German crowd-investing platforms: Literature review and survey

This article presents a comprehensive overview of the current German crowd-investing market drawing on a data-set of 31 crowd-investing platforms including the analysis of 265 completed projects. While crowd-investing market still only represents a niche in the German venture capital market, there is potential for an increase in both market volume and in average project investment. The market share is distributed among a few crowd-investing platforms with high entry barriers for new platforms although platforms that specialise in certain sectors have managed to successfully enter the market. German crowd-investing platforms are found to promote mainly internet-based enterprises (36%) followed by projects in real estate (24%) and green projects (19%), with the median money raised 100,000 euro

Unification and Local Baryon Number

We investigate the possibility to find an ultraviolet completion of the simple extensions of the Standard Model where baryon number is a local symmetry. In the context of such theories one can understand the spontaneous breaking of baryon number at the low scale and the proton stability. We find a simple theory based on SU(4)_C x SU(3)_L x SU(3)_R where baryon number is embedded in a non-Abelian gauge symmetry. We discuss the main features of the theory and the possible implications for experiments. This theory predicts stable colored and/or fractional electric charged fields which can give rise to very exotic signatures at the Large Hadron Collider experiments such as CMS and ATLAS. We further discuss the embedding in a gauge theory based on SU(4)_C x SU(4)_L x SU(4)_R which could define the way to achieve the unification of the gauge interactions at the low scale.Comment: new references, minor corrections, to appear in Physics Letters

Leptobaryons as Majorana Dark Matter

We explore the dark matter and collider phenomenology of the minimal gauged $U(1)_B$ model, consisting of a leptophobic $Z_B$ gauge boson, and an accompanying Higgs $S_B$. By requirement of anomaly cancellation, the fermion sector naturally contains a dark matter candidate---a Majorana isosinglet $\chi$ stabilized by an inherent $Z_2$ symmetry. The absence of evidence for $Z$ prime dijet resonances at the LHC suggests that the scale of symmetry breaking $\Lambda_{B}\gtrsim 500$ GeV. Saturation of dark matter abundance together with limits on the direct detection cross section (dominated by Higgs exchange) constrains the Higgs mixing angle to $|\theta|\lesssim 0.22$. For small mixing angles of $|\theta| \lesssim 10^{-3}$, the $\mathcal{O}(10\%)$ branching fractions of the fermion loop-mediated $S_B\rightarrow\gamma \gamma$, $Z\gamma$, $ZZ$ modes may provide clues about the fermion content of the model at the LHC.Comment: 15 pages, 10 figures; v3: corrected typos, to appear in PR

Low Scale Unification of Gauge Interactions

We investigate the possibility to realize the unification of the Standard Model gauge interactions at the low scale in four dimensions. We find that the fields needed to define a minimal theory where baryon and lepton numbers are local symmetries, allow for unification at the low scale in agreement with experiments. In these scenarios the proton is stable and we briefly discuss the implications for cosmology

Engineering design in a different way: cognitive perspective on the contact and channel model approach

Engineering design often involves the integration of new design ideas into existing products, requiring designers to think simultaneously about abstract properties and functions as well as concrete solution constraints. Often designers struggle to reason with functional descriptions, while not fixating on existing solutions. This paper introduces the Contact & Channel Model (C&CM) approach, which combines abstract functional models of technical systems with the concrete geometric descriptions that many designers are familiar with. By locating functions at working surface pairs, they receive a concrete location in mental models. The C&CM approach can be applied to analyze existing product descriptions and synthesize creative new solutions for parts of the system or for entire new systems. At the moment the approach is being developed into an complete modeling and problem solving approach. C&CM has been used for several years in undergraduate engineering teaching at the University of Karlsruhe (TH) and is increasingly being introduced into industry by its use in research and development projects, by its students and its alumni

Minimal Radiative Neutrino Masses

We conduct a systematic search for neutrino mass models which only radiatively produce the dimension-5 Weinberg operator. We thereby do not allow for additional symmetries beyond the Standard Model gauge symmetry and we restrict ourselves to minimal models. We also include stable fractionally charged and coloured particles in our search. Additionally, we proof that there is a unique model with three new fermionic representations where no new scalars are required to generate neutrino masses at loop level. This model further has a potential dark matter candidate and introduces a general mechanism for loop-suppression of the neutrino mass via a fermionic ladderComment: final version as published in JHE

Simple Left-Right Theory: Lepton Number Violation at the LHC

We propose a simple left-right symmetric theory where the neutrino masses are generated at the quantum level. In this context the neutrinos are Majorana fermions and the model has the minimal degrees of freedom in the scalar sector needed for symmetry breaking and mass generation. We discuss the lepton number violating signatures with two charged leptons of different flavor and missing energy at the Large Hadron Collider in order to understand the testability of the theory.Comment: to appear as a Rapid Communication in Physical Review

Spontaneous CP Violation and the Strong CP Problem in Left-Right Symmetric Theories

We study spontaneous CP violation as a solution to the strong CP problem in left-right symmetric theories. The discrete CP symmetry is broken by a complex vacuum expectation value of a right-handed Higgs doublet. Heavy vectorlike down-type quarks mix with the Standard Model quarks introducing the known CP violation - realizing a variant of the Nelson-Barr mechanism. A nonvanishing QCD vacuum angle is generated at loop level. The implementation in the ultraviolet complete theory of trinification at low scales is discussed. We further comment on the phenomenology and future testability of the model.Comment: 19 pages, version accepted for publication in PR

Minimal Theory for Lepto-Baryons

We investigate the simplest models where baryon and lepton numbers are defined as local symmetries spontaneously broken at the low scale and discuss the implications for cosmology. We define the simplest anomaly-free theory for spontaneous baryon and lepton number violation which predicts the existence of lepto-baryons. In this context we study the new sphaleron condition on the chemical potentials and show the relation between the present baryon asymmetry and the B-L asymmetry generated in the early universe. The properties of the cold dark matter candidate for which stability is a natural consequence from symmetry breaking are briefly discussed.Comment: to appear in Physics Letters

Optimization Strategies for Spatio-temporal Groundwater Dynamics Monitoring

Räumlich kontinuierliche Daten sind in der Hydrogeologie für die wissenschaftliche Forschung, die Risikobewertung und wasserwirtschaftliche Entscheidungsprozesse von wesentlicher Bedeutung. Die meisten dieser Informationen werden allerdings nur punktuell durch Messungen an Grundwassermessstellen erhoben und anschließend regionalisiert. Die Vorhersagegenauigkeit dieser räumlich interpolierten Daten, die in der Regel die Grundlage für weitere Berechnungen und Entscheidungen bilden, ist stark abhängig von der Konzipierung des Grundwassermessnetzes, d.h. von der räumlichen Verteilung und Dichte der Grundwassermessstellen, der Beprobungshäufigkeit, dem Interpolationsverfahren sowie dem Wechselspiel zwischen diesen Faktoren. Daraus ergibt sich ein erhebliches Optimierungspotenzial hinsichtlich des Grundwassermessnetzes und der Regionalisierungstechnik. Geeignetes Grundwassermessnetze sind daher wichtige Instrumente für die nachhaltige Bewirtschaftung und für den Schutz der Grundwasserressourcen. Sie bieten Zugangspunkte für die Überwachung von Grundwasserständen und -proben und ermöglichen so einen Einblick in die Grundwasserverhältnisse. Die Kombination aus hohen Erschließungskosten und einer verhältnismäßig geringen räumlichen Repräsentativität der Brunnen aufgrund der hydrogeologischen Heterogenität machen die Konzeption eines geeigneten Überwachungsnetzes zu einer großen Herausforderung. Diese Arbeit beschäftigt sich mit Techniken zum verbesserten Verständnis der Grundwasserdynamik durch (i) räumliche und (ii) räumliche-zeitliche Optimierung von Grundwasserstands Messnetzen und (iii) verbesserter räumlichere Vorhersage der an diesen Überwachungsbrunnen gewonnenen Daten unter Verwendung von Interpolationstechniken. Zu diesem Zweck wurde im ersten Teil dieser Arbeit eine umfassende Untersuchung der meistgenutzten deterministischen und geostatistischen, uni- und multivariaten Interpolationstechniken für die Erstellung von Grundwassergleichenplänen in einem Untersuchungsgebiet durchgeführt, das durch eine komplexe Interaktion zwischen Karst, einem alluvialen Grundwasserleiter und gering durchlässigen Schichten der alpinen Molasse gekennzeichnet ist. Die untersuchten Methoden wurden durch globale Kreuzvalidierung und öko-hydrogeologische Informationen an Karstquellen, Feuchtgebieten, Oberflächengewässern und Profilschnitten bewertet. Der mögliche Effekt der Methodenwahl auf die weitere Berechnung wurde durch Abschätzung der Austauschprozesse zwischen Karst- und Alluvialgrundwasserleiter auf Basis der geschätzten Potentialunterschiede durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Verfahrenswahl, insbesondere bei unzureichendem Überwachungskonzept, drastische Auswirkungen auf die nachfolgenden Berechnungen haben kann. Die Studie hat ergeben, dass geostatistische oder Kriging Interpolationsmethoden den deterministischen Interpolationsmethoden überlegen sind. Bei dürftiger Grundwasserdatenlage kann das Co-Kriging mit räumlich kreuzkorrelierten Sekundärvariablen (z. B. Höhenlage, Flusspegel), die häufiger erfasst werden, wertvolle Informationen über die Primärvariable bereitstellen und so die Varianz des Schätzfehlers verringern. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden räumliche Monitoringkonzepte mit unterschiedlichen Messdichten an numerisch modellierter Grundwasseroberflächen mit verschiedenen Skalen und Dynamiken untersucht. Ziel war es, Einblicke in geeignete Monitoringansatze für eine verlässliche räumliche Abschätzung des Grundwasserspiegels zu gewinnen und eine Überwachungsdichte abzuleiten, bei der ein angemessenes Information/Kosten-Verhältnis erreicht wird. Die Interpolationsergebnisse wurden mit globaler Kreuzvalidierung und dem tatsächlichen räumlichen Fehler evaluiert, der anhand der numerischen Modellflächen als A-priori-Referenz errechnet wurde. Überwachungsnetze mit einer regelmäßigen Gitteranordnung boten zwar genaueste räumliche Vorhersagen für das betrachtete Dichtespektrum, sind jedoch aufgrund ihrer Nachteile, wie der mangelnden Erweiterungsfähigkeit, tendenziell ungeeignet. Eine vergleichbar gute Leistung wurde erzielt, wenn der maximale Vorhersage-Standardfehler als Auswahlkriterium für zusätzliche Brunnen für bestehende Messnetze verwendet wurde. In dieser Studie wurde außerdem eine neuartige Optimierungsstrategie für Überwachungsnetze angewandt, die auf mathematischen Quasi-Zufallsfolgen basiert. Der Ansatz liefert ebenfalls überzeugende Ergebnisse und bietet mehrere Vorteile. Er bedarf keinerlei Vorkenntnisse über den Grundwasserleiter durch vorhandene Brunnen und es werden unabhängig von den Ausbaustufen reproduzierbare räumliche Anordnungen erzielt. Im dritten Teil wurde ein datengesteuerter Sparse-Sensing-Algorithmus-Ansatz zur Auswahl von spärlichen Sensorpositionen unter Nutzung von Techniken zur Dimensionsreduktion untersucht und für die zeitliche und räumliche Optimierung eines bestehenden Grundwasserstandsmessnetzes im Oberrheingraben adaptiert. Die Optimierung erfolgt mit einem greedy search (QR)-Algorithmus, der die Überwachungsbrunnen nach ihrem Informationsgehalt über Aquifer-Dynamik selektiert und einordnet. Als Eingangsdaten wurden langjährige Ganglinien-Aufzeichnungen verwendet, um repräsentative Messstellen oder Messstellen mit redundantem oder niedrigem Informationsgehalt zu bestimmen. Des Weiteren wurde eine Optimierung auf der Grundlage regionalisierter, wöchentlicher Grundwassergleichenkarten durchgeführt, um mögliche geeignete Standorte für zusätzliche Messstellen zu identifizieren. Die Suche wurde durch eine räumliche Kostenfunktion gelenkt, bei der weniger geeignete Standorte abgewertet wurden. Der untersuchte Ansatz hat sich als potenziell wertvolles Instrument für die Optimierung der Brunnenanzahl und deren Standorte, für die Reduzierung und den Ausbau des Netzes aber auch für eine kombinierte Nutzung beider Möglichkeiten erwiesen