Pesticide use in banana plantations in Costa Rica-A review of environmental and human exposure, effects and potential risks

Biodiversity is declining on a global scale. Especially tropical ecosystems, containing most of the planetary biodiversity, are at risk. Agricultural monocrop systems contribute to this decline as they replace original hab-itats and depend on extensive use of synthetic pesticides that impact ecosystems. In this review we use large-scale banana production for export purposes in Costa Rica as an example for pesticide impacts, as it is in production for over a century and uses pesticides extensively for more than fifty years. We summarise the research on pesticide exposure, effects and risks for aquatic and terrestrial environment, as well as for human health. We show that exposure to pesticides is high and relatively well-studied for aquatic systems and humans, but hardly any data are available for the terrestrial compartment including adjacent non target ecosystems such as rainforest fragments. Ecological effects are demonstrated on an organismic level for various aquatic species and processes but are not available at the population and community level. For human health studies exposure evaluation is crucial and recognised effects include various types of cancer and neurobiological dysfunctions particularly in children. With the many synthetic pesticides involved in banana production, the focus on insecticides, revealing highest aquatic risks, and partly herbicides should be extended to fungicides, which are applied aerially over larger areas. The risk assessment and regulation of pesticides so far relies on temperate models and test species and is therefore likely underestimating the risk of pesticide use in tropical ecosystems, with crops such as banana. We highlight further research approaches to improve risk assessment and, in parallel, urge to follow other strategies to reduce pesticides use and especially hazardous substances

New Schiffschul Vienna - a synagoge for the Leopoldstadt

Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersThema der Abschlussarbeit ist der Entwurf eines Jüdischen Gemeindezentrums im zweiten Wiener Gemeindebezirk. Nebst der Synagoge und Mikwe beinhaltet der Bau ein Archiv und eine Bibliothek, sowie Veranstaltungs- und Ausstellungsbereiche. Das Vorderhaus mit historischen Betraum wird in den Neubau integriert und ertüchtigt. Untersucht wird der während der Reichskristallnacht zerstörte Tempel im Rückgebäude der Anlage. Der Entwurf basiert auf den Riten und Ordnungen der jüdischen Liturgie. Beschrieben wird der Begriff Tempel und Synagoge seit der Antike bis in die Gegenwart. Beispielhafte Bauwerke des Mittelalters und der heutigen Zeit verdeutlichen Unterschiede im Bau von Synagogen Orthodoxen, Konservativen und Reform-Judentum.Purpose of the thesis is the design of a Jewish community center in the second district of Vienna. In addition to the synagogue and Mikveh, the building contains an archive, a library, as well as event and exhibition areas. The front house with its historical oratory will be refurbished and integrated into the new complex. The temple situated in the back building was destroyed during the anti-Jewish pogroms in 1938. The design refers to the historical context and is based on the rites and orders of the Jewish liturgy. The terms „temple“ and „synagogue“ have been described since ancient times up to the present day. Exemplary buildings from the Middle Ages to the present day illustrate differences in the construction of synagogues in the Orthodox, Conservative and Reformed Judaism.13

Modellierung und automatische Validierung von Anschauungsmodellen für die buildingSMART „BIM-Klassen der Verkehrswege“ mit card_1

Die Bachelorarbeit untersucht die praktische Umsetzung des buildingSMART-Klassenkatalogs „BIM-Klassen der Verkehrswege“ in der Software card_1 und dessen Exportmöglichkeiten im IFC-Format. Es wird gezeigt, wie ein fiktives Anschauungsmodell einer Kreuzungsszene erstellt und mithilfe des Klassenkatalogs klassifiziert wird. Zusätzlich wurde eine Kommandozeilenanwendung entwickelt, die die mit card_1 erstellten IFC-Dateien validiert, um die korrekte Zuordnung der Klassifikationen zu überprüfen. Der Modellierungsprozess wurde in einem Modellierungshandbuch dokumentiert, das die verwendeten Methoden und Werkzeuge detailliert beschreibt. Die Ergebnisse zeigen, dass card_1 IFC-Exporte nach IFC 4 und IFC 4x1 unterstützt, jedoch nicht alle Objekte mit Geometrie versehen sind. Trotz der fehlenden Geometrie werden diese Objekte semantisch im IFC-Schema abgebildet.:1. Einleitung 2. Stand der Forschung und Technik 2.1. BIM 2.1.1. Ansätze 2.1.2. BIM im Infrastrukturbau 2.2. Klassenkatalog „BIM-Klassen der Verkehrswege 2.0“ 2.2.1. Anforderungen 2.2.2. Vorgehensweise der Ausarbeitung 2.2.3. Inhalt und Struktur 2.3. IFC 2.3.1. Aufbau und Struktur 2.3.2. Versionen 2.3.3. Attributierungs- und Klassifizierungsmöglichkeiten 2.4. Modellierungssoftware card_1 2.4.1. Programmphilosophie 2.4.2. Neuer Straßenentwurf (NSE) und Fachobjektstruktur 3. Methodik 3.1. Modellierungshandbuch 3.2. Modellierung mit card_1 3.2.1. Wissensbeschaffung 3.2.2. Auswahl der Klassen 3.2.3. Datenbeschaffung 3.2.4. Modellierungsvorlage 3.2.5. Modellierung 3.2.6. Attributierung 3.2.7. Verwendete Klassen 3.2.8. IFC Export 3.3. Programmierung 4. Praktische Umsetzung 4.1. Klassifizierung und Attributierung in card_1 4.2. IFC-Exportmöglichkeiten von card_1 5. Entwicklung der Kommandozeilenapplikation 5.1. Anforderungen 5.2. Programmierung und Implementierung 5.2.1. Modellstruktur des card_1 IFC Modells 5.2.2. Genutzte Bibliotheken 5.2.3. Programmablauf 6. Ergebnisse 6.1. Anschauungsmodell in card_1 6.2. Anschauungsmodell in IFC 6.3. Herausforderungen und Limitationen 6.4. Kommandozeilenapplikation 7. Zusammenfassung und Ausblick 7.1. card_1 7.2. card_1 Modell 7.3. Erweiterung der Kommandozeilenapplikation 7.4. Klassenkatalog 8. Fazit A. Anhang B. Verzeichnis der digitalen AnlagenThe bachelor thesis examines the practical implementation of the buildingSMART class catalog “BIM-Klassen der Verkehrswege” in the card_1 software and its export options to the IFC format. It is shown how a fictive model of an intersection scene is created and classified using the class catalog. In addition, a command line application was developed that validates the IFC files created with card_1 in order to check the correct assignment of the classifications. The modeling process was documented in a modeling guide that describes the methods and tools used in detail. The results show that card_1 supports IFC exports to IFC 4 and IFC 4x1, but not all objects are provided with geometry. Despite the lack of geometry, these objects are semantically mapped in the IFC schema.:1. Einleitung 2. Stand der Forschung und Technik 2.1. BIM 2.1.1. Ansätze 2.1.2. BIM im Infrastrukturbau 2.2. Klassenkatalog „BIM-Klassen der Verkehrswege 2.0“ 2.2.1. Anforderungen 2.2.2. Vorgehensweise der Ausarbeitung 2.2.3. Inhalt und Struktur 2.3. IFC 2.3.1. Aufbau und Struktur 2.3.2. Versionen 2.3.3. Attributierungs- und Klassifizierungsmöglichkeiten 2.4. Modellierungssoftware card_1 2.4.1. Programmphilosophie 2.4.2. Neuer Straßenentwurf (NSE) und Fachobjektstruktur 3. Methodik 3.1. Modellierungshandbuch 3.2. Modellierung mit card_1 3.2.1. Wissensbeschaffung 3.2.2. Auswahl der Klassen 3.2.3. Datenbeschaffung 3.2.4. Modellierungsvorlage 3.2.5. Modellierung 3.2.6. Attributierung 3.2.7. Verwendete Klassen 3.2.8. IFC Export 3.3. Programmierung 4. Praktische Umsetzung 4.1. Klassifizierung und Attributierung in card_1 4.2. IFC-Exportmöglichkeiten von card_1 5. Entwicklung der Kommandozeilenapplikation 5.1. Anforderungen 5.2. Programmierung und Implementierung 5.2.1. Modellstruktur des card_1 IFC Modells 5.2.2. Genutzte Bibliotheken 5.2.3. Programmablauf 6. Ergebnisse 6.1. Anschauungsmodell in card_1 6.2. Anschauungsmodell in IFC 6.3. Herausforderungen und Limitationen 6.4. Kommandozeilenapplikation 7. Zusammenfassung und Ausblick 7.1. card_1 7.2. card_1 Modell 7.3. Erweiterung der Kommandozeilenapplikation 7.4. Klassenkatalog 8. Fazit A. Anhang B. Verzeichnis der digitalen Anlage

Modellierung und automatische Validierung von Anschauungsmodellen für die buildingSMART „BIM-Klassen der Verkehrswege“ mit card_1

Die Bachelorarbeit untersucht die praktische Umsetzung des buildingSMART-Klassenkatalogs „BIM-Klassen der Verkehrswege“ in der Software card_1 und dessen Exportmöglichkeiten im IFC-Format. Es wird gezeigt, wie ein fiktives Anschauungsmodell einer Kreuzungsszene erstellt und mithilfe des Klassenkatalogs klassifiziert wird. Zusätzlich wurde eine Kommandozeilenanwendung entwickelt, die die mit card_1 erstellten IFC-Dateien validiert, um die korrekte Zuordnung der Klassifikationen zu überprüfen. Der Modellierungsprozess wurde in einem Modellierungshandbuch dokumentiert, das die verwendeten Methoden und Werkzeuge detailliert beschreibt. Die Ergebnisse zeigen, dass card_1 IFC-Exporte nach IFC 4 und IFC 4x1 unterstützt, jedoch nicht alle Objekte mit Geometrie versehen sind. Trotz der fehlenden Geometrie werden diese Objekte semantisch im IFC-Schema abgebildet.:1. Einleitung 2. Stand der Forschung und Technik 2.1. BIM 2.1.1. Ansätze 2.1.2. BIM im Infrastrukturbau 2.2. Klassenkatalog „BIM-Klassen der Verkehrswege 2.0“ 2.2.1. Anforderungen 2.2.2. Vorgehensweise der Ausarbeitung 2.2.3. Inhalt und Struktur 2.3. IFC 2.3.1. Aufbau und Struktur 2.3.2. Versionen 2.3.3. Attributierungs- und Klassifizierungsmöglichkeiten 2.4. Modellierungssoftware card_1 2.4.1. Programmphilosophie 2.4.2. Neuer Straßenentwurf (NSE) und Fachobjektstruktur 3. Methodik 3.1. Modellierungshandbuch 3.2. Modellierung mit card_1 3.2.1. Wissensbeschaffung 3.2.2. Auswahl der Klassen 3.2.3. Datenbeschaffung 3.2.4. Modellierungsvorlage 3.2.5. Modellierung 3.2.6. Attributierung 3.2.7. Verwendete Klassen 3.2.8. IFC Export 3.3. Programmierung 4. Praktische Umsetzung 4.1. Klassifizierung und Attributierung in card_1 4.2. IFC-Exportmöglichkeiten von card_1 5. Entwicklung der Kommandozeilenapplikation 5.1. Anforderungen 5.2. Programmierung und Implementierung 5.2.1. Modellstruktur des card_1 IFC Modells 5.2.2. Genutzte Bibliotheken 5.2.3. Programmablauf 6. Ergebnisse 6.1. Anschauungsmodell in card_1 6.2. Anschauungsmodell in IFC 6.3. Herausforderungen und Limitationen 6.4. Kommandozeilenapplikation 7. Zusammenfassung und Ausblick 7.1. card_1 7.2. card_1 Modell 7.3. Erweiterung der Kommandozeilenapplikation 7.4. Klassenkatalog 8. Fazit A. Anhang B. Verzeichnis der digitalen AnlagenThe bachelor thesis examines the practical implementation of the buildingSMART class catalog “BIM-Klassen der Verkehrswege” in the card_1 software and its export options to the IFC format. It is shown how a fictive model of an intersection scene is created and classified using the class catalog. In addition, a command line application was developed that validates the IFC files created with card_1 in order to check the correct assignment of the classifications. The modeling process was documented in a modeling guide that describes the methods and tools used in detail. The results show that card_1 supports IFC exports to IFC 4 and IFC 4x1, but not all objects are provided with geometry. Despite the lack of geometry, these objects are semantically mapped in the IFC schema.:1. Einleitung 2. Stand der Forschung und Technik 2.1. BIM 2.1.1. Ansätze 2.1.2. BIM im Infrastrukturbau 2.2. Klassenkatalog „BIM-Klassen der Verkehrswege 2.0“ 2.2.1. Anforderungen 2.2.2. Vorgehensweise der Ausarbeitung 2.2.3. Inhalt und Struktur 2.3. IFC 2.3.1. Aufbau und Struktur 2.3.2. Versionen 2.3.3. Attributierungs- und Klassifizierungsmöglichkeiten 2.4. Modellierungssoftware card_1 2.4.1. Programmphilosophie 2.4.2. Neuer Straßenentwurf (NSE) und Fachobjektstruktur 3. Methodik 3.1. Modellierungshandbuch 3.2. Modellierung mit card_1 3.2.1. Wissensbeschaffung 3.2.2. Auswahl der Klassen 3.2.3. Datenbeschaffung 3.2.4. Modellierungsvorlage 3.2.5. Modellierung 3.2.6. Attributierung 3.2.7. Verwendete Klassen 3.2.8. IFC Export 3.3. Programmierung 4. Praktische Umsetzung 4.1. Klassifizierung und Attributierung in card_1 4.2. IFC-Exportmöglichkeiten von card_1 5. Entwicklung der Kommandozeilenapplikation 5.1. Anforderungen 5.2. Programmierung und Implementierung 5.2.1. Modellstruktur des card_1 IFC Modells 5.2.2. Genutzte Bibliotheken 5.2.3. Programmablauf 6. Ergebnisse 6.1. Anschauungsmodell in card_1 6.2. Anschauungsmodell in IFC 6.3. Herausforderungen und Limitationen 6.4. Kommandozeilenapplikation 7. Zusammenfassung und Ausblick 7.1. card_1 7.2. card_1 Modell 7.3. Erweiterung der Kommandozeilenapplikation 7.4. Klassenkatalog 8. Fazit A. Anhang B. Verzeichnis der digitalen Anlage

Werkstoff- und Bauweiseninnovationen für die Fahrzeugkonzepte der Zukunft

Die Werkstofftechniken sind eine Königsdisziplin im Automobilbau! Nichts, was an einem Auto dargestellt ist, ist nicht auch durch Werkstoffe realisiert. Heute sind die automobilen Anforderungen im Wettbewerb zahlreicher denn je. Es kommt auf geringen Verbrauch und niedrige Emissionen des Fahrzeuges sowie auf die Schonung der Ressourcen an. Selbstverständlich spielen Sicherheit und Gebrauchsnutzen eine große Rolle. Leistung, Fahrspaß und Komfort dürfen nicht zu kurz kommen. Und bei allem stellen die Kosten ein zentrales Kriterium dar. Die automobilen Techniken geben Antworten auf diese Anforderungen. Es sind vielfach Schlüsseltechnologien, wie Motortechnik, Kraftstofftechnik oder Energietechnik. Ganz besonders hervorzuheben sind in diesem Zusammenhang die Elektronik und Mechatronik, die Fahrzeugkonzepte und vor allem die Bauweisen und Werkstoffe. Bei den Anforderungen zur passiven Sicherheit zeigen die Werkstoffe besonders anschaulich, was sie vermögen. Hier sind heute unterschiedlichste Werkstoffe in Bauteilen verschiedener Geometrien und Formen eingesetzt, um z.B. die ständig gestiegenen Frontal- und Seiten-Crash-Spezifikationen zu erfüllen. Bei den Stahl-Bauweisen ist deswegen u.a. der Trend zu höher- und höchstfesten Stählen ausgewiesen. Auch in der Kompakt-Klasse sind bereits relevante Anteile des Strukturgewichts mit höchstfesten Stahlgüten realisiert. Aluminium-Legierungen sind eine prominente Variante, die Anforderungen des Stoffleichtbaus zu erfüllen. Der Audi Aluminium-Space-Frame in der jetzigen Generation verfügt über Bleche, Profile und Guss-Halbzeuge in etwa gleichen Gewichtsanteilen, wohl aber mit entsprechend weiter entwickelten Halbzeugtechnologien und Fertigungs/Montagetechniken. Das Beispiel unterstreicht die Bedeutung von Werkstofftechniken als Treiber von Innovationen im Automobilbau. Den Weg in die Mischbauweise zeigt der Vorderbau des aktuellen 5er BMW, der den Stoffleichtbau mit dem Konzeptleichtbau kombiniert. Dieser besteht zu 65 Gew.% aus Aluminium. Hier ist auch der Audi TT 2. Generation zu nennen, eine Aluminium-intensive Mischbauweise, die Stahl fahrdynamisch günstig im hinteren Fahrzeugbereich kombiniert. Im Fahrwerk dominiert ebenfalls der Trend zum Multi-Material-Design. Mehrlenker-Achsen verwenden Aluminium in geschmiedeten und gegossenen Halbzeugen. Eine interessante Werkstoffinnovation im Fahrwerksbereich ist die C/C-SiC-Bremsscheibe. Durch Pyrolyse und Silizieren entsteht eine verschleißfeste, hochtemperaturbeständige und zudem leichte Bremsscheibe, die derzeit in Premiumfahrzeugen eingesetzt wird. Aktive Werkstoffe oder Smart Structures werden zukünftig für viele Bereiche des Fahrzeuges attraktiv sein. Ein Forschungsdemonstrator zeigt die Applikation von piezokeramischen Folien an rotierenden Antriebsgelenkwellen. Dadurch konnten Schwingungen reduziert und Bauraumvorteile genutzt werden. Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von so genannten Smart-Systems ist der Einsatz von elektrorheologischen Fluiden zur Schwingungsdämpfung von Strukturen. Für Innovationen im Antriebsstrang ist das Energie-Management zukünftig von größerer Bedeutung. Neue Werkstoffe für z.B. die Restenergie-Nutzung können thermoelektrische Generatormaterialien sein. Segmentierte Module, Material¬kombinationen und Integrationslösungen sind hierbei Forschungs¬konzepte des DLR. Das Zylinderkurbelgehäuse bleibt im Motor ein Bauteil mit einer besonderen Gewichtsintensivität. Neue Hybrid-Konstruktionen von BMW und Audi verbinden die Vorteile der leichten Al-Legierungen für die Zylinderlaufbahnen mit den noch leichteren Mg-Legerungen für die Gehäuse- bzw. Umgussstrukturen. Wer heute über werkstofftechnische Innovationen spricht, stößt früher oder später auf das Thema Nano-Technologie. Sie kann sich in vielen Bereichen der automobilen Technik als vorteilhaft erweisen, z.B. als nanogefüllte Matrixsysteme für Faser-Verbund-Kunststoffe. Dies führt dann etwa zu verbessertem Festigkeits/¬Dehnungs¬verhalten oder besseren Herstellungsmöglichkeiten der Verbunde. Attraktiv könnten auch transparente Nano-Komposite sein, bei denen eine Steigerung von Festigkeit und E-Modul erreicht wird, ohne die Transparenz wesentlich zu beeinflussen. Nano-Komposite finden auch Anwendung in Feststoffspeichern für Wasserstoff, um reversible Speicherkapazität von derzeit 4,5 Gew.% weiter zu erhöhen. Diese Ansätze führen zur Strategie „Hybrid3“. Hierbei werden nicht nur 1. unterschiedliche Werkstoffe und 2. verschiedene Bauweisen aufeinander abgestimmt, sondern auch 3. wird die Integration funktionaler Effekte berücksichtigt. Dies bedeutet z.B. dünnwandige Strukturbauteile in ihrem Schwingungs- oder akustischen Verhalten mit strukturintegrierten, aktiven Materialen optimal zu gestalten. Weitere Beispiele für den Ansatz mit „Hybrid3“-Effekten könnten schaltbare Oberflächen (Oberflächenspannung, Farbe oder Transparenz) oder integrierte Energiewandlung sein. Der „Hybrid3“-Ansatz kann vor allem beim Multi-Material-Design und der Hybridbauweise in Zukunft zu sinnvollen Produktinnovationen führen. Die weitere Entwicklung derartiger Systeme ist von den heute bekannten passiven und aktiven Systemen zu intelligenten Systemen denkbar. Hier wären die Regelung des Strukturverhaltens und aktorische Fähigkeiten dann werkstoffimmanent. Visionär sind symbiotische Systeme, die zusätzlich zu den Eigenschaften intelligenter Systeme Effekte nach dem Vorbild der Natur (z.B. Selbstheilung, Regeneration) aufweisen. Die Roadmap von Werkstofftechniken und Bauweisen ist bezüglich der erwähnten Anforderungen und der korrespondierenden Technikinnovationen als Evolution zu beschreiben: von der Schalenbauweise über Space-Frames und evtl. Modularisierungen zu Hybridbauweisen und zu ganz neuen Fahrzeugkonzepten! Von den Stählen zu höherfesten Güten, neuen Verarbeitungsmethoden und Fügetechnologien, zu Leichtmetallen und Kunststoffen in Beplankungen, sowie Faser-Verbund-Strukturen! Funktionale Oberflächen, die Smart-Materials und die nanoskaligen Werkstoffe zeigen große Potentiale auf. Um von den Grundlagen in die Anwendung zu kommen – und dies zu wettbewerbsfähigen Kosten – ist die verstärkte Vernetzung zwischen Industrieller Systemfähigkeit und den Forschungs- und Entwicklungskompetenzen im Lande dringend empfohlen. Damit sollte die Innovationsrolle und Systemführerschaft der deutschen Automobilindustrie unterstrichen werden und auch die Rolle der Werkstoffe als Treiber von zukünftigen Produktinnovationen im Fahrzeugbau