@phdthesis{64563, abstract = {{Die effiziente Nutzung von Ressourcen ist in der modernen Produktentwicklung von zentraler Bedeutung, nicht nur im Hinblick auf Materialien, sondern auch angesichts des Fachkräftemangels. Dabei sollten menschliche Arbeitskräfte gezielt eingesetzt und unnötige Iterationen zwischen Abteilungen vermieden werden, wobei die Kommunikation zwischen Konstruktion und Berechnung eine entscheidende Rolle spielt. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Methode entwickelt, die es Konstrukteuren ermöglicht, mithilfe künstlicher neuronaler Netze schnell mechanisch optimierte Bauteilgeometrien vorzuschlagen und so Korrekturschleifen zu minimieren. Hierfür wird eine Entwicklungsumgebung analysiert, die die Integration neuronaler Netze in bestehende Konstruktions- und Optimierungsprozesse erlaubt, einschließlich der Definition von Eingaben, Ausgaben, Datenformaten, Datensätzen und Schnittstellen zu kommerzieller Software. Zur Sicher-stellung der generalisierten Nutzbarkeit der Trainingsdaten werden Bauteilgeometrien zunächst mithilfe geometrischer Primitive abstrahiert und anschließend zu Gesamtgeometrien zusammengesetzt. Die Machbarkeitsstudie zeigt, dass mechanisch optimierte Bauteilgeometrien auf diese Weise erfolgreich vorhergesagt werden können. Obwohl noch gewisse Einschränkungen bestehen hinsichtlich der Schnittstellendefinition zwischen den Primitiven oder der Umrechnung von globalen auf lokale Randbedingungen, bietet die Methode eine solide Grundlage für weiterführende Forschungsarbeiten in diesem Bereich.}}, author = {{Ott, Manuel}}, isbn = {{978-3-8191-0488-6}}, pages = {{180}}, publisher = {{Shaker Verlag}}, title = {{{Methodik zum Aufbau einer Entwicklungsumgebung für die datengetriebene Gestaltvorhersage von Bauteilen}}}, volume = {{Volume 2}}, year = {{2026}}, } @phdthesis{61464, abstract = {{Der eugenetische Roman ist als ein literarisches Genre zu begreifen, das biowissenschaftliche, bioethische und biopoetische Dimensionen miteinander verbindet, um Grenzen und Konstanten des Mensch(lich)en auszuhandeln. Mindestens seit Darwin und Galton sind die Modifizierung des menschlichen Individuums und die Optimierung der menschlichen Spezies diskutiert worden, spätestens seit den 1980er Jahren haben humangenetische und biotechnologische Entwicklungen den Diskurs neu perspektiviert. Literatur trägt zu diesem Diskurs bei, indem sie Erprobungs- und Reflexionsräume schafft: Sie modelliert menschliche Subjekte, die in eugenetische Zukunftsszenarien eingeschrieben sind, und entwickelt spezifische Erzählweisen, die diese Subjekte, ihre Lebensweisen und ihr Lebenswissen, narrativ erfahrbar machen. Fünf eugenetische Romane der englisch- und deutschsprachigen Gegenwartsliteratur werden in der Studie hinsichtlich Subjektmodellierungen und Narrationsweisen im Kontext der Eugenetik untersucht.}}, author = {{Hannebohm, Ronja}}, isbn = {{978-3-7705-7106-2}}, keywords = {{Ethik, Eugenik, Genre, Lebenswissen, Macht, Metamoderne, Narration, Postmoderne, Subjekt, Zukunft}}, publisher = {{Brill | Fink}}, title = {{{Nach 1984: Biopoethik des eugenetischen Romans}}}, year = {{2026}}, } @phdthesis{65522, abstract = {{Wie verläuft der Leseprozess im Geschichtsunterricht für Schüler:innen, die neu in das deutsche Bildungssystem einsteigen – und welche Faktoren beeinflussen ihr Verstehen? Diese Studie untersucht an der Schnittstelle von Deutsch als Zweitsprache und Geschichtsdidaktik die Bedingungen des Lesens im Geschichtsunterricht. Im Fokus stehen die Erfahrungen von Seiteneinsteiger:innen sowie die Perspektiven der Lehrkräfte, die im Rahmen einer qualitativ‑explorativen Untersuchung mithilfe von Unterrichtshospitationen, Interviews und Materialanalysen erhoben wurden. Methodisch ist die Arbeit in der Grounded Theory Methodology nach Strauss und Corbin (1996) verankert, anhand derer die komplexen Einflussfaktoren historischer Leseprozesse systematisch herausgearbeitet werden. Die Ergebnisse zeigen drei zentrale Einflussdimensionen: sprachliche, sozial‑affektive und geschichtsspezifische Faktoren. Zudem wird deutlich, dass Unterstützungsmaßnahmen stets zwischen kurzfristiger Hilfe und dem langfristigen Aufbau von Disciplinary Literacy ausbalanciert werden müssen. Ihre Wirksamkeit hängt wesentlich von der bewussten Auswahl und Zugänglichkeit durch die Lehrkraft sowie von den Möglichkeiten der Lernenden ab, Unterstützung gezielt einzufordern. Lernwirksam wird Geschichtsunterricht besonders dann, wenn hohe fachliche Anforderungen mit reflektierter sprachlicher Unterstützung verbunden werden. Die Studie leistet damit einen Beitrag zur Forschung zu sprachbewusstem Fachunterricht und bietet Impulse für eine kritisch‑reflexive Sprachsensibilität in schulischen Bildungsprozessen.}}, author = {{Müller, Jennifer}}, keywords = {{Scaffolding, Sprache und Fach, Grounded Theory Methodology, Lesen in der Sekundarstufe I, Sprachsensibler Geschichtsunterricht, Durchgängige Sprachbildung}}, publisher = {{Springer Spektrum}}, title = {{{Unterstützung von Verstehen im Fachunterricht. Eine Grounded Theory zum sprach- und fachverbindenden Geschichtsunterricht}}}, year = {{2026}}, } @phdthesis{56090, abstract = {{Mit ihrem Werk Politik der Unpolitischen wirft Julie Adamik ein neues Licht auf die bislang traditionsgeschichtlich basierte Erforschung der Liturgischen Bewegung in der Weimarer Republik, indem sie die vernachlässigte politische Dimension dieser scheinbar unpolitischen Reformbewegung herausarbeitet. Der geschichtswissenschaftliche Ansatz und die damit verbundene umfassende Analyse der Quellen zeigen die komplexen Interaktionen zwischen den vier liturgisch bewegten Akteuren Romano Guardini, Abt Ildefons Herwegen, Abt Albert Schmitt sowie Theodor Abele und politischen Kontexten der Weimarer Republik. Dabei wird das Phänomen einer Politik der Unpolitischen untersucht, das sich im Kontext der Liturgischen Bewegung als destabilisierender Faktor der Weimarer Republik erweist. Das Buch bietet damit nicht nur neue Einblicke in das Selbstverständnis der Liturgischen Bewegung, sondern eröffnet darüber hinaus innovative Zugänge zu den Verflechtungen zwischen Religion und Politik.}}, author = {{Adamik, Julie}}, isbn = {{978-3-515-13804-8}}, keywords = {{Liturgische Bewegung, Weimarer Republik, politischer Katholizismus, Romano Guardini, Reformbewegungen}}, pages = {{308}}, publisher = {{Franz Steiner}}, title = {{{Politik der Unpolitischen. Zur katholischen Liturgischen Bewegung in der Weimarer Republik}}}, doi = {{https://doi.org/10.25162/9783515138086}}, volume = {{Band 27}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{59608, abstract = {{Das Fachdidaktische Wissen (FDW) zählt zu den zentralen Elementen des Professionswissens (angehender) Lehrkräfte und seine Relevanz ist sowohl theoretisch angenommen als auch empirisch belegt. In der fachdidaktischen Forschung liegt daher bereits seit längerem ein Fokus auf der Analyse des FDW, wobei mittlerweile vor allem Auswirkungen auf die Handlungsqualität und auf Lernergebnisse in den Blick genommen werden. Nach wie vor stellt aber auch die empirisch fundierte inhaltliche Beschreibung des FDW sowie der Transfer entwickelter FDW-Testverfahren auf Basis von Testinstrumenten mit offenem Antwortformat in die Ausbildungspraxis ein Forschungsdesiderat dar. In diesem Dissertationsprojekt werden daher auf Basis eines Datensatzes von 846 Bearbeitungen eines FDW-Testinstruments im Fach Physik (1) projektübergreifende FDW-Kompetenzniveaus auf Basis von Item-Response-Modellierungen exploriert, (2) nicht-hierarchische FDW-Kompetenzprofile auf Basis von (probabilistischen) Cluster- und Textanalysen beschrieben und (3) ein vollständig automatisiertes FDW-Assessment-System auf Basis von Machine Learning entwickelt. Dabei wurden insbesondere kognitive Anforderungskategorien als Subskalen des verwendeten Testinstruments betrachtet. Das Assessment-System wurde dabei auf Basis dieser und weiterer Subskalen sowie anhand der Zuordnung von Proband:innen zu den Kompetenzprofilen evaluiert und zeigte sowohl relativ zur Interrater-Übereinstimmung als auch absolut betrachtet hohe Performanzwerte.}}, author = {{Zeller, Jannis}}, publisher = {{Universität Paderborn}}, title = {{{Strukturanalysen des physikdidaktischen Wissens mithilfe von Machine Learning}}}, doi = {{10.17619/UNIPB/1-2238}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{59908, author = {{Gevers, Karina}}, isbn = {{978-3-8440-9978-2 }}, keywords = {{Infrarotschweißen, Zeitfestigkeit, Polyamide}}, pages = {{216}}, publisher = {{Shaker Verlag}}, title = {{{Zeitfestigkeit von infrarotgeschweißten gefüllten Polyamiden }}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{63606, abstract = {{Heutzutage sind datengetriebene digitale Artefakte aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Bei der Interaktion mit datengetriebenen Artefakten spielen Daten eine zentrale Rolle, unter anderem persönliche Daten von Schüler:innen, die solche Systeme nutzen. Aus der Perspektive informatischer Bildung besteht ein wichtiges Ziel darin, Schüler:innen zu befähigen, datengetriebene digitale Artefakte aus ihrem Alltag zu verstehen, denen gegenüber informierte und reflektierte Positionen einzunehmen und die digitale Welt aktiv mitzugestalten. Das setzt etwa voraus, dass Schüler:innen das Gelernte aus dem Informatikunterricht in ihren alltäglichen Interaktionen mit datengetriebenen digitalen Artefakten anwenden können, um sich mit diesen Artefakten und der Rolle von Daten auseinanderzusetzen und darauf aufbauend selbstbestimmt, mündig und verantwortungsvoll zu handeln. Für diese Ziele informatischer Bildung wird in dieser Arbeit das fachdidaktische Konzept Datenbewusstsein entwickelt und evaluiert. Datenbewusstsein stellt Schüler:innen ein sogenanntes Erklärmodell als Zugang zur datengetriebenen Welt bereit und zielt darauf ab, dass sie damit ihre eigene Rolle in Interaktionen mit datengetriebenen digitales Artefakten sowie die Rolle von Daten darin wahrnehmen, verstehen und reflektieren können. Dadurch soll Datenbewusstsein zu einer selbstbestimmten, mündigen und verantwortungsvollen Handlungsfähigkeit in einer datengetriebenen Welt beitragen. Die Entwicklung und Evaluation des Konzepts orientiert sich am Design-Based Research Ansatz, wofür aus informatikdidaktischer Perspektive ein eigenes Vorgehensmodell entwickelt wurde. Das Forschungsvorhaben hat zwei übergeordnete Ziele: Erstens soll eine theoretische Konzeption von Datenbewusstsein für informatische Bildung und zweitens ein didaktischer Ansatz zur Förderung von Datenbewusstsein entwickelt werden. In drei Zyklen wird die Förderung von Datenbewusstsein im Informatikunterricht mithilfe von Unterrichtsinterventionen empirisch untersucht. Schwerpunkte liegen dabei unter anderem auf dem Verständnis der Schüler:innen von der Rolle von Daten in datengetriebenen digitalen Artefakten, der Förderung ihrer Auseinandersetzung mit solchen digitalen Artefakten im Alltag sowie dem Beitrag zur Entwicklung ihrer Handlungsfähigkeit. Die Hauptergebnisse dieser Arbeit liegen in der Konzeption von Datenbewusstsein sowie im entwickelten didaktischen Ansatz zum Lernen von Erklärmodellen im Informatikunterricht. Danach lernen Schüler:innen im Unterricht ein Erklärmodell für Datenbewusstsein und wenden es auf alltägliche Beispiele für datengetriebene digitale Artefakte an. Die empirischen Ergebnisse werden zeigen, dass Schüler:innen das Erklärmodell verstehen, sie darin eine subjektive Bedeutsamkeit für ihren Alltag erkennen und es ihre Handlungsfähigkeit in alltäglichen Situationen mit datengetriebenen digitalen Artefakten fördern kann.}}, author = {{Höper, Lukas}}, title = {{{Entwicklung und Evaluation des Konzepts Datenbewusstsein für informatische Bildung}}}, doi = {{https://doi.org/10.17619/UNIPB/1-2420}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{63856, abstract = {{Electron energy-loss spectroscopy (EELS) is an advanced analytical technique in transmission electron microscopy, as it provides insights into material characteristics, such as electronic properties or elemental composition, at the atomic scale. The precision of every EELS analysis, however, is inherently limited by noises and blur. This thesis offers a comprehensive understanding of the noise, which is particularly valuable at low dwell times necessary for beam sensitive materials and for electron-matter interactions with low frequency of occurrence, where the noise dominates the measurement. Additionally, correlations encountered in the noise of an EELS measurement are described from both a theoretical and experimental perspective. These correlations are caused by a convolution of the noisy signal with the detector point spread function. Methods for characterizing key noise parameters of typical detectors are described, allowing the noise model to be tailored to any EELS detector. Ultimately, a novel deconvolution method enabling significant sharpening and denoising of EELS measurements is introduced and demonstrated. Its efficiency is further validated on both simulation and experimental data. The described advancement offered by the proposed deconvolution method enables the extension of current electron microscope capabilities, facilitating analysis that would be unfeasible with existing deconvolution techniques.}}, author = {{Zietlow, Christian}}, publisher = {{Universitätsbibliothek Paderborn}}, title = {{{A novel Lagrangian-based method for the deconvolution of electron energy-loss spectra}}}, doi = {{10.17619/UNIPB/1-2438}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{64770, author = {{Pinaud, Matthieu}}, title = {{{Manifold of mappings and regularity properties of half-Lie groups}}}, doi = {{10.17619/UNIPB/1-2211}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{58974, abstract = {{Der frühen mathematischen Bildung wird in der Mathematikdidaktik zunehmend größere Bedeutung beigemessen, da sich frühe mathematische Fähigkeiten von Kindern als prädiktiv für ihre späteren Schulleistungen in Mathematik erwiesen haben (u. a. Claessens & Engel, 2013; Duncan et al., 2007; Jordan et al., 2010; Spencer et al., 2022). Vor diesem Hintergrund spielen alltägliche Situationen in der Kindertagesstätte eine zentrale Rolle, da sie zahlreiche Gelegenheiten bieten, die mathematische Entwicklung der Kinder zu fördern (Gasteiger et al., 2010). Kinder zeigen zu Schulbeginn jedoch bereits deutliche Unterschiede in ihrer mathematischen Kompetenz, die sich weder allein durch die Dauer des Kita-Besuchs noch durch die Intelligenz oder die familiäre Herkunft des Kindes erklären lassen (Clark et al., 2010; Crosnoe et al., 2010; Ribner et al., 2023). Dies wirft die Frage auf, warum einige Kinder das in alltäglichen Situationen entstehende mathematische Potential besser für die Entwicklung ihrer mathematischen Fähigkeiten nutzen können als andere. Ein zentraler Faktor dafür, ob aus einer Situation mit mathematischem Potential eine mathematische Lernsituation für Kinder werden kann, ist die frühpädagogische Fachkraft (van Oers, 2010). Die Fachkraft kann in der Interaktion mit dem Kind das mathematische Potenzial einer Situation aufgreifen, für das Kind transparent machen und Impulse geben, die das Kind dazu anregen, (mit der Fachkraft gemeinsam) weiterzudenken (Siraj-Blatchford et al., 2002). Dabei ist das Feedback, welches die Fachkraft dem Kind in diesen Interaktionen gibt, von großer Bedeutung für die kindliche Entwicklung. Studien zur Wirkung verschiedener Feedbackarten berichten sowohl von förderlichen als auch schädlichen Wirkungen von Feedback auf lernrelevante Faktoren wie Motivation oder Selbstwirksamkeitserwartung (u. a. Kamins & Dweck, 1999; Henderlong Corpus & Lepper, 2007). In welchem Zusammenhang das Feedback der Fachkraft in Situationen mit mathematischem Potential mit der mathematischen Entwicklung des Kindes steht, wurde bislang kaum untersucht. Die vorliegende Dissertation thematisiert die Bedeutung des Feedbacks frühpädagogischer Fachkräfte für die frühe mathematische Entwicklung von Kindern in Kindertagesstätten. In einem ersten Schritt wird der aktuelle Forschungsstand zu Häufigkeit und Wirkung verschiedener Feedbackarten auf die allgemeine und mathematische Entwicklung von Kindern umfassend analysiert. Darauf aufbauend wird in der Arbeit untersucht, wie Fachkräfte in authentischen Situationen mit mathematischem Lernpotenzial Feedback geben und welchen Einfluss dieses Feedback auf die mathematische Entwicklung der Kinder hat. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Dissertation liegt auf der Analyse von Faktoren, die das Feedbackverhalten der frühpädagogischen Fachkräfte beeinflussen. Dabei werden neben einem fachkrafttypischen Feedbackverhalten mögliche Zusammenhänge zwischen individuellen Merkmalen der Fachkräfte wie beispielsweise ihrer Einschätzungskompetenz und ihrer mathematischen Identität mit ihrem Feedbackverhalten betrachtet. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen werden zentrale Ansatzpunkte identifiziert, um Fachkräfte dabei zu unterstützen, qualitativ hochwertige Interaktionen mit Kindern zu gestalten. Zusammenfassend wird ein Modell zur Rolle des Feedbacks für die frühe mathematische Entwicklung herausgearbeitet, welches die zentralen Ergebnisse der Arbeit zusammenbringt. Auf dieser Grundlage werden theoretische und praktische Implikationen beschrieben mit dem Ziel, die mathematische Entwicklung von Kindern durch gezieltes Feedback in der Kindertagesstätte zu fördern. Die Arbeit leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Analyse der Qualität in Fachkraft-Kind-Interaktionen und zur Förderung mathematischer Kompetenzen in der frühkindlichen Bildung.}}, author = {{Aumann, Lena}}, publisher = {{Universität Osnabrück}}, title = {{{Feedback frühpädagogischer Fachkräfte in Situationen mit mathematischem Lernpotenzial}}}, doi = {{doi.org/10.48693/647}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{59232, abstract = {{Heterogeneous computing devices comprising multiple processing systems combined with a programmable logic like an FPGA have become increasingly popular. Developing and runtime managing these heterogeneous platform devices, however, still poses multiple challenges. The programming paradigms for hardware and software applications fundamentally differ, while the runtime management requires additional attention. The first steps towards unifying design flows have been taken by creating high-level synthesis tools. However, these toolsfocus on the design process and lack runtime management features. FPGA operating systems aim to close this gap by providing runtime management features and build tools. ReconOS, as an example of an FPGA operating system, allows bridging the hardware-software gap by integrating hardware-located computation units as threads into a host operating system, allowing for familiar inter-thread programming paradigms to be extended to FPGAs. This thesis presents ReconOS64, a successor and fork of ReconOS, aiming at modern 64-bit platform systems-on-chip. Besides establishing support for this platform and incorporating new system generation processes, ReconOS64 provides additional features for both development and runtime management. By providing a flexible grouping mechanism for hardware-located threads, partial reconfiguration for exchanging individual threads at runtime is simplified. Further runtime flexibility was achieved by implementing a multi-clock architecture, allowing individual groups of threads to be executed at different frequencies, which can be adapted during runtime with a low reconfiguration overhead. In addition, this thesis provides an overview of further development approaches on various systems based on ReconOS64 and ReconOS.}}, author = {{Clausing, Lennart}}, title = {{{ReconOS64 - Hardware-Software Multithreading for Heterogeneous Platform FPGAs}}}, doi = {{10.17619/UNIPB/1-2216}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{59239, abstract = {{Diese Arbeit behandelt die Modellierung und Optimierung von mit Phasenwechselmaterialien (PCM) ausgestatteten, energietechnischen Komponenten anhand zweier Fallstudien. PCM sind Materialien, deren Phasenwechseleigenschaften während des Schmelzens und Erstarrens für Heiz- und Kühlzwecke genutzt werden. Zunächst werden die theoretischen Grundlagen zu Wärmeübertragungsproblemen mit Phasenwechsel erörtert und entsprechende numerische Lösungsmethoden diskutiert. Ein Modell für Phasenwechselvorgänge wird vorgestellt, welches anhand analytischer Lösungen validiert wurde und in den Fallstudien zum Einsatz kam. Für beide Fallstudien wird der Stand der Technik erörtert und die entsprechenden Forschungsfragen werden formuliert. Die erste Fallstudie behandelt PCM-integrierte Photovoltaikmodule und die zweite Festbett-Latentwärmespeicher, welche nicht-kugelförmiger PCM-Kapseln verwenden. Für beide Systeme wurden thermische Model-le entwickelt und anhand experimenteller Daten mit guter Genauigkeit validiert. Diese Modelle wurden in Parameterstudien eingesetzt, um optimierte Systemkonfigurationen zu identifizieren. Die vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass ein PCM-Kühlkörper mit ausreichender Dicke und Wärmeleitfähigkeit den Wirkungsgrad und die Lebensdauer von Photovoltaikmodulen erheblich erhöht. Darüber hinaus verbessern PCM-Kapseln mit hoher Packungs-dichte und Oberfläche sowohl die volumenspezifische Speicherkapazität als auch die thermische Leistung von Festbett-Latentwärmespeichern.}}, author = {{Grabo, Matti}}, keywords = {{Heat transfer, PCM, numerical simulation, renewable energy, heat storage}}, title = {{{Modeling and optimization of energy system components equipped with phase change materials}}}, doi = {{10.17619/UNIPB/1-2199}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{59263, abstract = {{In dieser Arbeit betrachten wir algorithmische Lösungen für fundamentale Probleme in modernen Kommunikationsnetzen. Im ersten Teil dieser Arbeit zeigen wir, wie man ein Overlay-Netzwerk mit Grades und Durchmesser O(log n) in O(log n) Runden ausgehend von einem beliebigen, schwach verbundenen Graphen konstruiert. Wir gehen von einem synchronen Kommunikationsnetz aus, in dem Knoten Nachrichten an alle Knoten senden können, deren Adresse sie kennen, und neue Verbindungen durch das Versenden dieser Adressen hergestellt werden können. Wenn der Ausgangsgraph des Netzwerks schwach zusammenhängend ist und einen konstanten Grad hat, dann konstruiert unser Algorithmus die gewünschte Topologie mit hoher Wahrscheinlichkeit in O(log n) Runden, wobei in jeder Runde nur O(log n) Nachrichten sendet und empfängt. Da das Problem nicht schneller gelöst werden kann als durch sogenanntes Pointer Doubling für O(log n) Runden (was sogar erfordern würde, dass jeder Knoten Ω(n) Bits kommuniziert), ist unser Algorithmus asymptotisch optimal. Außerdem zeigen wir, wie unser Algorithmus zur effizienten Lösung von Graphenproblemen im HYBRID modelverwendet werden kann. Motiviert durch die Idee, dass Knoten zwei verschiedene Arten der Kommunikation besitzen, nehmen wir an, dass die Kommunikation der Kanten unbeschränkt ist, während nur polylogarithmisch viele Nachrichten über Kanten gesendet werden können, die während der Ausführung eines Algorithmus etabliert wurden. Für einen (ungerichteten) Graphen G mit beliebigem Grad zeigen wir, wie man zusammenhängende Komponenten und einen Spannwald mit hoher Wahrscheinlichkeit in O(log n) Zeitberechnen kann. Außerdem zeigen wir, wie man ein MIS mit hoher Wahrscheinlichkeit in O(log ∆ + log log n), berechnet, wobei ∆ der Grad von G ist. Im zweiten Teil der Arbeit betrachten wir das Problem der Berechnung von kompakten Routing-Tabellen und Dekompositionen mit geringem Durchmesser für einen (gewichteten) Graphen G := (V, E, ℓ), der durch k kürzeste Wege separiert werden kann. Zu dieser Klasse von Graphen gehören planare Graphen, Graphen mit beschränkter Treewidth und Graphen, die einen festen Minor Kr ausschließen. Wir präsentieren Algorithmen im CONGEST- und im neuartigen HYBRID-Kommunikationsmodell, die in allen relevanten Parametern konkurrenzfähig sind:• Für einen gegebenen Parameter ϵ > 0 berechnen wir ein Routing-Schema mit Stretch 1 + ϵ. Unser Schema berechnet Label der Größe Oe(kϵ−2) und wird in Oe(kϵ−3) Zeit im HYBRID-Modell, und Oe(kϵ−3· HD) Zeit in CONGEST. Dabei bezeichnet HD den Hopdurchmesser des Graphen.• Für einem Parameter D > 0 unterteilt unser Algorithmus zur Dekomposition den Graphen in zusammenhängende Subgraphen mit starkem Durchmesser D. Eine Kante e ∈ E der Länge ℓe hat ihre Endpunkte in zwei verschieden Subgraphen mit der Wahrscheinlichkeit O(ℓe·log(k log n)/D). Die Dekomposition kann in Oe(k) Zeit im HYBRID-Modell und O˜(kHD) Zeit in CONGEST berechnet werden. Wir stellen verteilte und parallele Implementierungen von sequenziellen Divide-and-Conquer-Algorithmen vor, bei denen wir exakte kürzeste Pfade durch approximative kürzeste Pfade ersetzen. Im Gegensatz zu exakten Pfaden können diese in der verteilten und parallelen Umgebung effizient berechnet werden. Außerdem, zeigen wir, dass es ausreicht, anstelle der expliziten Berechnung von Vertex-Separatoren, einige zufällige Pfade begrenzter Länge zu wählen und die Separatoren um diese herum zu konstruieren. Schließlich stellen wir einen SetCover-Algorithmus für das Beeping-Modell vor. Unser Algorithmus läuft in O(k3) Zeit und hat eine erwartete Approximationsgüte von O(∆3/k log2 ∆). Der Wert k ∈ [3, log ∆] ist ein Parameter, mit dem wir Laufzeit gegen Approximationsgüte eintauschen können, ähnlich wie bei dem Algorithmus von Kuhn und Wattenhofer [PODC ’03]. Dieser Algorithmus kann erweitert werden, um das DominatingSet-Problem in der D-Nachbarschaft eines Graphen mittles eines verteiltes Algorithmus effizient zu lösen.}}, author = {{Götte, Thorsten}}, publisher = {{LibreCat University}}, title = {{{Distributed Algorithms for Modern Communication Networks}}}, doi = {{10.17619/UNIPB/1-2217}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{60286, author = {{Austermeier, Laura}}, title = {{{Vorhersagemodell zum ortsaufgelösten Energieeintrag in dichtkämmenden Gleichdrall-Doppelschneckenextrudern}}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{60287, author = {{Scholle, Maximilian}}, title = {{{Die verarbeitungsinduzierte Glasfaserschädigung von Bulk Molding Compounds}}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{60469, abstract = {{Wissensmanagement ist im unternehmerischen Kontext ein etabliertes Feld der Forschung und Praxis, das auf die Verbesserung von Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit abzielt. In den Organisationen der zivilen Gefahrenabwehr hingegen gibt es erhebliche Defizite bei der Erfassung und Weitergabe von Wissen, obwohl auch hier große Abhängigkeiten vom Erfahrungswissen bestehen. Diese Arbeit analysiert am Beispiel der Feuerwehr die Gründe für diese Diskrepanz und entwickelt ein Konzept, das das Wissensmanagement im Feuerwehrwesen nachhaltig verankern soll. Eine deutschlandweite Umfrage mit 577 Einsatzkräften ergab, dass eine digitale Verwaltungsunterstützung bereits verbreitet ist, das Wissen jedoch vornehmlich per E-Mail, Chat, mündlich oder per Aushang verteilt wird. Die Teilnehmenden wünschen sich eine Lösung für das Wissensmanagement, die im Einsatz, bei Aus- und Weiterbildung sowie der Verwaltungsarbeit unterstützt. Auf der Umfrage und einer systematischen Literaturrecherche aufbauend, wurde der Handlungsbedarf identifiziert. Darauf basieren die Ableitung der Anwendungsbereiche sowie Rahmenbedingungen, welche sich in den Anforderungen an ein Wissensmanagementsystem widerspiegeln. Das Umsetzungskonzept beschreibt die Systemarchitektur der Lösung, die auf einem open-source Wiki mit passenden Erweiterungen beruht. Zentrales Element ist die Möglichkeit zum Austausch von Wissen über Organisationsgrenzen. Abgeschlossen wird die Arbeit mit der Demonstration und Evaluation der Lösung.}}, author = {{Schultz, Andreas Maximilian}}, publisher = {{LibreCat University}}, title = {{{Konzeptionierung eines digitalen Wissensmanagementsystems für die zivile Gefahrenabwehr am Beispiel der Feuerwehr}}}, doi = {{10.17619/UNIPB/1-2315}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{60589, author = {{Große-Heilmann, Rike Isabel}}, pages = {{387}}, publisher = {{Logos Verlag Berlin}}, title = {{{Entwicklung fachdidaktischen Wissens zum Einsatz digitaler Medien im Fach Physik}}}, doi = {{https://doi.org/10.30819/5943}}, volume = {{388}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{61916, abstract = {{Diese Dissertation untersucht Optimierungsverfahren für die nachhaltige Gestaltung von Energiesystemen mit Schwerpunkt auf dem Elektrizitätssektor im Kontext der Energiewende. Aufbauend auf Methoden des Operations Research werden Planungs- und Steuerungsprobleme in den Bereichen Stromverteilnetze und energiebewusste Produktionsplanung adressiert. Die Arbeit umfasst fünf Beiträge: (P1) entwickelt ein lineares Multi-Commodity-Flow-Modell für die kostenoptimale Erweiterung großskaliger Verteilnetze unter Berücksichtigung von Resilienzszenarien und analysiert den Zusammenhang zwischen Modellparametern und Rechenzeiten; (P2) und (P3) befassen sich mit der mehrzielorientierten flexible Job Shop Scheduling-Optimierung unter Echtzeit-Strompreisen, wobei (P3) zusätzlich CO2-Emissionen als Zielgröße integriert; (P4) erweitert dieses Szenario um simultane Energiebeschaffungsentscheidungen aus Netz, erneuerbaren Quellen und Speichersystemen unter Unsicherheit mittels Rolling-Horizon-Ansatz; (P5) vergleicht unterschiedliche Klassen von Many-Objective Evolutionary Algorithms (dominanz-, indikatoren- und dekompositionsbasiert) im Hinblick auf Konvergenz, Diversität und Vollständigkeit der Paretofront. Die entwickelten Modelle und Algorithmen – darunter memetische Varianten von NSGA-II, NSGA-III, θ-DEA und HypE – werden durch umfassende Rechenexperimente evaluiert. Die Ergebnisse liefern praxisrelevante Handlungsempfehlungen für Netzbetreiber, produzierende Unternehmen und politische Entscheidungsträger und leisten einen Beitrag zur effizienten, zuverlässigen und emissionsarmen Energieversorgung der Zukunft.}}, author = {{Burmeister, Sascha Christian}}, publisher = {{LibreCat University}}, title = {{{Optimization Techniques for Sustainable Energy System Design}}}, doi = {{10.17619/UNIPB/1-2403}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{60352, abstract = {{Selbstkonzepte werden als mentale Repräsentationen einer Person von sich selbst definiert und stehen aufgrund ihrer Bedeutung für den Berufserfolg von (angehenden) Lehrkräften im Fokus der Forschung zur Professionalisierung von Lehrkräften. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die de-taillierte Betrachtung der Ausprägungen akademischer Selbstkonzepte von gewerblich-techni-schen Lehramtsstudierenden im Master of Education zur Analyse der Struktur, Entwicklungsein-flüsse und Beziehungen zwischen verschiedenen Dimensionen akademischer Selbstkonzepte anhand eines sequentiellen Mixed-Methods-Designs. Dieses besteht aus einer quantitativen Studie (n=115), angelehnt an das TPACK-Modell, und einer anschließenden qualitativen Inter-viewstudie (n=18) angelehnt an das PCK-Modell. Es zeigt sich, dass akademische Selbstkonzepte angehender Lehrkräfte anhand von Professionswissensmodellen strukturierbar sind. Dies trifft sowohl auf die Strukturierung anhand des TPACK-Modells als auch anhand des PCK-Modells zu. Als Entwicklungseinflüsse zeigen sich besonders Aspekte: praktische Erfahrungen im schulischen sowie im fachwissenschaftlichen Bereich und auch die Auswirkungen sozialer und dimensionaler Vergleichsprozesse. Bei den Auswirkungen von Vergleichsprozessen fungiert jedoch die wahr-genommene Relevanz der jeweiligen Dimensionen der akademischen Selbstkonzepte als Mode-rator. Abschließend werden forschungsmethodische sowie hochschulbildungspraktische Im-plikationen der Ergebnisse diskutiert.}}, author = {{Vernholz, Mats}}, publisher = {{LibreCat University}}, title = {{{Analyse akademischer Selbstkonzepte gewerblich-technischer Lehramtsstudierender unter besonderer Beachtung soziodemographischer Heterogenität und Vergleichsprozessen als Entwicklungseinflüsse}}}, doi = {{10.17619/UNIPB/1-2266}}, year = {{2025}}, } @phdthesis{62167, abstract = {{Diese Dissertation befasst sich mit der Entwicklung eines induktiv-basierten Lokalisierungsverfahrens mittels planarer Spulen, das auf magnetischer Kopplung beruht. Grundlage ist die elektromagnetische Induktion, bei der sich die entstehende Spannung proportional zur Gegeninduktivität verhält. Das Verfahren arbeitet im physikalischen Nahfeld und im Frequenzbereich von einigen kHz bis MHz, um eine effiziente Kopplung ohne Ausbreitung elektromagnetischer Wellen zu gewährleisten. Im Vergleich zu etablierten Verfahren wie GPS oder Ultraschall zeigt die induktive Ortung Vorteile bei kurzer Reichweite, insbesondere durch hohe Genauigkeit im Zentimeterbereich und geringe Materialabhängigkeit. Zudem lässt sie sich in bestehende Technologien wie bei der drahtlosen Energieübertragung integrieren und durch Sensorfusion mit anderen Verfahren kombinieren. Zur Modellierung und Optimierung werden physikalische Eigenschaften von planaren Spulen und EM-Feldern analysiert und elektrische Ersatzschaltbilder eingesetzt. Die geometriebasierte Berechnung der Gegeninduktivität ermöglicht die Entwicklung und Bewertung geeigneter Ortungsalgorithmen. Stochastische Filterverfahren verbessern zusätzlich die Robustheit gegenüber Umgebungseinflüssen. Abschließend wird eine modulare Simulationsplattform vorgestellt, die als Grundlage für die Generierung von Trainingsdaten sowie zur Weiterentwicklung von Mess-, Ortungs- und Filtermethoden dient.}}, author = {{Lange, Sven}}, pages = {{247}}, publisher = {{Universitätsbibliothek Paderborn}}, title = {{{Analyse und Modellierung eines induktiven Ortungsprozesses unter Berücksichtigung der elektromagnetischen Wechselwirkungen planarer Spulensysteme}}}, doi = {{10.17619/UNIPB/1-2436}}, year = {{2025}}, }