Im theoretischen Teil der Arbeit wird zunächst ein Überblick über die innere Struktur amorpher Spritzgußteile und die Theorie des freien Volumens gegeben. Es wird auf die Abhängigkeit der Relaxationszeiten von dem im Werkstoff vorhandenen Leerstellenvolumen (freien Volumen) bei Änderung der Temperatur, der Abkühlrate, der Alterungszeit und des Druckes sowie auf das Phänomen der Druckverdichtung eingegangen. Es wird untersucht, welche Bedeutung dem freien Volumen hinsichtlich des Deformationsverhaltens spritzgegossener amorpher Thermoplaste zukommt und inwieweit dessen Effekt bei den für die Praxis interessanten Spritzgußteilen unter Umständen durch andere Einflußgrößen wie Orientierungen und Eigenspannungen überdeckt wird. Betrachtet wird der Einfluß verschiedener Verarbeitungsparameter, der Formteildicke und der physikalischen Alterung (Zeit zwischen Verarbeitung und Prüfung der Spritzgußteile bzw. Tempern unterhalb der Glastemperatur) auf die innere Struktur des Kunststoffes und dessen Auswirkungen auf das resultierende Deformationsverhalten.

Techn. Universiẗat, Diss., 2003--Darmstadt.

Techn. Universiẗat, Diss., 2004--Darmstadt.

As the baby boomer generation reaches retirement age in the coming decades, American metropolitan areas face the serious problem of an increased demand for supportive services. This situation is complicated by the fact that many of the elderly will have limited financial resources, leading to a growing number of seniors struggling with poverty and financial insecurity. At the same time, federal funding for social services is shrinking, and local organizations will play a key role in supporting the low-income elderly in American metropolitan areas. The concept of social resilience offers a useful starting point for understanding the mechanisms that hinder or enable local communities and individuals, in order to recognize and cope with the slow, continuous changes that these demographic changes present. A resilient metropolitan area is one in which markets, local political structures, communities, and individuals continually adapt to changing conditions. This research focuses on the adaptive resilience of the Phoenix metropolitan area through the ability of systems to support low-income seniors to age in place, independently, for as long as possible. Phoenix is an attractive retirement location, and the case study aims to understand if and how the metropolitan area is preparing for the impending demographic changes, viewed as a lasting disturbance. The research uses a descriptive quantitative approach based on triangulation of an online survey of local governments, expert interviews with representatives of local organizations working with the aging population, and document analysis. The major findings for the research period from 2012 to 2014 show that local level actors of public and nonprofit sectors demonstrated involvement in the network of support for the aging population, where nonprofit actors are mainly dependent on the decisions and funding of the public sector and rely increasingly on volunteer support. The current study found that only a few of the participating actors from the public sector expressed clear recognition of the extent of financial insecurity among seniors. Research also revealed an understanding of poverty as predominantly focusing on the personal faults of members of society, which does not require any proactive action from the government. The existing network of services is targeted to reactive support services, which promotes individual resilience and responsibilization. Community services, which can provide prolonged independent aging in place, are less developed or in the early stages of development; operation of these services anticipates significant involvement of volunteers as well. Funding shortages challenge the ability of the public and nonprofit sectors to maintain the existing level of support services for a growing population, and actors need to compensate through local partnerships and innovations. From a theoretical perspective, the research results show that adaptation to the growing number of aging people is emerging in the Phoenix metropolitan area, while financial insecurity is widely considered the personal responsibility of seniors. A reliance on public engagement also refers to individual resilience and can be seen as the next step of a responsibilization process in American society. Thus, the role of individual resilience is growing in American society compared to the role of social or community resilience. A balance should be found that recognizes the power of and limits to both individual and social resilience in creating a social realm that benefits all citizens.

O2,Pt|YSZ-Elektroden aus Platin und Yttriumoxid-stabilisiertem Zirkoniumdioxid (YSZ) gehören zu den am häufigsten verwendeten Festelektrolyt-Elektroden. Ein wichtiges Einsatzgebiet ist die Bestimmung des Restsauerstoffgehaltes in Autoabgasen mittels sogenannter Lambdasonden. Für die Messfähigkeit des Sensors ist ein möglichst geringer Transportwiderstand aller beteiligten Spezies in der jeweiligen Phase der Elektrodenstruktur vorteilhaft, sowie ein geringer Durchtrittswiderstand der Elektrodenreak-tion. Neben der Messfähigkeit des Sensors ist auch dessen Alterungsbeständigkeit wichtig. In dieser Arbeit wurden anwendungsnahe O2,Pt|YSZ-Cermet-Elektroden im Modellsystem sowie neue und realistisch gealterte Lambdasonden untersucht. Für die Charakterisierung der Modellelektroden wurden sowohl übliche Methoden (Impedanzspektroskopie, Festelektrolyt-Cyclovoltammetrie und Chronoamperometrie) eingesetzt, als auch bisher für Festelektrolyt-Elektroden nicht verbreitete Metho-den wie cyclovoltammetrische Untersuchungen in wässrigen Elektrolyten. Erstmalig wurden im tatsäch-lichen Betrieb über die gesamte Lebensdauer eines Automobils gealterte Lambdasonden mit diesen Methoden untersucht. Dies eröffnet neue Charakterisierungsmöglichkeiten zur Anwendung in der Ent-wicklung neuer und der Diagnose gealterter Elektroden von Lambdasonden.

Bei der Replikation monotoner Sequenzen tritt theoretisch ein Vorgang auf, den wir als „Basenkonkurrenz“ bezeichnen: Da sich an jeder Replikations-Stelle mehrere Basenbausteine bewerben, aber immer nur einer benötigt wird, bewerben sich die übrig gebliebenen Bausteine an den jeweils nächsten Replikations - Positionen und erlangen wegen der fortwährenden Beschleunigung durch elektrostatische Anziehung immer größere kinetische Energien. Das führt dazu, dass an einer bestimmten Stelle der replizierenden monotonen Sequenz der eine Partner der Wasserstoffbrückenbindung ein hohes Energieniveau erreicht. Es wird berechnet, dass sich dadurch kurzzeitig eine sehr hohe Bindungsenergie zwischen den beiden Partnern der Wasserstoffbrückenbindung einstellt, wodurch der in dieser kurzen Zeitspanne wirkende DNA-Reparaturmechanismus unterdrückt wird. Die Auswirkungen der hohen Basenkonkurrenz – Energien werden berechnet (hohe Bindungsenergien der Wasserstoffbrückenbindungen, Tunnelvorgänge, irreparable Mutationen). Die Folgen dieser Erscheinung sind Tumorbildung, Alterung, Veränderung der DNA – Struktur, Beeinflussung der Evolution, worauf im Einzelnen eingegangen wird. Es zeigt sich, dass die negativen Auswirkungen der Basenkonkurrenz vorwiegend bei zu niedriger Viskosität des Zellplasmas auftreten.:1. Basenkonkurrenz 3 1.1. Basenkonkurrenz während des Replikationsvorganges 3 1.2. Der Einfluss der Viskosität des Zytoplasmas 6 1.3. Berechnung der Energiestufen Tk 7 2. Auswirkungen der Basenkonkurrenz auf tautomere Basenpaare 8 2.1. Berechnung der Bindeenergie der Wasserstoffbrückenbindung 8 2.1.1. Normierung der Wellenfunktionen und 12 2.1.1.1.Wasserstoff im Grundzustand (1s) 12 2.1.1.2. Wasserstoff im angeregten Zustand (2p) 13 2.1.1.3. Akzeptor im Grundzustand 13 2.1.2. Darstellung der Energieflächen 14 2.1.3. Berechnung der Bindeenergie, wenn beide Partner sich im Grundzustand befinden 15 2.1.4. Berechnung der Bindeenergie, wenn sich der Acceptor im Grundzustand und der Wasserstoff im angeregten Zustand 2p befindet 18 2.2. Falschpaarung durch Basenkonkurrenz bei tautomeren Basenpaaren 20 2.3. Abklingzeit der Basenkonkurrenz – Energie 21 2.4. Entstehung, Vererbung und Löschung eines „Gedächtnisses“ vorgeschädigter DNA 22 2.4.1. Entstehung 22 2.4.2. Vererbung 22 2.4.3. Löschung 22 3. Auswirkung der Basenkonkurrenz auf die DNA – Struktur 23 4. Tunnelvorgänge in biologischen Wasserstoffbrückenbindungen 26 4.1. Berechnung der Tunnel – Wahrscheinlichkeit 27 4.1.1. Ab–initio–Berechnung der Tunnel –Wahrscheinlichkeit 27 4.1.2. Der Protonenstrom 33 4.1.3. Der Einfluss der Temperatur 36 4.1.4. Berechnung der Tunnel – Wahrscheinlichkeit in Wasserstoffbrückenbindungen bei parabelförmigem Potenzialverlauf. 37 4.1.5. Berechnung des Mindestabstandes zwischen der Gesamtenergie E und dem Potenzialwall der Wasserstoffbrückenbindung 43 4.1.6. Berechnung der Größe 16/R 44 4.1.7. Die Änderung der Tunnel – Wahrscheinlichkeit durch Temperatur – und Energieänderung. 46 5. Zufällige Änderung der Basenverteilung der DNA während der Replikation 49 5.1. Aufzählung aller möglichen Verteilungen 49 5.2. Aufzählung aller günstigen Verteilungen und die Chance des Auftretens hoher Basenkonkurrenz – Energie 51 6. Die Total – Wahrscheinlichkeit der durch Basenkonkurrenz verursachten Mutation 53 7. Interpretation der Gleichung (93) 55 8. Evolution und Physik 58 9. Mutation und Physik innerhalb kleinerer Zeiträume 58 10. Zusammenfassung 59 Literaturverzeichnis 60

As humans age, the attenuation of dopamine and norepinephrine neuromodulation in the fronto-striatal network could lead to deficits in decision-making and reward learning. However, the questions about the nature of how age-related decline in the dopamine and norepinephrine systems may alter decision-making and reward learning are not well understood. This doctoral dissertation used a multimodal approach to investigate the contributions of dopamine and norepinephrine in decision-making and reward learning in old age. The first study of this dissertation focused on how age-related decline in the norepinephrine system may affect anticipatory values and reward prediction errors during reward learning. Specifically, a probabilistic decision-making task was conducted, and a reinforcement Q-learning model was applied to investigate anticipatory values of choice options for each trial and individual’s value sensitivity. Potential psychophysiological proxies of norepinephrine functioning, such as task-related pupillary responses and locus coeruleus structural integrity, were assessed in younger and older adults. Results showed that after the choice options and feedback were shown, younger adults’ pupil dilations negatively correlated with anticipatory values, suggesting uncertainty about outcome probabilities. However, this effect was smaller in the choice phase and absent in the feedback phase in older adults, indicating impairments in value estimation and updating in old age. Although older adults showed a lower locus coeruleus integrity than younger adults, which might indicate reduced norepinephrine functioning, individual’s value sensitivity was only associated with task-related pupil dilations but not with locus coeruleus integrity. The second study investigated whether increasing the saliency of specific information of choice options may improve older adults’ decision performance during value-based decision-making and what the mechanisms of increasing information saliency could be. In particular, the saliency of outcome probabilities was highlighted using a color-coding scheme as a decision-aid in a mixed lottery choice task. Spontaneous eye-blink rate and pupillary responses were measured in younger and older adults as potential proxies of dopamine and norepinephrine functioning, respectively. In addition, the task-related pupil dilations also served as the function of cognitive demands during value computation. Results showed that older adults exhibited lower value sensitivity than younger adults; however, increasing information saliency benefitted choice behaviors in both age groups. Furthermore, the decision-aid reduced pupil size during decision-making in both age groups, suggesting decreased cognitive demands of value computation. The beneficial effects from the decision-aid were related to individual’s value sensitivity and the psychophysiological indicators of dopamine and norepinephrine functioning in old age. Lastly, in the third study, a time-vary drift diffusion model that includes starting time parameters was applied to fit the behavioral datasets acquired from the second study. It was aimed to better understand how increasing the saliency of outcome probabilities may affect the dynamics of value-based decision-making. Results showed that older adults started to consider probability, relative to magnitude information, sooner than younger adults, but that their evidence accumulation processes were less sensitive to reward probabilities than that of younger adults. These findings may indicate a noisier and more stochastic information accumulation process during value-based decisions in old age. The decision-aid increased the influence of probability information on the evidence accumulation rate in both age groups but did not alter the relative timing of accumulation for probability versus magnitude in either group. Taken together, the findings in this dissertation not only showed age-related deficits in decision-making and reward learning but also demonstrated that the psychophysiological measures such as spontaneous eye-blink rate, pupillary responses, and locus coeruleus structural integrity may serve as indicators of age and/or individual differences in dopamine and norepinephrine functioning during decision-making and reward-based learning. Moreover, the model-based approach further unraveled age-related alterations in the psychometrics and dynamics of the decision process. The present dissertation may help to identify mechanisms to promote successful aging and the discovery of understanding the role of dopamine and norepinephrine neuromodulation in many fundamental cognitive functions.

In den letzten Jahren hat das Recycling von technischen Thermoplasten aus industriellen Anwendungen, wie z. B. aus der Automobilbranche, stetig zugenommen. Die Technologien zum Recycling sind dabei Stand der Technik, problematisch hingegen ist die Charakterisierung der Eigenschaften der Recyclate, die oft einer erneuten Anwendung im technischen Bereich entgegensteht. Aufgrund des unbekannten Belastungsbildes des Recyclates sind Eigenschafts- und Lebensdauervorhersagen schwierig, die aber dringend benötigt werden, um die Recyclate auf dem Markt als Werkstoffanbieten zu können. Oftmals fehlt ein Datenblatt für diese Werkstoffe, was wiederum die Voraussetzung für den Einsatz und die Qualitätssicherung bei den Bauteilen ist. Die Arbeit setzt an dieser Stelle mit Polyamid-6-Recyclaten an, deren Eigenschaftsänderungen infolge von Alterungsprozessen, auch im Vergleich zu Frischmaterial, zu untersuchen sind. Die Zielstellung besteht in der Erstellung eines Datenblattes und der Erfassung der Werkstoffkennwerte. Zur Erfüllung der Zielstellung tragen die Konzipierung von Untersuchungsmethoden und Ausführung von Versuchen zur gezielten Alterung sowie die Bestimmung der resultierenden Eigenschaften der PA-Recyclingwerkstoffe bei, ergänzt durch tribologische Untersuchungen an Recyclaten. Das Ergebnis soll in eine Abschätzung von Nutzungsmöglichkeiten und Anwendungsgrenzen einfließen.:Ziel und Motivation Eigenschaften von PA 6 und PA 6-GF-15-Recyclaten Tribologische Untersuchungen Mehrfachverarbeitung Langzeitverhalten Fazit Danksagung

Leistungshalbleiter werden in Windenergieanlagen, Elektroautomobilen und vielen anderen Applikationen eingesetzt, bei denen die elektrische Energie in eine spezielle Form zu wandeln ist, um etwa Netzeinspeisung bei Windenergieanlagen oder eine spezifische Beschleunigung bei Elektroautomobilen zu realisieren. Bei ihrem Einsatz altern sie, dabei spielen Lastwechsel eine besondere Rolle. Es wird untersucht, welche Aspekte eine wichtige Rolle bei der Lastwechselbelastung einnehmen, wie sie zu berechnen und zu berücksichtigen sind. Am Beispiel von Leistungsmessdaten zweier an der mittelnorwegischen Küste betriebenen Windenergieanlagen wird beispielhaft gezeigt, wie die Lastwechselbelastung ermittelt werden kann. Im Rahmen der Arbeit wurde ein modularer 2000A Lastwechseltester entwickelt, gebaut und in Betrieb genommen, der mit einer neuen VCE(T) Kalibriermethode, der Aktiven Kalibrierung, ausgerüstet ist. Tester und Kalibriervorgang werden vorgestellt und im Detail diskutiert. Auf dieser Basis werden Perspektiven aufgezeigt, wie Lastwechseltester zukünftig optimiert gestaltet und die Messmethoden zur Alterungsbestimmung in die Applikation überführt werden können. / Power semiconductors are deployed in wind mills, electrical cars and many other applications whenever electrical energy has to be transformed into an intended form e.g. to feed-in wind energy or to accelerate a car. In use they fatigue at which power cycles play an important role. This work investigates the aspects taking the main role at power-cycle load, how they are to calculate and how to be considered. Based on power measurements of two wind mills placed at the middle Norwegian coast, it is shown how to determine the power cycle load. A modular 2000A power cycling test equipment has been developed, built-up and run-in. By means of this equipment a new VCE(T) calibration-method is demonstrated. The equipment as well as the calibration procedure is presented and discussed in detail. On that basis perspectives are depicted how power cycle equipment can be optimized and, moreover, methods for fatigue determination can be transferred from laboratory into application.

Bisherige Forschung hat zwischen zwei Gedächtnissystemen unterschieden: dem sog. deklarativen Gedächtnis (DG), welches sich durch die Fähigkeit vergangene Lebensereignisse bewusst zu erinnern auszeichnet und mit dem lobus temporalis medialis (MTL) in Verbindung steht, und dem prozeduralen Gedächtnis (PG), welches erlernte Fertigkeiten beinhaltet und mit dem Corpus striatum assoziiert ist. Weitere Studien haben ergeben, dass Alterung von neurologischen Schäden in beiden Systemen, erhöhter Aktivität im MTL und einer relativ geringeren Beeinträchtigung des PG begleitet ist. Hyperaktivität im MTL wurde dabei sowohl mit verbesserten als auch verschlechterten Gedächtnisleistungen in Verbindung gebracht. Die hier vorgelegte Dissertation befasst sich mit dem Einfluss von Alterung auf die Beziehungen zwischen o. g. Hirnnetzwerken und prozeduralen bzw. deklarativen Gedächtnisfähigkeiten. Studie I zeigte, dass Altersunterschiede in einer prozeduralen Gedächtnisaufgabe graduell im Verlaufe des Trainings entstehen und vmtl. mit negativen Einflüssen von Alterung auf den Übergang von PG zu DG in Zusammenhang stehen. Zwei striatal-dopaminerge genetische Polymorphismen, rs907094 auf DARPP-32 und VNTR auf DAT, wirkten sich dabei auf das DG älterer aber nicht jüngerer Erwachsener aus. In Studie II wurden Beeinträchtigungen im neuronalen Vorhersagefehler, einem neuronales Lernsignal im Striatum, in älteren Probanden gefunden. Studie III konnte teilweise intaktes PG in einer räumlichen Gedächtnisaufgabe demonstrieren, wobei der Polymorphismus rs17070145 auf WWC1, der sich auf Lanzeitpotenzierung im MTL auswirkt, diese Altersunterschiede modulierte. In Studie IV wurden neuronale Repräsentationen und Komputationen während einer räumlichen Gedächtnisaufgabe untersucht. Während jüngere Probanden in dieser Studie Anzeichen von MTL-basiertem DG zeigten, zeigten ältere Teilnehmer Evidenz von PG. Die neuronalen Signaturen älterer Erwachsener wurden jedoch am stärksten im MTL beobachtet. / Previous research has distinguished between a declarative memory system that stores flexible representations and is subserved by the medial-temporal lobe (MTL) and a procedural memory system that expresses past experiences through skills and is based mainly on the striatum. Investigations into age-related changes in these memory systems indicated a complex pattern of neural degradation in both systems, elevated MTL activity as well as partially spared procedural memory functions in older adults. A literature review further suggests that MTL overactivity can be caused by factors which are either beneficial or detrimental for memory. The present dissertation investigated the effects of human aging on the relations of brain functions to declarative and procedural memory. In Study I, age differences in a procedural memory task gradually emerged over the course of training and were linked to negative effects of aging on the transition from procedural to declarative memory. In addition, this study showed that striatal dopaminergic genetic polymorphisms, rs907094 on DARPP-32 and VNTR on DAT, affected declarative knowledge in older but not younger adults. Study II indicated that prediction error signals in the human brain, a neural computation associated with striatal learning functions, were partially impaired in older adults. Study III demonstrated partially intact procedural memory in older adults in a spatial memory task, whereby age differences were modulated by a polymorphism influencing long-term potentiation in the MTL (rs17070145 on WWC1). Finally, Study IV showed hat that neural representations and computations subserving spatial memory qualitatively differed between younger and older adults. The performance and neural activation of younger adults showed unique properties of MTL-dependent declarative memory. Older adults, in contrast, showed behavioral and neural indications of procedural memory but the localization of the neural signatures peaked in the MTL.