ICT and the demand for energy : evidence from OECD countries

This paper analyzes the relationship between information and communication technology (ICT) and energy demand. We construct a comprehensive cross-country cross-industry panel data set covering 13 years, 10 OECD countries, and 27 industries. Using up to 2889 country-industry observations, we find that: (1) ICT capital is associated with a significant reduction in energy demand. (2) This relationship differs with regard to different types of energy. ICT use is not significantly correlated with electricity demand, but is significantly related to a reduction in non-electric energy demand. That is, ICT use comes with a reduction in total energy demand and an increase in the relative demand for electric over non-electric energy

Controllingkonzeptionen

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Semi-formale Darstellung des Prozessmodells von VOFI

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Untersuchungen zum Einfluss des Schichtenverbundes auf die Dauerhaftigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen in Asphaltbauweise mit der Methode der Finiten-Elemente

Die Dauerhaftigkeit und Nachhaltigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen ist nicht zuletzt aufgrund der zentralen Funktion der Infrastruktur für das exportorientierte Transitland Deutschland von herausragender Bedeutung. Vor dem Hintergrund der gegenwärtigen geo-politischen Situation und den Zielen der deutschen Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung wird mit zunehmender Dynamik an zahlreichen Aspekten zur Optimierung der Dauerhaftigkeit und Nachhaltigkeit im Straßenbau in Wissenschaft und Praxis gearbeitet. Die vorliegende Arbeit hat zum Ziel, den Einfluss des Schichtenverbundes auf die Dauerhaftigkeit und die Nachhaltigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen in Asphaltbauweise zu untersuchen, zusammenzuführen, zu bewerten und wenn möglich zu optimieren. Aufgrund der weitestgehend fehlenden Implementierung eines realitätsnahen Modells für den Schichtenverbund in Dimensionierungs- und Prognoserechnungen werden neue Methoden auf Basis der Finite-Elemente-Methode angewendet um den Einfluss des Schichtenverbundes in umfangreichen Berechnungen zu bestimmen. Im Nachgang zu einer kurzen Einführung zur deutschen Nachhaltigkeitsstrategie folgt eine umfangreiche Recherche zum Stand der Wissenschaft und Technik, in der zunächst mögliche nationale und internationale Verfahren zur Bestimmung realitätsnaher Schersteifigkeiten zwischen zwei Asphaltschichten dargelegt werden. Im Weiteren werden vorhandene Berechnungsmodelle erläutert und der bisher bekannte Einfluss der Schersteifigkeit auf die Dauerhaftigkeit von Asphaltbefestigungen zusammengefasst. Auf der Grundlage der Recherche konnten bereits vorhandene Erkenntnisse für die vorgesehenen Berechnungen mit der FE-Methode ausgemacht werden. Anhand von über einhundert FE-Berechnungen zur Bestimmung der Summen nach der Hypothese von MINER an ausgewählten Straßenoberbauten in Asphaltbauweise mit variierender Schichtenverbundqualität wurden die Auswirkungen auf die rechnerische Nutzungsdauer der Asphalttragschicht ermittelt. Die Auswirkungen des Schichtenverbundes konnten durch den Vergleich von Oberbaukonstruktionen mit ein- oder zweilagigen Asphalttragschichten als auch auf unterschiedliche Belastungsklassen aufgezeigt werden. Auf Grundlage der Ergebnisse weiterer FE-Berechnungen werden erste Optimierungsmöglichkeiten zur Erhöhung der rechnerischen Nutzungsdauer von Asphaltoberbauten dargelegt. Für ausgewählte und zum Teil optimierte Varianten wurden Lebenszyklus- und Lebenszykluskostenberechnungen anhand eines fiktiven Beispiels durchgeführt und im Rahmen eines Ökoprofils unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit analysiert. Hierzu wurden Auswirkungen aktueller CO2-Bepreisungen ebenso wie die Erhöhung oder Reduzierung von Treibhaus-gasemissionen und des Primärenergiebedarfs berechnet und zusammenfassend bewertet. Die in dieser Arbeit erstmals gewonnenen Ergebnisse zum Einfluss des Schichtenverbundes auf die Dauerhaftigkeit und Nachhaltigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen in Asphaltbauweise stellen eine Grundlage für künftige Betrachtungen dar. Sie verdeutlichen zudem die Notwendigkeit weiterführender Forschung zu verhaltensorientierten Prüf- und Berechnungs-verfahren sowie zur Umsetzung der erlangten Erkenntnisse in der Praxis.:Inhaltsverzeichnis Verzeichnis der Abkürzungen und Formelzeichen IV 1 Einleitung 1 1.1 Motivation 3 1.2 Problemstellung 4 1.3 Methodik und Zielsetzung 7 2 Stand der Wissenschaft und Technik 9 2.1 Einfluss des Schichtenverbundes auf die Dauerhaftigkeit von Verkehrsflächenbefestigungen in Asphaltbauweise 9 2.2 Prüfverfahren 12 2.2.1 Statische Abscherversuche 12 2.2.2 Prüfverfahren mit zyklischer Scherbelastung 14 2.2.2.1 Internationale Prüfverfahren 14 2.2.2.2 Nationale Prüfverfahren 16 2.3 Berechnungsmodelle 19 2.3.1 Mehrschichtentheorie 19 2.3.2 Finite-Elemente-Modell 21 2.4 Erfahrungshintergrund zum Einfluss der Schersteifigkeit auf die Dauerhaftigkeit einer Asphaltbefestigung 26 2.5 Nachhaltigkeit im Straßenbau 37 2.5.1 Lebenszyklusbetrachtung und Lebenszykluskosten von Straßen in der Literatur 42 2.5.2 Ökoprofile für Asphaltbauweisen 44 2.6 Fazit zum Stand der Wissenschaft und Technik 45 3 Einfluss des Schichtenverbundes auf die Nutzungsdauer 47 3.1 Modellparameter 48 3.1.1 Konfiguration für die Berechnung des Ermüdungsstatus 48 3.1.2 Material 53 3.1.3 Temperaturbedingungen 54 3.1.4 Verkehr 55 3.1.5 Qualitätsstufen des Schichtenverbunds 56 3.1.6 Schichtenaufbau 58 3.2 Berechnungsfälle 59 3.3 Ergebnisse 63 3.3.1 Allgemeine Angaben 63 3.3.2 Berechnete Summen nach der Hypothese von MINER und Ermüdungsindices für eine Bauweise gemäß der Belastungsklasse Bk100 (einlagige Asphalttragschicht) 65 3.3.3 Berechnete Summen nach der Hypothese von MINER und Ermüdungsindices für eine Bauweise gemäß Belastungsklasse Bk100 (zweilagige Asphalttragschicht) 67 3.3.4 Berechnete Summen nach der Hypothese von MINER und Ermüdungsindices für eine Bauweise gemäß der Belastungsklasse Bk32 (einlagige Asphalttragschicht) 70 3.3.5 Berechnete Summen nach der Hypothese von MINER und Ermüdungsindices für eine Bauweise gemäß der Belastungsklasse Bk32 (zweilagige Asphalttragschicht) 72 3.3.6 Berechnete Summen nach der Hypothese von MINER und Ermüdungsindices für eine Bauweise gemäß der Belastungsklasse Bk10 (einlagige Asphalttragschicht) 75 3.3.7 Berechnete Summen nach der Hypothese von MINER und Ermüdungsindices für eine Bauweise gemäß der Belastungsklasse Bk3,2 (einlagige Asphalttragschicht) 77 4 Interpretation der Ergebnisse 79 4.1 Einfluss der Qualität des Schichtenverbundes auf die Nutzungsdauer einer Verkehrsflächenbefestigung in Asphaltbauweise 79 4.1.1 Bauweise gemäß der Belastungsklasse Bk100 81 4.1.2 Bauweise gemäß der Belastungsklasse Bk32 86 4.1.3 Bauweise gemäß der Belastungsklasse Bk10 90 4.1.4 Bauweise gemäß der Belastungsklasse Bk3,2 92 4.1.5 Gesamtfazit zum Einfluss der Qualität des Schichtenverbundes auf die rechnerische Nutzungsdauer der Asphalttragschicht 94 4.2 Vergleich von Oberbaukonstruktionen mit ein- und zweilagiger Asphalttragschicht 95 4.2.1 Allgemeines 95 4.2.2 Einfluss einer zweilagigen Asphalttragschicht auf die rechnerische Nutzungsdauer der Asphalttragschicht einer Verkehrsflächenbefestigung der Belastungsklasse Bk100 96 4.2.3 Einfluss einer zweilagigen Asphalttragschicht auf die rechnerische Nutzungsdauer einer Verkehrsflächenbefestigung der Belastungsklasse Bk32 100 4.2.4 Gesamtfazit zum Vergleich von Oberbaukonstruktionen mit ein- und zweilagiger Asphalttragschicht 103 4.3 Belastungsklassenabhängiger Einfluss der Qualität des Schichtenverbundes auf die rechnerische Nutzungsdauer 110 4.4 Fazit zu den Ergebnissen der Berechnungen 115 5 Überlegungen zur Verlängerung der Nutzungsdauer des Asphaltoberbaus unter besonderer Berücksichtigung des Schichtenverbundes 118 5.1 Optimierung des Asphaltoberbaus 119 5.2 Ergebnisse 122 5.3 Interpretation 122 5.3.1 Einfluss einer in kompakter Bauweise hergestellten Asphaltdecke auf die rechnerische Nutzungsdauer der Asphalttragschicht 123 5.3.2 Verminderung der Dicke der Asphalttragschicht 127 5.4 Fazit 129 6 Einfluss des Schichtenverbundes auf die Nachhaltigkeit einer Asphaltbefestigung 130 6.1 Lebenszyklus in Abhängigkeit von der Qualität des Schichtenverbundes 130 6.2 Eingangsparameter 132 6.2.1 Eingangsparameter zur Berechnung der Lebenszykluskosten 132 6.2.2 Eingangsparameter zur Erstellung eines vereinfachten Ökoprofiles 134 6.3 Ergebnisse 139 6.3.1 Einfluss der CO2-Bepreisung auf die Lebenszykluskosten 139 6.3.2 Ökologisches Einsparpotenzial 143 6.4 Fazit 146 7 Schlussbetrachtung 147 7.1 Einfluss des Schichtenverbundes auf die Nutzungsdauer 149 7.2 Einfluss des Schichtenverbundes auf die Nachhaltigkeit 151 7.3 Ausblick 153 Literaturverzeichnis 156 Abbildungsverzeichnis 163 Tabellenverzeichnis 167 Anlagen 17

Dissecting the effect of genetic variation on the hepatic expression of drug disposition genes across the collaborative cross mouse strains

A central challenge in pharmaceutical research is to investigate genetic variation in response to drugs. The Collaborative Cross (CC) mouse reference population is a promising model for pharmacogenomic studies because of its large amount of genetic variation, genetic reproducibility, and dense recombination sites. While the CC lines are phenotypically diverse, their genetic diversity in drug disposition processes, such as detoxification reactions, is still largely uncharacterized. Here we systematically measured RNA-sequencing expression profiles from livers of 29 CC lines under baseline conditions. We then leveraged a reference collection of metabolic biotransformation pathways to map potential relations between drugs and their underlying expression quantitative trait loci (eQTLs). By applying this approach on proximal eQTLs, including eQTLs acting on the overall expression of genes and on the expression of particular transcript isoforms, we were able to construct the organization of hepatic eQTL-drug connectivity across the CC population. The analysis revealed a substantial impact of genetic variation acting on drug biotransformation, allowed mapping of potential joint genetic effects in the context of individual drugs, and demonstrated crosstalk between drug metabolism and lipid metabolism. Our findings provide a resource for investigating drug disposition in the CC strains, and offer a new paradigm for integrating biotransformation reactions to corresponding variations in DNA sequences

CoScience : gemeinsam forschen und publizieren mit dem Netz

Der Arbeitsalltag von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern hat sich in den letzten Jahren dramatisch verändert. Forschen, Schreiben und Publizieren sind mittlerweile stark durch netzbasierte Anwendungen geprägt. Das digitale Zeitalter aber hat nicht nur neue technische Werkzeuge hervorgebracht, sondern auch neue Wege eröffnet, um Wissen zu generieren und zu verbreiten. Dies gilt sowohl innerhalb der akademischen Welt als auch über diese hinaus. Das Arbeiten mit dem Netz stellt unsere bisherigen etablierten wissenschaftlichen Praktiken in Frage. Forschung wird zunehmend vernetzt, kollaborativ, multimedial, trans- bzw. interdisziplinär durchgeführt. Das vorliegende Handbuch beschreibt diese sich herausbildenden wissenschaftlichen Praktiken. Ziel der Autoren war es dabei, ein praxisnahes und leicht verständliches Handbuch zu schreiben

"What's (the) Matter?", A Show on Elementary Particle Physics with 28 Demonstration Experiments

We present the screenplay of a physics show on particle physics, by the Physikshow of Bonn University. The show is addressed at non-physicists aged 14+ and communicates basic concepts of elementary particle physics including the discovery of the Higgs boson in an entertaining fashion. It is also demonstrates a successful outreach activity heavily relying on the university physics students. This paper is addressed at anybody interested in particle physics and/or show physics. This paper is also addressed at fellow physicists working in outreach, maybe the experiments and our choice of simple explanations will be helpful. Furthermore, we are very interested in related activities elsewhere, in particular also demonstration experiments relevant to particle physics, as often little of this work is published. Our show involves 28 live demonstration experiments. These are presented in an extensive appendix, including photos and technical details. The show is set up as a quest, where 2 students from Bonn with the aid of a caretaker travel back in time to understand the fundamental nature of matter. They visit Rutherford and Geiger in Manchester around 1911, who recount their famous experiment on the nucleus and show how particle detectors work. They travel forward in time to meet Lawrence at Berkeley around 1950, teaching them about the how and why of accelerators. Next, they visit Wu at DESY, Hamburg, around 1980, who explains the strong force. They end up in the LHC tunnel at CERN, Geneva, Switzerland in 2012. Two experimentalists tell them about colliders and our heroes watch live as the Higgs boson is produced and decays. The show was presented in English at Oxford University and University College London, as well as Padua University and ICTP Trieste. It was 1st performed in German at the Deutsche Museum, Bonn (5/'14). The show has eleven speaking parts and involves in total 20 people.Comment: 113 pages, 88 figures. An up to date version of the paper with high resolution pictures can be found at http://www.th.physik.uni-bonn.de/People/dreiner/Downloads/. In v2 the acknowledgements and a citation are correcte