Die Arbeit analysiert die dynamische Entwicklung und den Gebrauch von Thesaurusbegriffen. Zusätzlich konzentriert sie sich auf die Faktoren, die die Zahl von Indexbegriffen pro Dokument oder Zeitschrift beeinflussen. Als Untersuchungsobjekt dienten der MeSH und die entsprechende Datenbank „MEDLINE“. Die wichtigsten Konsequenzen sind: 1. Der MeSH-Thesaurus hat sich durch drei unterschiedliche Phasen jeweils logarithmisch entwickelt. Solch einen Thesaurus sollte folgenden Gleichung folgen: „T = 3.076,6 Ln (d) – 22.695 + 0,0039d“ (T = Begriffe, Ln = natürlicher Logarithmus und d = Dokumente). Um solch einen Thesaurus zu konstruieren, muss man demnach etwa 1.600 Dokumente von unterschiedlichen Themen des Bereiches des Thesaurus haben. Die dynamische Entwicklung von Thesauri wie MeSH erfordert die Einführung eines neuen Begriffs pro Indexierung von 256 neuen Dokumenten. 2. Die Verteilung der Thesaurusbegriffe erbrachte drei Kategorien: starke, normale und selten verwendete Headings. Die letzte Gruppe ist in einer Testphase, während in der ersten und zweiten Kategorie die neu hinzukommenden Deskriptoren zu einem Thesauruswachstum führen. 3. Es gibt ein logarithmisches Verhältnis zwischen der Zahl von Index-Begriffen pro Aufsatz und dessen Seitenzahl für die Artikeln zwischen einer und einundzwanzig Seiten. 4. Zeitschriftenaufsätze, die in MEDLINE mit Abstracts erscheinen erhalten fast zwei Deskriptoren mehr. 5. Die Findablity der nicht-englisch sprachigen Dokumente in MEDLINE ist geringer als die englische Dokumente. 6. Aufsätze der Zeitschriften mit einem Impact Factor 0 bis fünfzehn erhalten nicht mehr Indexbegriffe als die der anderen von MEDINE erfassten Zeitschriften. 7. In einem Indexierungssystem haben unterschiedliche Zeitschriften mehr oder weniger Gewicht in ihrem Findability. Die Verteilung der Indexbegriffe pro Seite hat gezeigt, dass es bei MEDLINE drei Kategorien der Publikationen gibt. Außerdem gibt es wenige stark bevorzugten Zeitschriften. / This dissertation analyzes dynamic developments and use of thesauri. It focuses also on six effecting factors on the number of index terms per document or journal. MeSH and its corresponding well known database “MEDLINE” were established to conduct this research. The main consequences of statistical analyses are: 1. MeSH has developed logarithmically through three different phases. Such a thesaurus should follow the equation “T = 3,076.6 Ln(d) –22,695 + 0.0039d” (T = thesaurus terms, Ln = natural logarithm, and d = documents). To construct such a thesaurus, one needs to have at least 1,600 documents covering different topics of the thesaurus. The dynamic of thesauri such as MeSH is due to the persistent inclusion of one new term per indexing of 256 new documents. 2. The distribution of thesaurus terms yielded three classes: highly, normally, and rarely used terms. The last group is in a test phase, and only growth rates of most frequented terms in the first class and newer terms in the second class were becoming persistent over time. 3. There is a logarithmic relationship between the number of index terms per article and its pages, if the articles are between one and twenty-one pages. 4. Journal articles with abstracts received almost two more terms than those included into MEDLINE without abstracts. 5. The findability of non-English documents, such as articles written in German and indexed in an US-based database like MEDLINE, is less than that of English documents. The greatest difference is for articles with ten pages and the least is for those with twenty and more pages. 6. Journals with Impact Factors in the range from 0 to fifteen receive roughly the same number of index terms per page. 7. In an indexing system, different journals have more or less weight in their findability. Distribution of index terms per page has shown that there are three regions of journals in MEDLINE. In addition, few journals are the most favored ones and get more index term per page.

Although the German framework of incentive-based energy regulation appears to be well-defined because it draws from international experience and eliminates several present drawbacks existing with revenue-cap regulation doubts of industry and politicians concerning the application of benchmarking techniques and more importantly, the future industry structure, remain. The regulation scheme is based on experience with energy sector reforms in the US due to it being a precursor in this regard, e.g. by introducing incentive-based regulation as early as 1994 and publishing the relevant data in a very detailed way. This thesis therefore brings together the two issues of certain efficiency measurement problems and the industry restructuring in Germany and the US in order to contribute to the current discussion of robust benchmarking and to provide political implications related to the industry’s structure. Therefore, the application of DEA and SFA constitutes the heart of the whole study. These techniques are applied on German electricity DSOs as well as on data for US electricity DSOs and US gas TSOs. The application to US data can then be used to derive information about business strategies and their success in a sector that is being restructured. The US experience will lead to relevant German policy implications with respect to the future structure of the energy industry in Germany. / Der deutsche Regulierungsansatz erscheint im Allgemeinen als ausgewogen, da er zum einen internationale Erfahrungen mit einbezieht und zum anderen bestehenden Schwächen der Erlös-Obergrenzenregulierung berücksichtigt. Dennoch bestehen Zweifel seitens Industrie- und Politvertretern bezüglich der Anwendung von Benchmarking-Techniken und noch bedeutsamer der zukünftigen Industriestruktur. Der regulatorische Rahmen basiert auf Erfahrungen aus der Regulierung der Energiewirtschaft aus den USA, da diese eine Vorreiterrolle in dieser Hinsicht innehaben, beispielsweise aufgrund der frühen Einführung der Anreizregulierung in 1994 und der sehr detaillierten Veröffentlichung der relevanten Daten. Diese Arbeit verknüpft daher diese zwei Aspekte zum einen der Existenz gewisser Problemfelder bei der Effizienzmessung als auch der Umstrukturierung der deutschen Industriestruktur in der Energiewirtschaft. Damit trägt sie zu der aktuellen Diskussion mit Bezug auf robustes Benchmarking bei und liefert zudem politische Implikationen bezüglich der Industriestruktur. Zu diesem Zweck steht die Anwendung der für die deutsche Regulierung der Energienetze relevanten Benchmarking-Techniken (Data Envelopment Analysis (DEA) und Stochastic Frontier Analysis (SFA)) im Zentrum der gesamten Studie. Die empirischen Analysen beziehen sich dabei auf deutsche Elektrizitätsverteilnetzbetreiber sowie auf Elektrizitätsverteilnetzbetreibern und Ferngasgesellschaften aus den USA. Die Analysen von US Daten können dann genutzt werden, um gehaltvolle Informationen über Unternehmensstrategien und deren Erfolg in einem restrukturierten Sektor zu gewinnen. Diese Erfahrungen münden dann in Schlussfolgerungen und Empfehlungen für die deutsche Regulierung und Industriestruktur der deutschen Energienetzwirtschaft.

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Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung des Einflusses der stochastischen Interpretation der Langevin Gleichung mit zustandsabhängigen Diffusionskoeffizienten auf den Propagator des zugehörigen stochastischen Prozesses bzw. dessen Mittelwerte. Dies dient dem besseren Verständnis und der Interpretation von Messdaten von Diffusion in inhomogenen Systemen und geht einher mit der Frage der Form der Diffusionsgleichung in solchen Systemen. Zur Vereinfachung der Fragestellung werden in dieser Arbeit nur Systeme untersucht die vollständig durch einen ortsabhängigen Diffusionskoeffizienten und Angabe der stochastischen Interpretation beschrieben werden können. Dazu wird zunächst für mehrere experimentell relevante eindimensionale Systeme der jeweilige allgemeine Propagator bestimmt, der für jede denkbare stochastische Interpretation gültig ist. Der analytisch bestimmte Propagator wird dann für zwei exemplarisch ausgewählte stochastische Interpretationen, hier für die Itô und Klimontovich-Hänggi Interpretation, gegenübergestellt und die Unterschiede identifiziert. Für Mittelwert und Varianz der Prozesse werden die drei wesentlichen stochastischen Interpretationen verglichen, also Itô, Stratonovich und Klimontovich-Hänggi Interpretation. Diese systematische Untersuchung von inhomogenen Diffusionsprozessen kann zukünftig helfen diese Art von, in genau einer stochastischen Interpretation, driftfreien Systemen einfacher zu identifizieren. Ein weiterer wesentlicher Teil der Arbeit erweitert die Frage auf mehrdimensionale inhomogene anisotrope Systeme. Dies wird z.B. bei der Untersuchung von Diffusion in Flüssigkristallen mit inhomogenem Direktorfeld relevant. Obwohl hier, im Gegensatz zu eindimensionalen Systemen, der Propagator nicht allgemein berechnet werden kann, wird dennoch der Einfluss der Inhomogenität auf Messgrößen, wie die mittlere quadratische Verschiebung oder die Verteilung der Diffusivitäten, bestimmt. Anhand eines Beispiels wird auch der Einfluss der stochastischen Interpretation auf diese Messgrößen demonstriert. / The aim of this thesis is to investigate the influence of the stochastic interpretation of the Langevin equation with state-dependent diffusion coefficient on the propagator of the related stochastic process, or its averages, respectively. This helps to obtain a deeper understanding and to interpret measurement data of diffusion in inhomogeneous systems and is accompanied with the question of the proper form of the diffusion equation in such systems. To simplify the question, in this thesis only systems are considered which can be fully described by a spatially dependent diffusion coefficient and a given stochastic interpretation. Therefore, for several experimentally relevant one-dimensional systems, the respective general propagator is determined, which is valid for any possible stochastic interpretation. Then, the propagator for two exemplary stochastic interpretations, here the Itô and Klimontovich-Hänggi interpretation, are compared and the differences are identified. For mean and variance of the processes three major interpretations are compared, namely the Itô, the Stratonovich and the Klimontovich-Hänggi interpretation. This systematic research on inhomogeneous diffusion process may help in future to identify these kind of, in exactly one stochastic interpretation, drift-free systems more easily. Another important part of this thesis extends this question to multidimensional inhomogeneous anisotropic systems. This is of high relevance, for instance, for the research of diffusion in liquid crystalline systems with an inhomogeneous director field. Although, in contrast to one-dimensional systems, the propagator may not be calculated generally, the influence of the inhomogeneity on measurement data like the mean squared displacement or the distribution of diffusivities is determined. Based on one example, also the influence of the stochastic interpretation on these quantities is demonstrated.

For the commercial success of polymer - multiwalled carbon nanotube (MWNT) composites the production of these materials on industrial scale by melt processing is of significant importance. The complete dispersion of primary MWNT agglomerates in a polymer melt is difficult to achieve, making it an important and challenging technological problem. Hence, it is necessary to understand the process of MWNT agglomerate dispersion in a polymer melt. Based on an intensive literature research on mechanisms and influencing factors on dispersion of other agglomerated nanostructured fillers (e.g. carbon black), the main dispersion steps were evaluated and investigated concerning the agglomerated MWNT.Consequently, systematic investigations were performed to study the effect of the melt infiltration on MWNT agglomerate dispersion and to analyse the corresponding main dispersion mechanisms, namely rupture and erosion. The states of MWNT agglomerate dispersion were assessed by quantifying the agglomerate area ratio and particle size distribution using image analysis of optical transmission micrographs. Additionally, the composite’s electrical resistivity was determined. In the prevailing study, polycarbonates (PC) varying in molecular weight were used to produce composites containing 1 wt% MWNT (Baytubes C150HP) as model systems and a discontinuous microcompounder was applied as melt mixing device. The agglomerate structure of the used MWNT material made them especially suitable for the reported investigations. The step of melt infiltration into the primary nanotube agglomerates plays a crucial role for their dispersion in the PC melt. During melt mixing when low shear rates were applied, better state of MWNT dispersion was obtained in high viscosity matrices because applied shear stresses were high. On the contrary, if high shear rates were applied, similar states of MWNT dispersion were obtained in low and high viscosity matrices although significantly lower shear stresses were applied in the low viscosity matrix as compared to the high viscosity matrix. The results indicate that if the applied shear stress values are compared, with increasing matrix viscosity the agglomerate dispersion gets worsen. This is attributed to the fact that low viscosity matrices can infiltrate relatively faster than high viscosity matrices into the agglomerate making them weaker and reducing the agglomerate strength. Thus, at sufficient shear rates MWNT agglomerates disperse relatively faster in low viscosity matrix. This illustrates a balance between the counteracting effects of viscosity on agglomerate infiltration and agglomerate dispersion. Additionally, the effect of matrix molecular weight on the size of un-dispersed MWNT agglomerates was investigated. Under similar conditions of applied shear stress, the composites based on low molecular weight matrix showed smaller sized un-dispersed primary agglomerates as compared to composites with higher molecular weight matrices. This again highlights the role of matrix infiltration as the first step of dispersion. Following the step of melt infiltration, agglomerate size gets reduced due to the dispersion mechanisms. To analyse the corresponding contributions of different dispersion mechanisms (rupture and erosion), the kinetics of MWNT agglomerate dispersion was investigated. If high mixing speeds are employed dispersion is quite fast and needs less time as compared to low mixing speed. A model is proposed to estimate the fractions of rupture and erosion mechanisms during agglomerate dispersion based on the kinetic study in the discontinuous mixer. Under the employed experimental conditions, at high mixing speeds, the dispersion was found to be governed by rupture dominant mechanism, whereas at low mixing speeds the dispersion was controlled by both mechanisms. As far as electrical resistivity is concerned, for a given content of MWNT as the state of dispersion improves, the resistivity values decrease significantly but only up to a plateau value. The composites produced using low viscosity matrices have lower resistivity values as compared to high viscosity matrices. Additionally, composites were prepared using additives, whereas the additives were found to be useful for improving filler dispersion and electrical conductivity.

Der Small-Punch-Test (SPT) ist eine vielversprechende minimalinvasive mechanische Prüfmethode, wenn nur sehr wenig Material für Proben zur Verfügung steht. Die vorliegende Arbeit hat das Ziel, aus Small-Punch-Kleinstproben wahre Materialparameter der elastisch-plastischen Verformung und des spröden Versagens zu bestimmen. Die Kraft-Verschiebungs-Kurve des Versuchs stellt die nichtlineare Materialantwort der inhomogen beanspruchten Probe dar. Das inverse Problem der Identifikation konstitutiver Materialparameter wird numerisch mit Hilfe von Finite-Elemente-Simulationen in Verbindung mit einem Response-Surface-Modell und nichtlinearer Optimierungsverfahren gelöst, indem die Abweichung zwischen gemessener und simulierter Kurve minimiert wird. Mit Hilfe einer eigens entwickelten Kühlapparatur wurden Versuche mit ferritischen Stählen von Raumtemperatur bis hinunter zu -191°C durchgeführt und die temperaturabhängigen Fließkurven identifiziert. Bei tiefen Temperaturen wurden die Weibull-Parameter der zufällig streuenden Sprödbruchfestigkeit bestimmt und die Bruchzähigkeitsverteilung durch Simulation einer CT-Probe vorhergesagt. Für eine Aluminiumoxidkeramik wurden ebenfalls die Weibull-Parameter bestimmt sowie mit Indenterrissen versehene Proben zur Abschätzung der Bruchzähigkeit verwendet. / The small punch test (SPT) is a promising minimally invasive material testing method, especially in cases where only small amounts of material are available. This thesis is aimed at identifying true material parameters of elastic-plastic deformation and brittle fracture. The load-displacement curve of the test represents the non-linear material response of the nonuniformly stressed specimen. The identification of material parameters of constitutive laws is an inverse problem, which is solved numerically. Finite element simulations together with a response surface model and nonlinear optimization techniques are applied to minimize the error between measured and simulated curves. A specially developed cooling apparatus was used to perform tests with ferritic steels from room temperature down to -191°C. The temperature dependent yield stresses and hardening curves were identified. At low temperatures the Weibull parameters of randomly distributed cleavage fracture strength were estimated. The fracture toughness distribution was then predicted by the help of a finite element simulation of a CT specimen. Furthermore the Weibull parameters of an alumina ceramic were determined and its fracture toughness was predicted using specimens prepared with indentation cracks.

To extract the best possible information from geodetic and geophysical observations, it is necessary to select a model of the observation errors, mostly the family of Gaussian normal distributions. However, there are alternatives, typically chosen in the framework of robust M-estimation. We give a synopsis of well-known and less well-known models for observation errors and propose to select a model based on information criteria. In this contribution we compare the Akaike information criterion (AIC) and the Anderson Darling (AD) test and apply them to the test problem of fitting a straight line. The comparison is facilitated by a Monte Carlo approach. It turns out that the model selection by AIC has some advantages over the AD test.

Der Small-Punch-Test (SPT) ist eine vielversprechende minimalinvasive mechanische Prüfmethode, wenn nur sehr wenig Material für Proben zur Verfügung steht. Die vorliegende Arbeit hat das Ziel, aus Small-Punch-Kleinstproben wahre Materialparameter der elastisch-plastischen Verformung und des spröden Versagens zu bestimmen. Die Kraft-Verschiebungs-Kurve des Versuchs stellt die nichtlineare Materialantwort der inhomogen beanspruchten Probe dar. Das inverse Problem der Identifikation konstitutiver Materialparameter wird numerisch mit Hilfe von Finite-Elemente-Simulationen in Verbindung mit einem Response-Surface-Modell und nichtlinearer Optimierungsverfahren gelöst, indem die Abweichung zwischen gemessener und simulierter Kurve minimiert wird. Mit Hilfe einer eigens entwickelten Kühlapparatur wurden Versuche mit ferritischen Stählen von Raumtemperatur bis hinunter zu -191°C durchgeführt und die temperaturabhängigen Fließkurven identifiziert. Bei tiefen Temperaturen wurden die Weibull-Parameter der zufällig streuenden Sprödbruchfestigkeit bestimmt und die Bruchzähigkeitsverteilung durch Simulation einer CT-Probe vorhergesagt. Für eine Aluminiumoxidkeramik wurden ebenfalls die Weibull-Parameter bestimmt sowie mit Indenterrissen versehene Proben zur Abschätzung der Bruchzähigkeit verwendet. / The small punch test (SPT) is a promising minimally invasive material testing method, especially in cases where only small amounts of material are available. This thesis is aimed at identifying true material parameters of elastic-plastic deformation and brittle fracture. The load-displacement curve of the test represents the non-linear material response of the nonuniformly stressed specimen. The identification of material parameters of constitutive laws is an inverse problem, which is solved numerically. Finite element simulations together with a response surface model and nonlinear optimization techniques are applied to minimize the error between measured and simulated curves. A specially developed cooling apparatus was used to perform tests with ferritic steels from room temperature down to -191°C. The temperature dependent yield stresses and hardening curves were identified. At low temperatures the Weibull parameters of randomly distributed cleavage fracture strength were estimated. The fracture toughness distribution was then predicted by the help of a finite element simulation of a CT specimen. Furthermore the Weibull parameters of an alumina ceramic were determined and its fracture toughness was predicted using specimens prepared with indentation cracks.

To extract the best possible information from geodetic and geophysical observations, it is necessary to select a model of the observation errors, mostly the family of Gaussian normal distributions. However, there are alternatives, typically chosen in the framework of robust M-estimation. We give a synopsis of well-known and less well-known models for observation errors and propose to select a model based on information criteria. In this contribution we compare the Akaike information criterion (AIC) and the Anderson Darling (AD) test and apply them to the test problem of fitting a straight line. The comparison is facilitated by a Monte Carlo approach. It turns out that the model selection by AIC has some advantages over the AD test.