Stuttgart, Univ., Diss., 2008.

Der Rückgang des Steinkauzes (Athene noctua) hat in Thüringen und Sachsen seit den 60er Jahren dramatische Ausmaße angenommen. In den 50er Jahren noch flächendeckend beobachtet, wurden für das Jahr 2000 nur noch 18 Individuen durch Bestandserfassungen registriert. Die vielfach diskutierten Rückgangsursachen beziehen sich vor Allem auf die großflächige Änderung der Landschaftsstrukturen, die zum Verlust der Lebensgrundlagen des Steinkauzes führten. So haben u.a. der Verlust an Brut- und Vorratshöhlen und an ganzjährig kurzgehaltenen Grünlandflächen, sowie der zunehmende Einfluss von Prädatoren erheblich zum Rückgang beigetragen. Eingeleitete Schutzmaßnahmen, ehrenamtlich oder auf dem allgemeinen Naturschutzprogramm des Freistaates Thüringen beruhend, wie das Anbringen von Nisthilfen mit Marderschutz oder Pflegeverträge für Streuobstwiesen, zeigen bisher keine sichtbare Wirkung. Als weitergehende Maßnahmen stehen die Reduzierung von Füchsen (Vulpes vulpes) und Steinmardern (Martes foina), Ausbreitungskorridore für Steinkäuze und ein Auswilderungsprogramm zur Diskussion. Angesichts des Populationsrückgangs des Steinkauz war es Aufgabe dieser Arbeit durch ein Simulationsmodell Untersuchungen zum Überleben einer Steinkauzpopulation (Athene noctua) in Thüringen durchzuführen. Die zusammengetragenen Bestandszahlen ergaben geringe Individuenzahlen in den thüringischen Landkreisen Altenburger Land, Greiz und der Stadt Gera sowie in den sächsischen Landkreisen Chemnitzer Land und Mittweida. Die Bestandszahlen der Jahre 1989-2001, sowie weitere der Literatur entnommene Daten zum populationsökologischen Hintergrund, wie auch Analysen des Gebietes in Thüringen und Sachsen und dessen besetzter Reviere der Jahre 1989- 2001, wurden in ein stochastisches, räumlich-explizites, auf Individuen basierendes Simulationsmodell eingebracht. Es wurde eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt, die beruhend auf den erfassten Populationsentwicklungen in Thüringen und Sachsen und auf Literaturangaben, ausgewählte Parameterkonstellationen für die Untersuchungenergab. Die Untersuchungen zum Überleben vor dem Hintergrund möglicher Gefährdungsfaktoren und zur Ermittelung des Nutzens von Managementoptionen, wurden mit Schwerpunkten auf „Prädation“, „Habitatverbesserung“ und „Auswilderung“ durchgeführt. Als Ergebnis der Simulationen kam heraus, dass die Prädation keinen großen Einfluss auf das Überleben der Population hat, und Schutzmaßnahmen die Chancen für das Überleben der Population nicht erhöhen würden. Habitatverbesserungen, die die Juvenilen animieren sich im Umkreis von bis zu 5 km vom elterlichen Revier anzusiedeln, würden aber deutlich zum Überleben der Population, auch in längerfristiger Perspektive, beitragen. Habitatverbesserungen, die zu weiter entfernteren Ansiedlungen animieren, könnten sich dagegen ungünstig auf das Überleben der Population auswirken. Für eine mögliche Auswilderung als Schutzmaßnahme ergab sich im Modell, dass eine Auswilderung von 5 Individuen pro Jahr über einen Zeitraum von 5 Jahren, die Überlebenswahrscheinlichkeit kurzfristig deutlich verbessern würde. Es ergab sich allerdings kein Unterschied, ob 5, 10 oder 15 Individuen ausgewildert werden. Eine länger durchgeführte Auswilderung würde vermutlich die Überlebenswahrscheinlichkeit entsprechend langfristiger verbessern.

Wiss. Hochsch.für Unternehmensführung (WHU), Diss.--Vallendar, 2006.

Gegenstand dieser Arbeit ist die Simulation einer Wirkpaarung am Beispiel des innermaschinellen Transports von Stückgütern. Zur Schonung des Verarbeitungsgutes wird für das intermittierende Fördern ein neuartiger Bewegungsansatz betrachtet. Da sich der mit diesem Ansatz durchgeführte Prozess sehr sensitiv gegenüber den Eingangsparametern verhält, ist es notwendig, diesen zu simulieren, um somit eine stabile und robuste Bewegung zu synthetisieren. Als grundlegender Modellansatz wird die Diskrete Elemente Methode (DEM) gewählt, da diese es ermöglicht, den Kontakt von Starrkörpern realistisch abzubilden. Zur Umsetzung der Simulation wird die Modellbildung mit zwei unterschiedlichen Modellierungsumgebungen realisiert, die sich hinsichtlich der Umsetzung der DEM unterscheiden: Zum Einen mit Hilfe der kommerziellen Software MATLAB/Simulink und zum Anderen mit Hilfe der Open-Source-Software Woo DEM. Im Anschluss werden die damit erzeugten Modelle verifiziert und experimentell validiert, wodurch sich sowohl die Modellgüte als auch die Modelleignung ableitet. Dabei wird besonders auf die prozessentscheidende Rolle der Reibung eingegangen. Abschließend wird mit Hilfe des Vorzugsmodells an Hand zweier Beispiele die Modellanalyse vollzogen. Hierbei wird der neuartige Bewegungsansatz synthetisiert und simulativ hinsichtlich des Prozesserfolges überprüft. Dabei wird insbesondere auf die mit Hilfe des Modells quanitifizierbaren Prozessgrößen eingegangen. / The subject of this thesis deals with the simulation of an active unit demonstrated by the mechanical transport of pieced goods. To protect the processing goods, a novel motion approach for the intermittent transport is researched. Since the process performed with this approach is very sensitive to its input parameters, it is necessary to simulate it, with the aim to synthesize a stable and robust motion. The Discrete Element Method (DEM) is chosen as the basic model approach, because it allows the realistic representation of rigid body contacts. To implement the simulation the modelling is realised with two different modelling environments, which differ in the implementation of the DEM: Firstly, using the commercial software MATLAB/Simulink and secondly with the help of the open-source-software Woo DEM. Following that the generated models are verified and experimentally validated, whereby both the model goodness and the model suitability are derived. Special attention is dedicated to the role of the process relevant friction. Eventually, the model analysis is carried out with the help of two examples using the preferred model. Here, the novel motion approach is synthesized and verified by simulation in terms of process success. In particular it will address process variables, which are quantifiable because of the model.

Die vorliegende Dissertation befasst sich mit Entstehungsmechanismen kardialer Arrhythmien auf der Grundlage pathologisch veränderten Myokards. Es wurde eine systematische Analyse der elektrophysiologischen Veränderungen, die als Folge von Gap-Junction- Lateralisierung und zellulärer Hypertrophie auftreten, durchgeführt. Die Analyse beruht auf einem mathematischen Computermodell, das zur Simulation der Aktionspotentialausbreitung innerhalb einer Einzelzellschicht humaner ventrikulärer Kardiomyozyten entwickelt wurde. Ausgehend von bestehenden Einzelzellmodellen wurde ein räumlich und zeitlich hoch aufgelöstes Multizellmodell generiert und in der Programmiersprache Object Pascal implementiert. Nach Validierung des Modells wurde es zur gezielten, an experimentellen Daten orientierten Manipulation geometrischer Eigenschaften der Zellen (Länge, Durchmesser) und des Zellverbandes (Anordnung der Zellen untereinander) sowie der Gap-Junction-Verteilung genutzt. Die Analyse der elektrophysiologischen Effekte im Vergleich zur Kontrolle fand sowohl unter Normalbedingungen als auch unter Bedingungen, die pathologischen Veränderungen entsprechen (Entkopplung der Gap-Junctions, verringerte Aktivität des schnellen Natriumkanals, erhöhte Inhomogenität), statt. Es zeigte sich, dass ein größerer Zelldurchmesser bzw. erhöhte laterale Gap-Junction-Leitfähigkeit (Simulation von kardialer Hypertrophie bzw. Connexin- Lateralisierung) die Entstehungswahrscheinlichkeit eines unidirektionalen Leitungsblocks erhöhte. Die Erregungsausbreitungsgeschwindigkeit in hypertrophierten Zellen war zudem weniger stabil als in normalen Zellen. Beide Effekte gehören zu den Hauptursachen der Entstehung und Aufrechterhaltung ventrikulärer Arrhythmien. Die Ergebnisse der Arbeit erklären somit Ursachen des erhöhten Arrhythmierisikos in pathologisch veränderten und hypertrophierten Herzen und liefern eine theoretische Grundlage für zukünftige Studien.