strom aus erneuerbaren Energien

Sowohl die Ressourcenproblematik als auch die drohenden Ausmaße der Klimaänderung lassen einen Umstieg auf andere Energiequellen langfristig unausweichlich erscheinen und mittelfristig als dringend geboten. Unabhängig von der Frage, auf welchem Niveau sich der Energiebedarf stabilisieren lässt, bleibt dabei zu klären, welche Möglichkeiten sich aus technischer und wirtschaftlicher Sicht in Zukunft zur Deckung unseres Energiebedarfs anbieten. Eine aussichtsreiche Option besteht in der Nutzung regenerativer Energien in ihrer ganzen Vielfalt. Die Arbeit "Szenarien zur zukünftigen Stromversorgung, kostenoptimierte Variationen zur Versorgung Europas und seiner Nachbarn mit Strom aus erneuerbaren Energien" konzentriert sich mit der Stromversorgung auf einen Teilaspekt der Energieversorgung, der zunehmend an Wichtigkeit gewinnt und als ein Schlüssel zur nachhaltigen Energieversorgung interpretiert werden kann. Die Stromversorgung ist heute weltweit für etwa die Hälfte des anthropogenen CO2-Ausstoßes verantwortlich. In dieser Arbeit wurden anhand verschiedener Szenarien Möglichkeiten einer weitgehend CO2–neutralen Stromversorgung für Europa und seine nähere Umgebung untersucht, wobei das Szenariogebiet etwa 1,1 Mrd. Einwohner und einen Stromverbrauch von knapp 4000 TWh/a umfasst. Dabei wurde untersucht, wie die Stromversorgung aufgebaut sein sollte, damit sie möglichst kostengünstig verwirklicht werden kann. Diese Frage wurde beispielsweise für Szenarien untersucht, in denen ausschließlich heute marktverfügbare Techniken berücksichtigt wurden. Auch der Einfluss der Nutzung einiger neuer Technologien, die bisher noch in Entwicklung sind, auf die optimale Gestaltung der Stromversorgung, wurde anhand einiger Beispiele untersucht. Die Konzeption der zukünftigen Stromversorgung sollte dabei nach Möglichkeit objektiven Kriterien gehorchen, die auch die Vergleichbarkeit verschiedener Versorgungsansätze gewährleisten. Dafür wurde ein Optimierungsansatz gewählt, mit dessen Hilfe sowohl bei der Konfiguration als auch beim rechnerischen Betrieb des Stromversorgungssystems weitgehend auf subjektive Entscheidungsprozesse verzichtet werden kann. Die Optimierung hatte zum Ziel, für die definierte möglichst realitätsnahe Versorgungsaufgabe den idealen Kraftwerks- und Leitungspark zu bestimmen, der eine kostenoptimale Stromversorgung gewährleistet. Als Erzeugungsoptionen werden dabei u.a. die Nutzung Regenerativer Energien durch Wasserkraftwerke, Windenergiekonverter, Fallwindkraftwerke, Biomassekraftwerke sowie solare und geothermische Kraftwerke berücksichtigt. Abhängig von den gewählten Randbedingungen ergaben sich dabei unterschiedliche Szenarien. Das Ziel der Arbeit war, mit Hilfe unterschiedlicher Szenarien eine breite Basis als Entscheidungsgrundlage für zukünftige politische Weichenstellungen zu schaffen. Die Szenarien zeigen Optionen für eine zukünftige Gestaltung der Stromversorgung auf, machen Auswirkungen verschiedener – auch politischer – Rahmenbedingungen deutlich und stellen so die geforderte Entscheidungsgrundlage bereit. Als Grundlage für die Erstellung der Szenarien mussten die verschiedenen Potentiale erneuerbarer Energien in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung ermittelt werden, mit denen es erstmals möglich war, die Fragen einer großräumigen regenerativen Stromversorgung ohne ungesicherte Annahmen anhand einer verlässlichen Datengrundlage anzugehen. Auch die Charakteristika der verschiedensten Energiewandlungs- und Transportsysteme mussten studiert werden und sind wie deren Kosten und die verschiedenen Potentiale in der vorliegenden Arbeit ausführlich diskutiert. Als Ausgangsszenario und Bezugspunkt dient ein konservatives Grundszenario. Hierbei handelt es sich um ein Szenario für eine Stromversorgung unter ausschließlicher Nutzung erneuerbarer Energien, die wiederum ausschließlich auf heute bereits entwickelte Technologien zurückgreift und dabei für alle Komponenten die heutigen Kosten zugrundelegt. Dieses Grundszenario ist dementsprechend auch als eine Art konservative Worst-Case-Abschätzung für unsere Zukunftsoptionen bei der regenerativen Stromversorgung zu verstehen. Als Ergebnis der Optimierung basiert die Stromversorgung beim Grundszenario zum größten Teil auf der Stromproduktion aus Windkraft. Biomasse und schon heute bestehende Wasserkraft übernehmen den überwiegenden Teil der Backup-Aufgaben innerhalb des – mit leistungsstarker HGÜ (Hochspannungs–Gleichstrom–Übertragung) verknüpften – Stromversorgungsgebiets. Die Stromgestehungskosten liegen mit 4,65 €ct / kWh sehr nahe am heute Üblichen. Sie liegen niedriger als die heutigen Preisen an der Strombörse. In allen Szenarien – außer relativ teuren, restriktiv ”dezentralen” unter Ausschluss großräumig länderübergreifenden Stromtransports – spielt der Stromtransport eine wichtige Rolle. Er wird genutzt, um Ausgleichseffekte bei der dargebotsabhängigen Stromproduktion aus erneuerbaren Quellen zu realisieren, gute kostengünstige Potentiale nutzbar zu machen und um die Speicherwasserkraft sowie die dezentral genutzte Biomasse mit ihrer Speicherfähigkeit für großräumige Backup-Aufgaben zu erschließen. Damit erweist sich der Stromtransport als einer der Schlüssel zu einer kostengünstigen Stromversorgung. Dies wiederum kann als Handlungsempfehlung bei politischen Weichenstellungen interpretiert werden, die demnach gezielt auf internationale Kooperation im Bereich der Nutzung erneuerbarer Energien setzen und insbesondere den großräumigen Stromtransport mit einbeziehen sollten. Die Szenarien stellen detaillierte und verlässliche Grundlagen für wichtige politische und technologische Zukunftsentscheidungen zur Verfügung. Sie zeigen, dass bei internationaler Kooperation selbst bei konservativen Annahmen eine rein regenerative Stromversorgung möglich ist, die wirtschaftlich ohne Probleme zu realisieren wäre und verweisen den Handlungsbedarf in den Bereich der Politik. Eine wesentliche Aufgabe der Politik läge darin, die internationale Kooperation zu organisieren und Instrumente für eine Umgestaltung der Stromversorgung zu entwickeln. Dabei kann davon ausgegangen werden, dass nicht nur ein sinnvoller Weg zu einer CO2–neutralen Stromversorgung beschritten würde, sondern sich darüber hinaus ausgezeichnete Entwicklungsperspektiven für die ärmeren Nachbarstaaten der EU und Europas eröffnen.

Micro-electromechanical structural design and optimization of vertical cavity photonic devices with wide continuous tuning

Diese Arbeit umfaßt das elektromechanische Design und die Designoptimierung von weit durchstimmbaren optischen multimembranbasierten Bauelementen, mit vertikal orientierten Kavitäten, basierend auf der Finiten Element Methode (FEM). Ein multimembran InP/Luft Fabry-Pérot optischer Filter wird dargestellt und umfassend analysiert. In dieser Arbeit wird ein systematisches strukturelles Designverfahren dargestellt. Genaue analytische elektromechanischer Modelle für die Bauelemente sind abgeleitet worden. Diese können unschätzbare Werkzeuge sein, um am Anfang der Designphase schnell einen klaren Einblick zur Verfügung zu stellen. Mittels des FEM Programms ist der durch die nicht-lineare Verspannung hervorgerufene versteifende Effekt nachgeforscht und sein Effekt auf die Verlängerung der mechanischen Durchstimmungsstrecke der Bauelemente demonstriert worden. Interessant war auch die Beobachtung, dass die normierte Relation zwischen Ablenkung und Spannung ein unveränderliches Profil hat. Die Deformation der Membranflächen der in dieser Arbeit dargestellten Bauelementformen erwies sich als ein unerwünschter, jedoch manchmal unvermeidbarer Effekt. Es zeigt sich aber, dass die Wahl der Größe der strukturellen Dimensionen den Grad der Membrandeformation im Falle der Aktuation beeinflusst. Diese Arbeit stellt ein elektromechanisches in FEMLAB implementierte quasi-3D Modell, das allgemein für die Modellierung dünner Strukturen angewendet werden kann, dar; und zwar indem man diese als 2D-Objekte betrachtet und die dritte Dimension als eine konstante Größe (z.B. die Schichtdicke) oder eine Größe, welche eine mathematische Funktion ist, annimmt. Diese Annahme verringert drastisch die Berechnungszeit sowie den erforderlichen Arbeitsspeicherbedarf. Weiter ist es für die Nachforschung des Effekts der Skalierung der durchstimmbaren Bauelemente verwendet worden. Eine neuartige Skalierungstechnik wurde abgeleitet und verwendet. Die Ergebnisse belegen, dass das daraus resultierende, skalierte Bauelement fast genau die gleiche mechanische Durchstimmung wie das unskalierte zeigt. Die Einbeziehung des Einflusses von axialen Verspannungen und Gradientenverspannungen in die Berechnungen erforderte die Änderung der Standardimplementierung des 3D Mechanikberechnungsmodus, der mit der benutzten FEM Software geliefert wurde. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen einen großen Einfluss der Verspannung auf die Durchstimmungseigenschaften der untersuchten Bauelemente. Ferner stimmten die Ergebnisse der theoretischen Modellrechnung mit den experimentellen Resultaten sehr gut überein.