Wien und seine nächsten Umgebungen : mit besonderer Berücksichtigung wissenschaftlicher Anstalten und Sammlungen

beschrieben von Dr. A. Adolf Schmidl

Vokert Dethlefsen - in memoriam

Am 25. März 2003 verstarb mit 61 Jahren nach längerer, schwerer Krankheit Prof. Dr. Volkert Dethlefsen,kurz nach seinem Ausscheiden aus dem Institut für Fischereiökologie der Bundesforschungsanstalt für Fischerei, wo er als Wissenschaftlicher Direktor tätig war. Er hinterlässt seine Frau und zwei Töchter, denen unser Mitgefühl gilt. Prof. Dethlefsen wurde am 27. Juni 1941 in Niebüll geboren. Von 1964 bis 1970 studierte er Fischereibiologie an der Universität Hamburg und beendete das Studium 1970 mit einer Diplomarbeit über die Biologie und Verbreitung des Muschelparasiten Mytilicola intestinalis an der deutschen Nordseeküste. 1975 promovierte er mit einer Arbeit über den Einfluss von Schadstoffen auf frühe Lebensstadien von Kabeljau, Flunder und Scholle. 1990 habilitierte er sich an der Universität Hamburg, wo er 1995 die Venia Legendi erhielt und 2002 zum Professor ernannt wurde.

Die Ostsee-Fischereikommission setzt stärker auf biologische Vorsorge. Ergebnisse der Internationalen Ostsee-Fischereikommission (International Baltic Sea Fishery Commission - IBSFC) vom 7. bis 11. September 1998 in Warschau

Die Tagung setzte den während der vorigen Jahrestagung zu beobachtenden Kurs einer Schwerpunktverlagerung generell fort. Diese ist durch die stärkere Berücksichtigung des Vorsorgeansatzes im Fischereimanagement auf der Grundlage wissenschaftlicher Empfehlungen des ACFM (Management-Komitee für Fischerei) des ICES gekennzeichnet. Damit traten die in der Vergangenheit fischereipolitisch dominierten nationalen Managementinteressen weitestgehend in den Hintergrund und trugen somit zu einer sachlichen Tagungsatmosphäre bei. Wichtigste Tagungsthemen waren die Ausnutzung der nationalen Quoten für 1997 und 1998 (1. Halbjahr), die Festlegung der zulässigen Gesamtfangmengen (TAC) für die internationalen Fischereien 1999, aber auch Strategien zur Nutzung der lebenden Ressourcen der Ostsee unter den Bedingungen des Vorsorgeansatzes im Fischereimanagement. An den Beratungen nahmen Ländervertreter und Experten Estlands, der EU, Lettlands, Polens und der Russischen Föderation sowie Beobachter des ICES (Internationaler Rat für Meeresforschung) und der HELCOM (Helsinki-Kommission) teil.

Pro und Kontra Industriefischerei

Bei ordnungsgemäßer Durchführung ist aus wissenschaftlicher Sicht gegen eine maßvolle Industriefischerei auch in der Nordsee nichts einzuwenden. Wichtige Kriterien sind allerdimgs, dass die genutzten Bestände wissenschaftlich überwacht werden und negative Effekte auf das Nahrungsnetz vermieden werden.

Maßnahmenkatalog für eine ausgewogenere und rationellere Bewirtschaftung der von der deutschen Fischerei genutzten Fischereiressourcen im EG Meer

Obgleich die Nordsee eines der produktivsten Schelfmeere der Welt ist, reichen die Fischereiressourcen nicht aus, um allen zur Zeit aktiven Fischern für die nächsten Jahre ein wirtschaftliches Überleben zu garantieren. Darüberhinaus besteht die Gefahr, daß andauernde Uberfischung zu einer nachhaltigen Schädigung der Fischbestände und des Ökosystems führt. Es ist daher notwendig, zu einem langfristig ausgewogeneren Verhältnis zwischen den Ressourcen und der Intensität der Fischerei zu gelangen. Die Bundesforschungsanstalt für Fischerei in Hamburg hat im Jahr 1993 eine Expertenrunde zu diesem Themenkreis zusammengerufen und eine Zusammenstellung von aus wissenschaftlicher Sicht wünschenswerten und sinnvollen Maßnahmen zum langfristigen Erhalt der Fischbestände in der Nordsee erarbeitet, der im Folgenden der Öffentlichkeit vorgestellt werden soll.

Über die Zunahme des Steinbutts in der westlichen Ostsee und seine Bedeutung für die Stellnetzfischerei

Über die Situation der Nutzfischbestände in der westlichen Ostsee gab es in den vergangenen Jahren aus Sicht des Stellnetzfischers nur selten etwas Positives zu berichten. Abgesehen vom Hering, dessen Befischung wegen der mangelnden Absatzmöglichkeiten und ungenügenden Preisen kaum lonte, gingen fast alle übrigen Arten rapide zurück. Scholle und Makrele sind schon seit einem Jahrzehnt praktisch verschwunden. Der Dorschbestand ist in den letzten fünf Jahren so weit zusammengeschmolzen, daß eine genügende Erzeugung von Nachwuchs nicht mehr gesichert erscheint. Selbst bei Flunder und Kliesche ist in jüngster Zeit eine deutliche Abnahme zu bemerken. Die Ursachen hierfür sind wohl teils die Überfischung, teils aber auch in dem Ausfall von mehreren nachwuchsjahrgängen zu sehen. Letzteres steht sicherlich mit der zunehmenden Verschlechterung der wasserqualität sowohl in den tieferen Becken der Ostsee - den Laichgebieten von Dorsch und Scholle - als auch in den Flußmündungen und Uferzonen - den Aufwuchsgebieten der meisten Jungfische - in direktem Zusammenhang.

Vom Trümmerfilm zur Traumfabrik : die "Junge Film-Union". Eine Fallstudie zur westdeutschen Filmproduktion

Die Trümmer des deutschen Reiches waren 1945 auch die Trümmer des deutschen Films. Der Neuaufbau der deutschen Filmwirtschaft, der unter der Ägide der Alliierten begann, eröffnete trotz zahlloser Schwierigkeiten neue Chancen, nicht zuletzt regional: auch Niedersachsen wurde "Filmland". Die "Junge Film-Union", 1947 lizensiert, wurde bald zur größten niedersächsischen Filmproduktionsfirma. Waren die ersten zeitnahen Filme - auch "Trümmerfilme" genannt - noch in mancher Hinsicht improvisiert, so professionalisierte sich die Produktion zusehends. Es wurden eigene Ateliers gebaut, in dem Heideort Bendestorf entstand in kurzer Zeit eine Filmindustrie. Und auch die Filmstoffe wandelten sich, ebenso die Besetzung der Hauptrollen: der "zeitlose" Unterhaltungsfilm wurde selbstverständlich, ein neuer Kult mit alten Stars verdrängte den Nachwuchs. Neben vielen Mißerfolgen der "Jungen Film-Union" wurde schließlich "Die Sünderin" zu einem (Skandal-)Erfolg, der Marika-Rökk-Film "Die Csardas-Fürstin" ein echter Publikumsrenner. Der spektakuläre Neuaufbau dieser Filmproduktion, die wechselvolle Entwicklung, die im Konkurs 1952 ein jähes Ende fand, werfen Fragen auf, denen in dieser Arbeit auf der Basis neuen Quellenmaterials nachgegangen wird. Welche politischen, ökonomischen und kulturellen Einflüsse waren es, die für die "Junge Film-Union" bestimmend wurden. Welche Rolle spielte die britische Filmpolitik? Welche Bedeutung hatte die Währungsreform, wie wirkten sich die Bundesbürgschaften aus? Welche filmischen Traditionen wurden aufgegriffen, und wie spiegelt sich die außerfilmische Realität in den Produktionen? Die Ergebnisse der Untersuchung werfen dabei auch ein Licht auf den Neuaufbau der westdeutschen Filmwirtschaft insgesamt.

Die Balanced Scorecard als Führungsinstrument zur Herbarbeleg-Digitalisierung

Neben circa 22.000 verschiedenen kultivierten Pflanzenarten besitzt die Zentraleinrichtung Botanischer Garten und Botanische Museum Berlin-Dahlem (BGBM) ca. 3,8 Millionen konservierter Pflanzenbelege aus aller Welt in seinem Herbarium. Diese Herbarbelege dienen als Grundlage wissenschaftlicher Forschung. Über die Erstellung digitaler Kopien kann das Versenden des empfindlichen Materials verhindert und der Zugang für Forscher erheblich erleichtert werden. Die Prozesse und Methoden der Digitalisierung werden in Herbar Digital untersucht, um eine Senkung der Kosten zu ermöglichen. In dem vorliegenden Arbeitspapier wird der Einsatz einer Balanced Scorecard als Steuerungsinstrument der Herbarbeleg-Digitalisierung untersucht. Das Instrument misst die Zielerreichung und unterstützt so Entscheidungen der Führung. Vision und Strategie der Unternehmung werden in mehreren Perspektiven operationalisiert. Für jedes Ziel sind Indikatoren, Sollwerte, Istwerte und Maßnahmen zu definieren. Die Istwerte werden zu den Indikatoren und Zeitpunkten verdichtet und zeigen so den Zielerreichungsgrad an. In einem individuellen Dashboard werden die Ziele, Indikatoren, Zielwerte, Maßnahmen und weitere Informationen angezeigt und können kommentiert werden. Die Planwerte sind die Basis für den operativen Planungsprozess. Die Struktur sieht vor, dass die Ziel-Dashboards aller Organisationseinheiten einer Hochschule schließlich zu Sub- und Teil-Balanced Scorecards miteinander verknüpft werden können. Es ergibt sich je nach Sachverhalt eine Übersicht über die Ziele und korrespondierenden Indikatoren sowie deren Entwicklung und Maßnahmen. Dies wird am Beispiel der Herbarbeleg-Digitalisierung verdeutlicht.

Vergleichend anatomische Studien an den nasalen und vomeronasalen olfaktorischen Organen der Anuren unter funktionsmorphologischen und phylogenetischen Aspekten

Gegenüber anderen sensorischen Systemen wie z. B. optischer oder akustischer Wahrnehmung wurde der olfaktorische Sinn der Anuren von wissenschaftlicher Seite her in der Vergangenheit eher vernachlässigt. Dementsprechend gering sind auch die Erkenntnisse bezüglich der biologischen Bedeutung von Gerüchen für die Froschlurche sowie das Verständnis der damit verbundenen physiologischen Abläufe. Wie die meisten Tetrapoden besitzen auch Anuren ein mehrteiliges Geruchsorgan, welches im Wesentlichen aus dem klassischen olfaktorischen sowie dem vomeronasalen System besteht. Das klassische olfaktorische Organ nimmt bekanntermaßen flüchtige Geruchsstoffe aus der Atemluft wahr. Über die Aufgaben des Vomeronasalorgans - auch Jacobsonsches Organ genannt - herrscht allgemein noch Uneinigkeit. Es ist bekannt, dass dieses flüssigkeitsgefüllte Organ bei verschiedenen Gruppen der Landwirbeltiere durch die Wahrnehmung von Pheromonen sowohl an der sozialen Interaktion beteiligt ist, als auch auf andere olfaktorische Stimuli wie z. B. Futtergeruch reagiert. Verschiedene Untersuchungen am Vomeronasalorgan der Säuger konnten zeigen, dass bei diesen Tieren ein intranasales Pumpsystem existiert, welches Geruchsstoffe und Flüssigkeit innerhalb der Nase bewegt und so das blindsackförmige Organ mit Geruchsinformationen versorgt. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wurde auf der Basis einer breit angelegten anatomischen Studie der nasalen Strukturen unterschiedlicher Anuren der Versuch einer tiefergehenden Funktionsanalyse der olfaktorischen Organe vorgenommen. Dabei wurden die nasalen Baupläne aller wichtigen systematischen Gruppen der anuren Amphibien verglichen. Zur Unterstützung der histologischen Daten wurde ein digitales dreidimensionales Modell der Nasenhöhlen erstellt, sowie Vitalfärbungen mit einem fluoreszierenden Farbstoff durchgeführt. Die anatomischen Befunde der Untersuchung liefern deutliche Hinweise darauf, dass Anuren - ähnlich wie Säuger - einen vasomotorischen Pumpmechanismus zur Befüllung des Vomeronasalorgans besitzen. Des Weiteren wurden basierend auf den hier gewonnenen Daten Theorien zu unterschiedlichen Details des intranasalen Transports sowie der Aufnahme olfaktorischer Stimuli bei Anura aufgestellt. Die Untersuchung macht außerdem deutlich, dass bei Anuren vier voneinander unabhängige olfaktorische Systeme existieren. Darüber hinaus werden anhand der gewonnenen Erkenntnisse einige Aspekte phylogenetischer Zusammenhänge bezüglich der Entstehung der verschiedenen Geruchssysteme innerhalb der Vertebraten neu diskutiert.

Psychotherapie zwischen Kunst und Wissenschaft

Kunst und Wissenschaft - ein unüberbrückbarer Gegensatz, gar Widerspruch oder ein sich befruchtendes Verhältnis? Beide haben sich im laufe der letzten Jahrhunderte immer weiter auseinanderentwickelt. Es scheint sich um weitgehend voneinander unabhängige und fast gänzlich voneinander geschiedene Bereiche zu handeln, die nach je eigenen, nicht ineinander überführbaren Regeln und Prinzipien funktionieren. Zählt in der Kunst Kreativität, Intuition und Subjektivität, so ist Wissenschaft traditionell durch andere Tugenden beherrscht: Der Erkenntnisprozeß soll geregelt, möglichst unter Ausschluß von subjektiver Willkür und vermittels des disziplinierten Einsatzes einer objektiven Vernunft vonstatten gehen. Wie kann sich Psychotherapie, wie die rationale Wissenschaft ein Kind der Neuzeit, die aber auch und andererseits über eine Tradition verfügt, die sie in die Nähe einer Heil"kunst" bringt, innerhalb dieses (Un-)Verhältnisses situieren? Ist sie ganz dem Kanon wissenschaftlicher Verfahren zuzuschlagen, wie es die Mehrheit der Forscher und auch einige Praktiker wollen? Oder kommt sie in die Nähe eines poetischen und ästhetischen Tuns, und bringen im Behandlungsprozeß zwei Menschen nicht durchaus kunstvoll eine neue Wirklichkeit hervor, die einer Novelle oder einem Roman gleicht? Diesen Fragen wollen wir im folgenden nachgehen. Wir werden vor allem bei Freud nachschlagen, der vor etwa 100 Jahren die Psychotherapie begründet hat, und wir werden die spannungsreiche und zerrissene Geschichte der Psychotherapie nach Freud schlaglichthaft nachvollziehen. Es liegt bei diesem Thema nahe, sowohl die wissenschaftliche Psychotherapie als auch kreative Prozesse zu untersuchen, die nicht nur in der künstlerischen Produktion eine Rolle spielen, sondern sich eben auch auf therapeutisches Handeln anwenden und übertragen lassen. Wenn es denn wahr ist, daß Kunst und Wissenschaft sich im Feld der Psychotherapie berühren, so wird der Gegensatz zwischen ihnen vielleicht nicht mehr so kraß ausfallen, und es werden Übergänge möglich. Wenn Wissenschaft sich von Kunst affizieren läßt, so wird sie sich erweitern und, was nicht unwesentlich ist, nicht nur darauf achten, daß ihre Erkenntnisse "wahr", sondern auch schön sind.

Echtzeitsimulation großer Grafikmodelle

Die vorliegende Arbeit entstand während meiner Zeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachgebiet Technische Informatik an der Universität Kassel. Im Rahmen dieser Arbeit werden der Entwurf und die Implementierung eines Cluster-basierten verteilten Szenengraphen gezeigt. Bei der Implementierung des verteilten Szenengraphen wurde von der Entwicklung eines eigenen Szenengraphen abgesehen. Stattdessen wurde ein bereits vorhandener Szenengraph namens OpenSceneGraph als Basis für die Entwicklung des verteilten Szenengraphen verwendet. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Clusterunterstützung in den vorliegenden OpenSceneGraph integriert. Bei der Erweiterung des OpenSceneGraphs wurde besonders darauf geachtet den vorliegenden Szenengraphen möglichst nicht zu verändern. Zusätzlich wurde nach Möglichkeit auf die Verwendung und Integration externer Clusterbasierten Softwarepakete verzichtet. Für die Verteilung des OpenSceneGraphs wurde auf Basis von Sockets eine eigene Kommunikationsschicht entwickelt und in den OpenSceneGraph integriert. Diese Kommunikationsschicht wurde verwendet um Sort-First- und Sort-Last-basierte Visualisierung dem OpenSceneGraph zur Verfügung zu stellen. Durch die Erweiterung des OpenScenGraphs um die Cluster-Unterstützung wurde eine Ansteuerung beliebiger Projektionssysteme wie z.B. einer CAVE ermöglicht. Für die Ansteuerung einer CAVE wurden mittels VRPN diverse Eingabegeräte sowie das Tracking in den OpenSceneGraph integriert. Durch die Anbindung der Geräte über VRPN können diese Eingabegeräte auch bei den anderen Cluster-Betriebsarten wie z.B. einer segmentierten Anzeige verwendet werden. Die Verteilung der Daten auf den Cluster wurde von dem Kern des OpenSceneGraphs separat gehalten. Damit kann eine beliebige OpenSceneGraph-basierte Anwendung jederzeit und ohne aufwendige Modifikationen auf einem Cluster ausgeführt werden. Dadurch ist der Anwender in seiner Applikationsentwicklung nicht behindert worden und muss nicht zwischen Cluster-basierten und Standalone-Anwendungen unterscheiden.

Verbal proficiency as fitness indicator: Experimental and comparative research on the evolutionary psychology of language and verbal displays

Summary: Recent research on the evolution of language and verbal displays (e.g., Miller, 1999, 2000a, 2000b, 2002) indicated that language is not only the result of natural selection but serves as a sexually-selected fitness indicator that is an adaptation showing an individual’s suitability as a reproductive mate. Thus, language could be placed within the framework of concepts such as the handicap principle (Zahavi, 1975). There are several reasons for this position: Many linguistic traits are highly heritable (Stromswold, 2001, 2005), while naturally-selected traits are only marginally heritable (Miller, 2000a); men are more prone to verbal displays than women, who in turn judge the displays (Dunbar, 1996; Locke & Bogin, 2006; Lange, in press; Miller, 2000a; Rosenberg & Tunney, 2008); verbal proficiency universally raises especially male status (Brown, 1991); many linguistic features are handicaps (Miller, 2000a) in the Zahavian sense; most literature is produced by men at reproduction-relevant age (Miller, 1999). However, neither an experimental study investigating the causal relation between verbal proficiency and attractiveness, nor a study showing a correlation between markers of literary and mating success existed. In the current studies, it was aimed to fill these gaps. In the first one, I conducted a laboratory experiment. Videos in which an actor and an actress performed verbal self-presentations were the stimuli for counter-sex participants. Content was always alike, but the videos differed on three levels of verbal proficiency. Predictions were, among others, that (1) verbal proficiency increases mate value, but that (2) this applies more to male than to female mate value due to assumed past sex-different selection pressures causing women to be very demanding in mate choice (Trivers, 1972). After running a two-factorial analysis of variance with the variables sex and verbal proficiency as factors, the first hypothesis was supported with high effect size. For the second hypothesis, there was only a trend going in the predicted direction. Furthermore, it became evident that verbal proficiency affects long-term more than short-term mate value. In the second study, verbal proficiency as a menstrual cycle-dependent mate choice criterion was investigated. Basically the same materials as in the former study were used with only marginal changes in the used questionnaire. The hypothesis was that fertile women rate high verbal proficiency in men higher than non-fertile women because of verbal proficiency being a potential indicator of “good genes”. However, no significant result could be obtained in support of the hypothesis in the current study. In the third study, the hypotheses were: (1) most literature is produced by men at reproduction-relevant age. (2) The more works of high literary quality a male writer produces, the more mates and children he has. (3) Lyricists have higher mating success than non-lyric writers because of poetic language being a larger handicap than other forms of language. (4) Writing literature increases a man’s status insofar that his offspring shows a significantly higher male-to-female sex ratio than in the general population, as the Trivers-Willard hypothesis (Trivers & Willard, 1973) applied to literature predicts. In order to test these hypotheses, two famous literary canons were chosen. Extensive biographical research was conducted on the writers’ mating successes. The first hypothesis was confirmed; the second one, controlling for life age, only for number of mates but not entirely regarding number of children. The latter finding was discussed with respect to, among others, the availability of effective contraception especially in the 20th century. The third hypothesis was not satisfactorily supported. The fourth hypothesis was partially supported. For the 20th century part of the German list, the secondary sex ratio differed with high statistical significance from the ratio assumed to be valid for a general population.

Organische Magnetooptoelektronik

Im Rahmen der Organischen Optoelektronik wird der Weg vom Molekül zum Bauteil als Wertschöpfungskette verstanden, deren Kernziele wissenschaftlicher Erkenntnisfortschritt und Produktanwendungen sind. Eine besonders vielversprechende Möglichkeit diese Entwicklung auch in Zukunft erfolgreich und innovativ fortführen zu können, eröffnet sich durch das Einbeziehen magnetosensitiver Prozesse. Spinzustände werden als zusätzliche Regelgröße verstanden, die es erlauben, optoelektronische Abläufe zu optimieren und neuartige Funktionen zu generieren. Dieses Konzept integriert die Vorteile sowie das Potential der Spintronik in die Organische Optoelektronik und hat sich zu einem zukunftsweisenden, neuartigen Forschungsfeld entwickelt. Es wird als Organische Magnetooptoelektronik bezeichnet und beschäftigt sich mit der Wirkung magnetischer Felder auf optisch und elektronisch anregbare Zustände in organischen Halbleitern. Mit den durchgeführten Forschungsaktivitäten ist es gelungen, Organische Feldeffekt-Transistoren (OFETs) als neuartige Plattform zur Untersuchung magnetooptoelektronischer Phänomene in niedermolekularen Halbleitern zu etablieren. Der gezielte Einsatz geeigneter Funktionsmaterialien ermöglicht die Herstellung magnetoresistiver 3-Kontakt-Bauteile, die das Wissenschaftsfeld des Organischen Magnetowiderstands entscheidend erweitern und dessen Anwendungsspektrum vergrößern. Dabei offenbaren OFETs auf Basis der Lochtransportmaterialien Pentacen und TIPS-Pentacen unter Belichtung magnetosensitives Verhalten, das erlaubt den Organischen Magnetowiderstand optisch ein- und auszuschalten. Auch ohne zusätzliche Belichtung können Magnetfeldeffekte erzielt werden, wenn spezielle Donor- und Akzeptor-Komponenten eingesetzt werden. Aus der ionisierenden Wechselwirkung zwischen Spiro-TTB (Elektronendonor) und HAT-CN (Elektronenakzeptor) resultiert eine so ausgeprägte Magnetosensitivität, dass bereits ultrakleine Magnetfelder den Ladungstransport signifikant beeinflussen. Zudem ist das magnetoresistive Verhalten empfindlich von den Spannungsbedingungen abhängig und das MR-Vorzeichen kann durch die Drainspannung umgepolt werden. Donor- und Akzeptor-Syteme mit nichtionisierender Wechselwirkung erweisen sich ebenfalls als geeignet für die Herstellung magnooptoelektronisch aktiver Bauteile. Sowohl in Spiro-DPPFPy als auch in Spiro-TAD/Spiro-PFPy OFETs zeigen sich im Dunkeln positiver und unter Belichtung negativer Magnetowiderstand. Diese gegensätzlichen MR-Komponenten lassen sich mit der Belichtungsintensität sowie der Magnetfeldstärke systematisch modulieren und es ist das magnetooptoelektronische Schalten des MR-Vorzeichens möglich. Unterschiedliche MR-Komponenten treten auch in ambipolaren Spiro-DPASP-tBu-Phenyl OFETs auf. Deren Drainstrom lässt sich in lochdominierte, elektronendominierte sowie ambipolare Bereiche gliedern, wobei bei unipolarem Ladungstransport positiver und bei ambipolarem negativer Magnetowiderstand vorherrscht. Mit der Betriebsspannung kann zwischen den jeweiligen Transportbereichen und damit dem MR-Vorzeichen geschaltet werden. All diese Facetten des Organischen Magnetowiderstands sind nicht nur Ausdruck des weitreichenden physikalischen Hintergrunds, sondern eröffnen eine vielversprechende Perspektive zur Realisierung multifunktionaler, magnetooptoelektronischer 3-Kontakt-Bauteile auf Basis organischer Halbleiter. Neben dem Nachweis neuartiger magnetoresistiver Phänomene in Organischen Feldeffekt-Transistoren beinhaltet dieses Forschungsprojekt das Ziel, zur Entschlüsselung der zugrundeliegenden Elementarprozesse beizutragen. Dabei ergibt sich folgendes Resümee für die Interpretation der erzielten Magnetfeldeffekte: Unter unipolaren Transportbedingungen wird der Magnetowiderstand durch spinsensitive Bipolaronenbildung versursacht. Im Rahmen dieser Arbeit tragen Bipolaronen signifikant zum Drainstrom bei, wenn im Leitungskanal Gegenladungen vorhanden sind oder dieser aus chemischen Einheiten mit hoher Elektronenaffinitätsdifferenz aufgebaut ist. Weitere MR-Komponenten werden erschlossen, wenn im Transportvolumen simultan positive und negative Ladungsträger vorhanden sind. Deren Interaktion resultiert in Elektron-Loch Paaren, die über ein magnetosensitives Reaktionsverhalten verfügen. Sie werden entweder über Belichtung der OFET-Struktur erzeugt oder bilden sich während des ambipolaren Ladungstransports.

Comprehensive evaluation of the WaterGAP3 model across climatic, physiographic, and anthropogenic gradients

In den letzten Jahrzehnten haben sich makroskalige hydrologische Modelle als wichtige Werkzeuge etabliert um den Zustand der globalen erneuerbaren Süßwasserressourcen flächendeckend bewerten können. Sie werden heutzutage eingesetzt um eine große Bandbreite wissenschaftlicher Fragestellungen zu beantworten, insbesondere hinsichtlich der Auswirkungen anthropogener Einflüsse auf das natürliche Abflussregime oder der Auswirkungen des globalen Wandels und Klimawandels auf die Ressource Wasser. Diese Auswirkungen lassen sich durch verschiedenste wasserbezogene Kenngrößen abschätzen, wie z.B. erneuerbare (Grund-)Wasserressourcen, Hochwasserrisiko, Dürren, Wasserstress und Wasserknappheit. Die Weiterentwicklung makroskaliger hydrologischer Modelle wurde insbesondere durch stetig steigende Rechenkapazitäten begünstigt, aber auch durch die zunehmende Verfügbarkeit von Fernerkundungsdaten und abgeleiteten Datenprodukten, die genutzt werden können, um die Modelle anzutreiben und zu verbessern. Wie alle makro- bis globalskaligen Modellierungsansätze unterliegen makroskalige hydrologische Simulationen erheblichen Unsicherheiten, die (i) auf räumliche Eingabedatensätze, wie z.B. meteorologische Größen oder Landoberflächenparameter, und (ii) im Besonderen auf die (oftmals) vereinfachte Abbildung physikalischer Prozesse im Modell zurückzuführen sind. Angesichts dieser Unsicherheiten ist es unabdingbar, die tatsächliche Anwendbarkeit und Prognosefähigkeit der Modelle unter diversen klimatischen und physiographischen Bedingungen zu überprüfen. Bisher wurden die meisten Evaluierungsstudien jedoch lediglich in wenigen, großen Flusseinzugsgebieten durchgeführt oder fokussierten auf kontinentalen Wasserflüssen. Dies steht im Kontrast zu vielen Anwendungsstudien, deren Analysen und Aussagen auf simulierten Zustandsgrößen und Flüssen in deutlich feinerer räumlicher Auflösung (Gridzelle) basieren. Den Kern der Dissertation bildet eine umfangreiche Evaluierung der generellen Anwendbarkeit des globalen hydrologischen Modells WaterGAP3 für die Simulation von monatlichen Abflussregimen und Niedrig- und Hochwasserabflüssen auf Basis von mehr als 2400 Durchflussmessreihen für den Zeitraum 1958-2010. Die betrachteten Flusseinzugsgebiete repräsentieren ein breites Spektrum klimatischer und physiographischer Bedingungen, die Einzugsgebietsgröße reicht von 3000 bis zu mehreren Millionen Quadratkilometern. Die Modellevaluierung hat dabei zwei Zielsetzungen: Erstens soll die erzielte Modellgüte als Bezugswert dienen gegen den jegliche weiteren Modellverbesserungen verglichen werden können. Zweitens soll eine Methode zur diagnostischen Modellevaluierung entwickelt und getestet werden, die eindeutige Ansatzpunkte zur Modellverbesserung aufzeigen soll, falls die Modellgüte unzureichend ist. Hierzu werden komplementäre Modellgütemaße mit neun Gebietsparametern verknüpft, welche die klimatischen und physiographischen Bedingungen sowie den Grad anthropogener Beeinflussung in den einzelnen Einzugsgebieten quantifizieren. WaterGAP3 erzielt eine mittlere bis hohe Modellgüte für die Simulation von sowohl monatlichen Abflussregimen als auch Niedrig- und Hochwasserabflüssen, jedoch sind für alle betrachteten Modellgütemaße deutliche räumliche Muster erkennbar. Von den neun betrachteten Gebietseigenschaften weisen insbesondere der Ariditätsgrad und die mittlere Gebietsneigung einen starken Einfluss auf die Modellgüte auf. Das Modell tendiert zur Überschätzung des jährlichen Abflussvolumens mit steigender Aridität. Dieses Verhalten ist charakteristisch für makroskalige hydrologische Modelle und ist auf die unzureichende Abbildung von Prozessen der Abflussbildung und –konzentration in wasserlimitierten Gebieten zurückzuführen. In steilen Einzugsgebieten wird eine geringe Modellgüte hinsichtlich der Abbildung von monatlicher Abflussvariabilität und zeitlicher Dynamik festgestellt, die sich auch in der Güte der Niedrig- und Hochwassersimulation widerspiegelt. Diese Beobachtung weist auf notwendige Modellverbesserungen in Bezug auf (i) die Aufteilung des Gesamtabflusses in schnelle und verzögerte Abflusskomponente und (ii) die Berechnung der Fließgeschwindigkeit im Gerinne hin. Die im Rahmen der Dissertation entwickelte Methode zur diagnostischen Modellevaluierung durch Verknüpfung von komplementären Modellgütemaßen und Einzugsgebietseigenschaften wurde exemplarisch am Beispiel des WaterGAP3 Modells erprobt. Die Methode hat sich als effizientes Werkzeug erwiesen, um räumliche Muster in der Modellgüte zu erklären und Defizite in der Modellstruktur zu identifizieren. Die entwickelte Methode ist generell für jedes hydrologische Modell anwendbar. Sie ist jedoch insbesondere für makroskalige Modelle und multi-basin Studien relevant, da sie das Fehlen von feldspezifischen Kenntnissen und gezielten Messkampagnen, auf die üblicherweise in der Einzugsgebietsmodellierung zurückgegriffen wird, teilweise ausgleichen kann.