Als die Regierungskonferenz über einen Verfassungsvertrag für die Europäische Union im Spätherbst 2003 zu scheitern drohte und auch der Europäische Rat am 12. und 13. Dezember 2003 außerstande war, unvereinbare mitgliedstaatliche Positionen zu überbrücken, brachten Spitzenpolitiker, vor allem aus Deutschland und Frankreich, das "Kerneuropa"-Projekt ins Spiel: Sollten sich die 15 oder 25 EU-Mitgliedstaaten nicht auf einen im wesentlichen dem Konventsentwurf entsprechenden Verfassungsvertrag einigen, dann würde eine "Pioniergruppe" von integrationswilligen Mitgliedstaaten mit neuen Vertiefungsschritten vorangehen. Diese Botschaft fand unterschiedliche Resonanz; in vielen Mitgliedstaten überwog das kritische Echo. Was ist vom "Projekt Kern-Europa" zu halten? Dieser Beitrag zeigt auf, daß schon der Beginn der Integrationspolitik - mit der Gründung der ersten "Europäischen Gemeinschaft" durch sechs Mitgliedstaaten des Europa-Rates im Zeichen des "Kerneuropa"-Konzepts stand. Erneut wurden "Avantgarde"-Ideen und andere Differenzierungskonzepte erst nach Jahrzehnten diskutiert. Es blieb auch nicht bei akademischen Debatten; in der Entwicklung der EG/EU wurde von entsprechenden Möglichkeiten immer wieder Gebrauch gemacht. Die erste Kerneuropa-Initiative war, vor mehr als 50 Jahren, überaus erfolgreich. Dies heißt aber nicht, daß die Wiederaufnahme des Rezepts unter den heutigen Umständen vergleichbar produktive Auswirkungen hätte. Im vorliegenden Beitrag werden einige hierfür relevante Umstände dargelegt und diskutiert. Auch wenn die erweiterte Union ohne "Leadership" nicht auskommen wird, wenn sie ihren Aufgaben gerecht werden soll, ermutigt die Gegenüberstellung von Pro- und Contra-Argumernten nicht zu entsprechenden Initiativen. (Autorenref.) / Series: EI Working Papers / Europainstitut

In dieser Arbeit wurden nanostrukturierte Oberflächen durch Immobilisierung von Gold- und Silber¬nanopartikeln mit Organosilanen hergestellt und bezüglich ihrer Eigenschaften als Substrate für die oberflächenverstärkte Raman-Streuung (SERS) untersucht. In Experimenten zum Einfluss von Partikelgröße und -anordnung auf die plasmonischen Eigenschaften wurden wesentliche Erkenntnisse für die Optimierung SERS-aktiver Nanostrukturen gewonnen. Durch Kombination experimen¬teller Untersuchungen, unter Verwendung von spektroskopischen und bildgebenden Ver¬fahren, mit elektro¬dynamischen Simulationen der lokalen Felder, wurden Zusammen¬hänge zwischen den plasmo¬nischen und nanoskopischen Eigen¬schaften von Partikeln auf Oberflächen und ihren SERS-Eigenschaften hergestellt. Die nanostrukturierten Oberflächen weisen hohe und über einen weiten Analyt-konzentrations¬bereich stabile Verstärkungsfakoren bei hoher mikros¬kopischer Homo-genität der Verstärkung auf. Dies macht sie zu geeigneten Substraten für quantitative Anwendungen von SERS. Das Potenzial der nano-strukturierten Ober¬flächen für den Einsatz in analytischen Fragestellungen wurde anhand mehrerer Anwendungen gezeigt. Durch simultane Immobilisierung verschiedener Nano¬partikel unter Verwendung desselben Linker¬moleküls wurden erstmalig Ober¬flächen mit definierten plasmonischen und funktionellen Eigen¬schaften repro¬duzierbar erzeugt. Diese neuartigen Mischsubstrate wurden in der Verfolgung katalytischer Reaktionen eingesetzt, wodurch erstmals Reaktions-konstanten solcher Reaktionen mittels SERS bestimmt werden konnten. Die Ergebnisse der Arbeit legen einen breiten Einsatz der plasmonischen nano¬struk-turierten Ober¬flächen in der Zukunft nahe. Dieser reicht von Untersuchungen in der Kata-lyse¬forschung über mikroskopische Anwendungen von SERS bis zur Verwendung in der klinischen Diagnostik. / Within this work nanostructured surfaces were generated by immobilization of gold and silver nanoparticles with organosilanes and characterized regarding their suitability as substrates for Surface-enhanced Raman scattering (SERS). Essential knowledge for the optimization of SERS-active nanostructures could be found by experimental invest-igations on the influence of particle size and assembly on the plasmonic properties. Through combined experimental investigations, including spectroscopic and imaging techniques, and electrodynamic simulations of local fields, the plasmonic and nanoscopic properties of particles on surfaces were related to their SERS-properties. The nanostructured surfaces exhibit high and, over a wide range of analyte concentration, stable enhancement factors with high microscopic homogeneity. Therefore immobilized nanostructures are suitable substrates for quantitative SERS. The potential for the use of the nanostructured surfaces in analytical problems was shown in various applications. Signal fluctuations that can occur in the detection of complex analyte mixtures can be significantly reduced by immobilization of the nanoparticles. This offers the possibility to use multivariate statistical methods for automated classification and identification of molecule mixtures but also for multiplexing and imaging by SERS. Simultaneous immobilization of gold and silver nanoparticles and gold and platinum nanoparticles using the same linker molecule allowed for the first time to generate surfaces with defined plasmonic and functional properties with low cost and high reproducibility. These new mix and match-substrates were used to follow catalytic reactions and determine reaction constants of such reactions for the first time using SERS. The outcome of this work suggests a wide range of applications of plasmonic nanostructured surfaces in the future. This includes the investigation of catalysis, microscopic applications of SERS and clinical diagnosis.

Soil spectroscopy has experienced a tremendous increase in soil property characterisation, and can be used not only in the laboratory but also from the space (imaging spectroscopy). Partial least squares (PLS) regression is one of the most common approaches for the calibration of soil properties using soil spectra. Besides functioning as a calibration method, PLS can also be used as a dimension reduction tool, which has scarcely been studied in soil spectroscopy. PLS components retained from high-dimensional spectral data can further be explored with the gradient-boosted decision tree (GBDT) method. Three soil sample categories were extracted from the Land Use/Land Cover Area Frame Survey (LUCAS) soil library according to the type of land cover (woodland, grassland, and cropland). First, PLS regression and GBDT were separately applied to build the spectroscopic models for soil organic carbon (OC), total nitrogen content (N), and clay for each soil category. Then, PLS-derived components were used as input variables for the GBDT model. The results demonstrate that the combined PLS-GBDT approach has better performance than PLS or GBDT alone. The relative important variables for soil property estimation revealed by the proposed method demonstrated that the PLS method is a useful dimension reduction tool for soil spectra to retain target-related information.

Soil spectroscopy has experienced a tremendous increase in soil property characterisation, and can be used not only in the laboratory but also from the space (imaging spectroscopy). Partial least squares (PLS) regression is one of the most common approaches for the calibration of soil properties using soil spectra. Besides functioning as a calibration method, PLS can also be used as a dimension reduction tool, which has scarcely been studied in soil spectroscopy. PLS components retained from high-dimensional spectral data can further be explored with the gradient-boosted decision tree (GBDT) method. Three soil sample categories were extracted from the Land Use/Land Cover Area Frame Survey (LUCAS) soil library according to the type of land cover (woodland, grassland, and cropland). First, PLS regression and GBDT were separately applied to build the spectroscopic models for soil organic carbon (OC), total nitrogen content (N), and clay for each soil category. Then, PLS-derived components were used as input variables for the GBDT model. The results demonstrate that the combined PLS-GBDT approach has better performance than PLS or GBDT alone. The relative important variables for soil property estimation revealed by the proposed method demonstrated that the PLS method is a useful dimension reduction tool for soil spectra to retain target-related information.

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Für den Prozeß des Fügens von Keramik bzw. Keramik mit Metall ergeben sich zahlreiche Probleme, die aus den Eigenschaften der Keramik und den Eigenschaftsdifferenzen zwischen Keramik und Metall resultieren. Unterschiedliche physikalische und mechanische Werkstoffkennwerte bewirken ein zumeist hohes Eigenspannungsniveau des Verbundes, welches in Verbindung mit dem spröden Bruchverhalten keramischer Materialien deren Fügbarkeit verhindert oder einschränkt. Als aussichtsreicher Ansatz bietet sich die Eigenschaftsanpassung des Aktivlotes durch dessen Modifikation mit verstärkenden Materialien an. Es wird ein Konzept für die Herstellung und den Einsatz verstärkter Aktivlote vorgestellt. Theoretische Grundlagen werden durch die Berechnung der Eigenschaften derartiger Lote auf der Basis bewährter Methoden der Verbundwerkstofftheorien geschaffen. Die Simulation mechanisch-thermischer Eigenschaften von Lötverbindungen mit verstärkten Aktivloten unter Einsatz der Methode der finiten Elemente dient dem Erfassen des Spannungsverhaltens. Richtlinien für die Wahl geeigneter Verstärkungskomponenten werden festgelegt. Es wird ein Überblick über geeignete Herstellungsmethoden, deren praktische Realisierung und die Wechselwirkung mit dem Prozeß des Aktivlötens gegeben. Die Bewertung von Aktivlötverbindungen mit verstärkten Loten im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren wird auf Grundlage der Ergebnisse von Festigkeitsuntersuchungen vorgenommen.

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Zahlreiche Studien den Stand der Forschung in Bezug auf die Ökosystemdienstleistungen untersucht. Dennoch wurde die Dimension „Volumen und Höhe“, d.h. die dritte Dimension städtischer Systeme, in den Studien zu Ökosystemdienstleistungen in städtischen Gebieten ignoriert. Die Forschungsziele und Fragestellungen dieser Dissertation lauten: i) Stand der aktuellen Forschung zur dritten Dimension von Ökosystemdienstleistungen im städtischen Raum, ii) Beurteilung des Zusammenhangs von urbanen mehrdimensionalen Indikatoren (zwei- und dreidimensionalen Indikatoren) für die Oberflächentemperatur in der Stadt und iii) Unterschiede zwischen Innen- und Außentemperaturen in urbanen Räumen. Diese Dissertation ist in vier Kapitel gegliedert. Im ersten und zweiten Kapitel werden die Forschungslücken und das Ziel der vorliegenden Untersuchung erläutert. Kapitel 3 enthält die veröffentlichten Artikel. Das letzte Kapitel behandelt die Ergebnisse der veröffentlichten Artikel. Diese Dissertation betont die Bedeutung von dreidimensionalen Studien in urbanen Ökosystemen, um das Konzept der Nachhaltigkeit in Städten voranzutreiben. Deshalb werden kontinentübergreifende Forschungen für weitere Studien empfohlen, die die dreidimensionale Struktur aller städtischen Komponenten und ihre Auswirkungen auf die Außen- und Innentemperatur berücksichtigen. / Among the studies on ecosystem services undertaken in urban areas, a ‎dimension ‘volume and height’, i.e., the third-dimension of urban environment is largely ignored. More specific, three-dimensional spatial models will increase the knowledge of how complex environment ‎shape the micro-climate in urban ‎environment. The research objectives and questions of this dissertation is: i) the status of the current research addressing the third-dimension of ‎ecosystem services in urban area, ii) assessing the association of urban multi-dimensional (two- and three- ‎dimensional) indicators on urban surface temperature and iii) variation of indoor and outdoor urban temperature pattern. This dissertation is organized into four chapters. The ‎first and second chapter explain the gaps in literature and the aim of this research. Chapter 3 holds the published articles. The last chapter discusses the results of the published articles. This dissertation emphasizes the importance of three-dimensional studies in urban ecosystems to advance the concept of sustainability in cities. Therefore, cross-continental studies that consider the three-dimensional structure of all the urban components and its impact on outdoor and indoor temperature is recommended for future research. / به جرات می توان گفت که در مطالعات خدمات اکوسیستم، بخصوص خدمات اکوسیستم شهری ، بعد سوم که شامل "ارتفاع و حجم" می باشد اصلا مورد توجه قرار نگرفته است. هدف از این پایان نامه، تلفیق مفهوم بعد سوم در خدمات اکوسیستم شهری و استفاده از فواید آن می باشد. مطالعه بعد سوم دانش ما را در نحوه شکل گیری اقلیم خُرد شهری افزایش می دهد. هدف این پروژه دکتری پاسخ به سوالات ذیل می باشد: 1) سطح آگاهی تحقیقات از بعد سوم خدمات اکوسیستم شهری، 2) ارزیابی ارتباط شاخص های چندبعدی (دو و سه بعدی) با دمای سطح و 3) ارزیابی الگوی دمای درونی و بیرونی در شهر. جهت پاسخ دادن به سوال های مطرح شده، این پژوهش به چهار فصل تقسیم شده است. فصل اول و دوم، که جایگاه خدمات اکوسیستم را در مطالعات شهری بررسی و جای خالی مفهوم بعد سوم در مطالعات خدمات اکوسیستم شهری را جستجو می کند. فصل سوم، شامل سه مقاله چاپ شده در راستای این پروژه دکتری می باشد. فصل چهارم، که نتایج بدست آمده را تجزیه و تحلیل می کند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که مطالعات خدمات اکوسیستم شهری از معنی کلی و بنیادی به سمت سازش پذیری شهرها با پدیده تغییر اقلیم در حال تغییر است. همچنین نتایج نشان می دهد که ساختار متفاوت شهری بر شکل گیری الگوی دمای بیرون و داخل ساختمان ها موثر می باشد. استنتاج نتایج بدست آمده از این پایان نامه دو مورد را پیشنهاد می کند. اول، بررسی نقش ساختار های دو بعدی و سه بعدی بر روی دیگر شهر ها و تاثیر آن بر شکل گیری دمای بیرون و درونی ساختمان ها.

Für den Prozeß des Fügens von Keramik bzw. Keramik mit Metall ergeben sich zahlreiche Probleme, die aus den Eigenschaften der Keramik und den Eigenschaftsdifferenzen zwischen Keramik und Metall resultieren. Unterschiedliche physikalische und mechanische Werkstoffkennwerte bewirken ein zumeist hohes Eigenspannungsniveau des Verbundes, welches in Verbindung mit dem spröden Bruchverhalten keramischer Materialien deren Fügbarkeit verhindert oder einschränkt. Als aussichtsreicher Ansatz bietet sich die Eigenschaftsanpassung des Aktivlotes durch dessen Modifikation mit verstärkenden Materialien an. Es wird ein Konzept für die Herstellung und den Einsatz verstärkter Aktivlote vorgestellt. Theoretische Grundlagen werden durch die Berechnung der Eigenschaften derartiger Lote auf der Basis bewährter Methoden der Verbundwerkstofftheorien geschaffen. Die Simulation mechanisch-thermischer Eigenschaften von Lötverbindungen mit verstärkten Aktivloten unter Einsatz der Methode der finiten Elemente dient dem Erfassen des Spannungsverhaltens. Richtlinien für die Wahl geeigneter Verstärkungskomponenten werden festgelegt. Es wird ein Überblick über geeignete Herstellungsmethoden, deren praktische Realisierung und die Wechselwirkung mit dem Prozeß des Aktivlötens gegeben. Die Bewertung von Aktivlötverbindungen mit verstärkten Loten im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren wird auf Grundlage der Ergebnisse von Festigkeitsuntersuchungen vorgenommen.