Lehrerhandbücher zur zweidimensional-dynamischen Mechanik

In den Jahren 2008 bis 2010 wurde das umfangreiche Forschungsprojekt „Zweidimensional-dynamische Einführung in die Mechanik“ in der Jahrgangsstufe 7 durchgeführt. Dieses Konzept wurde dann erweitert und dazu mittlerweile zwei Lehrerhandbücher erstellt (Mechanik I: 2011, Mechanik II: 2013), wofür viele verschiedene Vorarbeiten aufgegriffen wurden. Diese beiden Handbücher decken in etwa die gesamte Mechanik der Sekundarstufe I bis Jahrgangsstufe 10 ab und enthalten sehr umfangreiche Unterrichtsmaterialien. Da sie lehrplanunabhängig sein sollen, bieten sie vieles zur Auswahl an. U.a. gibt es zahlreiche Videos mit diversen Einblendungen wie z.B. Geschwindigkeitspfeile. Die didaktischen Entscheidungen des erweiterten Konzeptes werden vorgestellt

Lehrerhandbücher zur zweidimensional-dynamischen Mechanik

In den Jahren 2008 bis 2010 wurde das umfangreiche Forschungsprojekt „Zweidimensional-dynamische Einführung in die Mechanik“ in der Jahrgangsstufe 7 durchgeführt. Dieses Konzept wurde dann erweitert und dazu mittlerweile zwei Lehrerhandbücher erstellt (Mechanik I: 2011, Mechanik II: 2013), wofür viele verschiedene Vorarbeiten aufgegriffen wurden. Diese beiden Handbücher decken in etwa die gesamte Mechanik der Sekundarstufe I bis Jahrgangsstufe 10 ab und enthalten sehr umfangreiche Unterrichtsmaterialien. Da sie lehrplanunabhängig sein sollen, bieten sie vieles zur Auswahl an. U.a. gibt es zahlreiche Videos mit diversen Einblendungen wie z.B. Geschwindigkeitspfeile. Die didaktischen Entscheidungen des erweiterten Konzeptes werden vorgestellt

Specific adsorption sites and conditions derived by thermal decomposition of activated carbons and adsorbed carbamazepine

The adsorption of organic micropollutants onto activated carbon is a favourable solution for the treatment of drinking water and wastewater. However, these adsorption processes are not sufficiently understood to allow for the appropriate prediction of removal processes. In this study, thermogravimetric analysis, alongside evolved gas analysis, is proposed for the characterisation of micropollutants adsorbed on activated carbon. Varying amounts of carbamazepine were adsorbed onto three different activated carbons, which were subsequently dried, and their thermal decomposition mechanisms examined. The discovery of 55 different pyrolysis products allowed differentiations to be made between specific adsorption sites and conditions. However, the same adsorption mechanisms were found for all samples, which were enhanced by inorganic constituents and oxygen containing surface groups. Furthermore, increasing the loadings led to the evolution of more hydrated decomposition products, whilst parts of the carbamazepine molecules were also integrated into the carbon structure. It was also found that the chemical composition, especially the degree of dehydration of the activated carbon, plays an important role in the adsorption of carbamazepine. Hence, it is thought that the adsorption sites may have a higher adsorption energy for specific adsorbates, when the activated carbon can then potentially increase its degree of graphitisation.DFG, 414044773, Open Access Publizieren 2019 - 2020 / Technische Universität Berli

Mass Spectrometric Back Reaction Screening of Quasi-Enantiomeric Products as a Mechanistic Tool

In this account, we discuss a mass spectrometric method that enables unambiguous identification of intermediates involved in the enantioselective step of a catalytic cycle. This method, which we originally developed for rapid evaluation of chiral catalysts, is based on monitoring the back reaction of mass-labeled quasi-enantiomeric products by ESI-MS. In this way, the intrinsic enantioselectivity of a chiral catalyst can be determined directly by quantification of catalytically relevant intermediates. By comparing the results from the forward and back reaction, direct evidence for the involvement of a catalytic intermediate in the enantioselective step can be obtained. In addition, insights about the energy profile of the catalytic cycle may be gained. The potential of back reaction screening as a mechanistic tool is demonstrated for organocatalytic aldol reactions, 1,4-additions of aldehydes to nitroolefins, Diels-Alder reactions, Michael additions, and Morita-Baylis-Hillman reactions

Vorgehensweisen zum Einsatz universitärer Produktentwicklung als Innovationstreiber

Der demografische Wandel in Deutschland geht mit einer Vielzahl von Herausforderung in Wirtschaft und Gesellschaft einher. In einer besonders starken Ausprägung ist Sachsen-Anhalt von diesen Entwicklungen betroffen. Damit bildet dieses Bundesland bei der Betrachtung demografischer Daten das Schlusslicht in Deutschland und gehört zudem im europäischen Vergleich zu den Regionen mit der schlechtesten Bevölkerungsentwicklung (MLV 2013). Die entscheidende Ursache für diesen negativen Trend liegt in der Wirtschaftssubstanz der Region. Sachsen-Anhalts ökonomische Struktur ist von Klein- und Mikrounternehmen mit lokalen und regionalen Aktionsradien geprägt. In der Folge finden nur unzureichende F&E-Aktivitäten in den Unternehmen statt, da die notwendigen Ressourcen nicht vorhanden sind. So stagnieren die F&E-Investitionen des Landes seit 2003 1-1,5 % des BIP (BMBF 2012). Der überwiegende Anteil dieser Mittel stammt aus öffentlichen Finanzierungsquellen. Weiterhin deutet die geringste Exportquote aller Bundesländer (26,6 %) auf eine unzureichende Internationalisierung hin. Ähnliche Sachverhalte zeigen sich bei Ländervergleichen mit Bezug auf die Erfindungstätigkeit und bei den internen F&E-Aufwendungen. Folglich ist das Innovationspotenzial der regionalen Wirtschaft sehr begrenzt und dies geht einher mit dem mangelhaften Entstehen von lukrativen Arbeitsplätzen. Deshalb verlassen derzeit etwa 65 % der Hochschulabsolventen Sachsen-Anhalt (Hartmann et al. 2013), wodurch der demografische Wandel beschleunigt wird. Dieser Beitrag soll aufzeigen, in welcher Weise Universitäten als Partner für Innovationen der regionalen mittelständischen Wirtschaft agieren können. Hierzu soll mit der interdisziplinären Projektarbeit mit Unternehmen im Rahmen des Integrated Design Engineering (IDE) an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg ein vielfach sehr erfolgreich verwendeter Unterstützungsansatz für die Produktentwicklung vorgestellt werden, der durch eine synergetische Verbindung aus technisch, betriebswirtschaftlich und gestalterisch getriebener Produktentwicklung eine F&E-Kompetenz für Unternehmen ermöglicht, welche durch die Nutzung universitärer und studentischer Ressourcen Mehrfachnutzen für Unternehmen generieren kann

Ranging Sensor Fusion in LISA Data Processing: Treatment of Ambiguities, Noise, and On-Board Delays in LISA Ranging Observables

Interspacecraft ranging is crucial for the suppression of laser frequency noise via time-delay interferometry (TDI). So far, the effect of on-board delays and ambiguities in the LISA ranging observables was neglected in LISA modelling and data processing investigations. In reality, on-board delays cause offsets and timestamping delays in the LISA measurements, and PRN ranging is ambiguous, as it only determines the range up to an integer multiple of the pseudo-random noise (PRN) code length. In this article, we identify the four LISA ranging observables: PRN ranging, the sideband beatnotes at the interspacecraft interferometer, TDI ranging, and ground-based observations. We derive their observation equations in the presence of on-board delays, noise, and ambiguities. We then propose a three-stage ranging sensor fusion to combine these observables in order to gain optimal ranging estimates. We propose to calibrate the on-board delays on ground and to compensate the associated offsets and timestamping delays in an initial data treatment (stage 1). We identify the ranging-related routines, which need to run continuously during operation (stage 2), and implement them numerically. Essentially, this involves the reduction of ranging noise, for which we develop a Kalman filter combining the PRN ranging and the sideband beatnotes. We further implement crosschecks for the PRN ranging ambiguities and offsets (stage 3). We show that both ground-based observations and TDI ranging can be used to resolve the PRN ranging ambiguities. Moreover, we apply TDI ranging to estimate the PRN ranging offsets