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Hydroabrasion tritt im alpinen Raum hauptsächlich bei Wasserbauwerken auf, die durch hohe Fließgeschwindigkeiten und große Sedimentfrachten belastet werden. Dies sind beispielswei-se Wehrschwellen in Flüssen, Wasserfassungen von Wasserkraftwerken und vor allem Sedi-mentumleitstollen. Letztere dienen dazu sedimentreiche Hochwasserspitzen um die Talsperre herum in den Unterlauf des Flusses zu leiten. Sie verhindern so eine fortschreitende Verlan-dung des Stauraums.
Es gibt verschiedene Konzepte, dem Problem der Hydroabrasion entgegen zu wirken. Einer-seits kann der Umleitstollen hydraulisch optimiert werden, um die Einwirkung auf die Sohle zu minimieren. Auf der anderen Seite kann deren Widerstand verbessert werden. An der Ver-suchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zürich werden zur Zeit zwei Forschungsarbeiten durchgeführt, die sich jeweils diesen Aspekten widmen. Dieser Beitrag befasst sich mit der hydraulischen Optimierung von Sedimentumleitstollen mit Hilfe von großskaligen Laborversuchen.
In insgesamt drei Versuchsreihen werden die Mittelwert- und Turbulenz-Fließcharakteristik von schießendem Abfluss in einer Versuchsrinne mittels eines Laser-Doppler Anemometrie-Systems (LDA) aufgenommen, die Fortbewegungsart des Sediments mittels eines High-Speed Kamera-Systems analysiert sowie die Abrasion der Stollensohle untersucht. In Abhängigkeit des Sohlgefälles, des Durchflusses, der Größe und Menge der Sedimentfracht erfolgt die Fortbewegung des Sedimentkorns hüpfend, rollend oder gleitend und verursacht unterschied-liche Abrasionserscheinungen in der Stollensohle. Die Ergebnisse der LDA Experimente zei-gen, dass, abhängig vom Verhältnis Gerinnebreite zur Abflusstiefe, Sekundärströmungen auf-treten. Diese Sekundärströmungen beeinflussen im untersuchten Froude-Zahlenbereich 2, 4 und 8 das longitudinale Strömungsprofil sowie die Verteilung der Sohlen- bzw. Reynolds-Schubspannungen und der Turbulenzintensität und somit letztlich die Fortbewegungsart des Sedimentkorns in der Wassersäule.
Mittels der drei Versuchsreihen sollen bestmögliche hydraulische Bedingungen für Sedimen-tumleitstollen gefunden werden, um die Hydroabrasion und somit die Unterhaltskosten signi-fikant zu minimieren.
Sedimentumleitstollen leiten die sedimentreichen Hochwasserspitzen um die Tal-sperre herum in den Unterlauf des Flusses und verhindern so eine fortschreitende Verlandung des Stauraums. Aufgrund der hohen Fließgeschwindigkeiten und gro-ßen Sedimentfrachten in Umleitstollen weisen diese starke Verschleißerscheinun-gen auf, die zu hohen Unterhaltskosten führen. Es gibt verschiedene Konzepte um diesem Problem entgegen zu wirken. Einerseits kann der Umleitstollen hydrau-lisch optimiert werden, um die Belastung auf die Sohle zu minimieren. Auf der anderen Seite kann der Widerstand der Stollensohle verbessert werden. An der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zü-rich werden zur Zeit zwei Forschungsarbeiten durchgeführt, die sich diesen zwei Aspekten widmen. In großskaligen Laborversuchen erfolgt eine systematische Untersuchung und Optimierung der maßgebenden Parameter wie Fortbewegungs-art des Sediments und Abrasionstiefe der Stollensohle. Anhand von Prototypver-suchen im neu errichteten Sedimentumleitstollen Solis in Graubünden (Schweiz) werden die Zusammenhänge zwischen Beanspruchung, Materialeigenschaften und Abrasion im Prototyp ermittelt. Darauf basierend können Empfehlungen be-züglich Materialwahl, konstruktiver Durchbildung und Dimensionierung abgege-ben und so zu einer nachhaltigen und wirtschaftlichen Wasserbewirtschaftung in Stauseen beigetragen werden.
Reservoir sedimentation is an increasing problem affecting the majority of reservoirs both in Switzerland and worldwide. As many dams are more than 50 years of age, this problem is becoming more and more serious nowadays. Res-ervoir sedimentation leads to various severe problems such as a decisive de-crease of the active reservoir volume leading to both loss of energy production and water available for water supply and irrigation. These problems will intensify in the near future, because sediment supply tends to increase due to climate change. Therefore, countermeasures have to be developed. They can be divided into the three main categories sediment yield reduction, sediment routing and sediment removal. This paper focuses on the sediment routing using sediment bypass tunnels. Sediment bypass tunnels are an effective means to decrease the reservoir sedimentation process. By routing the sediments around the reservoir into the tailwater, sediment accumulation is reduced significantly. However, the number of sediment bypass tunnels in the world is limited primarily due to high investment and maintenance costs. The main problem of all bypass tunnels is the invert abrasion due to high velocities in combination with high sediment transport. Three Swiss bypass tunnel examples suffering invert abrasion are presented in this paper. Furthermore, VAW started a research project to investigate the invert abrasion process by conducting hydraulic scale tests in the laboratory. The goal of this research project is to establish general design criteria for optimal flow con-ditions where both sediment depositions in the tunnel are avoided and the result-ing abrasion damages are kept at a minimum.
Das Forschungsprojekt "Verringerung von Lebensmittelabfällen - Identifikation von Ursachen und Handlungsoptionen in Nordrhein-Westfalen" (Zeitrahmen: 9/2011 - 2/2012) im Auftrag des Ministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz in Nordrhein-Westfalen (MKULNV) steht im Kontext der Diskussion um eine neue Wertschätzung für Lebensmittel und einen nachhaltigen Lebensstil. Das Institut für nachhaltige Ernährung und Ernährungswirtschaft (iSuN) der Fachhochschule Münster wurde gemeinsam mit der Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen beauftragt, die Studie mit dem Schwerpunkt der Identifikation von Ursachen und Handlungsoptionen zur Verringerung von Lebensmittelabfällen in Nordrhein-Westfalen durchzuführen. Der Lebensmittelmarkt ist stark arbeitsteilig organisiert und global vernetzt. Die Situation in Nordrhein-Westfalen unterscheidet sich dabei nicht wesentlich von der in ganz Deutschland oder in Europa. Die Orientierung auf Nordrhein-Westfalen erfolgte über die Auswahl von Interwiepartnern und Unternehmensexperten sowie über die Auswahl der für Nordrhein-Westfalen besonders relevanten Produktgruppen Gemüse, Brot und Backwaren, Milch und Milchprodukte sowie Fleisch und Wurstwaren. Handlungsoptionen zur Verringerung von Lebensmittelabfällen in Nordrhein-Westfalen sind prinzipiell auf andere Bundesländer in Deutschland übertragbar. Die Studie setzt sich aus insgesamt vier Forschungsbausteinen zusammen. Im Forschungsbaustein A werden die Ursachen von Lebensmittelabfällen für die vier relevanten Produktgruppen analysiert und Handlungsempfehlungen zur Reduzierung von Lebensmittelabfällen abgeleitet. Betrachtet werden die jeweiligen Wertschöpfungsketten von der Landwirtschaft bis zum Handel. Die analysierten Ursachenfelder zeigen stufenübergreifende Wirkungen innerhalb der Wertschöpfungskette, die zu Lebensmittelabfall führen. Aus diesem Grunde ist besonders die Betrachtung der Schnittstellen für die Entwicklung von Maßnahmen entscheidend. Forschungsbaustein B untersucht auf der Grundlage persönlicher Interviews und anonymer Onlineinterviews Ursachen, die Verbraucherinnen und Verbraucher veranlassen, Lebensmittel wegzuwerfen und leitet daraus Empfehlungen zur Verringerung von Lebensmittelabfällen ab. Die Befragungen zeigen, dass insbesondere komplexe, oft schlecht planbare Lebens- und Arbeitssituationen dazu führen, dass Lebensmittel weggeworfen werden müssen. Forschungsbaustein C analysiert statistisch verfügbare Daten, aus denen sich Lebensmittelabfallmengen für Nordrhein-Westfalen hochrechnen lassen. Forschungsbaustein D zeigt auf, dass die Entstehung von Lebensmittelabfällen nennenswerte soziale, ökonomische und ökologische Wirkungen nach sich zieht, die zu beachten sind. Mit der modellhaften Betrachtung der Ressourcenverbräuche und Umweltbelastungen ausgewählter Lebensmittel werden die Dimensionen der ökologischen Wirkung von Lebensmittelabfällen deutlich gemacht. Die Ressourcenverbräuche in den Vorketten der Lebensmittel betragen ein Vielfaches des Abfallaufkommens. Die ökologischen Fußabdrücke von Lebensmitteln der vier Produktgruppen verteilen sich anders als das Abfallaufkommen, da den verschiedenen Lebensmitteln unterschiedliche Ressourcenverbräuche zugeordnet sind. Bei den Lebensmittelabfällen hat die Produktgruppe Obst und Gemüse mengenmäßig den größten Anteil, dafür aber einen deutlich geringeren Anteil an den Ressourcenverbräuchen als Fleischprodukte. Aus dem Kontext der vier Forschungsbausteine leitet die Studie Handlungsvorschläge zur Verringerung und Vermeidung der Lebensmittelabfälle in Nordrhein-Westfalen in den vier grundlegenden Kategorien "Prozessoptimierung/Schnittstellenmanagement", "Strukturen und Regeln", "Verwerten statt Entwerten" sowie "Wertschätzen und Aufwerten" ab. Anhand dieser Handlungsfelder können konkrete Ansätze für die Teilnehmer des Runden Tisches "Neue Wertschätzung für Lebensmittel" aber auch für die Politik in Nordrhein-Westfalen abgeleitet werden, um Lebensmittelabfälle zu vermeiden und "neue Märkte" zur Reduzierung von Warenverlusten bzw. Weiterverwendung von Lebensmittelabfällen zu identifizieren.
Die Diskussion über die Standardisierung und Normung von Dienstleistungen in der Abfallwirtschaft unter Angabe konkreter Service Levels verdeutlicht die Notwendigkeit von Qualitätsprüfungen als Bestandteil des Qualitätsmanagement in diesem Umfeld. Aktuelle Forschungen verfolgen vor diesem Hintergrund das Ziel, für den Prozess der Sammlung als eine Komponente der Abfallwirtschaft praxisrelevante Qualitätsmerkmale abzuleiten, in der Praxis messbare Indikatoren zu Identifizieren und eine Methodik zur Durchführung von Qualitätsprüfungen zu entwickeln. Zu diesem Zweck wurde der Sammelprozess innerhalb mehrerer Modellszenarien bis auf die Ebene der einzelnen Tätigkeit detailliert.
Mittlerweile eine feste Institution und im Terminkalender vieler FM und CREM Verantwortlichen fixiert: Der Münsteraner Facility Management Tag. Seit nunmehr 10 Jahren kommen Interessierte und Freunde der FM-Branche nach Münster, um gemeinsam über Entwicklungen und Trends der Branche zu diskutieren. Der Münsteraner Facility Management Tag verfolgt dabei folgende Schwerpunkte: Darstellung praxisnaher Lösungsansätze Praxisorientierte Wissensvermittlung Stärkung des Transfers zwischen Theorie und Praxis unter dem Motto "Wissenschaft.Praktisch.Machen" Erfahrungsaustausch und best-practice
Durch das Kreislaufwirtschaftsgesetz werden die Weichen für die Zukunft neu gestellt. Ein weiterer Baustein wird das noch ausstehende Wertstoffgesetz mit Ausführungen zur Wertstofftonne sein. Insbesondere der Trägerschaft und der Frage der Produktverantwortung sowie der zusätzlich zu erfassenden Wertstoffe sind noch viele Fragen offen. Derzeit werden unterschiedliche Varianten diskutiert und teilweise in Modellversuchen getestet.
Insbesondere durch erhöhte Wertstofftrennung, aber auch durch demografische und andere abfallwirtschaftliche Entwicklungen wird das über die grauen Restabfallbehälter entsorgte Volumen immer weniger. In nahezu allen Gebieten Deutschland werden jedoch die misten Kosten über den Verteilungsschlüssel Restabfallbehälter auf die Gebührenschuldner umgelegt. Bei Verteilung der weitgehend gleichen Kosten auf einen immer geringere werdenden Maßstab bedeutet diese eine kontinuierliche Erhöhung der Gebührensätze und kann somit nicht zielführend sein.
Die anhaltende Diskussion um Wirtschaftlichkeit, Leistungsfähigkeit und Qualität der Dienstleistung veranlasst zunehmend mehr Abfallwirtschaft- und Stadtreinigungsbetreibe sich mit der Frage auseinanderzusetzen, " Wo steht mein Betreib im Vergleich zu anderen und wie muss ich mich als Betrieb positionieren?". Erst Antworten hierzu kann u. A. auch eine Teilnahme an einem brancheninternen Benchmarking-Verfahren liefern.
Die aktuelle Standardisierung und Normung von Dienstleistungen in der Abfall- und Wertstoffsammlung unter Angebe konkreter Service Levels verdeutlicht die Notwendigkeit von Qualitätsprüfungen als Bestandteil des Qualitätsmanagements in diesem Bereich. Die aktuelle Untersuchung hat das Ziel, praxisrelevante Qualitätsmerkmale abzuleiten, in der Praxis messbare Indikatoren zu identifizieren und eine Methodik zur Durchführung der Qualitätsprüfungen zu entwickeln.
Die Studie untersucht den didaktischen Mehrwert partizipativer Medien in der hochschulischen Lehrerbildung. Die hier entwickelten Gestaltungsgrundsätze für die Planung von Lernarrangements mit Social Media sollen dazu beitragen, die Besonderheiten dieser Medien in die didaktische Konzeption einzubinden. Auf diese Weise soll ein Beitrag dazu geleistet werden, den didaktischen Mehrwert von Social Media in Lernarrangements zu entfalten.
We have developed a new type of unimorph deformable mirror, designed to correct for low-order Zernike modes. The mirror has a clear optical aperture of 50 mm combined with large peak-to-valley Zernike amplitudes of up to 35 μm. Newly developed fabrication processes allow the use of prefabricated super-polished and coated glass substrates. The mirror's unique features suggest the use in several stronomical applications like the precompensation of atmospheric aberrations seen by laser beacons and the use in woofer-tweeter systems. Additionally, the design enables an efficient correction of the inevitable wavefront error imposed by the floppy structure of primary mirrors in future large space-based telescopes. We have modeled the mirror by using analytical as well as finite element models. We will present design, key features and manufacturing steps of the deformable mirror.
Characterization of a miniaturized unimorph deformable mirror for high power cw-solid state lasers
(2012)
We have developed a new type of unimorph deformable mirror for real-time intra-cavity phase control of high power cw-lasers. The approach is innovative in its combination of super-polished and pre-coated highly reflective substrates, the miniaturization of the unimorph principle, and the integration of a monolithic tip/tilt functionality. Despite the small optical aperture of only 9 mm diameter, the mirror is able to produce a stroke of several microns for low order Zernike modes, paired with a residual static root-mean-square aberration of less than 0.04 µm. In this paper, the characteristics of the mirror such as the influence functions, the dynamic behavior, and the power handling capability are reported. The mirror was subjected to a maximum of 490 W of laser-light at a wavelength of 1030 nm. Due to the high reflectivity of over 99.998 percent the mirror is able to withstand intensities up to 1.5 MW/cm2.
We have developed a new type of unimorph deformable mirror for the correction of low-order Zernike modes. The mirror features a clear aperture of 50 mm combined with large peak-to-valley amplitudes of up to 35 μm. Newly developed fabrication processes allow the use of prefabricated, coated, super-polished glass substrates. The mirror's unique features suggest the use in several astronomical applications like the compensation of atmospheric aberrations seen by laser beacons, low light astronomy, and the use in woofer-tweeter systems. Additionally, the design enables an efficient correction of the inevitable wave-front error imposed by the floppy structure of primary mirrors in future large space telescopes. We have modeled the mirror by using analytical as well as finite element models. We will present design, key features and manufacturing steps of the deformable mirror.
The Effects of Lifestyle Modification on Glycemic Levels and Medication Intake:The Rockford CHIP
(2012)
Introduction: The high prevalence of cardiovascular disease (CVD) in the past 50 years has led to intense research, resulting in many improvements in treatment. At the same time, type 2 diabetes, with its concomitant increase in vascular complications, has become a serious, exploding and costly public health concern . Diabetes now affects 285 million adults worldwide and 344 million with pre-diabetes. Of these, 25.8 million diabetics and 79 million pre-diabetics are found in the United States alone.The current cost of diabetes in the US is likely to exceed the $174 billion estimate, which includes 2/3 for direct medical costs and 1/3 for indirect costs, such as disability, work loss, and premature death, but omits the social cost of intangibles (e.g. pain, suffering, lower quality of life). The diabetes epidemic has been accompanied by a similarly drastic increase in obesity. Although the relationship between the two developments is a matter of debate, both are presumably caused by changes in dietary habits and an increasingly sedentary modern lifestyle . Compelling evidence has shown that lifestyle changes can effectively prevent or delay the occurrence of type 2 diabetes. Because individuals at risk for this disease can usually be identified during the pre-diabetic phase of impaired glucose tolerance, early intervention and lifestyle change offer a logical approach to preventing this disease and its devastating vascular complications. Additionally, community-based lifestyle interventions for high risk groups and for the general population are a cost-effective way of curbing the growing burden of the disease. Solidifying the scientific basis for the prevention, treatment and control of this disease and its implementation on a national level, however, remains a difficult challenge. Moreresearch is needed to provide comprehensive and more effective strategies for weight-loss,especially over time. Therefore, the objectives of this study were to identify diabetics and those at risk (prediabetics) out of the total cohort of 1,517 who selected themselves into an intensive community-based lifestyle intervention program, and to assess its clinical efficacy ineffecting medication status as determined and managed by their personal physicians.
Gesundheit in ihrer zeitgemäßen Definition beinhaltet den Begriff der Autonomie und muss damit auch ein abweichendes Gesundheitserleben zulassen. Die Fachleute in unserem Gesundheitssystem haben zwar die Verpflichtung, die Bevölkerung über ihre wissenschaftlich fundierten Erkenntnisse zur Gesundheitsförderung und Krankheitsprävention zu informieren, dem Individuum ist andererseits aber keine Verpflichtung zur Befolgung dieser Gesundheitsratschläge abzuverlangen. Eine explizite Pflicht, gesund zu sein, findet sich historisch überwiegend nur in diktatorischen Systemen. Eine Gesundheitspflicht als gesellschaftlich mehrheitsfähiges Konstrukt mit implizitem Zwangscharakter im Sinne des Healthismus ist allerdings schon seit längerer Zeit weit verbreitet.
This report presents the findings related to the factors affecting the extent of university-business cooperation that have been found to exist in Europe. These results derive from a fifteen and a half month study on the cooperation between higher education institutions1 (HEIs) and public and private organisations in Europe. The study was conducted by the Science-to-Business Marketing Research Centre, Germany (S2BMRC) for the DG Education and Culture at the European Commission (EC) during 2010 and 2011. The main components of the project are in-depth qualitative interviews with 11 recognised UBC experts as well as a major quantitative survey. The survey was translated into 22 languages and sent to all registered European HEIs (numbering over 3,000) in 33 countries during March 2011. Through this, a final sample population of 6,280 academics and HEI representatives was achieved making the study the largest study into cooperation between HEIs and business yet completed in Europe. Further, 30 good practice UBC case studies have been created to provide positive examples of European UBC.
This report presents the findings related to the barriers and drivers of university-business cooperation (UBC) that have been found to exist in Europe. These results derive from a fifteen and a half month study on the cooperation between higher education institutions1 (HEIs) and public and private organisations in Europe. The study was conducted by the Science-to-Business Marketing Research Centre, Germany (S2BMRC) for the DG Education and Culture at the European Commission (EC) during 2010 and 2011. The main components of the project are in-depth qualitative interviews with 11 recognised UBC experts as well as a major quantitative survey. The survey was translated into 22 languages and sent to all registered European HEIs (numbering over 3,000) in 33 countries during March 2011. Through this, a final sample population of 6,280 academics and HEI representatives was achieved, making the study the largest study into cooperation between HEIs and business yet completed in Europe. Further, 30 good practice UBC case studies have been created to provide positive examples of European UBC.
This report presents the findings related to the supporting mechanisms of university-business cooperation (UBC) that have been found to exist in Europe. These results derive from a fifteen and a half month study on the cooperation between HEIs1 and public and private organisations in Europe. The study was conducted by the Science-to-Business Marketing Research Centre, Germany (S2BMRC) for the DG Education and Culture at the European Commission (EC) during 2010 and 2011. The main components of the project are in-depth qualitative interviews with 11 recognised UBC experts as well as a major quantitative survey. The survey was translated into 22 languages and sent to all registered European HEIs (numbering over 3,000) in 33 countries during March 2011. Through this, a final sample population of 6,280 academics and HEI representatives was achieved making the study the largest study into cooperation between HEIs and business yet completed in Europe. Further, 30 good practice UBC case studies have been created to provide positive examples of European UBC.
The Tigray and Afar Water Initiative (TAWI) is a collaboration between the Mekelle University (Ethiopia), the Muenster University of Applied Sciences (Germany) and the Westfalian Wilhelms-University Muenster (Germany). This special initiative is concerned with the rural water supply for the particularly water-scarce regional states of Tigray and Afar in the semi-arid north of Ethiopia. This paper describes a pilot project near the village of Koraro, Hawzen county in the Tigray region and deals with river reaches or creeks which carry water for short periods and only after the longer of two rainy seasons. When these waters run dry, water is still often to be found under the dry beds and is used casually by local people for agricultural purposes. An impermeable wall constructed as a subsurface dam to retain water in the ensuing subsurface micro-reservoir under the bed of such rivers could enable this usage to be intensified and hence enhance the water supply of small local user-groups, while at the same time positively influencing the landscape water balance. Here, the word micro refers to the fact that only the pores of the granular soil of an alluvial river bed are used to store water. Furthermore, storing water underground also avoids the danger of increasing the incidence of diseases such as malaria, a consequence of open water ponds.