Universität Stuttgart
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Item Open Access Optimierung eines Portfolios mit hydro-thermischem Kraftwerkspark im börslichen Strom- und Gasterminmarkt(2003) Bagemihl, Joachim; Voß, Alfred (Prof.-Dr.)Terminbörsen für Strom und Gas sind von grundlegender Bedeutung für die Planungsprozesse der durch das Unbundling geschaffenen Unternehmenszweige Erzeugung und Handel. Für die Kraftwerkseinsatzplanung bedeutet dies, daß nicht mehr primär die langfristige Lastprognose, sondern in zunehmendem Maße die Terminpreise der Futureskontrakte den Kraftwerkseinsatz bestimmen. Dem Stromhandel müssen zur Bewertung der Börsenprodukte hingegen die Kosten der Erzeugung im konzerneigenen Kraftwerkspark bekannt sein. Da sich aber beide Akteure wechselseitig beeinflussen, muss der Kraftwerkseinsatz gemeinsam mit dem Stromhandel ko-ordiniert werden, um zu einem gesamtwirtschaftlichen Optimum im Konzern zu gelangen. Die vorgestellte Methode zur Optimierung eines Portfolios mit hydro-thermischem Kraftwerksparks erlaubt dem Konzern die Identifizierung eines optimalen Geschäftsportfolios, in dem mit Ausnahme nicht ausgelasteter Kraftwerkskapazitäten keine offenen Positionen zu-gelassen werden. Ausgehend von einem hydro-thermischen Kraftwerkspark mit Jahresspei-cherkapazitäten für Wasser und Gas kann unter Berücksichtigung von Restriktionen, wie begrenzten Gas-/Strom-Durchleitungskapazitäten und Limits auf Handelsmengen, bei signifi-kanten Änderungen der Terminpreise die jeweils gewinnoptimale Veränderung im Portfolio identifiziert werden. Aufgrund der vielfältigen Freiheitsgrade, die ein solches hydro-thermi-sches System aufweist, ist es auf Basis des vorgestellten Verfahrens möglich, allein durch die Marktpreisbewegungen der unterschiedlichen börslich gehandelten Produkte im täglichen Handelsgeschäft, zusätzliche Margen zu erwirtschaften. Die langen Planungshorizonte, vorgegeben durch die Laufzeiten der Produkte an Termin-börsen (EEX bis 18 Monate), bedingen bei der Optimierung hohe Rechenzeiten und erfordern daher oft problemangepaßte Algorithmen wie etwa die Langrange Relaxation. Durch das Auf-treten neuer Handelsprodukte und die häufige Veränderung der Vertragsformen kann mit die-sen Algorithmen nur schwer entsprechend flexibel reagiert werden, da die Anpassung meist mit hohem Aufwand verbunden ist. Das Standardverfahren der Gemischt-Ganzzahlig-Linearen Programmierung (GGLP) bietet hier entscheidende Vorteile, da der dabei verwendete Lösungs-algorithmus Branch & Bound unabhängig von der Problemstellung angewendet werden kann. Die vorgestellte Methode basiert auf einem Dekompositionsansatz im Zeitbereich, so daß die für schnelle Reaktionszeiten nötigen Rechenzeiten von wenigen Minuten erreicht werden kön-nen. Das System zur Optimierung des Portfolios wurde mit dem Energiemanagementsystem MESAP/PROFAKO realisiert.Item Open Access Low temperature sintering additives for silicon nitride(2003) Matovic, Branko; Aldinger, Fritz (Prof. Dr.)Pressureless sintering of Si3N4 with two new additives based on the Li2O-Y2O3 system (LiYO2) and on the Li2O-Al2O3-SiO2 system (LiAlSiO4) were investigated in this study. Experiments were conducted in the areas of powder processing, sintering optimization, phase transformation characterization and microstructural development. Sintered materials were characterized by fracture toughness and thermal diffusivity measurements. The experimental results are summarized in the following: Using three different mechanical mixing processes (attrition milling, ball milling and vibratory milling) for the introduction of additives (LiYO2) into Si3N4 powders, the best results are obtained for attrition milling. This method yields a good dispersion of the additive powder in fine unagglomerated Si3N4 without contamination. It also yields good sintering characteristics. For the LiYO2 system, the densification depends largely on the content of sintering additive. A larger amount of additive means a higher volume of liquid phase, which is favorable for efficient particle rearrangement resulting in higher values of density rate. In case of the LiAlSiO4 additive, it is found that the densification is less dependent on the additive content. The overall sintering kinetics at the low temperatures is less retarded when using the LiYO2 additive in comparison to the LiAlSiO4 additive, resulting in higher densities obtained at lower temperatures and shorter annealing times. With prolonged heating time, the differences in the degree of densification become smaller. The kinetics of phase transformation in the both systems are found to be of first order. In the LiYO2 system, the transformation rate constant increases with increasing additive content. While the opposite behavior is noticed in case of the LiAlSiO4 additive, i.e. the rate constant decreases with higher additive content. The phase transformation is always completed at a later stage than the densification. The lag between the two phenomena in the sintering process is more pronounced with the Li2O-Al2O3-SiO2 additive system. The alpha to beta Si3N4 transformation is accompanied by grain growth. Upon prolongation of the annealing time the grain size and the morphology of the growing beta-Si3N4 particles are significantly changed from equiaxed to elongated. The grain growth becomes anisotropic, leading to rod-like betaƒ{Si3N4 crystals. The growth rate is higher in the LiYO2 system than in the LiAlSiO4 system. At 1600„aC, the microstructure of Si3N4 ceramics sintered with both the additives is characterized by a homogeneous distribution of elongated beta Si3N4 grains and glassy phase located in thin layers at grain boundaries and at triple points. The maximum values obtained for fracture toughness are 6.8 and 6.2 for the materials sintered with LiYO2 and LiAlSiO4 additives, respectively, at 1600„aC for 8 h. The higher value of fracture toughness in the LiYO2 system is attributed to its microstructure with a higher aspect ratio of the elongated beta-Si3N4 grains. Thermal conductivity of the material sintered with the LiYO2 additive is higher in comparison to that sintered with LiAlSiO4 additive. In the LiAlSiO4 system, partial dissolution of Al3+ in the beta-Si3N4 grains results in increasing phonon scattering and hence decreases the thermal conductivity.Item Open Access Das Ich in der autobiographischen Prosa von Marie Luise Kaschnitz(2003) Huber-Sauter, Petra; Thomé, Horst (Prof. Dr.)Ich sage "ich". Sage ich wirklich "ich", wenn ich "ich" sage? Sprechen vielleicht andere Ichs aus mir? Verstecke ich mein Ich in anderen Pronomina? Meine ich mich selbst, wenn ich "du", "ihr" oder "wir" sage? Inwieweit ist mein Ich beteiligt, wenn ich mich in objektiven Formen ausspreche wie "er", "sie", "es"? Dient das unpersönliche "man" dazu, Ich-Aussagen implizit anzubringen? Wie also sage ich "ich"? Diesen Fragen wird in der Dissertation über das Ich in der "Autobiographischen Prosa" bei Marie Luise Kaschnitz, die sich selbstkritisch als "Ichsagerin" und "ewige Autobiographin" bezeichnet hat, nachgegangen. Kaschnitz möchte zum Ausdruck bringen, dass ihr Gesamtwerk - das Lyrik, Romane, Biographien, Essays, Hörspiele umfasst - autobiographisch geprägt ist. Vor allem gilt das für ihre Autobiographische Prosa. Sie hat sie selbst so bezeichnet, um den autobiographischen Charakter besonders zum Ausdruck zu bringen. Dieser Teil ihres Gesamtwerkes besteht aus sieben, sehr unterschiedlichen Werken, die in ihre spätere Schaffensperiode fallen. Sie war schon älter als fünfzig Jahre und konnte daher auf mehrere Jahrzehnte ihres Lebens zurückblicken. Jedes dieser Werke lässt sich als eine eigene Autobiographie betrachten, allerdings nicht in der Form kontinuierlicher Lebensbeschreibungen, sondern in gebrochenen, fragmentarischen Darstellungen, deren Ende offen bleibt, wie es dem fragmentarischen Charakter von Erinnerungen entspricht. Allein die Werke der Autobiographischen Prosa weisen die Autorin als bedeutende Autobiographin des 20. Jahrhunderts aus, die von sich selbst sagt: "Ich bin so alt wie das Jahrhundert." Bei ihrem autobiographischen Schreiben handelt es sich um ein komplexes Geschehen, in das die Autorin und das von ihr gestaltete autobiographische Ich involviert ist und die Positionen immer wieder wechselt. Daraus resultiert die Unsicherheit des Ich. Die Ich-Gestaltung bei Marie Luise Kaschnitz bildet mit einer Fülle von Varianten und Variablen die Zentralstruktur der Autobiographischen Prosa und spiegelt damit menschliches Leben schlechthin. Es wird die Auseinandersetzung des Ich mit sich selbst, den Mitmenschen und der Welt, in der sie alle leben, dargestellt. Da in den autobiographischen Werken authentische Erlebnisse und Erfahrungen der Autorin verarbeitet sind, liegt es nahe, sie mit dem autobiographischen Ich gleichzusetzen. Doch sie stellt sich dieses Ich gegenüber als ein Ich, über das sie schreibt wie über ein Objekt. Die Grundstruktur autobiographischen Schreibens, die Identität von Subjekt und Objekt, kommt bei ihr besonders deutlich zum Ausdruck. Gerade ihre Werke werfen die Frage auf: Kann man das so einfach sagen, dass Subjekt und Objekt in der Autobiographie identisch sind? Marie Luise Kaschnitz vermittelt Einblicke in den vielschichtigen Prozess, die sich in einem unbegrenzten Artikulationsraum zwischen Subjekt und Objekt, zwischen Autorin und autobiographischem Ich abspielen. Die Vergangenheit wird durch das Erinnern in die Gegenwart transponiert, verarbeitet und auf Zukunft hin ausgerichtet. In diesem Artikulationsraum bewegt sich das autobiographische Ich mit einer Fülle von Präsentationsmöglichkeiten und dokumentiert so den autobiographischen Charakter der Werke. Die Subjekt-Objekt-Beziehung führt zu komplizierten und komplexen Konstellationen, die mit einer reichen Palette literarischer Mittel ausgeführt sind. Die Erfahrung von Wirklichkeit aus persönlicher Sicht führt zu einer eigenen Form von Realitätsdarstellung. Trotzdem sind es keine Abbilder von Realität, sondern diese Schilderungen erhalten durch sprachliche und inhaltliche Bezüge eine Vertiefung hin zum Transrealen, ohne den Realitätscharakter zu verlieren. Dem Leser wird ein mehrdimensionaler Blick auf und in die Wirklichkeit gegeben. Diese Art der Wirklichkeitsdarstellung zieht sich durch alle Werke der Autobiographischen Prosa. Diese Konzentration auf Wesentliches wird erreicht mit dem Mittel der Phantasie, dem die Autorin einen hohen Stellenwert einräumt. Immer wieder andere Wirklichkeitsebenen werden durch Phantasie erschlossen und ihr Bedeutungshorizont vertieft und geweitet. Die erweiterte, offene Betrachtung von Realität verleiht dieser einen eigenen Wert und eine eigene Bedeutung, in die das Ich einbezogen ist und ihr zugleich gegenübersteht. In den Schilderungen selbst wird immer neu die Frage nach Veränderung, Verwandlung und Wandlung gestellt und die offene Zukunft angesprochen, für die der Mensch Verantwortung trägt.Item Open Access Einfluss paramagnetischer Defekte auf Transport und Rekombination in mikrokristallinem Silizium(2003) Bronner, Wolfgang; Mehring, Michael (Prof. Dr. rer. nat.)Dünne Halbleiterschichten haben ein großes technologisches Potential. TFT-Flachbildschirme oder Dünnschichtsolarzellen sind bereits etablierte Produkte auf dem Markt. Zu den aussichtsreichen Materialsystemen für derartige Anwendungen gehört mikrokristallines Silizium. Die Struktur von mikrokristallinem Silizium im Übergangsbereich vom amorphen zum einkristallinen Silizium ergibt fundamentale grundlagenphysikalische Fragestellungen. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Untersuchung von mikrokristallinem Silizium. Ergänzend werden Untersuchungen an polymorphen Siliziumdünnfilmen vorgestellt. Ein breites Spektrum an experimentellen Methoden ermöglicht den Zugang zu vielseitigen Fragestellungen. Dabei handelt es sich um die konventionelle Elektronenspinresonanz (ESR) im Hochfeld, elektrisch detektierte ESR und um elektrooptische Experimente, wie das Experiment der modulierten Photoströme, die konstante Photostrommethode, die Methode des stationären Ladungsträgergitters und stationäre Photostrommessungen bei tiefen Temperaturen. Wie in dieser Arbeit anhand einer Computersimulation gezeigt wird, unterliegen die Ladungsträgerelektronen im mikrokristallinen Silizium einem Spinaustauschprozess. Bei tiefen Temperaturen erfolgt der Photostromtransport durch Energy-Loss Hopping auf Bandausläuferzuständen. Mit Hilfe der elektrisch detektierten ESR konnten Transport- und Rekombinationspfade in den Materialsystemen aufgeklärt werden. Das paramagnetischen Defekten dabei eine bedeutende Rolle zukommt, werden durch die Messungen an einer elektronenbestrahlten mikrokristallinen Probe untermauert.Item Open Access Leitbild Reduktion : Beiträge zum Kirchenbau in Deutschland von 1945 bis 1950(2003) Pantle, Ulrich; Durth, Werner (Prof. Dr.-Ing.)In sprachlichen Beiträgen zur Architektur des 20. Jahrhunderts tauchen immer wieder Formulierungen auf, in denen ein "bescheidenes Haus" oder eine "einfache Architektur" gefordert werden. Reduktion bildet eine Kategorie der Moderne, und es stellt sich die Frage, ob Reduktion nicht sogar ein Schlüssel für das Verständnis der Architektur in der Moderne ist. Eine Antwort auf diese Frage zielt in der vorliegenden Arbeit darauf, dass sich am Leitbild der Reduktion die Spaltung zwischen einer dominanten Rationalität, einem aufklärerischen Geist, einer wachsenden Bedeutung von Technik und den Naturwissenschaften als einem Kennzeichen der Moderne, und einem zunehmend verdrängten und dann doch wieder kompensierten Bedürfnis nach dem "Geistigen" festmacht. Das Streben nach Reduktion in der modernen Architektur könnte daher so etwas wie eine Versöhnungsgeste sein. Mittels Reduktion sollen dialektische Spannungen in der Moderne, soll das menschliche Vermögen der Aufklärung und Rationalität mit dem menschlichen Bedürfnis nach Religiosität und Spiritualität überbrückt werden. Um den Umfang der Arbeit nicht zu sprengen, wird exemplarisch die Bauaufgabe des Kirchenbaus in einer kurzen Phase der Nachkriegszeit in Deutschland betrachtet, da sich hier unterschiedliche Dimensionen des formulierten Anspruchs aufzeigen lassen. Der Kirchenbau wurde vor allem deshalb gewählt, weil die Kirchen und die Kirchenbauten in dieser Phase als Leitinstitutionen bzw. Leitbauten für ein sich konstituierendes Deutschland wirksam waren. Denn Reduktion stand weniger in Relation zur materiellen und ökonomischen Not. Noch stärker wurde nämlich eine geistige Not beklagt, aus der sich weitere Dimensionen der Reduktion betrachten lassen. Insbesondere sind die ethischen und ästhetischen Dimensionen interessant, da, wie auch in den Jahrzehnten zuvor, eine asymmetrische Verlagerung der Argumentation zugunsten ethischer Erklärungen zu attestieren ist. Waren es Anfang des 20. Jahrhunderts allerdings starke soziale Motivationen und Intentionen, für die Reduktion ins Feld geführt wurde, gab es durch die Nähe zu religiösen Inhalten und einer Dominanz der Kirche für eine kurze Phase nach dem Krieg eine moralische Argumentationslinie, mit der die jeweilige architektonische Arbeit untermauert wurde. Daraus läßt sich Reduktion für diese Zeitspanne als Reaktion und Legitimation verstehen. Durch die moralische Dimension der Reduktion, - die Katharsis, Reinigung, Demut und Bescheidenheit - konnte die Situation überwunden werden und zugleich wurde damit eine Antwort auf Schuldfragen gegeben. Diese Erklärungsmuster waren die naheliegende und einzige Chance, um überhaupt aus der geistigen Misere herauszukommen und eine Berechtigung zu schaffen, mit der ein Neubeginn möglich werden konnte. Obendrein konnte es als Reaktion auf Pathos und Verlogenheit des Nationalsozialismus interpretiert werden. Diese originär religiöse Legitimationsebene für einen geistigen Neuanfang wurde auch von Architekten übernommen und auf die Architektur übertragen. Reduktion legitimierte den Einsatz von Architektur, ohne vertiefend eine retrospektive Verantwortung der Architekten zu thematisieren, die stattdessen mit einer prospektiven Verantwortung überblendet wurde. In diese Sichtweise fügte sich mit den Werten der Reduktion (Einfachheit, Nüchternheit, Sachlichkeit, ...) ein umfassendes Leitbild für die Menschen und die Umweltgestaltung, das eine adäquate Perspektive bieten konnte. In dieser kurzen Zeitspanne, die sich auf den Zeitraum von 1945 bis ungefähr 1950 zuweisen läßt, ergab sich folglich eine allgemeingültige Frage: Wie lassen sich in einer Phase der Neuorientierung die formulierten Werte in eine architektonische Praxis überführen? Von daher versteht sich diese Arbeit neben ihrem architekturhistorischen Schwerpunkt auch als der Versuch, einer grundsätzlichen architekturtheoretischen Fragestellung nachzugehen. Mit der spezifischen Betrachtung des Kirchenbaus verbindet sich eine architekturhistorische Einordnung der Beiträge für die Entwicklungen im Kirchenbau des 20. Jahrhunderts. Denn die aufgeführten Beiträge gaben Impulse für zwei wesentliche Aspekte der jüngeren Kirchenbaugeschichte, die in dieser Form bislang kaum Beachtung fanden und damit eine historische Lücke füllen. Zum einen fügen sich die Beiträge in die liturgischen Erneuerungsansätze beider Konfessionen in der Moderne ein und eröffnen dadurch eine etwas andersartige Sichtweise auf die Entwicklungen im Kirchenbauten in den nachfolgenden Dekaden. Zum anderen geben sie Antworten auf die stete Frage, wodurch ein Kirchenbau in der Moderne seine notwendige Sakralität erhält. Beide Aspekte werden durch die grundsätzliche Frage verbunden, wie die Menschen einer sich neu konstituierenden Gesellschaft, gegen die durch Säkularisierung gekennzeichneten Moderne, wieder von der christlichen Religiosität erfasst werden können und die Lebenswelt wieder von ihr durchdrungen werden kann.Item Open Access Hubbard and Kondo lattice models in two dimensions : a QMC study(2003) Feldbacher, Martin; Assaad, Fakher F. (Prof. Dr.)This thesis discusses mainly two Fermionic lattice systems, first a Kondo lattice with additional Hubbard interaction and second a Hubbard Hamiltonian augmented with additional spin and charge interactions. We first introduce the Quantum Monte Carlo technique, which is then employed to study the two respective systems. We present an innovation that allows to calculate time displaced Greens functions more efficiently. Compared with previously used numerically stable algorithms the new method gains an order of magnitude in speed, but is just as precise, and very simple to implement. In the second chapter we consider the Kondo lattice model in two dimensions at half filling. In addition to the Fermionic hopping integral t and the superexchange coupling J the role of a Coulomb repulsion U in the conduction band is investigated. We find the model to display a magnetic order-disorder transition in the U-J plane with a critical value of Jc which is decreasing as a function of U. The single-particle spectral function A(k,ω) is computed across this transition. We conclude that (i) the local screening of impurity spins determines the low-energy behavior of the spectral function and (ii) one cannot deform continuously the spectral function of the half-filled Hubbard model at J=0 to that of the Kondo insulator at J>Jc. In the third chapter we investigate the phase diagram of a new model that exhibits a first order transition between s-wave superconducting and antiferromagnetic phases. The model, a generalized Hubbard model augmented with competing spin-spin and pair-pair interactions, was investigated using the projector quantum Monte Carlo method. Upon varying the Hubbard U from attractive to repulsive, we find a first order phase transition between superconducting and antiferromagnetic states.Item Open Access Sketched stable planes(2003) Wich, Anke; Stroppel, Markus (Prof. Dr.)Standard objects in classical (topological) geometry are the real affine and hyperbolic planes. Both of them can be seen as (open) subplanes of the real projective plane (endowed with the standard topology) and thus share a common theory. This may serve as a brief illustration of the importance of the notion of embeddability. One particularly nice class of topological planes are the so called stable planes - in fact, the above examples are stable planes; as well as the projective planes over the real and complex numbers, Hamilton quaternions and Cayley octaves, the so called classical planes. Moreover, every open subplane of a stable plane again is a stable plane. Consequently, one way of understanding a given stable plane is trying to embed it into one of more profound acquaintanceship, preferredly one of the classical planes. An elegant way of constructing stable planes uses stable partitions of Lie groups. Planes of that type can be treated more efficiently studying these groups along with certain stabilisers, the so called sketches, rather than the original geometries. This method has so far yielded results in several cases where intrinsic methods had not been gratifying. Maier in his dissertation gives a classification of all 4-dimensional connected Lie groups which allow for a stable partition. Only one of them, the Frobenius group Gamma - the semidirect product of the real numbers and the 3-dimensional Heisenberg group - had not been expected, and it hosts an infinite number of stable partitions. Our objective is whether or not the resulting stable planes are embeddable into an already well known plane. Using sketches, it can be proved that none of these planes is embeddable into the classical complex projective plane. As an interesting counterpoint, those planes - hostile as they are towards being embedded into classical planes - do contain an abundance of both, affine and non-affine 2-dimensional classical subplanes. The full automorphism group of such a plane does not contain a certain selection of classical groups. Some conclusions can be drawn as to how soluble this automorphism group is : either it is soluble or it contains one copy of a subgroup with Lie algebra sl(2,R). The normaliser Gamma in the full automorphism group turns out to be soluble, after all. On a more general basis, the interplay of being a sketched geometry and a stable plane is studied : Is there any particular reason why all the examples of sketched stable planes so far have been point homogeneous geometries? And indeed, any line homegeneous sketched stable plane is necessarily flag homogeneous.Item Open Access Erzeugung eines Bose-Einstein-Kondensats in einer stark anisotropen Magnetfalle(2003) Schoser, Jürgen; Pfau, Tilman (Prof. Dr.)Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Apparatur zur Erzeugung eines Bose-Einstein-Kondensats mit Rubidium-Atomen in einer stark anisotropen Fallengeometrie konzipiert und im Labor realisiert. Die Bose-Einstein-Kondensation von verdünnten atomaren Gasen wird durch verschiedene Einfang- und Kühlmethoden erreicht. Abweichend von bisherigen Experimenten wurden hier bei den einzelnen experimentellen Stufen zum Teil neue Wege begangen: Ausgehend von der Dampfphase bei Raumtemperatur wird ein intensiver Strahl kalter Atome mittels zweidimensionaler magnetooptischer Kühlung erzeugt. Dieser ermöglicht es, eine großvolumige magnetooptische Atomfalle mit einer hohen Atomzahl zu laden. Mit der hohen optischen Dichte geht zwar eine geringe Kühleffizienz einher, was jedoch durch einen speziellen Kühlschritt, eine verstimmte magnetooptische Fallen-Phase, behoben wird, um Temperaturen im Bereich der Polarisationsgradientenkühlung zu erreichen. Das so präparierte Atomensemble wird in einer Magnetfalle durch Verdampfungskühlung in ein Bose-Einstein-Kondensat überführt. Hierbei wirkt sich besonders die anisotrope Fallengeometrie auf die Effizienz des letzten Kühlschritts aus. Die hier realisierte Apparatur erlaubt es, in das quasi-eindimensionale Regime entarteter Quantengase mit einer gut detektierbaren Atomzahl vorzudringen. Ein analytisches Modell rundet die theoretische Beschreibung der zweidimensionalen magnetooptischen Kühlung ab. Darüberhinaus werden erste Experimente von Bose-Einstein-Kondensaten in optischen Gittern vorgestellt und der Einfluss von interatomarer Wechselwirkung aufgrund von s-Wellen-Streuung auf die Materiewellenbeugung an optischen Stehwellen diskutiert.Item Open Access Proteinqualitätskontrolle im endoplasmatischen Retikulum : Identifizierung und Charakterisierung von Komponenten des Abbaus missgefalteter sekretorischer Proteine(2003) Hitt, Reiner; Wolf, Dieter H. (Prof. Dr.)Das endoplasmatische Retikulum (ER), der Faltungsort von Proteinen des sekretorischen Systems, besitzt ein komplexes Netzwerk faltungsunterstützender und kontrollierender Proteine. Sekretorische Proteine, die ihre endgültige räumliche Konformation jedoch nicht erlangen, werden dem Ubiquitin-Proteasom-System zum Abbau zugeführt. Dieser Prozess wird im Allgemeinen mit ER-Degradation oder ER-assoziierte Degradation (ERAD) bezeichnet. In der vorliegenden Arbeit wurden drei zur endoplasmatischen Proteinqualitätskontrolle gehörende Themengebiete bearbeitet: Als erstes wurde die Klonierung des bisher unbekannten DER7 Gens mit Hilfe der isolierten ERAD Mutante der7-1 durchgeführt. Danach erfolgte eine weitergehende Charakterisierung des Der1 Proteins und der Vergleich mit den Der1-Homologen Ydr411c (S. cerevisiae) und R151.6 (C. elegans). Zuletzt wurde der Einfluss einiger zytosolischer Chaperone auf den Abbau des ERAD Modellsubstrats CPY* untersucht. Die bisher nicht charakterisierte ERAD Mutante der7-1 bewirkt einen verlangsamten Abbau der ERAD Substratproteine CPY* und PrA*. Zusätzlich ist die Beweglichkeit dieser Proteine im elektrischen Feld verringert. Es konnte gezeigt werden, dass dies auf eine defekte Prozessierung der N-Glykoside im endoplasmatischen Retikulum zurückzuführen ist. Durch Kreuzen des der7-1 Allels mit Nullmutanten von Glukosidase I und II, durch Komplementation mit plasmidkodierter Glukosidase I und durch meiotische Kartierung wurde gefunden, dass DER7 mit CWH41 identisch ist. CWH41 kodiert für das Enzym Glukosidase I, welches bei der Prozessierung der Oligosaccharide im endoplasmatischen Retikulum einen terminalen alpha1,2-Glukoserest entfernt. Korrekt getrimmte Oligosaccharide scheinen daher für eine effiziente Proteindegradation notwendig zu sein. Das bestätigt sich durch den, für Doppelmutanten des ERAD und der „unfolded protein response“ (UPR) typischen, temperaturabhängigen Wachstumsdefekt von der7-1 deltaire1 Mutanten. Das Protein Der1 wurde schon in früheren Arbeiten als eine Komponente der ERAD-Maschinerie identifiziert. Bisher wurde jedoch eine Beteiligung nur am Abbau einiger löslicher missgefalteter Proteine nachgewiesen. Durch den Vergleich des Der1 abhängigen Abbaus von löslicher CPY* und membranständigem CTG* (CPY*-Transmembrandomäne-GFP) konnte nun gezeigt werden, dass die Funktion von Der1 unabhängig von der Missfaltung ist und sich wahrscheinlich auf die Degradation löslicher Proteine beschränkt. Eine topologische Charakterisierung von Der1 zeigte, dass der N- und der C-Terminus im Zytosol lokalisiert sind und Der1 insgesamt vier Transmembrandomänen besitzt. Es wurde außerdem gefunden, dass Der1 sehr empfindlich auf Veränderungen am Protein reagiert. Einzig kleinere Modifikationen des C-Terminus, wie das Einfügen eines einzelnen HA-Epitops oder einer N-Glykosylierungs-Konsensussequenz, erhalten die Funktionalität des Proteins. Um potentielle Interaktionspartner von Der1 zu finden, wurde nach High-Copy-Suppressoren der Temperatursensitivität von der1-2 deltaire1 Doppelmutanten gesucht. Es wurden 19 Genbankplasmide erhalten, die im Genbankinsert weder DER1 noch IRE1 enthielten. Ihre Wirkungsweise ist jedoch möglicherweise indirekt, da der Abbau von CPY* durch ihre Expression in der1-2 Mutanten nicht wiederhergestellt wurde. Die fortschreitende Genomsequenzierung ermöglichte inzwischen die Identifizierung einer „Der1-ähnlichen“ Familie mit mehr als 15 Vertretern aus den unterschiedlichsten Organismen. Zwei dieser homologen Proteine sind Ydr411c aus S. cerevisiae und R151.6 aus C. elegans. Das Der1 homologe Protein Ydr411c wurde wegen seiner Zugehörigkeit zur „Der1-ähnlichen“ Familie Dfm1 (Der1-like family member) benannt. Ebenso wie Der1, besitzt Dfm1 einen zytosolischen C-Terminus und ist im endoplasmatischen Retikulum lokalisiert. Im Gegensatz zur deltader1 deltaire1 Doppelmutation, führt die deltadfm1 deltaire1 Doppeldeletion jedoch nicht zu temperatursensitiven Hefestämmen. Des Weiteren konnte nur ein äußerst schwacher Einfluss von Dfm1 auf den Abbau des ERAD Substrats CPY* festgestellt werden. Das C. elegans Protein R151.6 hingegen, scheint dieselbe Funktion wie Der1 der Hefe auszuüben. Seine heterologe Expression in deltader1 deltaire1 Doppelmutanten hob die konditionale Letalität dieses Stamms auf. Das deutet darauf hin, dass die Funktion von Der1 auch in höheren Organismen konserviert ist. Als weiteres stellte sich die Frage ob die zytosolischen Chaperone der Hsp90 und Hsp100/Clp am Abbau löslicher ERAD Substrate beteiligt sind. Die in dieser Arbeit getesteten deltahsc82, deltahsp82, deltasti1, deltasba1 und deltahsp104 Nullmutanten zeigten jedoch keinen Einfluss auf die Abbaugeschwindigkeit von CPY*. Ob zytosolische Chaperone generell nur beim Abbau von Membransubstraten eine Rolle spielen, müssen weitere Untersuchungen zeigen.Item Open Access Hochtemperatur-Thermochemie im System Al-Cr-Ni-O(2003) Saltikov, Pavlo; Aldinger, Fritz (Prof. Dr.)Das System Al-Cr-Ni ist von großer Bedeutung in der Energieerzeugungs- und der Luftfahrttechnik als Basis für die Superlegierungen. Zur Steigerung des Wirkungsgrads einer Gasturbine müssen die neuen Herstellungstechniken (z.B. gerichtete Erstarrung) bzw. Konstruktionskonzepte (keramische Wärmedämmschichten) eingeführt werden, die den Betrieb bei höheren Verbrennungstemperaturen ermöglichen. Obwohl die Ni-Basis-Superlegierungen in den letzten Jahren sehr ausgiebig untersucht worden waren, bleiben immer noch viele offene Fragen bezüglich der Herstellung, des Betriebs und des Schutzes dieser Legierungen. In dieser Arbeit wurde ein Beitrag zum Verständnis dieser unterschiedlicher Aspekte geleistet. Da die auftretende Probleme sehr vielschichtig sind, wurden hier unterschiedliche Methoden der Thermochemie eingesetzt. Die für die Simulation der gerichteten Erstarrung notwendigen thermodynamischen Daten flüssiger Al-Cr-Ni-Legierungen wurden in dieser Arbeit bestimmt. Die partiellen Mischungsenthalpien flüssiger Al-Cr-Ni-Legierungen wurden mittels der Hochtemperatur-Mischungskalorimetrie gemessen. Die experimentelle Ergebnisse wurden ausgewertet und zur Ermittlung der Werte der integralen Mischungsenthalpie im ganzen Konzentrationsbereich verwendet. Zum Vergleich der Mischungsfunktionen wurden diese auch thermodynamisch berechnet. Weiterhin wurden die experimentellen Daten nach dem Assoziatmodell behandelt. Auf diese Weise wurden die Mischungsfunktionen sowie die thermodynamische Aktivitäten berechnet. Außerdem wurden die Beziehungen zwischen den thermodynamischen Funktionen und der chemischen Nahordnung in der Schmelze mit dem Assoziatmodell beschrieben. Aus diesen Untersuchungen hat sich ergeben, dass nur die schwache Wechselwirkungen zwischen den Spezies in binären Al-Cr- und Cr-Ni-Schmelzen vorliegen. Die stärkste chemische Nahordnung im System Al-Cr-Ni bei 1727 K wurde nahe der Zusammensetzung Al2Cr1Ni1 beobachtet. Es wurde festgestellt, dass die flüssigen Al-Ni-Legierungen eine größere Tendenz zur Bildung von chemischer Nahordnung als flüssige Cr-Ni- und Al-Cr-Legierungen aufweisen, was ein Grund für einen starken Einfluss des Al-Ni-Systems auf die Mischungsfunktionen in einem weiten Konzentrationsbereich darstellt. Um die Versagensursachen eines Wärmedämmschichtsystems besser zu verstehen, wurde die Oxidation einer Ni-Cr-Al-Haftvermittlerschicht bei 1373 K thermodynamisch modelliert. Die Berechnungen von lokalen Phasengleichgewichten haben Aufschlüsse darüber gegeben, in welcher Reihenfolge sich die Phasen in der Oxidschicht bilden. Dazu wurde in dieser Arbeit eine neue Art von Phasenmengendiagrammen vorgeschlagen. Sie wurden mit Hilfe von computergestützten thermodynamischen Berechnungen konstruiert und zur Erörterung der Grenzflächenreaktionen verwendet. Es wurde gezeigt, dass die Entstehung des (Al,Cr)2O3-Mischoxids und der Ni(Al,Cr)2O4-Spinell-Mischphase in den unteren bzw. mittleren Zonen der Oxidschicht sowie des Nickeloxids mit der Spinell-Mischphase in der Deckschicht des thermisch gewachsenen Oxids möglich ist. Es wurde auch gezeigt, dass das Al2O3 sich nur auf der Oberfläche der beta-reichen Körner bilden kann. Nach einer ausreichend langen Oxidationsdauer kommt es zur Al-Verarmung sowie zur Abschnürung der beta-Phase und zur Erhöhung der Anteile der gamma- und gamma'-Phasen im Oberflächenbereich der Haftvermittlerschicht.