Prediction of PA12 melt viscosity in Laser Sintering by a Time and Temperature dependent rheological model

Ein auf Basis von Prozessdaten kalibriertes Viskositätsmodell wird vorgeschlagen und zur Vorhersage der Viskosität einer Polyamid 12 (PA12) Kunststoffschmelze als Funktion von Zeit, Temperatur und Schergeschwindigkeit angewandt. Im ersten Schritt wurde das Viskositätsmodell aus experimentellen Daten abgeleitet. Es beruht hauptsächlich auf dem drei-parametrigen Ansatz von Carreau, wobei zwei zusätzliche Verschiebungsfaktoren eingesetzt werden. Die Temperaturabhängigkeit der Viskosität wird mithilfe des Verschiebungsfaktors aT von Arrhenius berücksichtigt. Ein weiterer Verschiebungsfaktor aSC (Structural Change) wird eingeführt, der die Strukturänderung von PA12 als Folge der Prozessbedingungen beim Lasersintern beschreibt. Beobachtet wurde die Strukturänderung in Form einer signifikanten Viskositätserhöhung. Es wurde geschlussfolgert, dass diese Viskositätserhöhung auf einen Molmassenaufbau zurückzuführen ist und als Nachkondensation verstanden werden kann. Abhängig von den Zeit- und Temperaturbedingungen wurde festgestellt, dass die Viskosität als Folge des Molmassenaufbaus exponentiell gegen eine irreversible Grenze strebt. Die Geschwindigkeit dieser Nachkondensation ist zeit- und temperaturabhängig. Es wird angenommen, dass die Pulverbetttemperatur einen Molmassenaufbau verursacht und es damit zur Kettenverlängerung kommt. Dieser fortschreitende Prozess der zunehmenden Kettenlängen setzt molekulare Beweglichkeit herab und unterbindet die weitere Nachkondensation. Der Verschiebungsfaktor aSC drückt diese physikalisch-chemische Modellvorstellung aus und beinhaltet zwei zusätzliche Parameter. Der Parameter aSC,UL entspricht der oberen Viskositätsgrenze, wohingegen k0 die Strukturänderungsrate angibt. Es wurde weiterhin festgestellt, dass es folglich nützlich ist zwischen einer Fließaktivierungsenergie und einer Strukturänderungsaktivierungsenergie für die Berechnung von aT und aSC zu unterscheiden. Die Optimierung der Modellparameter erfolgte mithilfe eines genetischen Algorithmus. Zwischen berechneten und gemessenen Viskositäten wurde eine gute Übereinstimmung gefunden, so dass das Viskositätsmodell in der Lage ist die Viskosität einer PA12 Kunststoffschmelze als Folge eines kombinierten Lasersinter Zeit- und Temperatureinflusses vorherzusagen. Das Modell wurde im zweiten Schritt angewandt, um die Viskosität während des Lasersinter-Prozesses in Abhängigkeit von der Energiedichte zu berechnen. Hierzu wurden Prozessdaten, wie Schmelzetemperatur und Belichtungszeit benutzt, die mithilfe einer High-Speed Thermografiekamera on-line gemessen wurden. Abschließend wurde der Einfluss der Strukturänderung auf das Viskositätsniveau im Prozess aufgezeigt.

Klimawandel als soziale Konstruktion?

Die Autoren gehen davon aus, dass es soziale und kulturräumliche Unterschiede in den Wahrnehmungsweisen von zukünftigen Klimarisiken gibt und begründen ihre Annahme in theoretischer Hinsicht unter Hinzuziehung der sozialen Konstruktion der Wirklichkeit. Berichtet wird aus einem Forschungsprojekt, das die gesellschaftliche Verarbeitung von Klimarisiken in Küstenstädten der südlichen Nord- und Ostsee im Hinblick darauf untersucht, welche Vorstellungen von einer Vulnerabilität und Resilienz vorliegen. Ausführlich wird das methodische Design der Studie dargestellt. Im Rahmen einer Methodentriangulation wird eine standardisierte Delphi-Expertenbefragung mit einer wissenssoziologischen Diskursanalyse verbunden, um sowohl bisherige als auch zukünftige Vorstellungen von Vulnerabilität und Resilienz zu erheben. Am Beispiel ausgewählter Ergebnisse wird empirisch nachgewiesen, dass Wahrnehmungsunterschiede von Klimarisiken größer sind als angenommen. Die Ergebnisse sind allein aus den Delphi-Daten nicht erklärbar. Ein möglicher Erklärungsansatz ergibt sich ergänzend aus den Erkenntnissen der wissenssoziologischen Diskursanalyse.

FiFi – Steuerung eines FTF durch Gesten- und Personenerkennung

Um den manuellen Transport in der Intralogistik zu erleichtern, wurde ein Fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) entwickelt, das berührungslos vom Bediener gesteuert wird. Die Steuerung erfolgt durch Gesten- und Personenerkennung basierend auf 3D-Daten der Umgebung. Das Paper beschreibt sowohl Zielsetzung, Betriebsarten und Anwendungsmöglichkeiten als auch das Steuerungskonzept der berührungslosen Steuerung und die technische Umsetzung der Plattform. Erste Experimente bestätigen, dass ein Roboter basierend auf 3D-Daten gesteuert werden kann. Verbesserungsmöglichkeiten in der Robustheit werden aufgezeigt.

Entwicklung einer Methodik zur Generierung einer Datenbasis für Optimierungssysteme in der maritimen Leercontainerlogistik

Dieser Beitrag stellt ein Vorgehen zur Entwicklung einer Methodik zur Generierung einer praxisnahen Datenbasis für numerische Untersuchungen im Rahmen der maritimen Leercontainerlogistik vor. Das Vorgehen wird an einem exemplarischen Anwendungsfall verdeutlicht. Die Resultate sollen Testläufe für Szenarien der Leercontainerlogistik unterstützen und somit eine Basis für die Entwicklung und Bewertung organisatorischer Verbesserungsansätze, mathematischer Optimierungsmodelle, entsprechender Lösungsalgorithmen und praxisnaher Simulationsumgebungen bilden.

Learning Analytics: Challenges and Future Research Directions

In recent years, learning analytics (LA) has attracted a great deal of attention in technology-enhanced learning (TEL) research as practitioners, institutions, and researchers are increasingly seeing the potential that LA has to shape the future TEL landscape. Generally, LA deals with the development of methods that harness educational data sets to support the learning process. This paper provides a foundation for future research in LA. It provides a systematic overview on this emerging field and its key concepts through a reference model for LA based on four dimensions, namely data, environments, context (what?), stakeholders (who?), objectives (why?), and methods (how?). It further identifies various challenges and research opportunities in the area of LA in relation to each dimension.

Generisches Framework Studi-App

Mit der Idee eines generischen, an vielfältige Hochschulanforderungen anpassbaren Studierenden-App-Frameworks haben sich innerhalb des Arbeitskreises Web der ZKI ca. 30 Hochschulen zu einem Entwicklungsverbund zusammengefunden. Ziel ist es, an den beteiligten Einrichtungen eine umfassende Zusammenstellung aller elektronischen Studienservices zu evaluieren, übergreifende Daten- und Metadatenmodelle für die Beschreibung dieser Dienste zu erstellen und Schnittstellen zu den gängigen Campusmanagementsystemen sowie zu Infrastrukturen der elektronischen Lehre (LMS, Druckdienste, elektronischen Katalogen usw.) zu entwickeln. In einem abschließenden Schritt werden auf dieser Middleware aufsetzende Studienmanagement-Apps für Studierende erstellt, die die verschiedenen Daten- und Kommunikationsströme der standardisierten Dienste und Kommunikationskanäle bündeln und in eine für den Studierenden leicht zu durchschauende, navigationsfreundliche Aufbereitung kanalisiert. Mit der Konzeption eines dezentralen, über eine Vielzahl von Hochschulen verteilten Entwicklungsprojektes unter einer zentralen Projektleitung wird sichergestellt, dass redundante Entwicklungen vermieden, bundesweit standardisierte Serviceangebote angeboten und Wissenstransferprozesse zwischen einer Vielzahl von Hochschulen zur Nutzung mobiler Devices (Smartphones, Tablets und entsprechende Apps) angeregt werden können. Die Unterstützung der Realisierung klarer Schnittstellenspezifikationen zu Campusmanagementsystemen durch deren Anbieter kann durch diese breite Interessensgemeinschaft ebenfalls gestärkt werden. Weiterhin zentraler Planungsinhalt ist ein Angebot für den App-Nutzer zum Aufbau eines datenschutzrechtlich integeren, persönlichen E-Portfolios. Details finden sich im Kapitel Projektziele weiter unten.

Konzeption eines proaktiven Risikomanagements in Logistiknetzwerken

Logistiknetzwerke von Unternehmen wachsen sehr schnell und werden immer komplexer. Unternehmen wissen oft nicht, von welchen anderen Unternehmen sie abhängig sind und welche geschäftskritischen Risiken sich daraus für sie ergeben. Aus diesem Grund wird in diesem Artikel ein Konzept eines proaktiven Ri-sikomanagements in Logistiknetzwerken vorgestellt. Das Konzept basiert auf der Big Data Technologie und verwendet zur Identifikation von Risiken und zum Aufbau eines Logistiknetzwerkes neben internen Unternehmensdaten auch externe Daten, z. B. Social Media Plattformen oder andere Datenportale. Diese Daten werden ausgewertet und mit Risiken behaftete Beziehungen werden dem Bediener grafisch angezeigt. Zusätzlich dazu kann das System dem Benutzer mögliche Alternativen zur Vermeidung dieser Risiken aufzeigen und somit zur Entscheidungsunterstützung genutzt werden.

FiFi – Robuste Personenerkennung gestengesteuerter Fahrzeuge in der Intralogistik

Die Steuerung des Fahrerlosen Transportfahrzeuges „FiFi“ erfolgt berührungslos durch Gesten- und Personenerkennung basierend auf 3D-Daten der Umgebung. Die genutzten Verfahren zur Personenerkennung führen in einigen Fällen zur Falsch-Erkennung von Personen in Objekten. Das Paper beschreibt die Ursachen der Fehlerkennung und stellt die umgesetzten Lösungsansätze zur Vermeidung vor. Experimente bestätigen, dass die entwickelten Verfahren die Robustheit des Systems erhöhen.

(Lifelong) learning in your pocket?

Der Beitrag fokussiert die Entwicklung, den Einsatz und die Nutzung von innovativen Technologien zur Unterstützung von Bildungsszenarien in Schule, Hochschule und Weiterbildung. Ausgehend von den verschiedenen Phasen des Corporate Learning, Social Learning, Mobile Learning und Intelligent Learning wird in einem ersten Abschnitt das Nutzungsverhalten von Technologien durch Kinder, Jugendliche und (junge) Erwachsene in Schule, Studium und Lehre betrachtet. Es folgt die Darstellung technologischer Entwicklungen auf Basis des Technology Life Cycle und die Konsequenzen von unterschiedlichen Entwicklungszuständen und Reifegraden von Technologien wie Content Learning Management, sozialen Netzwerken, mobilen Endgeräten, multidimensionalen und -modalen Räumen bis hin zu Anwendungen augmentierter Realität und des Internets der Dinge, Dienste und Daten für den Einsatz und die Nutzung in Bildungsszenarien. Nach der Darstellung von Anforderungen an digitale Technologien hinsichtlich Inhalte, Didaktik und Methodik wie etwa hinsichtlich der Erstellung von Inhalten, deren Wiederverwendung, Digitalisierung und Auffindbarkeit sowie Standards werden methodische Hinweise zur Nutzung digitaler Technologien zur Interaktion von Lernenden, von Lehrenden, sozialer Interaktion, kollaborativem Autorieren, Kommentierung, Evaluation und Begutachtung gegeben. Abschließend werden - differenziert für Schule und Hochschule - Erkenntnisse zu Rahmenbedingungen, Einflussgrößen, hemmenden und fördernden Faktoren sowie Herausförderungen bei der Einführung und nachhaltigen Implementation digitaler Technologien im schulischen Unterricht, in Lehre, Studium und Weiterbildung im Überblick zusammengefasst.

Social-Software-Portfolios im Einsatz

Die Dissertationsschrift widmet sich der Erforschung des Online-Lernens mittels Weblogs unter Anwendung der E-Portfolio Methode als einer seit mehreren Jahren verstärkt aufkommenden Lern- und Präsentationsform im Bildungskontext. Über mehrere Lehrveranstaltungen des Studiengangs "Angewandte Medien- und Kommunikationswissenschaft" an der Technischen Universität Ilmenau hinweg wurden drei Fallstudien gebildet. Innerhalb dieser wurde das Führen von eigenen E-Portfolio Blogs durch Studierende über einen Zeitraum von etwa drei Jahren evaluiert. Als Evaluationsziel wurde anhand spezifischer Fragestellungen ermittelt, wie das damit einhergehende selbstgesteuert-konnektive Lernen zu entsprechendem Erfolg führen kann. Hierbei wurde insbesondere die Teildimension Medienkompetenz im Spannungsfeld von Lernaktivität, Wissenserwerb und Informations-/Wissensmanagement betrachtet sowie weitere intervenierende Variablen, wie zum Beispiel Aufwand oder Akzeptanz, berücksichtigt. Inhaltlich wurden zunächst begriffliche Grundlagen dargestellt, die Nutzung von E-Portfolios in Theorie und Praxis beschrieben, Medienkompetenz-Ansätze detailliert aufgezeigt sowie in den Kontext von E-Portfolios gebracht und schließlich eine umfangreiche Analyse des Forschungsstandes aufbereitet. Diese gingen mit Erkenntnissen aus einer qualitativen Vorstudie in Form von fünf leitfadengestützten Experteninterviews einher. Die darauf aufbauende Hauptstudie widmete sich anschließend der Erhebung und Auswertung quantitativer Daten anhand von Online-Befragungen mit den Studierenden zu fünf Zeitpunkten aus intra- und interindividueller Perspektive. Als markanteste empirische Erkenntnis der Arbeit kann festgehalten werden, dass es durch das selbstgesteuert-konnektive Lernen mit E-Portfolio Blogs zu einer nachhaltigen Förderung der Medienkompetenz kommt, die sich auch in signifikanten Zusammenhängen mit den anderen Teildimensionen und intervenierenden Variablen widerspiegelt. Darüber hinaus bieten sich aber auch Potenziale für eine steigende Lernaktivität, einen ansteigenden Wissenserwerb und ein verbessertes Informations-/Wissensmanagement, die es aber noch weiterführend zu erforschen gilt. Demgegenüber können allerdings der entstehende und kontinuierlich hohe Aufwand sowie die erforderliche (Eigen-) Motivation als entscheidende Herausforderungen dieser Lernmethode identifiziert werden.

Interacting effects of fertilization, mowing and grazing on plant species diversity of 1500 grasslands in Germany differ between regions

The relationship of different types of grassland use with plant species richness and composition (functional groups of herbs, legumes, and grasses) has so far been studied at small regional scales or comprising only few components of land use. We comprehensively studied the relationship between abandonment, fertilization, mowing intensity, and grazing by different livestock types on plant diversity and composition of 1514 grassland sites in three regions in North-East, Central and South-West Germany. We further considered environmental site conditions including soil type and topographical situation. Fertilized grasslands showed clearly reduced plant species diversity (−15% plant species richness, −0.1 Shannon diversity on fertilized grasslands plots of 16 m2) and changed composition (−3% proportion of herb species), grazing had the second largest effects and mowing the smallest ones. Among the grazed sites, the ones grazed by sheep had higher than average species richness (+27%), and the cattle grazed ones lower (−42%). Further, these general results were strongly modulated by interactions between the different components of land use and by regional context: land-use effects differed largely in size and sometimes even in direction between regions. This highlights the importance of comparing different regions and to involve a large number of plots when studying relationships between land use and plant diversity. Overall, our results show that great caution is necessary when extrapolating results and management recommendations to other regions.

[Field validation of a real-time PCR test for the detection of Mycoplasma hyopneumoniae in nasal swabs of live pigs]

Enzootic pneumonia (EP) of pigs, caused by Mycoplasma hyopneumoniae has been a notifiable disease in Switzerland since May 2003. The diagnosis of EP has been based on multiple methods, including clinical, bacteriological and epidemiological findings as well as pathological examination of lungs (mosaic diagnosis). With the recent development of a real-time PCR (rtPCR) assay with 2 target sequences a new detection method for M. hyopneumoniae became available. This assay was tested for its applicability to nasal swab material from live animals. Pigs from 74 herds (average 10 pigs per herd) were tested. Using the mosaic diagnosis, 22 herds were classified as EP positive and 52 as EP negative. From the 730 collected swab samples we were able to demonstrate that the rtPCR test was 100% specific. In cases of cough the sensitivity on herd level of the rtPCR is 100%. On single animal level and in herds without cough the sensitivity was lower. In such cases, only a positive result would be proof for an infection with M. hyopneumoniae. Our study shows that the rtPCR on nasal swabs from live pigs allows a fast and accurate diagnosis in cases of suspected EP.

[Second victim : Critical incident stress management in clinical medicine]

BACKGROUND Critical incidents in clinical medicine can have far-reaching consequences on patient health. In cases of severe medical errors they can seriously harm the patient or even lead to death. The involvement in such an event can result in a stress reaction, a so-called acute posttraumatic stress disorder in the healthcare provider, the so-called second victim of an adverse event. Psychological distress may not only have a long lasting impact on quality of life of the physician or caregiver involved but it may also affect the ability to provide safe patient care in the aftermath of adverse events. METHODS A literature review was performed to obtain information on care giver responses to medical errors and to determine possible supportive strategies to mitigate negative consequences of an adverse event on the second victim. An internet search and a search in Medline/Pubmed for scientific studies were conducted using the key words "second victim, "medical error", "critical incident stress management" (CISM) and "critical incident stress reporting system" (CIRS). Sources from academic medical societies and public institutions which offer crisis management programs where analyzed. The data were sorted by main categories and relevance for hospitals. Analysis was carried out using descriptive measures. RESULTS In disaster medicine and aviation navigation services the implementation of a CISM program is an efficient intervention to help staff to recover after a traumatic event and to return to normal functioning and behavior. Several other concepts for a clinical crisis management plan were identified. CONCLUSIONS The integration of CISM and CISM-related programs in a clinical setting may provide efficient support in an acute crisis and may help the caregiver to deal effectively with future error events and employee safety.

Entrepreneurship in a Hub-and-Spoke Industrial District: Firm Survey Evidence from Seattle's Technology Industry

Mayer H. Entrepreneurship in a hub-and-spoke industrial district: firm survey evidence from Seattle's technology industry, Regional Studies. The paper investigates entrepreneurial dynamics in a hub-and-spoke industrial district. Using data on the genealogy of high-technology firms in Seattle, Washington State, the study examines the ways in which entrepreneurial firms relate to their parent firms and the role of agglomeration economies. The results illustrate that entrepreneurship is an important vehicle for the diversification of such a district. When compared, hub-related spinoffs such as those founded by former Microsoft employees do not differ much from other start-ups. The differences between Microsoft spinoffs and start-ups are very limited; both diversify the regional economy by entering new markets when compared with their parents.

Eine Analyse der Sportpartizipation von Mädchen in der Schweiz – Kritische Bestandsaufnahme und weiterführende qualitative Studie

Das von der Laureus Stiftung Schweiz geförderte Programm Girls in Sport beinhaltet die gleichnamige Studie zum Sportverhalten und zu den Sportbedürfnissen von Mädchen ab 10 Jahren in der Schweiz. Prinzipiell sind Mädchen an Bewegung und am Sport interessiert. Im historischen Vergleich haben sie inzwischen einen sportiven Lebensstil entwickelt, zeigen vielfältige Sport- und Bewegungsinteressen sowie ein Bedürfnis, sich sportlich zu bewegen (Gramespacher & Feltz 2009; Hartmann-Tews 2009). Allerdings verdeutlichen die Daten des ersten umfassenden Sportberichts Sport Schweiz 2008 (Lamprecht et al. 2008), dass sich für Mädchen in der Schweiz Barrieren auf dem Weg in den (organisierten) Sport ergeben. Die Hindernisse sind teilweise in den Strukturen des Sports selbst verortet, zum Teil aber entstehen sie auch aufgrund sozialer und kultureller Ungleichheiten. So zeigt sich etwa, dass Mädchen bildungsferner Milieus und Mädchen mit Migrationshintergrund in Schweizer Sportvereinen unterrepräsentiert sind. Die zentralen Forschungsfragen der Studie Girls in Sport lauten: Welche sportbezogenen Interessen haben Mädchen in der Schweiz? Welche Hindernisse erfahren sie auf ihrem Weg in den Sport? Wie können Mädchen besser in den (organisierten) Sport integriert werden? Zuerst ist eine Re-Analyse der auf die Mädchen bezogenen Daten von Sport Schweiz 2008 erfolgt (Fischer et al. 2012). Eine zentrale Erkenntnis dieser Teilstudie ist, dass Mädchen in den drei Sprachregionen der Schweiz (deutsch, französisch und italienisch) signifikant unterschiedliches Interesse am Verhalten im Sport zeigen. Im zweiten Teil der Studie werden im Sommer 2012 mittels qualitativer Methoden zu erhebende Daten von Mädchen in den drei Sprachregionen der Schweiz gewonnen. Die Daten werden in einer Aufsatzstudie (vgl. Faulstich-Wieland & Horstkemper 1995, S. 17f.) sowie anhand einiger Gruppeninterviews gewonnen. Sie sollen Aufschluss darüber geben, wie Mädchen ihre Situation in den Sportvereinen deuten, und welche Interessen Mädchen an Sportvereinen oder anderen organisierten Sportinstanzen haben. Diese Teilstudie bildet insofern eine Herausforderung, da die meist vielgestaltigen Interessenlagen von Mädchen (Gramespacher & Feltz 2009) zu erfassen und zugleich mit Blick auf deren kulturelle Einbindungen – sowohl in der Schweiz als auch in Bezug auf ihren möglichen Migrationshintergrund – zu reflektieren sind. Sie bietet allerdings zugleich die Chance, die Mädchen selbst zu Wort kommen zu lassen. Damit folgt diese Teilstudie einem Grundsatz der Kindheitsforschung (Alanen 1997), dessen Beachtung es ermöglicht, dass die Mädchen die Chance erhalten, ihre eigenen Vorstellungen, Wünsche und Visionen über einen „idealen“ Sportverein differenziert darzulegen. Der Abgleich zwischen der Vorstellung der Mädchen und der in Studien dargelegten Situation der Sportvereine in der Schweiz (Lamprecht et al. 2011) wird schließlich dazu beitragen, die oben genannten Forschungsfragen aufzuklären. Literatur Alanen, L. (1997). Soziologie der Kindheit als Projekt: Perspektiven für die Forschung. Zeitschrift für Soziologie, der Erziehung und Sozialisation 17(1), 162-177. Faulstich-Wieland, H. & Horstkemper, M. (1995). „Trennt uns bitte, bitte nicht!“ Koedukation aus Mädchen und Jungensicht. Opladen: Leske + Budrich. Fischer, A., Lamprecht, M. & Stamm, H. P. (2012). Sportaktivitäten von Mädchen und jungen Frauen in der Schweiz. Die wichtigsten Fakten. Zürich. Gramespacher, E. & Feltz, N. (Hrsg.). (2009). Bewegungskulturen von Mädchen – Bewegungsarbeit mit Mädchen. Immenhausen: Prolog-Verlag. Hartmann-Tews, I. (2009). Sportentwicklung und Inklusion aus Geschlechterperspektive. In: E. Balz & D. Kuhlmann (Hrsg.), Sportentwicklung. Grundlagen und Facetten (S. 65-75). Aachen: Meyer & Meyer. Lamprecht, M., Fischer, A. & Stamm, H. P. (2011). Sportvereine in der Schweiz. Magglingen: BASPO. Lamprecht, M., Fischer, A. & Stamm, H. P. (2008). Sport Schweiz 2008. Das Sportverhalten der Schweizer Bevölkerung. Magglingen: BASPO.