The concept of risk was borrowed from the Italian around 1500, where it had since the 14th century been used in connection with marine insurance. In the realms of the German language, the concept of risk remained limited almost exclusively to such economic contexts well into the 19th century, contrary to the Romance language areas, where it already entered everyday language in the 16th century. The next step of a scientification and mathematication of the concept of risk began in the 17th century. The 20th century then saw the emergence of decision theory, with incorporation of probability calculation. Damage compensation for suffered fate led to varying forms of solidarity. In a complex, technically and technologically shaped civilization, a question as to the reasonableness of risks arises. This problem of the acceptability of risks is to be differentiated strictly from an actual acceptance of events. / Der Begriff Risiko wird um 1500 aus dem Italienischen entlehnt, wo es seit dem 14. Jh. im Seeversicherungswesen Verwendung findet. Im deutschsprachigen Bereich bleibt im Gegensatz zu den romanischen Sprachbereichen, in denen Risiko bereits im 16. Jh. in die Alltagssprache übergeht, der Risikobegriff bis ins 19. Jh. hinein weitgehend dem Ökonomischen vorbehalten. Der nächste Schritt einer Verwissenschaftlichung und Mathematisierung des Risikobegriffs findet im 17. Jahrhundert statt. Im 20. Jahrhundert setzt sich die Entscheidungstheorie durch unter Einbezug der Wahrscheinlichkeitsrechnung. Schadensausgleich für Geschickbewältigung führt zu variierenden Formen der Solidarität. In einer komplexen, technisch geprägten Zivilisation entsteht die Frage nach der Zumutbarkeit von Risiken.

Das vorliegende Projekt hatte die Ermittlung der räumlichen und zeitlichen Verteilung der Kühlmittelparameter am Spaltzoneneintritt bei transienten Prozessen zum Ziel, bei denen an den einzelnen Kühlmitteleintrittsstutzen des Reaktors Unterschiede in der Borkonzentration bzw. in der Kühlmittel-temperatur auftreten. Die Sicherheitsrelevanz ist durch die Auswirkungen von Deborierungs- und Kaltwassertransienten auf die Leistungsfreisetzung im Reaktorkern gegeben.Mit Hilfe von Experimenten an einem Reaktormodell sowie durch Validierung und Nutzung eines dreidimensionalen Fluidynamikcodes (CFX-4) und durch Entwicklung eines vereinfachten Vermischungsmodells (SAPR) wurden die für die Ermittlung der reaktordynamischen Systemantwort notwendigen Tools zur Beschreibung der Verhältnisse am Kerneintritt geschaffen. Mit der Modellierung der räum-lich und zeitlich aufgelösten Bor- bzw. Temperaturverteilung im RDB wurden die Voraussetzungen für die gekoppelte neutronenkinetisch-thermohydraulische Simulation von Deborierungs- und Kaltwas-sertransienten und deren Sicherheitsbewertung entwickelt. Das Vorhaben beschränkt sich auf Vor-gänge ohne Verdampfung des Kühlmittels, die Vermischung innerhalb des Reaktorkerns bleibt aus-geklammert. Um Mehrfachzirkulationen von Temperatur- bzw. Borkonzentrationsstörungen im Pri-märkreis adäquat abbilden zu können, wurde auch die Vermischung im oberen Plenum behandelt. Zur Lösung der Aufgabe wurde die Versuchsanlage ROCOM (Rossendorf Coolant Mixing Model) aufgebaut. ROCOM ist ein 1:5-Modell eines KONVOI DWR. Durch die volle Abbildung aller vier Um-wälzschleifen, die flexible Versuchssteuerung sowie die speziell für ROCOM entwickelte Gittersen-sormesstechnik zur räumlich und zeitlich hochauflösenden Bestimmung von Konzentrationsverteilungen stellt ROCOM heute eine weltweit führende Versuchsanlage dar. Bei den Experimenten wurden transiente Konzentrationsverteilungen am Kerneintritt für alle gemäß Arbeitsplan zu betrach-tenden Szenarien ermittelt und zur Validierung von CFX-4 genutzt. Das vereinfachte Vermischungs-modell SAPR dient zur effizienten Kopplung zwischen dem thermohydraulischen Systemcode und dem dreidimensionalen neutronenkinetischen Kernmodell.

Mit dem Abbruch ausgewählter, nicht mehr sanierungs- oder umnutzungsfähiger baulicher Anlagen, mit Flächenentsiegelungen sowie dem Rückbau überdimensionierter, finanziell nicht tragfähiger Infrastruktur können Beiträge zu einer nachhaltigen ländlichen Entwicklung in Sachsen geleistet werden. Eine gezielte Förderung entsprechender Vorhaben, wie sie der Richtlinienentwurf des Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft zur Integrierten Ländlichen Entwicklung vorsieht, unterstützt gleichzeitig Ziele des Bodenschutzes, insbesondere die Reduzierung des Freiflächenverbrauchs und der Bodenversiegelung. Im Rahmen dieser Studie wurden die wichtigsten fachlichen und rechtlichen Grundlagen für eine Abrissförderung zusammengetragen und der Richtlinienentwurf bewertet. Zu den wesentlichsten Untersuchungsergebnissen gehören Empfehlungen zur Priorisierung der Förderwürdigkeit von Abrissvorhaben, die sich am Entwurf der Nachhaltigkeitsstrategie für Sachsen orientieren. Sie sollen Hilfestellung für die Beantragung und Bewilligung von Zuwendungen bieten. Informationen zum Projekthintergrund folgt eine Bestandsaufnahme der Fördermöglichkeiten für Abriss-, Rückbau- und Entsiegelungsmaßnahmen in Sachsen sowie Ausblicke auf künftige Entwicklungen. Die anschließende Situationsanalyse zeigt, dass der Umgang mit Leerstand und Verfall im ländlichen Raum auch in anderen Bundesländern ein aktuelles Thema ist. Die Strategien der betroffenen Altbundesländer setzen derzeit vor allem auf die Innenentwicklungsinstrumente Sanierung und Umnutzung, in Einzelfällen auf baulichen Ersatz. Weil die Leerstände in den neuen Bundesländern durch Sanierung und Umnutzung allein nicht zu bewältigen sind, werden Modellprojekte initiiert, bei denen Erfahrungen mit Rückbaumaßnahmen gesammelt werden.

Das vorliegende Projekt hatte die Ermittlung der räumlichen und zeitlichen Verteilung der Kühlmittelparameter am Spaltzoneneintritt bei transienten Prozessen zum Ziel, bei denen an den einzelnen Kühlmitteleintrittsstutzen des Reaktors Unterschiede in der Borkonzentration bzw. in der Kühlmittel-temperatur auftreten. Die Sicherheitsrelevanz ist durch die Auswirkungen von Deborierungs- und Kaltwassertransienten auf die Leistungsfreisetzung im Reaktorkern gegeben.Mit Hilfe von Experimenten an einem Reaktormodell sowie durch Validierung und Nutzung eines dreidimensionalen Fluidynamikcodes (CFX-4) und durch Entwicklung eines vereinfachten Vermischungsmodells (SAPR) wurden die für die Ermittlung der reaktordynamischen Systemantwort notwendigen Tools zur Beschreibung der Verhältnisse am Kerneintritt geschaffen. Mit der Modellierung der räum-lich und zeitlich aufgelösten Bor- bzw. Temperaturverteilung im RDB wurden die Voraussetzungen für die gekoppelte neutronenkinetisch-thermohydraulische Simulation von Deborierungs- und Kaltwas-sertransienten und deren Sicherheitsbewertung entwickelt. Das Vorhaben beschränkt sich auf Vor-gänge ohne Verdampfung des Kühlmittels, die Vermischung innerhalb des Reaktorkerns bleibt aus-geklammert. Um Mehrfachzirkulationen von Temperatur- bzw. Borkonzentrationsstörungen im Pri-märkreis adäquat abbilden zu können, wurde auch die Vermischung im oberen Plenum behandelt. Zur Lösung der Aufgabe wurde die Versuchsanlage ROCOM (Rossendorf Coolant Mixing Model) aufgebaut. ROCOM ist ein 1:5-Modell eines KONVOI DWR. Durch die volle Abbildung aller vier Um-wälzschleifen, die flexible Versuchssteuerung sowie die speziell für ROCOM entwickelte Gittersen-sormesstechnik zur räumlich und zeitlich hochauflösenden Bestimmung von Konzentrationsverteilungen stellt ROCOM heute eine weltweit führende Versuchsanlage dar. Bei den Experimenten wurden transiente Konzentrationsverteilungen am Kerneintritt für alle gemäß Arbeitsplan zu betrach-tenden Szenarien ermittelt und zur Validierung von CFX-4 genutzt. Das vereinfachte Vermischungs-modell SAPR dient zur effizienten Kopplung zwischen dem thermohydraulischen Systemcode und dem dreidimensionalen neutronenkinetischen Kernmodell.

The concept of risk was borrowed from the Italian around 1500, where it had since the 14th century been used in connection with marine insurance. In the realms of the German language, the concept of risk remained limited almost exclusively to such economic contexts well into the 19th century, contrary to the Romance language areas, where it already entered everyday language in the 16th century. The next step of a scientification and mathematication of the concept of risk began in the 17th century. The 20th century then saw the emergence of decision theory, with incorporation of probability calculation. Damage compensation for suffered fate led to varying forms of solidarity. In a complex, technically and technologically shaped civilization, a question as to the reasonableness of risks arises. This problem of the acceptability of risks is to be differentiated strictly from an actual acceptance of events. / Der Begriff Risiko wird um 1500 aus dem Italienischen entlehnt, wo es seit dem 14. Jh. im Seeversicherungswesen Verwendung findet. Im deutschsprachigen Bereich bleibt im Gegensatz zu den romanischen Sprachbereichen, in denen Risiko bereits im 16. Jh. in die Alltagssprache übergeht, der Risikobegriff bis ins 19. Jh. hinein weitgehend dem Ökonomischen vorbehalten. Der nächste Schritt einer Verwissenschaftlichung und Mathematisierung des Risikobegriffs findet im 17. Jahrhundert statt. Im 20. Jahrhundert setzt sich die Entscheidungstheorie durch unter Einbezug der Wahrscheinlichkeitsrechnung. Schadensausgleich für Geschickbewältigung führt zu variierenden Formen der Solidarität. In einer komplexen, technisch geprägten Zivilisation entsteht die Frage nach der Zumutbarkeit von Risiken.

Mit dem Abbruch ausgewählter, nicht mehr sanierungs- oder umnutzungsfähiger baulicher Anlagen, mit Flächenentsiegelungen sowie dem Rückbau überdimensionierter, finanziell nicht tragfähiger Infrastruktur können Beiträge zu einer nachhaltigen ländlichen Entwicklung in Sachsen geleistet werden. Eine gezielte Förderung entsprechender Vorhaben, wie sie der Richtlinienentwurf des Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft zur Integrierten Ländlichen Entwicklung vorsieht, unterstützt gleichzeitig Ziele des Bodenschutzes, insbesondere die Reduzierung des Freiflächenverbrauchs und der Bodenversiegelung. Im Rahmen dieser Studie wurden die wichtigsten fachlichen und rechtlichen Grundlagen für eine Abrissförderung zusammengetragen und der Richtlinienentwurf bewertet. Zu den wesentlichsten Untersuchungsergebnissen gehören Empfehlungen zur Priorisierung der Förderwürdigkeit von Abrissvorhaben, die sich am Entwurf der Nachhaltigkeitsstrategie für Sachsen orientieren. Sie sollen Hilfestellung für die Beantragung und Bewilligung von Zuwendungen bieten. Informationen zum Projekthintergrund folgt eine Bestandsaufnahme der Fördermöglichkeiten für Abriss-, Rückbau- und Entsiegelungsmaßnahmen in Sachsen sowie Ausblicke auf künftige Entwicklungen. Die anschließende Situationsanalyse zeigt, dass der Umgang mit Leerstand und Verfall im ländlichen Raum auch in anderen Bundesländern ein aktuelles Thema ist. Die Strategien der betroffenen Altbundesländer setzen derzeit vor allem auf die Innenentwicklungsinstrumente Sanierung und Umnutzung, in Einzelfällen auf baulichen Ersatz. Weil die Leerstände in den neuen Bundesländern durch Sanierung und Umnutzung allein nicht zu bewältigen sind, werden Modellprojekte initiiert, bei denen Erfahrungen mit Rückbaumaßnahmen gesammelt werden.

Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss der gekoppelten Dynamik in nichtlinearen Polymerketten auf Prozesse wie den thermischen Zerfall und den kraftinduzierten Abriss zu untersuchen. Dafür betrachten wir zunächst die Gleichgewichtsrelaxationseigenschaften von Ketten mit nichtlinearen Wechselwirkungspotentialen. Es kann gezeigt werden, dass die Relaxationseigenschaften des End-zu-End-Abstandes wie auch der Hauptkomponenten jene der harmonischen Kette sind. Die Korrelationszeiten weichen jedoch ab. Sogenannte weiche nichtlineare Potentiale erhöhen die Korrelationszeit. Doppelmuldenpotentiale können zum Anwachsen typischer Korrelationszeiten um mehrere Größenordnungen führen. Die Hauptkomponenten, deren Richtungen mit denen der Normalmoden der harmonischen Kette übereinstimmen, zeigen dabei unter Umständen eine subdiffusive Dynamik. In Bezug auf das thermisch aktivierte Bindungsversagen gehen wir auf zwei experimentell wichtige Problemstellungen ein. Zuerst untersuchen wir den thermisch aktivierten Zerfallsprozess einer homopolymeren Kette. Wir berechnen mittlere Aktivierungszeiten einzelner Bindungen für freie und befestigte Ketten. Wir können zeigen, dass diese Zeiten entscheidend von der Gesamtlänge der Kette sowie der Position der Bindung abhängen. An den freien Kettenenden weisen sie ein Minimum auf. Die zweite experimentell relevante Situation entspricht jener in Einzelmolekül-Zugexperimenten. Zusätzlich zum Einfluss nicht Markovscher Fluktuationen im gekoppelten System hat die verzögerte Kraftpropagation entlang der Kette einen weiteren Einfluss auf die Abrissdynamik. In langen Ketten brechbarer Bindungen verursacht das komplexe Zusammenspiel zwischen Kraftpropagation und der dem Abriss zugrundeliegenden Extremwertstatistik eine nicht monotone Abhängigkeit der wahrscheinlichsten Abrisskraft von der Kettenlänge. Abschließend analysieren wir experimentelle Abrissdaten von kovalenten Bindungen in zweisträngigen DNS Ringen. / This work intends to show how the coupled dynamics of a nonlinear polymer chain alters processes such as thermal fragmentation and force-induced rupture. For that purpose we first examine the equilibrium relaxation properties of chains with nonlinear interaction potentials. We find that the relaxation properties of the end-to-end distance and the principal components are essentially those of the harmonic chain, though with shifted correlation times. Soft nonlinear potentials increase the correlation times. Double-well interaction potentials may lead to an increase of the relaxation times by orders of magnitude. The principal components, whose directions follow the normal modes of the harmonic chain, can exhibit vastly different subdiffusive kinetics. Concerning the thermally activated bond rupture in polymer chains we focus on two experimentally relevant situations. First, we consider the thermally activated fragmentation of a homopolymer chain. We calculate mean activation times of individual bonds for free and grafted chains. We show that these times crucially depend on the length of the chain and the location of the bond yielding a minimum at the free chain ends. Second, we study a set up corresponding to the one found in single molecule pulling experiments. In addition to the influence of non-Markovian fluctuations in the coupled system the delayed force propagation into the chain has a further impact on its overall rupture dynamics. In long chains of breakable bonds the complex interplay between the force propagation into the chain and the extreme value statistics underlying rupture causes a non-monotonic scaling of the most probable rupture force as a function of the chain length. Finally we analyze experimental data of the rupture of covalent bonds in ds-DNA loops.

We investigate two different coupling schemes between a nano-scale mechanical resonator and one-electron atoms. In these schemes, classical electromagnetic radiation mediates a mutual communication between the mechanical resonator and the atoms. In the process it generates atomic coherences, quantum superpositions of excited electronic levels of the atoms. An atomic coherence is highly responsive to subtle variations in the relative frequencies of the levels participating in such superposition state. By exposing the atoms to electromagnetic radiation modulated by the motion of the mechanical resonator, we show how the response of an atomic coherence can, under appropriate conditions, be used to affect on demand the dynamical state of the mechanical resonator. The first scheme realizes a long range interface between a mechanical resonator and an ensemble of three-level atoms. Here, mechanically modulated electromagnetic radiation comes from a laser beam reflected off an oscillating mirror, the mechanical resonator. This light beam drives the transition between an excited level and a hyperfine sublevel of the atoms with a certain detuning. A weaker light beam resonantly couples to the transition between the excited level and another hyperfine sublevel. On full resonance, the atoms evolve into a stationary coherence of the above (non-absorbing) hyperfine sublevels only. The atoms then become transparent to the weaker light beam, in a phenomenon called electromagnetically induced transparency. Off resonance, we find that this transparency is modulated at the mirror frequency with some phase shift, which allows the weaker beam to cause resonant backaction onto the moving mirror. The strength of this backaction is enhanced near atomic resonances and its character can be switched between amplification or damping of mirror vibrations by adjusting the detuning. In contrast, the second scheme accomplishes a closer range interface between a torsion pendulum and guided two level Rydberg atoms. Attaching a point electric dipole to the torsion pendulum allows electromagnetic coupling to two Rydberg levels of a passing atom. This coupling modifies the eigenfrequencies of the Rydberg levels such that they become dependent on the phonon number of the torsion pendulum. Via Ramsey interferometry, we may readout this effect and thus measure the phonon number. We show that, by subjecting several atoms, one by one, to a Ramsey measurement, a quantum non-demolition detection of the phonon number is feasible. Likewise, we show coherent oscillator displacements possible, by driving the atoms with external fields while they interact with the torsion pendulum. We propose a protocol to reconstruct the quantum state of motion of the torsion pendulum, combining these two techniques, Ramsey measurements and oscillator displacements. Our interfaces between a mechanical resonator and atoms provide alternative routes for the control of the state of motion, ultimately quantum mechanical, of a mechanical resonator, in which the latter is not restricted to be part of a cavity. We will thus ease quantum dynamical manipulations of mechanical resonators of sub micron scales, for which an efficient design of cavity opto- and electro-mechanical systems is hard.