Universiẗat, Diss., 2000--Stuttgart. / Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2000.

In einer von Vernetzung und Globalisierung geprägten Umwelt wächst der Wettbewerbsdruck auf die Unternehmen am Markt stetig. Die effektive Nutzung der Ressourcen einerseits und die enge Zusammenarbeit mit Lieferanten und Kunden andererseits führen für nicht wenige Unternehmen des industriellen Sektors zu entscheidenden Wettbewerbsvorteilen, die das Fortbestehen jener Unternehmen am Markt sichern. Viele Unternehmen verstehen sich aus diesem Grund als Bestandteil so genannter Supply Chains. Die unternehmensübergreifende Steuerung und Optimierung des Wertschöpfungsprozesses stellt ein charakteristisches Problem des Supply Chain Managements dar und besitzt zur Erzielung von Wettbewerbsvorteilen hohes Potential. Produktionsnetzwerke sind ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt der Professur für Produktionswirtschaft und Industriebetriebslehre an der TU Chemnitz. Das Extended Value Chain Management (EVCM) stellt ein kompetenzorientiertes Konzept für die Bildung und zum Betrieb hierarchieloser temporärer regionaler Produktionsnetzwerke im Sinne virtueller Unternehmen dar. Gegenstand dieser Arbeit ist ein diskretes Optimierungsproblem, dass einen mehrstufigen Entscheidungsprozesses unter Berücksichtigung mehrerer Ziele abbildet, der sich bei der Auswahl möglicher Partner in einem Produktionsnetzwerk nach dem Betreiberkonzept des EVCM ergibt. Da mehrere Zielstellungen bestehen, werden grundlegende Methoden der mehrkriteriellen Optimierung und Entscheidung erörtert. Neben der Vorstellung des Problems sollen mehrzielorientierte Ansätze im Sinne einer Pareto-Optimierung auf Basis des Dynamic Programmings als Verfahren zur Bestimmung von Optimallösungen sowie Ant Colony Optimization zur näherungsweisen Lösung vorgestellt werden. Darauf aufbauend werden verschiedene Möglichkeiten der Hybridisierung beider Methoden diskutiert. Die entwickelten Ansätze werden auf ihre Eignung im Rahmen der informationstechnischen Umsetzung des EVCM-Konzepts untersucht und einer Evaluierung unterzogen. Hierzu werden verschiedene Kennzahlen zur Beurteilung der Verfahren entwickelt. Die modellierten Algorithmen und entwickelten Konzepte beschränken sich nicht ausschließlich auf das betrachtete Problem, sondern können leicht auf Probleme mit ähnlichen Eigenschaften übertragen werden. Insbesondere das NP-vollständige mehrkriterielle Kürzeste-Wege-Problem stellt einen Spezialfall des behandelten Optimierungsproblems dar.

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Lagrangian relaxation is a successful solution approach for many combinatorial optimisation problems, one of them being the train timetabling problem (TTP). We model this problem using time expanded networks for the single train schedules and coupling constraints to enforce restrictions like station capacities and headway times. Lagrangian relaxation of these coupling constraints leads to shortest path subproblems in the time expanded networks and is solved using a proximal bundle method. However, large instances of our practical partner Deutsche Bahn lead to computationally intractable models. In this thesis we develop two new algorithmic techniques to improve the solution process for this kind of optimisation problems. The first new technique, Dynamic Graph Generation (DGG), aims at improving the computation of the shortest path subproblems in large time expanded networks. Without sacrificing any accuracy, DGG allows to store only small parts of the networks and to dynamically extend them whenever the stored part proves to be too small. This is possible by exploiting the properties of the objective function in many scheduling applications to prefer early paths or due times, respectively. We prove that DGG can be implemented very efficiently and its running time and the size of nodes that have to be stored additionally does not depend on the size of the time expanded network but only on the length of the train routes. The second technique is an asynchronous and parallel bundle method (APBM). Traditional bundle methods require one solution of each subproblem in each iteration. However, many practical applications, e.g. the TTP, consist of rather loosely coupled subproblems. The APBM chooses only small subspaces corresponding to the Lagrange multipliers of strongly violated coupling constraints and optimises only these variables while keeping all other variables fixed. Several subspaces of disjoint variables may be chosen simultaneously and are optimised in parallel. The solutions of the subspace problem are incorporated into the global data as soon as it is available without any synchronisation mechanism. However, in order to guarantee convergence, the algorithm detects automatically dependencies between different subspaces and respects these dependencies in future subspace selections. We prove the convergence of the APBM under reasonable assumptions for both, the dual and associated primal aggregate data. The APBM is then further extended to problems with unknown dependencies between subproblems and constraints in the Lagrangian relaxation problem. The algorithm automatically detects these dependencies and respects them in future iterations. Again we prove the convergence of this algorithm under reasonable assumptions. Finally we test our solution approach for the TTP on some real world instances of Deutsche Bahn. Using an iterative rounding heuristic based on the approximate fractional solutions obtained by the Lagrangian relaxation we are able to compute feasible schedules for all trains in a subnetwork of about 10% of the whole German network in about 12 hours. In these timetables 99% of all passenger trains could be scheduled with no significant delay and the travel time of the freight trains could be reduced by about one hour on average.

In einer von Vernetzung und Globalisierung geprägten Umwelt wächst der Wettbewerbsdruck auf die Unternehmen am Markt stetig. Die effektive Nutzung der Ressourcen einerseits und die enge Zusammenarbeit mit Lieferanten und Kunden andererseits führen für nicht wenige Unternehmen des industriellen Sektors zu entscheidenden Wettbewerbsvorteilen, die das Fortbestehen jener Unternehmen am Markt sichern. Viele Unternehmen verstehen sich aus diesem Grund als Bestandteil so genannter Supply Chains. Die unternehmensübergreifende Steuerung und Optimierung des Wertschöpfungsprozesses stellt ein charakteristisches Problem des Supply Chain Managements dar und besitzt zur Erzielung von Wettbewerbsvorteilen hohes Potential. Produktionsnetzwerke sind ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt der Professur für Produktionswirtschaft und Industriebetriebslehre an der TU Chemnitz. Das Extended Value Chain Management (EVCM) stellt ein kompetenzorientiertes Konzept für die Bildung und zum Betrieb hierarchieloser temporärer regionaler Produktionsnetzwerke im Sinne virtueller Unternehmen dar. Gegenstand dieser Arbeit ist ein diskretes Optimierungsproblem, dass einen mehrstufigen Entscheidungsprozesses unter Berücksichtigung mehrerer Ziele abbildet, der sich bei der Auswahl möglicher Partner in einem Produktionsnetzwerk nach dem Betreiberkonzept des EVCM ergibt. Da mehrere Zielstellungen bestehen, werden grundlegende Methoden der mehrkriteriellen Optimierung und Entscheidung erörtert. Neben der Vorstellung des Problems sollen mehrzielorientierte Ansätze im Sinne einer Pareto-Optimierung auf Basis des Dynamic Programmings als Verfahren zur Bestimmung von Optimallösungen sowie Ant Colony Optimization zur näherungsweisen Lösung vorgestellt werden. Darauf aufbauend werden verschiedene Möglichkeiten der Hybridisierung beider Methoden diskutiert. Die entwickelten Ansätze werden auf ihre Eignung im Rahmen der informationstechnischen Umsetzung des EVCM-Konzepts untersucht und einer Evaluierung unterzogen. Hierzu werden verschiedene Kennzahlen zur Beurteilung der Verfahren entwickelt. Die modellierten Algorithmen und entwickelten Konzepte beschränken sich nicht ausschließlich auf das betrachtete Problem, sondern können leicht auf Probleme mit ähnlichen Eigenschaften übertragen werden. Insbesondere das NP-vollständige mehrkriterielle Kürzeste-Wege-Problem stellt einen Spezialfall des behandelten Optimierungsproblems dar.

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Während heute aufgrund des bundesweit auftretenden, teilweise massiven Lehrkräftemangels die Phänomene des Quereinstiegs und des Seiteneinstiegs in den Lehrerberuf in der öffentlichen Debatte und im bildungswissenschaftlichen Diskurs sehr präsent sind, war dies vor rund zehn Jahren in Deutschland noch nicht der Fall. Die vorliegende kumulative Dissertation enthält fünf Publikationen, die ab 2014 im Kontext eines Modellvorhabens zum Quereinstieg an der Technischen Universität Dresden sowie seiner Nachfolgeprogramme entstanden sind. Die Publikationen widmen sich in erster Linie der historischen Einordnung der aktuellen Praxis alternativer Berufszugänge sowie der Systematisierung verschiedener nicht grundständiger Berufszugänge. Die Publikationen 1 (Weber, Puderbach & Gehrmann, 2016) und 2 (Stein, Puderbach & Gehrmann, 2016) markieren den Anfang der systematischen wissenschaftlichen Befassung mit alternativen Wegen in den Lehrerberuf in Deutschland. Im Mittelpunkt steht eine Typologie nicht grundstän-diger Berufszugänge, die Direkteinstieg, Seiteneinstieg, Quereinstieg und Qualifizierten Quereinstieg unterscheidet. Die Publikationen 3 (Puderbach, 2019) und 4 (Barany, Gehrmann, Hoischen & Puderbach, 2020) aktualisieren die ersten Analysen und Bestandsaufnahmen und legen den Fokus auf das aktuelle Seiteneinstiegsprogramm in Sachsen. Publikation 5 (Puderbach & Gehrmann, 2020) rekapituliert den Stand der empirischen Forschung zu Quer- und Seiteneinstieg und bezieht dabei auch den internationalen Diskurs ein. Anschließend wird der aktuelle Forschungsstand im Jahr 2022 aufgearbeitet und der bildungswissenschaftliche Diskurs rekapituliert, um auf dieser Basis Entwicklungsperspektiven für die Lehrkräftebildung aufzuzeigen und Forschungsdesiderata zu identifizieren. Im Mittelpunkt der öffentlichen Debatte sowie der empirischen Forschung steht die Frage nach der professionellen Kompetenz nicht grundständig qualifizierter Lehrkräfte sowie nach ihrer beruflichen Performanz und möglichen negativen Auswirkungen ihres Einsatzes auf den Lernerfolg von Schüler:innen. Der Forschungsstand hierzu erweist sich als defizitär und inkonsistent und erlaubt bislang keine empirisch fundierte Bewertung des Quer- und Seiteneinstiegs. Ob sich Quer- und Seiteneinsteiger:innen in ihrer professionellen Kompetenz und in ihrem beruflichen Handeln systematisch von regulär qualifizierten Lehrkräften unterscheiden, lässt sich nicht pauschal, sondern nur für jeweils konkrete Varianten des nicht grundständigen Berufszugangs beantworten. Die nötigen empirischen Studien dafür liegen bislang erst in Ansätzen vor. Da die grundständige Lehrkräftebildung in Deutschland keine kontinuierliche Deckung des Lehrkräftebedarfs gewährleistet, wird die Ausbildungsstruktur zumindest temporär durch alternative, nicht grundständige Formen der Qualifizierung und des Berufszugangs ergänzt. In Deutschland steht man vor der Frage, ob dauerhaft gleichwertige Alternativen zur grundständigen Lehrkräftebildung etabliert werden sollen, oder ob Abweichungen von der herkömmlichen Qualifizierungs-struktur weiterhin nur in Form zeitlich begrenzter Sondermaßnahmen mit substantiellen Abstrichen beim Qualifizierungsniveau praktiziert werden.:Einleitung 5 Übersicht der Publikationen der kumulativen Dissertation 11 1 Entstehungskontext der Publikationen 13 2 Zusammenfassung der in der Dissertation kumulierten Publikationen 16 2.1 Publikation 1: „Quer- und Seiteneinstieg in den Lehrerberuf – schnelle Notlösung oder gleichwertige Alternative?“ 16 2.2 Publikation 2: „Nicht-grundständige Wege in den Lehrerberuf in Deutschland. Eine systematisierende Bestandsaufnahme“ 18 2.3 Publikation 3: „Quer- und Seiteneinsteiger nachqualifizieren. Erfahrungen an der Technischen Universität Dresden“ 21 2.4 Publikation 4: „Lehrerbildung in Deutschland neu denken? – Konjunkturen, Definitionen, rechtliche Figurierungen und empirische Ergebnisse zum Quer- und Seiteneinstieg in den Lehrerberuf“ 23 2.5 Publikation 5: „Quer- und Seiteneinstieg in den Lehrerinnen- und Lehrerberuf“ 27 3 Aktueller Forschungsstand zu Determinanten und Konsequenzen der professionellen Kompetenz von Quer- und Seiteneinsteiger:innen 29 3.1 Systematisierung alternativer Wege in den Lehrerberuf in Deutschland 29 3.2 Individuelle Voraussetzungen von Quer- und Seiteneinsteiger:innen 36 3.2.1 Berufswahlmotivation 37 3.2.2 Persönlichkeitsmerkmale 38 3.2.3 Kompetenzen aus Vorberufen und außerberuflichen Kontexten 38 3.3 Professionelle Kompetenz von Quer-und Seiteneinsteiger:innen 41 3.3.1 Wirksamkeit von Lehrkräftebildung 41 3.3.2 Kompetenz von grundständig und alternativ qualifizierten Lehrkräften 43 3.3.3 Professionswissen 43 3.3.4 Überzeugungen 45 3.3.5 Motivationale Orientierungen und selbstregulative Fähigkeiten 45 3.4 Der Professionalisierungsprozess von Quer- und Seiteneinsteiger:innen 47 3.4.1 Geänderte Abfolge von Qualifizierungselementen 48 3.4.2 Verzicht auf bildungswissenschaftliche und pädagogische Inhalte 49 3.4.3 Berufsbegleitende Qualifizierung 51 3.5 Performanz und Berufserfolg von Quer- und Seiteneinsteiger:innen 56 3.5.1 Unterrichtsqualität und Schüler:innenergebnisse 56 3.5.2 Berufliche Zufriedenheit und Berufsverbleib 61 4 Fazit, Perspektiven und Desiderata 64 4.1 Bewertung des Einsatzes von Quer- und Seiteneinsteiger:innen 64 4.2 Perspektiven für dauerhafte alternative Zugangswege 68 4.3 Forschungsdesiderata 70 Literaturverzeichnis der nicht publizierten Kapitel 74 Danksagung 86 Verzeichnis der Anlagen 87 Publikation 1: 88 Publikation 2: 109 Publikation 3: 137 Publikation 4: 144 Publikation 5: 159

Urban Sprawl, d. h. die exzessive Ausdehnung städtischer Fläche erzeugt sowohl aus ökonomischer, ökologischer und sozialer als auch aus verkehrlicher Sicht negative Wirkungen für Mensch und Umwelt und stellt damit ein ernst zu nehmendes Problem im urbanen Kontext dar. Diese Entwicklung ist einerseits auf natürliche Ursachen wie Bevölkerungswachstum, Präferenzen der Haushalte und die fallenden Transportkosten zurückzuführen. Andererseits treiben aber auch bestehende Marktverzerrungen wie die Subventionierung suburbaner Infrastrukturen, die fehlende Einbeziehung des Nutzens von freier Fläche und im Speziellen die Nicht-Berücksichtigung der externen Kosten des Verkehrs das städtische Wachstum über das optimale Maß hinaus voran. Im Zentrum der vorliegenden Arbeit steht daher das Konzept einer Stadt der kurzen Wege, das eine Möglichkeit darstellt, diesen Problemen zu begegnen. Ziel ist es dabei, mit Hilfe von Verdichtung und Nutzungsmischung innerhalb urbaner Strukturen die Verlagerung und Vermeidung von Verkehr zu erreichen und die zurückgelegten Distanzen insgesamt zu senken. Um die Wirksamkeit dieses Konzeptes besser beurteilen zu können, untersucht die vorliegende Arbeit die folgenden Fragestellungen: • Wie kann eine Stadt der kurzen Wege definiert werden? Welche Merkmale besitzt sie, welche Wirkungen erzeugt sie und wie können diese gemessen werden? • Wie kann eine Stadt der kurzen Wege umgesetzt werden? Welche Strategie wird dazu verfolgt und welche Maßnahmen stehen zur Verfügung? • Inwieweit tragen ausgewählte Maßnahmen zur Schaffung einer Stadt der kurzen Wege bei? Wie wirken sie und welche Rolle spielt ihre Ausgestaltung?

Urban Sprawl, d. h. die exzessive Ausdehnung städtischer Fläche erzeugt sowohl aus ökonomischer, ökologischer und sozialer als auch aus verkehrlicher Sicht negative Wirkungen für Mensch und Umwelt und stellt damit ein ernst zu nehmendes Problem im urbanen Kontext dar. Diese Entwicklung ist einerseits auf natürliche Ursachen wie Bevölkerungswachstum, Präferenzen der Haushalte und die fallenden Transportkosten zurückzuführen. Andererseits treiben aber auch bestehende Marktverzerrungen wie die Subventionierung suburbaner Infrastrukturen, die fehlende Einbeziehung des Nutzens von freier Fläche und im Speziellen die Nicht-Berücksichtigung der externen Kosten des Verkehrs das städtische Wachstum über das optimale Maß hinaus voran. Im Zentrum der vorliegenden Arbeit steht daher das Konzept einer Stadt der kurzen Wege, das eine Möglichkeit darstellt, diesen Problemen zu begegnen. Ziel ist es dabei, mit Hilfe von Verdichtung und Nutzungsmischung innerhalb urbaner Strukturen die Verlagerung und Vermeidung von Verkehr zu erreichen und die zurückgelegten Distanzen insgesamt zu senken. Um die Wirksamkeit dieses Konzeptes besser beurteilen zu können, untersucht die vorliegende Arbeit die folgenden Fragestellungen: • Wie kann eine Stadt der kurzen Wege definiert werden? Welche Merkmale besitzt sie, welche Wirkungen erzeugt sie und wie können diese gemessen werden? • Wie kann eine Stadt der kurzen Wege umgesetzt werden? Welche Strategie wird dazu verfolgt und welche Maßnahmen stehen zur Verfügung? • Inwieweit tragen ausgewählte Maßnahmen zur Schaffung einer Stadt der kurzen Wege bei? Wie wirken sie und welche Rolle spielt ihre Ausgestaltung?

Die Arbeit widmet sich der Alltags- und Freizeitmobilität und deren räumlichem Bezug am Beispiel zehn Berliner Wohnquartiere. Eine übergeordnete Fragestellung lautet: Werden die Freizeitaktivitäten, alltäglichen Verrichtungen und sozialen Interaktionen überwiegend im Wohnumfeld ausgeführt? Ausgangspunkt der Untersuchung ist die im Rahmen ökologischer und sozialer Herausforderungen existierende Bedeutungszunahme nahräumlicher Handlungsbezüge des Alltags. Das städtebauliche Leitbild der Stadt der kurzen Wege, dem sich viele Gemeinden und Städte verpflichtet fühlen, bietet an dieser Stelle planerische Umsetzungsmöglichkeiten. Anhand der Analyse der Alltags- und Freizeitmobilität im Wohnumfeld wird die Relevanz des Leitbilds in einem großstädtischen Kontext geprüft. Als wesentliche Grundlage der Studie gilt der raum- und handlungstheoretische Ansatz. Es wird eine Wechselbeziehung zwischen dem Raum und der Mobilitätshandlung vorausgesetzt, in der die Alltags- und Freizeitmobilität einerseits vom Raum und der sozial-räumlichen Struktur (Raumstruktur) beeinflusst wird und andererseits der Raum gesellschaftlich, d.h. durch Handlungen produziert wird. Auf der Basis von 1709 Fällen, die mittels einer quantitativen Befragung in zehn nach städtebaulichen Typen geordneten Untersuchungsgebieten erhoben wurden, von denen 61 Bewohner zusätzlichen Intensivinterviews zur Verfügung standen, kann insgesamt eine hohe Wohnumfeldnutzung, mit unterschiedlicher Ausprägung in den einzelnen Gebieten, nachgewiesen werden. Ein bedeutendes Einflussmerkmal im Zusammenhang mit diesem Ergebnis ist neben der Raumstruktur auch der Lebensstil, der unter anderem in Mustern der Freizeitmobilität zum Ausdruck kommt. Darüber hinaus werden weitere Handlungskontexte, in denen strukturelle Rahmenbedingungen, wohnbiographische Erfahrungen und persönliche Handlungsmotive zusammenwirken, in Bezug auf die Alltags- und Freizeitmobilität innerhalb bzw. außerhalb des Wohnumfelds ausgemacht. Die Forschungsarbeit liefert einen wichtigen Beitrag, um die alltäglichen Mobilitätshandlungen sowie deren Entstehungszusammenhänge und räumlichen Bezüge zu verstehen. Erst dadurch können städtebauliche Richtlinien zur Quartiersentwicklung erarbeitet und Leitbilder in ihrer Gültigkeit bewertet und gegebenenfalls angepasst werden. / This thesis deals with everyday and leisure mobility and their spatial importance in the con-text of 10 residential districts in Berlin. The following main issue is explored: do leisure-time activities, everyday activities and social interactions happen mainly in the housing area? The analysis is developed from the increasing importance of local everyday activities in the context of ecological and social challenges. At this point the compact city planning paradigm that many communities and towns subscribe to can be implemented into planning. Based on the analysis of everyday and leisure mobility in the housing area, the relevance of this planning paradigm is examined in the context of a big city. The survey is essentially based on the spatial and action-theoretical approach. A correlation between space and mobility is assumed, where everyday and leisure mobility are determined by space and its socio-spatial structure while space is also created socially, i.e. by activities. 1,709 case studies are appraised in a quantitative survey conducted in 10 investigation areas arranged according to types of urban development with 61 inhabitants being available for further interviews. The findings show extensive activities within the housing area but their degree varies according to the individual areas. This result is closely linked to vital factors such as spatial structure and lifestyles. The latter are expressed through patterns of leisure mobility. Besides other activities combining structural factors, personal residential experiences and personal motives for activities are identified in the context of everyday and leisure mobility both within and outside the housing area. The survey is an essential contribution towards a better understanding of everyday mobility as well as its origins and spatial contexts. It is a prerequisite for urban district development guidelines and ensures that planning paradigms are assessed properly and adjusted if necessary.