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Untersuchung neuer, polarer Lipidsingale in Plankton Interaktionen

Etwa die Hälfte der weltweiten Primärproduktion erfolgt durch Phytoplankton und dessen Jäger-Beute-Interaktionen mit Zooplankton bilden die Grundlage der gesamten ozeanischen Nahrungskette. Die chemischen Signale, die diese Interaktionen vermitteln, sind bisher größtenteils unbekannt. Vor kurzem konnte die Arbeitsgruppe von Erik Selander erstmals eine Gruppe solcher chemischer Signale identifizieren, die Copepodamide. Copepodamide spielen eine entscheidende Rolle in der Interaktion von Ruderfußkebsen (Copepoda) als marine, zooplanktonische Räuber mit verschiedenen Phytoplanktonspezies, wie der Gattung Alexandrium, welche an der Entstehung der schädlichen Algenblüte beteiligt ist. Die vollständige Funktion von Copepodamiden und deren Wahrnehmung durch Phytoplankton ist jedoch noch weitestgehend unbekannt. Das geplante Forschungsprojekt konzentriert sich auf zwei Hauptziele. Das erste Ziel ist die Identifizierung weiterer, neuer Copepodamide und die Untersuchung spezifischer Copepodamidmuster in verschieden Copepodspezies. Für diesen Zweck ist die Anwendung eines breiten Spektrums chemischer Separations- und Detektionstechniken geplant. Das gastgebende Institut besitzt dazu eine einmalige Kombination aus Ausrüstung, Ausstattung und Wissen um dieses Projekt zu unterstützen und ermöglicht ein tiefgreifendes Training in chemischer Ökologie und NMR-Techniken. Das zweite Ziel ist die Identifikation von Copepodamid-Rezeptorproteinen in den Phytoplanktonspezies Alexandrium tamarense und Skeletonema marioni. Dazu soll zum einen in Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Julia Kubanek (Georgia Tech, Atlanta, USA) eine Kombination aus zell-basierten Assays und Elektrophysiologie angewendet werden. Um diese Methoden zu erlernen, ist ein Besuch der Arbeitsgruppe von Julia Kubanek vorgesehen. Des Weiteren sollen Phagen-Display und Protein-Affinitäts-Chromatografie angewendet werden, um die Copepodamid-Rezeptorproteine sowie deren genomische Sequenz zu identifizieren.Die Jäger-Beute-Interaktionen zwischen Zooplankton und Phytoplankton sind von entscheidender Bedeutung für das ökologische Gleichgewicht der Ozeane. Vornehmlich werden diese Interaktionen durch chemische Signale reguliert. Die Identifizierung dieser Signale sowie der entsprechenden Rezeptoren liefert einen entscheidenden Beitrag zum Verständnis planktonischer Interaktionen. Zudem hat das geplante Forschungsprojekt das Potential als ein Meilenstein bei der Entschlüsselung der einflussreichen, bisher jedoch unbekannter, chemischer Sprache der Ozeane zu dienen.

Handlungsempfehlungen für eine überzeugende Umweltberichterstattung: Nutzbarmachung von Erkenntnissen der Wahrnehmungspsychologie

a) Ausgangslage: Wie Menschen Informationen wahrnehmen und bewerten, wird maßgeblich von der Art der Präsentation, vom Kontext und den verwendeten Argumentationsmustern beeinflusst. Auch persönliche Einstellungen und das kognitive Schema der Rezipient/-innen spielen eine Rolle. Die Kapazitäten neue Informationen aufzunehmen, zu verarbeiten und zu bewerten sind dabei begrenzt. Für die Umweltberichterstattung stellt sich daher die Frage: Was ist entscheidend, damit Botschaften wahrgenommen und verstanden werden. Zielsetzung: Erkenntnisse der Kognitionspsychologie und Entscheidungstheorie haben bereits Eingang in eine Vielzahl von Wirtschafts- und Politikbereichen gefunden und sollen mit diesem Vorhaben für die Umweltberichterstattung nutzbar gemacht werden. Ziel ist es, Handlungsempfehlungen zu erarbeiten, damit umweltpolitischen Botschaften in Zukunft noch besser wahrgenommen und verstanden werden. Herangehensweise: Um der Forschungsfrage nachzugehen, soll im Vorhaben untersucht werden, inwieweit Erkenntnisse aus der Kognitionspsychologie und Entscheidungstheorie, etwa zur Sprache und visuellen Wahrnehmung, für die Umweltberichterstattung genutzt werden können. Dabei sollen unter anderem Überstrahlungseffekte (Halo-Effekt), assoziative Aktivierungen, Anker-Effekte und Verlustaversion berücksichtigt werden. b) Arbeitspakete und Output: 1) Spezifische Auswertung von Erkenntnissen aus der Wahrnehmungspsychologie, Kognitionspsychologie und Entscheidungstheorie für die Umweltberichterstattung 2) Analyse der bestehenden Umweltberichterstattung und Differenzierung (nach verschiedenen Zielgruppen und Produkten); 3) Entwicklung von allgemeinen Handlungsempfehlungen 4) Durchführung von Workshops und Reallaboren zur Kommunikation der Ergebnisse an andere Fachgebiete im UBA 5) Umsetzung der Ergebnisse für ausgewählte Beispiele (best practice). Produkte: Differenzierte Handlungsempfehlungen für die Umweltberichterstattung Umsetzung der Empfehlungen für ausgewählte Beispiele.

Paralinguistische Hinweise in Vokalisationen von Breitmaulnashörnern und deren Bedeutung für das Paarungsverhalten

Eine zentrale Fragestellung zur Untersuchung von Sexualverhalten ist, welche Rolle paralinguistische Hinweise (=nicht-verbale Merkmale der Stimme) bei der Koordinierung von Sexualverhalten und Partnerwahl spielen. Paralinguistische Hinweise stehen in Beziehung zu physischen Merkmalen des Senders (=indexikale Hinweise) und zu seinem emotionalen Zustand (=prosodische Hinweise) und werden durch Sexualhormone beeinflusst. So dass paralinguistische Hinweise möglicherweise dazu dienen, die Qualität des Paarungspartners, die Qualität der Beziehung zwischen Paarungspartnern wie auch den Hormonstatus dem andersgeschlechtlichen Partner zu signalisieren. Obwohl Studien Evidenzen für entweder indexikale oder prosodische Hinweise oder einen Effekt der Sexualhormone auf die akustischen Parameter der Stimme gefunden haben, ist das Zusammenspiel von indexikalen und prosodischen Hinweisen sowie deren Beziehung zu Sexualhormonen nicht geklärt. Weiterhin ist nicht geklärt, in welchem Maße das vokale Paarungsverhalten durch die Sozialität der Art (gruppen- oder dispers lebend) und ihre Paarungsstrategie (keine Paarungszeit/Paarungszeit) geformt wird. Dabei sollten paralinguistische Hinweise eine besondere Rolle bei Großsäugern ohne Paarungszeit spielen, bei denen Männchen und Weibchen über lange Strecken getrennt leben und Weibchen nur eine geringe Anzahl an Nachkommen gebären. Speziell bei diesen Arten ist das Finden eines hoch-qualitativen Paarungspartners zum richtigen Zeitpunkt ein entscheidendes Kriterium für das Überleben dieser Art. Deswegen wird in diesem Forschungsprojekt sowohl die Funktion als auch das Zusammenspiel von indexikalen und prosodischen Hinweisen sowie der Einfluss von Sexualhormonen auf akustische Parameter der Stimme an einem Großsäuger mit disperser Lebensweise aber ohne strikte Paarungszeit, das Südliche Breitmaulnashorn, untersucht. Da es bisher für Nashörner keine Daten zur Bedeutung indexikaler Hinweise als Indikator für die Qualität des Paarungspartners gibt sowie weder zu prosodischen Hinweisen noch zum Effekt von Sexualhormonen auf die akustische Struktur von Nashornvokalisationen, besteht das Gesamtprojekt aus 4 Teilprojekten. Diese untersuchen am Südlichen Breitmaulnashorns ob (1) indexikale Hinweise die Qualität des Paarungspartners signalisieren, (2) prosodische Hinweise die emotionale Qualität der Interaktion signalisieren, (3) Sexualhormone einen Einfluss auf die akustischen Parameter der Stimme haben und (4) ob Artgenossen die Fertilität eines Weibchens sowie die Qualität des männlichen Paarungspartners basierend auf deren Rufen erkennen können. Durch eine kombinierte Interpretation der Ergebnisse der vier Teilprojekte, wird ein tieferer Einblick in das Zusammenspiel und die Funktion von paralinguistischen Hinweisen auf das Paarungsverhalten von Säugetieren ermöglicht.

Bestimmung von Geruchswahrnehmungsschwellen für Innenraumluftschadstoffe

Der Ausschuss für Innenraumrichtwerte (AIR) hat in 2013 ein erstes Konzept zur gesundheitlich-hygienischen Beurteilung von Geruchsstoffen mittels Geruchsleitwerten (GLW) veröffentlicht. Das GLW-Konzept befand sich bis Dezember 2015 in der Erprobung. Nach Ablauf der Erprobungsphase wurden die eingegangenen Stellungnahmen ausgewertet und der AIR bereitet derzeit eine entsprechende Überarbeitung des Bewertungsschemas vor. Dennoch da nur wenige geeignete Geruchswahrnehmungsschwellen vorliegen, ist die Ableitung von GLWs bisher nur für wenige Stoffe möglich. Ziel dieses Vorhabens ist die Messung geeigneter Geruchswahrnehmungsschwellen für weitere Schadstoffe. Es sollten Geruchswahrnehmungsschwellen für ca. 20 ausgewählte Innenraumluftschadstoffe gemessen werden. Die Bestimmung erfolgt gemäß VDI-Richtlinie DIN EN 13725 in Kombination mit der VDI 3882 Blatt 1 und der VDI 3940 Blatt 4.

Fußgänger-Assistenzsysteme für ältere Nutzer im Straßenverkehr - FANS -

Das Ziel des Projekts FANS ist die Entwicklung und Evaluation eines Fußgänger-Assistenzsystems zur Vermeidung von Unfällen und zur Verbesserung der Mobilität älterer Menschen im Straßenverkehr unter Berücksichtigung der speziellen Erfordernisse der Nutzer sowie der Umwelt. Die Diskrepanz zwischen der Gefährdung und Assistenzbedürftigkeit speziell älterer Fußgänger und dem aktuell kaum vorhandenen Angebot an automatisierter Unterstützung begründet den Bedarf an Begleit- und Führungssystemen im Straßenverkehr. Im Jahr 2012 war die Hälfte aller Fußgänger, die Opfer eines Verkehrsunfalls wurden über 65 Jahre alt. Die häufigste Ursache für Unfälle älterer Fußgängern ist das Überschreiten der Fahrbahn ohne auf den Fahrzeugverkehr zu achten. Ein Assistenzsystem, welches ältere Menschen in solchen kritischen Verkehrssituationen unterstützt, indem es ihre Aufmerksamkeit auf die Straße und den Verkehr lenkt, hat demnach das Potential (tödliche) Unfälle zu verhüten. Während im Automobilbereich in den letzten Jahren eine stetige Entwicklung und Weiterentwicklung von Assistenzsystemen zu verzeichnen ist, gibt es für Fußgänger bislang kein geeignetes technisches Hilfsmittel, welches sie bei der Bewältigung des Straßenverkehrs unterstützt. Das Projekt FANS verfolgt als Lösungsansatz für die beschriebene Problematik einen interdisziplinären anwendungsorientierten Grundlagenforschungsansatz. Unter Berücksichtigung der kognitiven, physiologischen, Human Factors und verkehrsplanerischen Erfordernisse, soll am Beispiel eines Rollators ein Fußgänger-Assistenzsystem entwickelt werden. Das System soll mithilfe eines Mensch-zentrierten Sensor-Netzwerks, eines intelligenten Warnkonzepts sowie der Nutzung taktilen Feedbacks ältere Nutzer bei der Bewältigung der Anforderungen des Straßenverkehrs assistieren. Das Assistenzsystem soll in der Lage sein, sowohl potentiell gefährliche Situationen wie Straßen und Verkehrsaufkommen zu detektieren. Mithilfe multimodaler Information mit einem speziellen Fokus auf taktiler Information soll der Fußgänger auf die jeweilige Situation bzw. Gefahr aufmerksam gemacht werden. Um zu gewährleisten, dass die älteren Nutzer die Information verstehen und sinnvoll umsetzen können, soll ein Warnkonzept entwickelt werden, welches sowohl den Besonderheiten der Nutzergruppe als auch denen der Umgebung Rechnung trägt. Als Grundlage dafür dienen unter anderem physiologische Untersuchungen der Einbußen älterer Fußgänger in Bezug auf Wahrnehmung, Bewegungsinitiierung und Bewegungsausführung. Mithilfe der Nutzung eines solchen Fußgänger-Assistenzystems soll die subjektive und objektive Sicherheit älterer Fußgänger erhöht werden, indem die Zahl der Vorfälle und Unfälle reduziert wird und das Vertrauen der älteren Fußgänger in die Bewältigbarkeit des Verkehres gesteigert wird. Dadurch soll es älteren Menschen ermöglicht werden, angstfreier und unfallfreier am Straßenverkehr und damit am gesellschaftlichen Alltagsleben teilzunehmen.

Die lernende Lernfabrik - eine intelligente Lehr-Lern-Umgebung zur Energie- und Ressourceneffizienz - ILehLe, Teilvorhaben: Adaptives Lehr-Leitsystem mit multisensorischem Feedback

Die lernende Lernfabrik - eine intelligente Lehr-Lern-Umgebung zur Energie- und Ressourceneffizienz - ILehLe, Teilvorhaben: Anforderungsanalyse und industrielle Anwendung der lernenden Lernfabrik im Volkswagen Konzern

KMU-innovativ: Entwicklung eines ganzheitlichen 48 V Elektronikkonzepts für Elektroleichtfahrzeuge - GENERIC48V, Teilvorhaben: Entwicklung und Integration eines Hauptsteuergeräts auf Basis 48V

Teilvorhaben: Definition der Alarmgüte und entscheidungsunterstützenden Faktoren, Teilvorhaben: Verbesserung der Arbeitsbedingungen in der Pflege durch Reduktion vermeidbarer Alarme

1. Vorhabenziel: Mit der zunehmenden Entwicklung der Biosensorik und damit verbundener Überwachungsmöglichkeiten steigt die Häufigkeit akustischer und optischer Alarme auf der Intensivstation. Lärmbelastung und häufige Unterbrechungen klinischer Primärprozesse stellen eine zu großen Teilen vermeidbare Arbeitsmehrbelastung dar und führen zu erheblichem schwer zu kompensierendem kognitivem Stress, sowie mittelfristig zu einer für die Patienten gefährlichen Desensibilisierung professionell Pflegender für Alarme ('Alarm fatigue'). Die enorme psychische Belastung bei Patientenzwischenfällen ('second victim' Effekt) ist weiterer Faktor in diesem Kontext. Das Projekt zielt auf die Entwicklung methodischer und technischer Konzepte, um die Arbeits- wie auch die kognitive Belastung klinischen Pflegepersonals durch Alarme messbar und nachhaltig zu verringern. Hierzu werden folgende Arbeitspakete zeitlich überlappend bearbeitet: 1. 'Alarm Datawarehouse' - Erstellung einer Komponente, welche laufend Alarmdaten in einem repository sammelt. Wesentliche Informationen der Alarme müssen erhalten bleiben. 2. Alarmsystemgüte - Prä- & postinterventionelle Bestimmung der Güte der Alarmsysteme in mehreren Kliniken 3. Mitarbeiterbelastung - Prä- & postinterventionelle Bestimmung der Mitarbeiterbelastung durch Alarme 4. Entscheidungsunterstützung - Exemplarische Implementierung, Installation und Evaluation entscheidungsunterstützender Funktionen zur Alarmreduktion 5. Alarmreduktion-Methodologie - Entwicklung einer Methodologie zur Reduktion vermeidbarer Monitoralarme basierend auf aktuellen Daten zur Alarmgüte 6. Alternative Alarmdistribution, -signalisierung & -eskalation - Entwicklung und Test alternativer Verfahren zur Distribution und Signalisierung von Alarmen unter Ansprechen multimodaler nicht-akustischer Sinneskanäle und unter Berücksichtigung unterschiedlicher Aufmerksamkeitsstufen. Parallel erfolgt die Dissemination der Arbeitsergebnisse in Fachgremien und Konferenzen.

Teilvorhaben: Definition der Alarmgüte und entscheidungsunterstützenden Faktoren, Teilvorhaben: Alarm Datawarehouse und Entscheidungsunterstützung

Mit der zunehmenden Entwicklung der Biosensorik und damit verbundener Überwachungsmöglichkeiten steigt die Häufigkeit akustischer und optischer Alarme auf der Intensivstation. Lärmbelastung und häufige Unterbrechungen klinischer Primärprozesse stellen eine zu großen Teilen vermeidbare Arbeitsmehrbelastung dar und führen zu erheblichem schwer zu kompensierendem kognitivem Stress, sowie mittelfristig zu einer für die Patienten gefährlichen Desensibilisierung professionell Pflegender für Alarme ('Alarm fatigue'). Die enorme psychische Belastung bei Patientenzwischenfällen ('second victim' Effekt) ist weiterer Faktor in diesem Kontext. Das Projekt zielt auf die Entwicklung methodischer und technischer Konzepte, um die Arbeits- wie auch die kognitive Belastung klinischen Pflegepersonals durch Alarme messbar und nachhaltig zu verringern. Hierzu werden folgende Arbeitspakete zeitlich überlappend bearbeitet: 1. 'Alarm Datawarehouse' - Erstellung einer Komponente, welche laufend Alarmdaten in einem repository sammelt. Wesentliche Informationen der Alarme müssen erhalten bleiben. 2. Alarmsystemgüte - Prä- & postinterventionelle Bestimmung der Güte der Alarmsysteme in mehreren Kliniken 3. Mitarbeiterbelastung - Prä- & postinterventionelle Bestimmung der Mitarbeiterbelastung durch Alarme 4. Entscheidungsunterstützung - Exemplarische Implementierung, Installation und Evaluation entscheidungsunterstützender Funktionen zur Alarmreduktion 5. Alarmreduktion-Methodologie - Entwicklung einer Methodologie zur Reduktion vermeidbarer Monitoralarme basierend auf aktuellen Daten zur Alarmgüte 6. Alternative Alarmdistribution, -signalisierung & -eskalation - Entwicklung und Test alternativer Verfahren zur Distribution und Signalisierung von Alarmen unter Ansprechen multimodaler nicht-akustischer Sinneskanäle und unter Berücksichtigung unterschiedlicher Aufmerksamkeitsstufen. Parallel erfolgt die Dissemination der Arbeitsergebnisse in Fachgremien und Konferenzen.

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