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  • 1
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    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-11
    Description: While binaural technology applications gained in popularity in recent years, the majority of applications still use non-individual Head-Related Transfer Functions (HRTFs) from artificial heads. However, certain applications, for example research of spatial hearing or hearing attention, require an physically exact and realistic binaural signal. The limiting factor that prohibits the widespread use of individual HRTFs is the acquisition time of such data. This time requirement has recently been reduced by the use of parallelization in the measurement signal which lead to the development of fast measurement systems capable of acquiring individual and spatially dense HRTF. This thesis provides a objective and subjective evaluation of such a system that is designed with the goal of little disturbance of the measurements in mind. The construction is detailed, followed by both an objective and subjective evaluation. A detailed investigation into additional distortion of the sound field introduced by the system itself is presented and it is shown that the system performs comparably to a conventional system in terms of sound source localization. Furthermore, a method is introduced and evaluated to further reduce the measurement time by using continuous rotation during the measurement. This method is used to reduced the measurement duration from eight minutes to three minutes without audible differences.
    Keywords: Technology & Engineering ; Electronics ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TJ Electronics and communications engineering::TJF Electronics engineering ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 2
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    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: Die Teilchenphysik als Teilgebiet der modernen Physik gewinnt zunehmend an Bedeutung im schulischen Physikunterricht. In dieser Arbeit wird erstmalig das von Lehrkräften benötigte Fachwissen zur Teilchenphysik modelliert, wobei Fachwissen als ein Teil des Professionswissens verstanden wird. Als Fachwissensdimensionen werden die Inhaltsbereiche und die Wissensarten in den Fokus genommen, für welche jeweils Subfacetten identifiziert und präzise beschrieben werden. Nach einem überblick über die wesentlichen Ideen der Teilchenphysik wird in der Arbeit die sukzessive Modellierung des Fachwissens im Rahmen einer qualitativ und quantitativ angelegten Delphi-Studie vorgestellt. In drei Befragungsrunden wurden zwischen 35 und 65 internationale Expertinnen und Experten aus der teilchenphysikbezogenen Forschung (Fachwissenschaft und Fachdidaktik) und öffentlichkeitsarbeit (u.a. Wissenschaftsjournalismus) sowie erfahrene Lehrkräfte zu den für das Fachwissen relevanten Themen der Teilchenphysik befragt. Empirische Analysen der Befragungsrunden ergaben, dass sich die Dimension Inhaltsbereiche im deklarativen Wissen aus zehn teilchenphysikalischen Themen (z.B. Teilchen in der Hochenergiephysik, die vier fundamentalen Wechselwirkungen) zusammensetzt, von welchen sechs als besonders relevant eingeschätzt wurden. Im Anschluss an die letzte Befragungsrunde wurde theoriegeleitet eine erste Modellierung der Inhaltsbereiche für die Wissensarten des prozeduralen und konditionalen Wissens vorgenommen.
    Keywords: Science ; Education ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PD Science: general issues ; thema EDItEUR::J Society and Social Sciences::JN Education ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 3
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    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2023-02-02
    Description: Die in den vergangenen Jahren zahlreich entstandenen außerschulischen Lernorte an der deutschen Wattenmeerküste sind Ausdruck einer Differenzierung der dortigen Bildungslandschaft, in der schulisches durch non-formales Lernen im regionalen Kontext ergänzt wird. Die außerschulischen Lernorte zeichnet aus, dass sie ihren Besucherinnen und Besuchern Primärerfahrungen bieten, um die außergewöhnliche Dynamik und Sensitivität des Wattenmeeres zu verdeutlichen. Allerdings schöpfen die Lernorte ihr Potenzial für das außerschulische Physiklernen nicht aus, denn obwohl insbesondere Strömungen und Strukturbildungen (z. B. Rippel, Dünen und Priele) das Erscheinungsbild des Wattenmeers prägen und dessen Dynamik repräsentieren, werden in den Bildungsangeboten bisher fast ausschließlich biologische Inhalte behandelt. Deshalb ist physikdidaktische Forschungs- und Entwicklungsarbeit nötig, die durch eine Didaktische Rekonstruktion von Strömungen und Strukturbildungen geleistet wird. Hierzu gehört zunächst eine fachliche Klärung. Im Anschluss werden Lernendenvorstellungen untersucht, indem problemzentrierte Interviews entlang von Realexperimenten durchgeführt und einer qualitativen Inhaltsanalyse unterworfen werden. Auf Basis des Vergleichs zwischen fachlicher Sicht und Lernendensicht gilt es sodann, Bausteine für didaktische Strukturierungen zu entwickeln. Diese Bausteine werden schließlich eingesetzt, um gemeinsam mit den Lernortbetreibenden Bildungsangebote zu entwickeln, die auch physikalische Zusammenhänge zur Küstendynamik explizieren.
    Keywords: Science ; Earth Sciences ; Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::R Earth sciences, geography, environment, planning::RB Earth sciences ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 4
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    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2023-02-02
    Description: Problemlösen ist eine wesentliche Voraussetzung für das Handeln in allen Bereichen des Lebens: In einfachen Alltagssituationen, bei (natur-) wissenschaftlichen Fragestellungen oder bei komplexeren gesellschaftlich relevanten Problemen spielt die Lösung von Problemen eine Rolle. Im Bereich der Physik werden insbesondere innerhalb des schulischen und universitären Kontextes Probleme bearbeitet. Die täglichen Erfahrungen des Lehrbetriebs an Hochschulen machen jedoch deutlich, dass Teile der Studierenden große Schwierigkeiten haben, Probleme erfolgreich zu lösen. Die Diskrepanz zwischen der Wichtigkeit des Problemlösens und den Schwierigkeiten, die Studierenden dabei haben, ist der Ausgangspunkt für die zentrale Fragestellung der vorliegenden Arbeit: Was unterscheidet "gute" von "schlechten" Problemlösern und welche Faktoren beeinflussen den Erfolg beim Problemlösen? Die Arbeit fokussiert hierbei auf Probleme aus dem Themenfeld der Mechanik. Mit Hilfe einer empirischen Untersuchung wird dazu beigetragen, bereits bekannte Erkenntnisse aus der traditionsreichen Forschung zum Problemlösen zu bestätigen, zu quantifizieren und zueinander in Beziehung zu setzen. Es werden sowohl quantitative als auch qualitative Eigenschaften "guter" und "schlechter" Problemlöser herausgearbeitet - gute Problemlöser können beispielsweise auf mehr Fachwissen zurückgreifen, besitzen ein höheres Selbstkonzept und machen weniger Planungsfehler beim Bearbeiten physikalischer Problemstellungen.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 5
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    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-11
    Description: Our world today is becoming increasingly complex, and technical devices are getting ever smaller and more powerful. The high density of electronic components together with high clock frequencies leads to unwanted side-effects like crosstalk, delayed signals and substrate noise, which are no longer negligible in chip design and can only insufficiently be represented by simple lumped circuit models. As a result, different physical phenomena have to be taken into consideration since they have an increasing influence on the signal propagation in integrated circuits. Computer-based simulation methods play thereby a key role. The modelling and analysis of complex multi-physics problems typically leads to coupled systems of partial differential equations and differential-algebraic equations (DAEs). Dynamic iteration and model order reduction are two numerical tools for efficient and fast simulation of coupled systems. Formodelling of low frequency electromagnetic field, we use magneto-quasistatic (MQS) systems which can be considered as an approximation to Maxwells equations. A spatial discretization by using the finite element method leads to a DAE system. We analyze the structural and physical properties of this system and develop passivity-preserving model reduction methods. A special block structure of the MQS model is exploited to to improve the performance of the model reduction algorithms.
    Keywords: Technology & Engineering ; Electronics ; Mathematics ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TJ Electronics and communications engineering::TJF Electronics engineering ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PB Mathematics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 6
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    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2023-02-02
    Description: Experimentieren kann nicht nur dazu beitragen, fachinhaltliche Erkenntnisse zu gewinnen, sondern auch selbst Lerngegenstand sein. Wenig geklärt ist bisher, wie beim Experimentieren gelernt wird, worauf zu achten ist. Unklar ist auch, welche fachmethodischen Vorstellungen Lernende beim Planen, Durchführen und Auswerten aktivieren. Diesen Fragen wurde mithilfe einer schriftlichen Instruktion nachgegangen, die Lernende (Jg. 11) anregt, nicht nur Experimente durchzuführen, sondern auch über fachmethodische Grundlagen nachzudenken. Die Arbeitsphasen wurden für 42 Schülergruppen videografiert und kategorienbasiert ausgewertet, um Aussagen über Aktivitätsprofile, Vorstellungen und Kompetenzveränderungen zu generieren. Die Ergebnisse belegen die Komplexität von Lernprozessen und zeigen die Schwierigkeit, individuelle Kompetenzzuwächse auf bestimmte Prozesse zurückzuführen. Zum Beispiel konnten hohe Kompetenzzuwächse sowohl für Lernende mit häufigen fachmethodischen Beiträgen als auch für solche mit nur geringen fachmethodischen Aktivitäten festgestellt werden. Des Weiteren gehen experimentell angemessene Aktivitäten in erkennbaren Anteilen mit fachmethodisch unpassenden Vorstellungen einher, wie z.,B. bei einer korrekt vorgenommenen, aber falsch begründeten Trennung zwischen einer Beobachtung und einer Deutung. Die Arbeit liefert damit Hinweise, dass Lernende neben fachinhaltlichen auch fachmethodische Vorstellungen in den Unterricht mitbringen. Diese gilt es z.,B. durch explizite und wiederholte Thematisierung zu adressieren.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 7
    Publication Date: 2024-04-11
    Description: In einem Solarturmkraftwerk werden hunderte bis tausende Spiegel (sogenannte Heliostate) einzeln der Sonne nachgeführt, sodass das Sonnenlicht auf die Spitze eines Turmes konzentriert wird. Dort befindet sich der Receiver, der die Solarstrahlung absorbiert und an das Wärmeträgermedium weitergibt. Große thermische Energiespeicher erlauben die ganztägige Stromproduktion (auch Nachts). In aktuellen Solarturmkraftwerken kommen als Wärmeträger- und Speichermedium häufig flüssige Nitratsalze wie Solar Salt zum Einsatz. Aufgrund ihrer hohen Wärmekapazität und den geringen Kosten eignen sie sich sehr gut zur thermischen Energiespeicherung, jedoch bringen sie auch einige Nachteile mit sich. Flüssigmetalle weisen in vielen Punkten Vorteile gegenüber den Flüssigsalzen auf. In der vorliegenden Arbeit werden die Eigenschaften von Flüssigmetallen detailliert analysiert und mit Solar Salt verglichen. Zur Bewertung werden die Jahreserträge bzw. die Stromgestehungskosten (LCOE) herangezogen. Die Ergebnisse zeigen ein Potenzial zur Reduktion der Stromgestehungskosten mit Flüssigmetallen um bis zu 16 % gegenüber dem Referenzsystem mit Solar Salt, ohne dabei den Kraftwerksblock und den thermischen Speicher zu verändern.
    Keywords: Technology & Engineering ; Construction ; Technology & Engineering ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TN Civil engineering, surveying and building::TNK Building construction and materials ; thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TB Technology: general issues ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: German
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  • 8
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    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-05
    Description: In 2005, the hybrid model was published by Prof. H.-D. Alber and Prof. P. Zhu as an alternative to the Allen-Cahn model for the description of phase field transformations. With low interfacial energy, it is more efficient, since the resolution of the diffuse interface is numerically broader for the same solution accuracy and allows coarser meshing. The solutions of both models are associated with energy minimisation and in this work the error terms introduced in the earlier publications are discussed and documented using one and two dimensional numerical simulations. In the last part of this book, phase field problems, initially not coupled with material equations, are combined with linear elasticity and, after simple introductory examples, a growing martensitic inclusion is simulated and compared with literature data. In addition to the confirmed numerical advantage, another phenomenon not previously described in the literature is found: with the hybrid model, in contrast to the examples calculated with the Allen-Cahn model, an inclusion driven mainly by curvature energy does not disappear completely. The opposite problem prevents inclusions from growing from very small initial configurations, but this fact can be remedied by a very finely chosen diffuse interface width and by analysing and adjusting the terms that generate the modelling errors. The last example shows that the hybrid model can be used with numerical advantages despite the above mentioned peculiarities.
    Keywords: Science ; Chemistry ; Mathematics ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PN Chemistry ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PB Mathematics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 9
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: Ein zentrales Ziel der fachdidaktischen Forschung stellt die Verbesserung schulischen Unterrichts dar. Eine Transferstrategie zur flächendeckenden Verbreitung wissenschaftlicher Erkenntnisse bildet die Bereitstellung evidenzbasierter, innovativer materialgestützter Unterrichtskonzeptionen. Allerdings fällt das Materialnutzungsverhalten von Lehrkräften individuell sehr unterschiedlich aus, wobei das Zusammenspiel verschiedener Einflussfaktoren auf die Materialnutzung bislang wenig erforscht ist. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es daher, dieses Wirkgefüge unter authentischen Bedingungen genauer zu untersuchen. Dazu wurde kriteriengeleitet eine evidenzbasierte, fachdidaktisch innovative Unterrichtskonzeption ausgewählt (das Münchener Unterrichtskonzept zur Quantenmechanik) und den teilnehmenden Lehrkräften fakultativ zur Verfügung gestellt. Mittels eines qualitativen Forschungsansatzes wurden elf Lehrkräfte bei der Implementierung des Konzepts durch ein Interview zu Beginn und am Ende einer Unterrichtsreihe zur Quantenmechanik sowie zwei Unterrichtsbeobachtungen mit je einem anschließenden stimulated recall begleitet. Aus den Ergebnissen folgt, dass die Probanden sich überwiegend heuristisch mit der Konzeption auseinandersetzten und lediglich Elemente auf Sichtstrukturebene implementierten. Das nachgewiesene Wirksamkeitspotential von evidenzbasierten, innovativen Unterrichtskonzeptionen scheint sich folglich lediglich unter bestimmten Bedingungsfaktoren zu entfalten.
    Keywords: Science ; Education ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PD Science: general issues ; thema EDItEUR::J Society and Social Sciences::JN Education ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: German
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  • 10
    Publication Date: 2023-03-03
    Description: Die vorliegende Dissertation beschreibt den Entwicklungs- und Validierungsprozess eines neuen Testinstruments zur Erfassung von Lehrer-Selbstwirksamkeitserwartungen in vier physikdidaktischen Handlungsfeldern (Umgang mit Aufgaben, Experimentieren, Elementarisieren, Umgang mit Schülervorstellungen), jeweils bezüglich der Dimensionen Planung und Durchführung von Physikunterricht. Die Instrumententwicklung erfolgt in hohem Maße theoriebasiert, indem unter anderem auf der Grundlage der sozial-kognitiven Theorie Banduras Regeln für die Itemkonstruktion abgeleitet werden, die außerdem eine kritische Analyse existierender Instrumente erlauben. Der mehrschrittige Validierungsprozess ist argumentbasiert angelegt. Im Rahmen einer Interviewstudie und einer Expertenbefragung werden vor allem inhaltliche Aspekte, wie z.B. die definitionskonforme Formulierung der Items, die Abdeckung des Handlungsfeldes oder die wahrgenommene Authentizität der Items, untersucht. Im Zuge der auf eine quantitative Auswertung angelegten Hauptstudie (N approx 1000) werden vor allem psychometrische Aspekte, wie die Eindimensionalität der Skalen oder die Passung des Antwortformates, in den Blick genommen. Zusammenfassend kann ein übergeordnetes Validitätsargument in Bezug auf die intendierte Testwertinterpretation formuliert werden. Weiterer Forschungsbedarf deutet sich unter anderem bezüglich der Unterscheidung der zwei genannten Dimensionen an.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; Psychology ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JM Psychology
    Language: German
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  • 11
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    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2023-02-02
    Description: In Lehr-Lern-Labor Seminaren können Lehramtsstudierende ihr fachliches, didaktisches und pädagogisches Wissen aufgreifen und in komplexitätsreduzierten Handlungsumgebungen anwenden. Dabei erstellen sie Experimentierstationen, um anschließend in einer iterativen Praxis mehrmals Schülerinnen und Schüler an diesen Stationen zu betreuen. Grundlegend für dieses Vorgehen sind Reflexionsprozesse zwischen den Betreuungen. Inwieweit diese Reflexionsprozesse die Entwicklung der Professionellen Unterrichtswahrnehmung der Studierenden fördern, wurde mit dieser Arbeit untersucht. Als ergänzende Intervention wurden fragenbasierte Videoanalysen der eigenen Betreuungen in das Seminar implementiert. Die Regressionsanalysen zeigten, dass sich die Professionelle Unterrichtswahrnehmung der Studierenden durch die Teilnahme am Seminar verbesserte, wenn zusätzlich das eigene Vorgehen und das ihrer Kommilitonen anhand der erstellten Videos analysiert wurden. Ohne Videoanalyse konnte keine Veränderung festgestellt werden.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 12
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    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: Bei Schülerlaboren als wichtigem Teil außerschulischer MINT-Bildung besteht ein Forschungsdefizit hinsichtlich kognitiver und motivationaler Prozesse auf Seiten der Schülerinnen und Schüler. Mit einem Design-based Research Ansatz klärt die Studie deshalb die Dynamik der Lehr- und Lernprozesse in Schülerlaboren auf und erlaubt es, die Lernangebote mit Blick auf generelle Bildungsziele und spezifische Ziele der Labore empiriebasiert weiterzuentwickeln. Um Angebots-Nutzungs-Prozesse zu untersuchen, wird ein Analyseinstrument entwickelt; es erlaubt gleichermaßen, die didaktische Struktur der Angebote in einer SWOT-Analyse zu erfassen und die ablaufenden Denk- und Lernprozesse der Schülerinnen und Schüler empirisch zu erheben. Das Instrument fokussiert auf drei Dimensionen: die Orientierung der Angebote an Kontexten, die Integration von Problemlöseaufgaben und die Unterstützung von Autonomie der Schülerinnen und Schüler beim Entscheiden und Handeln. Die Ergebnisse der SWOT-Analyse werden mit empirischen Daten, die mit ethnografischen Methoden gewonnen werden, validiert. Eine daraufhin weiterentwickelte didaktische Struktur der Angebote ist hinsichtlich einer differenzierten Kontextualisierung, des Einsatzes narrativer Anker, die Problemlöseaufgaben einleiten, sowie einer phasenweisen Öffnung der Angebote verändert und führt zu besserem Verständnis fachlicher Inhalte und zu einer höheren Motivation.
    Keywords: Science ; Education ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PD Science: general issues ; thema EDItEUR::J Society and Social Sciences::JN Education ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: German
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  • 13
    Publication Date: 2023-02-01
    Description: Die professionelle Unterrichtswahrnehmung ist eine zentrale und situative Fähigkeit, die (angehende) Lehrkräfte befähigt, Lernprozesse im Unterricht zu erkennen, mithilfe ihres professionellen Wissens zu interpretieren und anschließend lernförderliche Handlungspläne abzuleiten. Der vorliegenden Arbeit liegt die Forschungsfrage zugrunde, ob diese Fähigkeit mit einem physikspezifischen Fokus mithilfe eines Instruments - bestehend aus inszenierten Unterrichtsvideos und einem teilweise geschlossenen Fragebogen - valide erfasst werden kann. Ein solches Instrument könnte dazu dienen, herauszufinden, ob die professionelle Unterrichtswahrnehmung domänenspezifisch ist (Hypothese 1) und ob diese situative Fähigkeit entlang der universitären Ausbildung eine Progression erfährt (Hypothese 2).  Die Ergebnisse der Arbeit ergeben 19 Items (EAP Reliabilität liegt bei 0.698), mit denen eine physikspezifische professionelle Unterrichtswahrnehmung gemessen werden kann. Weitere Analysen (zur Korrelation mit dem physikdidaktischen Wissen und der Abhängigkeit von studiumsbezogenen Daten) stützen die Konstruktvalidität des Tests. In Bezug auf Hypothese 1 hat sich wie erwartet gezeigt, dass die physikspezifische professionelle Unterrichtswahrnehmung signifikant von dem studierten Fach und dem Studiengang abhängt. Anders als erwartet ergeben die Ergebnisse zur Hypothese 2, dass die professionelle Unterrichtswahrnehmung aber nicht signifikant vom Studienfortschritt abhängt.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 14
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    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2023-02-02
    Description: Erkenntnisgewinnung ist in den Naturwissenschaften untrennbar mit wissenschaftlichen Kontroversen verknüpft, die auch für den Physikunterricht einen Bildungswert besitzen, insbesondere im Hinblick auf kritische Urteilsbildung, Multiperspektivität und ein angemessenes Nature-of-Science-Verständnis. Basierend auf einer Charakterisierung wissenschaftlicher Kontroversen wird am Beispiel der Frage nach der Relativität der Masse in der Speziellen Relativitätstheorie in einer explorativ-qualitativen Studie untersucht, wie Physiklehrkräfte und Physiklehramtsstudierende mit einer solchen Kontroverse umgehen und inwieweit sie deren Bildungswert nutzen. Dazu werden sowohl Gedankenauflistungen, die von den Befragten nach dem Lesen von Textmaterialien zu den unterschiedlichen Fachpositionen erstellt wurden, als auch Antworten zu verschiedenen Textvignetten mit Hilfe der qualitativen Inhaltsanalyse ausgewertet. Insgesamt zeigt sich, dass die Studierenden häufiger offen gegenüber den kontroversen fachwissenschaftlichen Positionen sind als die Lehrkräfte. Unterschiede in Bezug auf die Realisierung des Bildungswertes im Unterrichtskontext werden mithilfe von fünf Typen systematisch beschrieben. Ein Großteil der Befragten weist dabei Ansätze zur Umsetzung von Kontroversität im Physikunterricht auf. Die Mehrheit vertritt auch eine eigene fachwissenschaftliche Position und ein Teil der Befragten nutzt die wissenschaftliche Kontroverse zur Thematisierung von Nature-of-Science-Aspekten.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 15
    facet.materialart.
    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: Fachdidaktisches Wissen gilt als wichtige Gelingensbedingung für einen professionell durchgeführten Unterricht. Positive Selbstwirksamkeitserwartungen, vielfältige Unterrichtskompetenzen sowie eine befürwortende Einstellung gegenüber der Reflexion von Unterricht sind darüber hinaus Indikatoren einer gelingenden Professionalisierung. Professionelle Handlungskompetenz entwickelt sich vornehmlich, wenn angehende Lehrkräfte die Gelegenheit bekommen theoretische Wissensanteile in der Praxis umzusetzen und diesen Transfer zu reflektieren. Die unreflektierte Absolvierung von Unterrichtspraktika birgt nämlich die Gefahr eines "Praxisschocks". Um dem vorzubeugen, ist es förderlich, praktische Studienanteile in ihrer Komplexität sukzessive zu steigern. Es wird davon ausgegangen, dass Lehr-Lern-Labore (LLL) diesen Anforderungen genügen. In der vorliegenden Arbeit wurde die professionalisierende Wirkung dieses Veranstaltungskonzepts am Beispiel des LLL "Schwimmen, Schweben, Sinken" multimethodisch untersucht. Dabei wurden Gruppendiskussionen und Interviews, eine hoch inferente Fremdeinschätzungserhebung sowie eine Prä-Post-Fragebogenstudie mit Studierenden der Bachelorstudiengänge Lehramt Physik sowie Grundschulpädagogik (Sachunterricht) an der Freien Universität Berlin durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass Lehr-Lern-Labor-Veranstaltungen einen wichtigen Beitrag zur Anbahnung sowie zur Unterstützung der Professionalisierung von Lehrkräften bereits während des Studiums leisten können, ohne dass es zum "Praxisschock" kommt.
    Keywords: Science ; Education ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PD Science: general issues ; thema EDItEUR::J Society and Social Sciences::JN Education ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: German
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  • 16
    facet.materialart.
    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: Eine lernendenorientierte und adaptive Gestaltung von Unterricht erfordert von den Lehrkräften, dass sie vorhandene Kompetenzen und Lernprozesse der Schülerinnen und Schüler diagnostizieren. Außerdem müssen sie die Anforderungen von Aufgaben mit Blick auf deren Passung zu den Lernprozessen der Schülerinnen und Schüler analysieren können. Eine derart verstandene "diagnostische Kompetenz" wird als zentrales Professionalisierungsziel von Lehrkräften angesehen. Vor diesem Hintergrund wurden die diagnostischen Prozesse von acht Studierenden mit den Fächern Physik und Mathematik in zwei aufeinander folgenden Lehrveranstaltungen zur Diagnostik untersucht, um Potentiale und Lernhindernisse im Kompetenzaufbau zu identifizieren. In beiden Veranstaltungen bildeten Vignetten von Lernprozessen den Ausgangspunkt für studentische Diagnosen. Forschungsgegenstand waren u.a. schriftliche Diagnosen der Studierenden im Prä-Post-Vergleich sowie auf Video aufgezeichnete studentische Diskurse bei der Diagnose von Lernprozessen der Schülerinnen und Schüler. Die Analysen erfassen u.a., auf welche Komponenten eines Diagnoseprozesses die Studierenden in welcher Weise Bezug nehmen und welche (fach-) didaktischen überlegungen bzw. Theoriebezüge sie in ihren Diagnosen als Referenzpunkte nutzen. Die Ergebnisse zeigen, dass auf struktureller Ebene zwar alle Komponenten thematisiert, aber inhaltlich nicht entlang einer typischen Abfolge miteinander verbunden werden. Trotz inhaltlicher Prompts wird nur selten explizit auf Theoriebezüge zurückgegriffen.
    Keywords: Mathematics ; Education ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PB Mathematics ; thema EDItEUR::J Society and Social Sciences::JN Education ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: German
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  • 17
    facet.materialart.
    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: The main focus of this thesis is the discussion of stability of an objective (atomic) structure consisting of single atoms which interact via a potential. We define atomistic stability using a second derivative test. More precisely, atomistic stability is equivalent to a vanishing first derivative of the configurational energy (at the corresponding point) and the coerciveness of the second derivative of the configurational energy with respect to an appropriate semi-norm. Atomistic stability of a lattice is well understood, see, e.,g., [40]. The aim of this thesis is to generalize the theory to objective structures. In particular, we first investigate discrete subgroups of the Euclidean group, then define an appropriate seminorm and the atomistic stability for a given objective structure, and finally provide an efficient algorithm to check its atomistic stability. The algorithm particularly checks the validity of the Cauchy-Born rule for objective structures. To illustrate our results, we prove numerically the stability of a carbon nanotube by applying the algorithm.
    Keywords: Mathematics ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PB Mathematics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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    Location Call Number Expected Availability
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  • 18
    Publication Date: 2024-04-11
    Description: Die Optimierung dynamischer Dichtsysteme ist eine kostengünstige Methode zur Erhöhung der Wirkungsgrade, Lebensdauer und Betriebssicherheit von Turbomaschinen. Zuverlässige und effiziente Dichtsysteme lassen sich nur realisieren, wenn die Anstreifvorgänge zwischen rotierenden und statischen Komponenten sowie ihre Folgen schon bei der Auslegung berücksichtigt und im Betrieb beherrscht werden können. Bis heute sind die physikalischen Vorgänge beim Anstreifen jedoch nur unzureichend verstanden und es fehlen zuverlässige Modellierungsansätze für ihre Vorhersage. Die vorliegende Arbeit liefert einen essentiellen Beitrag zum Verständnis des Anstreifverhaltens und somit zur Optimierung einlaufender dynamischer Dichtsysteme mit Fokus auf Labyrinthdichtungen mit Einlaufbelägen aus Hohlkörperstrukturen. Mit Hilfe aufwändiger experimenteller Untersuchungen wird in dieser Arbeit ein tiefergreifendes physikalisches Verständnis der Anstreifvorgänge bereitgestellt. Die experimentell gewonnenen Erkenntnisse bilden schließlich die Grundlage für die Entwicklung eines Modellierungsansatzes, der erstmals unter Berücksichtigung aller Einflussparameter die zuverlässige Vorhersage des Anstreifverhaltens einlaufender Labyrinthdichtungen ermöglicht.
    Keywords: Technology & Engineering ; Construction ; Technology & Engineering ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TN Civil engineering, surveying and building::TNK Building construction and materials ; thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TB Technology: general issues ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: German
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  • 19
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: Formeln sind eine wichtige mathematische Darstellungsform im Physikunterricht. Jedoch haben Lernende häufig Schwierigkeiten bei der Verbalisierung der inhaltlichen Bedeutung von Formeln. Dies wirft die Frage auf, wie Lehrende diese inhaltliche Seite von Formeln vermitteln. Der Theorieteil stellt den Empiriestand zu den Themenkomplexen Formeln und Kommunikation, Alltagssprache, Unterrichts -sprache und Fachsprache im Physikunterricht ausführlich dar. Auf Grundlage sprachwissenschaftlicher Überlegungen wurde ein Ebenenmodell der Versprachlichung von Formeln entwickelt und durch Lehrbuchanalysen validiert, mit dessen Hilfe das Sprechen von und über Formeln analysiert werden kann. In einer qualitativen, explorativ ausgerichteten Feldstudie wurde Physikunterricht von 10 Lehrenden zum elektrischen Widerstand beobachtet und ihre Sprache mit Hilfe der qualitativen Inhaltsanalyse und des entwickelten Ebenenmodells ausgewertet. Das entstandene Kategoriensystem zeigt ein vielfältiges Sprechen über Formeln, das viele Aspekte von Formelverständnis abdeckt. Eine explizite qualitative Interpretation von Formeln bleibt jedoch meist aus. Es zeigt sich in vielen Aspekten ein eher technischer Umgang mit Formeln, der die strukturelle Rolle der Mathematik vernachlässigt. Das Sprechen der Lehrenden im Umgang mit Formeln kann als entweder fachsprachlich, schülernah oder ausgewogen, in einigen Fällen zusätzlich als reflektierend charakterisiert werden.
    Keywords: Mathematics ; Education ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PB Mathematics ; thema EDItEUR::J Society and Social Sciences::JN Education ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: German
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  • 20
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    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2023-03-03
    Description: Die fortschreitende Digitalisierung erleichtert den Einsatz von computergestützten Experimentiergelegenheiten in Schule und Universität. Dabei ermöglichen solche Experimente Lernenden eigenständige Erfahrungen mit neuen Fachinhalten. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein lernerzentriertes und webbasiertes Angebot entwickelt, mit dem Lernende selbstständig Experimente zur Elektronenbewegung in Feldern durchführen können. Dabei wurden verschiedene Möglichkeiten zur Unterstützung der Lernprozesse, die der Einsatz digitaler Endgeräte mit sich bringt, realisiert - dies sind u.a. der Einsatz von Augmented Reality, ergänzenden Visualisierungen und automatisiertem Feedback. Doch über die Häufigkeit und die Art der Nutzung entsprechender Angebote in Schule und beim selbstständigen Lernen gibt es bisher nur wenige empirisch abgesicherte Erkenntnisse. Daher wurde hierzu eine Nutzungsanalyse mithilfe von Usertracking durchgeführt. Diese zeigt, dass das Angebot sowohl im Unterricht als auch beim selbstständigen Lernen sehr häufig genutzt wird, und deckt auf, welche Elemente zu einer intensiven Nutzung des Angebotes führen. Weiter wurde in einer Laborstudie die Wirkung von Multiplen Repräsentationen auf den Erfolg beim experimentellen Hypothesenprüfen und den wahrgenommenen Cognitive Load untersucht. Hier zeigte sich, dass integrierte, dynamisch verlinkte Repräsentationen die Nutzer unterstützen, aber keinen zusätzlichen Cognitive Load verursachen. Dies sollte bei der Gestaltung zukünftiger Angebote berücksichtigt werden.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 21
    Publication Date: 2023-02-01
    Description: Niedrige Studienerfolgsquoten in den Studiengängen Physik und Lehramt Physik sind sowohl aus bildungspolitischer und institutioneller Sicht als auch aus individueller Perspektive erfolglos Studierender eine Herausforderung. Bisher gibt es nur wenige empirische Studien, die Gründe für niedrige Studienerfolgsquoten bestimmen. Von dieser Situation ausgehend, zielte diese Arbeit auf die Erfassung domänenspezifischer Eingangsvoraussetzungen von Studienanfängerinnen und -anfängern, um daraus mögliche Prädiktoren für einen Studienerfolg zu bestimmen. Den Kern der Arbeit bildet die Konzeption und Evaluation eines Testinstruments zu Studieneingangsvoraussetzungen. Das Instrument umfasst einen Vorwissenstest in Mathematik und Physik sowie einen Test zu domänenspezifischen Verhaltensweisen und Einstellungen. Das selbstentwickelte Instrument wurde bei N = 116 Studierenden eingesetzt, um die Prognosekraft der gemessenen Konstrukte auf einen möglichen Studienerfolg zu schätzen. Dabei zeigte sich der Physikteil des Vorwissenstests in Verbindung mit der Hochschulzugangsberechtigungsnote als signifikanter Prädiktor für den Studienerfolg gemessen am Studienverbleib nach drei Semestern. Dieses Ergebnis stellt im Wesentlichen eine Replikation bereits bekannter Erkenntnisse dar. Es konnten erste Hinweise gefunden werden, dass sich lernzielorientierte Einstellungen positiv auf den Studienerfolg auswirken können.
    Keywords: Social Science ; Statistics ; Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JH Sociology & anthropology::JHB Sociology::JHBC Social research & statistics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 22
    facet.materialart.
    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: Die Quantenphysik bildet schon heute das Fundament zahlreicher aktueller Technologien. Zukünftige Quantentechnologien, wie Quantencomputer, werden sowohl in der Industrie als auch für die Gesellschaft an Bedeutung gewinnen. In vielen nationalen und internationalen Schulcurricula ist die Quantenphysik als Thema für den Physikunterricht mittlerweile fest verankert. Aber trotz des enormen Bedeutungszuwachses von Quantentechnologien ist der Unterricht zur Quantenphysik an Schulen nach wie vor von semi-klassischen Modellen und quasi-historischen Zugängen geprägt, während moderne Begriffe der Quantenphysik häufig unberücksichtigt bleiben. Die Folge sind oft klassisch-mechanistisch geprägte Vorstellungen Lernender zur Quantenphysik. Hier setzt diese Arbeit an: mit dem Erlanger Unterrichtskonzept zur Quantenoptik wird ein Konzept vorgestellt, mit dem Lernende der gymnasialen Oberstufe Quanteneffekte anhand quantenoptischer Experimente kennen lernen. Konzepte der Quantenoptik, wie die Präparation von Quantenzuständen, die Antikorrelation am Strahlteiler und die Einzelphotoneninterferenz verhelfen Lernenden zu einem modernen Bild über Quantenphysik. Im Rahmen einer summativen Evaluation im Mixed-Methods-Design mit 171 Schülerinnen und Schülern zeigte sich, dass Lernende mit dem Erlanger Unterrichtskonzept zu quantenphysikalisch dominierten Vorstellungen gelangen und verbreitete Lernschwierigkeiten vermieden werden können.
    Keywords: Science ; Science ; Physics ; Technology & Engineering ; Agriculture ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PD Science: general issues ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics ; thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TV Agriculture and farming
    Language: German
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  • 23
    facet.materialart.
    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: Sound power describes the emission of sound from sound sources. Despite today's state-of-the art measurement techniques, the current sound power determination methods are restricted due to various limitations. To overcome these limitations, a new sound power determination method is proposed, aiming at the establishment of traceability in airborne sound. This will enable the characterization of a sound source by its free field sound power. The dissertation describes a study on the dissemination process, which will allow the sound power of a device under test located at a real surrounding environment, to be referred to its free field sound power. Apart from the sound power, the corresponding uncertainty may be estimated in a transparent way, where each uncertainty component is provided. The basic tool for the dissemination process is the substitution method using aerodynamic reference sound sources, applied to both sound pressure and sound intensity measurements. Initially, a theoretical investigation deals with the factors that influence the substitution method. Experimental results are then presented based on measurements using a specially designed scanning apparatus. The transition from calibration to in situ conditions and the required correction, due to changes in environmental and operational conditions, is then discussed. In the last section, the sound power level of devices under test is determined along with its related uncertainty, which is further compared to the up-to-date uncertainty values.
    Keywords: Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 24
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    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-11
    Description: Human sound localization helps to pay attention to spatially separated speakers using interaural level and time differences as well as angle-dependent monaural spectral cues. In a monophonic teleconference, for instance, it is much more difficult to distinguish between different speakers due to missing binaural cues. Spatial positioning of the speakers by means of binaural reproduction methods using head-related transfer functions (HRTFs) enhances speech comprehension. These HRTFs are influenced by the torso, head and ear geometry as they describe the propagation path of the sound from a source to the ear canal entrance. Through this geometry-dependency, the HRTF is directional and subject-dependent. To enable a sufficient reproduction, individual HRTFs should be used. However, it is tremendously difficult to measure these HRTFs. For this reason this thesis proposes approaches to adapt the HRTFs applying individual anthropometric dimensions of a user. Since localization at low frequencies is mainly influenced by the interaural time difference, two models to adapt this difference are developed and compared with existing models. Furthermore, two approaches to adapt the spectral cues at higher frequencies are studied, improved and compared. Although the localization performance with individualized HRTFs is slightly worse than with individual HRTFs, it is nevertheless still better than with non-individual HRTFs, taking into account the measurement effort.
    Keywords: Technology & Engineering ; Electronics ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TJ Electronics and communications engineering::TJF Electronics engineering ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 25
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    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2023-03-03
    Description: Bedingt durch die zunehmende Heterogenität der Studierendenschaft rücken die Studienschwierigkeiten in der Studieneingangsphase immer mehr in den Fokus naturwissenschaftsdidaktischer Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. In den bisherigen Untersuchungen werden die beim Übergang in die Hochschule auftretenden Lern-, Reflexions- und Entscheidungsprozesse allerdings kaum betrachtet. Vor diesem Hintergrund beschreibt die vorliegende Arbeit anhand des Lernzentrums 'Physiktreff' an der Universität Paderborn die evidenzbasierte Entwicklung und Gestaltung geeigneter Unterstützungsmaßnahmen. Das Maßnahmenpaket des universitären Lernzentrums 'Physiktreff' wurde mit einem Design-Based-Research-Ansatz in mehreren Zyklen entwickelt und mithilfe von schriftlichen Fragebogenerhebungen und leitfadengestützten Interviews evaluiert. Die Analyse von Nutzungstypen stellte je nach Typ unterschiedliche Wirkungen des 'Physiktreffs' fest, z.B. zeigt der 'Physiktreff' Wirkungen in transitionsbedingten Krisen und bei der Vorbereitung auf Prüfungen. Außerdem konnte eine zunächst theoretisch begründete Modellierung der Prozesse in der Studieneingangsphase empirisch fundiert werden.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; Psychology ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JM Psychology
    Language: German
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  • 26
    Publication Date: 2023-02-02
    Description: Naturwissenschaftliche Grundbildung im Sinne der Scientific Literacy umfasst das Erlernen inhaltlicher Konzepte sowie naturwissenschaftlicher Denk-, Arbeitsu- und Handlungsweisen. Auch in der Sachunterrichtsdidaktik werden entsprechende Ziele formuliert. Fachdidaktische und entwicklungspsychologische Forschungsergebnisse zeigen, dass Grundschulkinder systematische Strategien der Hypothesenprüfung (Variablenisolation und -kontrolle) erlernen können. Dabei scheint die Unterstützungsmaßnahme des Modeling besonders geeignet. In einem Prä-Post-Follow-up-Design mit Baseline wurden unter Kontrolle der Lernvoraussetzungen die Auswirkungen einer Förderung des Verständnisses der Variablenkontrolle im Kontext Magnetismus durch Modeling im Vergleich zu einem am Offenen Experimentieren orientierten Lernsetting auf (1) eigenständiges Bewerten und Entwickeln von Experimenten, (2) Transferfähigkeit, (3) Entwicklung, Durchführung und Bewertung eigener Experimente, (4) Qualität bzgl. des erreichten Niveaus der Experimente und (5) motivationale Schülermerkmale geprüft. Zur differenzierten Erfassung kamen ein Paper-Pencil-Test und ein videographiertes Interview zum Einsatz. Es konnte gezeigt werden, dass (1) beide Gruppen von der Intervention profitierten, die Daten einer Baseline jedoch auf einen Testwiederholungseffekt hindeuteten. Einflüsse der Intervention auf die anderen Bereiche konnten nachgewiesen werden. Eine Förderung durch Modeling wirkte sich auf alle vier genannten Bereiche (2)-(5) positiv aus.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 27
    facet.materialart.
    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-14
    Description: The exchange of orbit information is becoming more important in view of the increasing population of objects in space as well as the increase in parties involved in space operations. The aim of this thesis was to investigate how orbit information maintained by a space surveillance system can be provided to its users. Services like collision avoidance require very accurate information, while other services might be less stringent. An approach was studied, which allows to derive orbit and covariance information of predetermined accuracy from a reference orbit. Using Chebyshev polynomials, continuous state vector and covariance matrix information can be provided. The major advantage is that no inter- or extrapolation on the user's side is required. A method to reduce the data amount by interpolating the variance envelope functions was also studied. The proposed method in this thesis gives access to highly accurate information from the catalogue, where this information is required. On the other hand it can also provide less accurate information, where requirements are less restrictive, thereby allowing for a significantly reduced amount of data to be transferred and stored.
    Keywords: Computers ; Computer Science ; Technology & Engineering ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::U Computing and Information Technology::UY Computer science ; thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TB Technology: general issues ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 28
    Publication Date: 2023-02-02
    Description: Für Studiengänge an deutschen Hochschulen wird heute meistens eine Orientierung an Kompetenzen eingefordert. Die zur Messung dieser Kompetenzen nötigen Testinstrumente fehlen aber weitestgehend. Im Kooperationsprojekt "Ko-WADiS", in dem diese Studie angesiedelt war, wurde ein Kompetenztest zur naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung entwickelt. Erkenntnisgewinnung wird dabei als ein komplexer Problemlöseprozess im Sinne des Scientific Reasoning angesehen. Auf Grundlage dieser theoretischen Überlegungen wurden zunächst ein Kompetenzmodell adaptiert und Items entwickelt. Für diese Studie wurde der Kompetenztest in einer querschnittlichen Untersuchung bei Studierenden der Physik eingesetzt. Die empirischen Ergebnisse deuten auf die beste Passung eines eindimensionalen Modells hin. Auf Basis dieses Modells wurden weitere Analysen vorgenommen. Hierbei wird deutlich, dass erwartungskonform Masterstudierende einen höheren Kompetenzstand als Bachelorstudierende haben. Gleichzeitig gibt es Evidenz für einen signifikanten Vorteil der Fachstudierenden im Vergleich zu den Lehramtsstudierenden. Keine Vorteile zeigen sich hingegen für Lehramtsstudierende der Physik mit einem weiteren naturwissenschaftlichen Fach.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 29
    facet.materialart.
    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2023-03-03
    Description: Die Einstellung von Lehrkräften bestimmt deren Handeln mit. Die vorliegende Studie befasst sich mit dem Nutzungsverhalten und der Einstellung von Physiklehrkräften bzgl. Computern und Neuen Medien im unterrichtlichen Zusammenhang. Außerdem werden die Einstellung und Einschätzung von Schülerinnen und Schülern zu diesem Thema untersucht. Methodisch wurden dazu sowohl quantitative Analysemethoden auf Basis von Fragebögen, als auch qualitative Methoden wie halboffene Interviews genutzt und kombiniert. Durch die explorative Untersuchung konnte festgestellt werden, dass sich die Einstellung zum Computereinsatz im Physikunterricht in sechs Dimensionen beschreiben lässt, auf deren Basis die Lehrkräfte in fünf Gruppen klassifiziert werden: Verhinderte Nutzer, Neugierige, Computerenthusiasten, Realisten und Meider. Für jede dieser Gruppen lassen sich unterschiedliche Handlungsempfehlungen formulieren, um den Einsatz Neuer Medien bei Physiklehrkräften zu fördern.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 30
    facet.materialart.
    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-14
    Description: Orbital debris is becoming an increasing problem for space flight missions. New satellite launches, explosions, collisions and other events cause a steady rise in the number of objects orbiting the Earth. It is therefore important to determine the future development of the object population, as well as the effectiveness of debris mitigation measures, in long-term simulations. Orbital propagation, the calculation of an object's movement in its orbit, poses a challenge for this research due to the high computation times of the complex perturbation models involved. With populations consisting of hundreds of thousands of objects as well as simulation time frames of up to 200 years, these calculations can take up hours of computation time. To speed up this process, the analytical propagator Ikebana is introduced in this work of applied computer science in engineering. The program runs on graphics processing units, hardware designed for massively parallel execution of up to thousands of concurrent threads. This reduces the overall run time for large object populations from hours to minutes. Porting software from a conventional CPU is not a trivial task and involves a number of potential pitfalls and optimization opportunities which are detailed in this work. The propagator is integrated into other applications via a generic, multi-platform interface specifically designed for this task. It allows to develop the propagator separately and integrate it into other tools as a plugin at run time. The interface's architecture serves as a design template for analytical propagation software.
    Keywords: Computers ; Computer Science ; Technology & Engineering ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::U Computing and Information Technology::UY Computer science ; thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TB Technology: general issues ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 31
    Publication Date: 2023-11-15
    Description: Die Didaktik der Physik ist im deutschsprachigen Raum mittlerweile fest etabliert. Ihre Akteur_innen haben ein Selbstverständnis als eigene wissenschaftliche Disziplin entwickelt, die eigene Forschungsfelder und -fragestellungen in den Fokus nimmt und mit spezifischen Forschungsformaten und -methoden untersucht. Die Forschungsaktivität in dieser Disziplin nimmt seit Jahren stetig zu und differenziert sich inhaltlich immer stärker aus, so dass es in der Didaktik der Physik kaum noch möglich ist, einen Überblick über alle Entwicklungen zu behalten. Zugleich sind die eigenen ideengeschichtlichen Wurzeln dieser Disziplin im aktuellen Forschungsbetrieb nicht mehr sehr präsent. Gerade Nachwuchswissenschaftler_innen sind sie nicht immer bewusst. Als Ergebnis einer über 3 Jahren dauernden Delphi-Studie legen wir in diesem Band eine Sammlung von Verweisen auf grundlegende und wegweisende Literatur der Physikdidaktik vor, die von Expert_innen jeweils kurz in den wissenschaftshistorischen Kontext eingeordnet werden. Es handelt sich hier nicht um ein Lehrbuch, sondern um eine Ressource, die die die historische Vielfalt physikdidaktischer Denk- und Forschungsansätze kompakt zugänglich macht und die zur Reflexion über die Fachdidaktik und ihr Selbstverständnis als wissenschaftliche Disziplin anregen soll. Sie möchte auf sinnvolle und ökonomische Weise die historische »Werdung« der Physikdidaktik nahebringen.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 32
    facet.materialart.
    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2023-02-02
    Description: Flipped Classroom ist eine innovative Unterrichtsmethode, bei der sich Schülerinnen und Schüler zuhause mit Lernvideos auf den Unterricht vorbereiten. Im Unterricht selbst steht dann die Anwendung und Vertiefung des Wissens in kooperativen Lernsettings im Vordergrund. Wissenschaftlich ist der Einsatz dieser Methode im deutschen Schulunterricht bislang nicht untersucht worden, auch nicht im Physikunterricht. Haben die Schülerinnen und Schüler hier einen höheren Lernzuwachs? Ändern sich das Selbstkonzept, das Fachinteresse und die Motivation? Welche Rolle spielt dabei das Leistungsvermögen oder das Geschlecht? Die vorliegende quasi-experimentelle Interventionsstudie im Pre-/Postdesign mit Kontrollgruppe untersuchte den Einsatz des Flipped Classroom im Physikunterricht. Dabei zeigten sich positive Effekte auf den Lernerfolg sowie teilweise auf affektive Lernmerkmale. Motivational profitierten vor allem die Mädchen vom Flipped Classroom, die Jungen hingegen verbesserten deutlich ihre Hausaufgabendisziplin.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 33
    facet.materialart.
    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2023-02-01
    Description: In fachdidaktischen Interventionsstudien wird Unterricht auf Basis neu entwickelter Unterrichtskonzepte öfter mit "traditionellem Unterricht" verglichen. Eine vertiefte Auseinandersetzung mit "traditionellem Unterricht" bei Interventionsstudien ermöglicht einen differenzierteren Blick auf deren Ergebnisse, aber auch ein tieferes Verständnis von Akzeptanzhürden, die bei der Umsetzung neuer Unterrichtskonzepte auftreten können. In dieser Studie wurde daher der Anfangs-Elektrizitäts -lehreunterricht von 32 Lehrkräften in Bayern, Hessen und Österreich beleuchtet: Einerseits wurden Elemente der individuell umgesetzten Sachstruktur der Lehrkräfte mithilfe von Logbüchern und Schülerheften rekonstruiert. Andererseits wurde der Zusammenhang zwischen ausgewählten Lehrkräfte- und Schülervariablen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass sich für die Auswahl und Abfolge von Fachinhalten und den Einsatz von Analogiemodellen einige Muster identifizieren lassen, denen ein Großteil der Lehrkräfte folgte. Im Zuge von Mehrebenenanalysen konnten die erhobenen Aspekte des Professionswissens der Lehrkräfte in einer Betrachtung des Gesamtsamples der Lernenden nicht als Prädiktor für fachlichen Lernerfolg identifiziert werden, jedoch für das Sub-Sample der Lehrkräfte mit weniger als zehn Dienstjahren. Für die Entwicklung des Fachinteresses und des physikbezogenen Selbstkonzepts der Lernenden stellten sich die epistemologischen Vorstellungen und die Selbstwirksamkeitserwartung der Lehrkräfte im Umgang mit Schülervorstellungen als Prädiktoren heraus.
    Keywords: Education ; Science ; Physics ; bic Book Industry Communication::J Society & social sciences::JN Education ; bic Book Industry Communication::P Mathematics & science::PH Physics
    Language: German
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  • 34
    Publication Date: 2022-10-24
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: German
    Type: bookpart , doc-type:bookPart
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  • 35
    facet.materialart.
    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: Eine lernendenorientierte und adaptive Gestaltung von Unterricht erfordert von den Lehrkräften, dass sie vorhandene Kompetenzen und Lernprozesse der Schülerinnen und Schüler diagnostizieren. Außerdem müssen sie die Anforderungen von Aufgaben mit Blick auf deren Passung zu den Lernprozessen der Schülerinnen und Schüler analysieren können. Eine derart verstandene "diagnostische Kompetenz" wird als zentrales Professionalisierungsziel von Lehrkräften angesehen. Vor diesem Hintergrund wurden die diagnostischen Prozesse von acht Studierenden mit den Fächern Physik und Mathematik in zwei aufeinander folgenden Lehrveranstaltungen zur Diagnostik untersucht, um Potentiale und Lernhindernisse im Kompetenzaufbau zu identifizieren. In beiden Veranstaltungen bildeten Vignetten von Lernprozessen den Ausgangspunkt für studentische Diagnosen. Forschungsgegenstand waren u.a. schriftliche Diagnosen der Studierenden im Prä-Post-Vergleich sowie auf Video aufgezeichnete studentische Diskurse bei der Diagnose von Lernprozessen der Schülerinnen und Schüler. Die Analysen erfassen u.a., auf welche Komponenten eines Diagnoseprozesses die Studierenden in welcher Weise Bezug nehmen und welche (fach-) didaktischen überlegungen bzw. Theoriebezüge sie in ihren Diagnosen als Referenzpunkte nutzen. Die Ergebnisse zeigen, dass auf struktureller Ebene zwar alle Komponenten thematisiert, aber inhaltlich nicht entlang einer typischen Abfolge miteinander verbunden werden. Trotz inhaltlicher Prompts wird nur selten explizit auf Theoriebezüge zurückgegriffen.
    Keywords: Mathematics ; Education ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PB Mathematics ; thema EDItEUR::J Society and Social Sciences::JN Education ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: German
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  • 36
    Publication Date: 2024-04-05
    Description: Volume 2 of this revised and updated edition provides an accessible and practical introduction to the two non-Abelian quantum gauge field theories of the Standard Model of particle physics: quantum chromodynamics (QCD) and the Glashow-Salam-Weinberg (GSW) electroweak theory.This volume covers much of the experimental progress made in the last ten y
    Keywords: Nuclear physics ; Physics ; Quantum physics (quantum mechanics and quantum field theory) ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics::PHN Nuclear physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics::PHQ Quantum physics (quantum mechanics and quantum field theory)
    Language: English
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  • 37
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    Unknown
    Taylor & Francis | CRC Press
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: In this book, the author convinces that Sir Arthur Stanley Eddington had things a little bit wrong, as least as far as physics is concerned. He explores the theory of groups and Lie algebras and their representations to use group representations as labor-saving tools.
    Keywords: Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 38
    facet.materialart.
    Unknown
    Taylor & Francis | CRC Press
    Publication Date: 2024-04-05
    Description: A unified theory embracing all physical phenomena is a major goal of theoretical physics. In the early 1980s, many physicists looked to eleven-dimensional supergravity in the hope that it might provide that elusive superunified theory. In 1984 supergravity was knocked off its pedestal by ten-dimensional superstrings, one-dimensional objects whose v
    Keywords: Nuclear physics ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics::PHN Nuclear physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 39
    facet.materialart.
    Unknown
    Taylor & Francis | CRC Press
    Publication Date: 2024-04-05
    Description: This book provides a thorough introduction to the phenomenology of heavy flavour physics, those working on the B-factories, LHCb, BTeV, HERA and the Tevatron. It explains how heavy quark theory could be implemented on the lattice, and discusses the status of CP-violation in the neutral kaon system.
    Keywords: Nuclear physics ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics::PHN Nuclear physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 40
    Publication Date: 2024-03-29
    Description: Niedrige Studienerfolgsquoten in den Studiengängen Physik und Lehramt Physik sind sowohl aus bildungspolitischer und institutioneller Sicht als auch aus individueller Perspektive erfolglos Studierender eine Herausforderung. Bisher gibt es nur wenige empirische Studien, die Gründe für niedrige Studienerfolgsquoten bestimmen. Von dieser Situation ausgehend, zielte diese Arbeit auf die Erfassung domänenspezifischer Eingangsvoraussetzungen von Studienanfängerinnen und -anfängern, um daraus mögliche Prädiktoren für einen Studienerfolg zu bestimmen. Den Kern der Arbeit bildet die Konzeption und Evaluation eines Testinstruments zu Studieneingangsvoraussetzungen. Das Instrument umfasst einen Vorwissenstest in Mathematik und Physik sowie einen Test zu domänenspezifischen Verhaltensweisen und Einstellungen. Das selbstentwickelte Instrument wurde bei N = 116 Studierenden eingesetzt, um die Prognosekraft der gemessenen Konstrukte auf einen möglichen Studienerfolg zu schätzen. Dabei zeigte sich der Physikteil des Vorwissenstests in Verbindung mit der Hochschulzugangsberechtigungsnote als signifikanter Prädiktor für den Studienerfolg gemessen am Studienverbleib nach drei Semestern. Dieses Ergebnis stellt im Wesentlichen eine Replikation bereits bekannter Erkenntnisse dar. Es konnten erste Hinweise gefunden werden, dass sich lernzielorientierte Einstellungen positiv auf den Studienerfolg auswirken können.
    Keywords: Social Science ; Statistics ; Education ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::J Society and Social Sciences::JH Sociology and anthropology::JHB Sociology::JHBC Social research and statistics ; thema EDItEUR::J Society and Social Sciences::JN Education ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: German
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  • 41
    facet.materialart.
    Unknown
    Taylor & Francis | CRC Press
    Publication Date: 2024-04-05
    Description: An Introduction to the Standard Model of Particle Physics familiarizes readers with what is considered tested and accepted and in so doing, gives them a grounding in particle physics in general. Whenever possible, Dr. Mann takes an historical approach showing how the model is linked to the physics that most of us have learned in less challenging ar
    Keywords: Nuclear physics ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics::PHN Nuclear physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 42
    facet.materialart.
    Unknown
    Logos Verlag Berlin | Logos Verlag Berlin
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: Die Teilchenphysik als Teilgebiet der modernen Physik gewinnt zunehmend an Bedeutung im schulischen Physikunterricht. In dieser Arbeit wird erstmalig das von Lehrkräften benötigte Fachwissen zur Teilchenphysik modelliert, wobei Fachwissen als ein Teil des Professionswissens verstanden wird. Als Fachwissensdimensionen werden die Inhaltsbereiche und die Wissensarten in den Fokus genommen, für welche jeweils Subfacetten identifiziert und präzise beschrieben werden. Nach einem überblick über die wesentlichen Ideen der Teilchenphysik wird in der Arbeit die sukzessive Modellierung des Fachwissens im Rahmen einer qualitativ und quantitativ angelegten Delphi-Studie vorgestellt. In drei Befragungsrunden wurden zwischen 35 und 65 internationale Expertinnen und Experten aus der teilchenphysikbezogenen Forschung (Fachwissenschaft und Fachdidaktik) und öffentlichkeitsarbeit (u.a. Wissenschaftsjournalismus) sowie erfahrene Lehrkräfte zu den für das Fachwissen relevanten Themen der Teilchenphysik befragt. Empirische Analysen der Befragungsrunden ergaben, dass sich die Dimension Inhaltsbereiche im deklarativen Wissen aus zehn teilchenphysikalischen Themen (z.B. Teilchen in der Hochenergiephysik, die vier fundamentalen Wechselwirkungen) zusammensetzt, von welchen sechs als besonders relevant eingeschätzt wurden. Im Anschluss an die letzte Befragungsrunde wurde theoriegeleitet eine erste Modellierung der Inhaltsbereiche für die Wissensarten des prozeduralen und konditionalen Wissens vorgenommen.
    Keywords: Science ; Education ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PD Science: general issues ; thema EDItEUR::J Society and Social Sciences::JN Education ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 43
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: Ein zentrales Ziel der fachdidaktischen Forschung stellt die Verbesserung schulischen Unterrichts dar. Eine Transferstrategie zur flächendeckenden Verbreitung wissenschaftlicher Erkenntnisse bildet die Bereitstellung evidenzbasierter, innovativer materialgestützter Unterrichtskonzeptionen. Allerdings fällt das Materialnutzungsverhalten von Lehrkräften individuell sehr unterschiedlich aus, wobei das Zusammenspiel verschiedener Einflussfaktoren auf die Materialnutzung bislang wenig erforscht ist. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es daher, dieses Wirkgefüge unter authentischen Bedingungen genauer zu untersuchen. Dazu wurde kriteriengeleitet eine evidenzbasierte, fachdidaktisch innovative Unterrichtskonzeption ausgewählt (das Münchener Unterrichtskonzept zur Quantenmechanik) und den teilnehmenden Lehrkräften fakultativ zur Verfügung gestellt. Mittels eines qualitativen Forschungsansatzes wurden elf Lehrkräfte bei der Implementierung des Konzepts durch ein Interview zu Beginn und am Ende einer Unterrichtsreihe zur Quantenmechanik sowie zwei Unterrichtsbeobachtungen mit je einem anschließenden stimulated recall begleitet. Aus den Ergebnissen folgt, dass die Probanden sich überwiegend heuristisch mit der Konzeption auseinandersetzten und lediglich Elemente auf Sichtstrukturebene implementierten. Das nachgewiesene Wirksamkeitspotential von evidenzbasierten, innovativen Unterrichtskonzeptionen scheint sich folglich lediglich unter bestimmten Bedingungsfaktoren zu entfalten.
    Keywords: Science ; Education ; Science ; Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PD Science: general issues ; thema EDItEUR::J Society and Social Sciences::JN Education ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: German
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  • 44
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    Unknown
    Taylor & Francis | CRC Press
    Publication Date: 2024-04-04
    Description: Cosmology in Gauge Field Theory and String Theory focuses on the cosmological implications of the gauge theories of particle physics and of string theory. The book first examines the universe's series of phase transitions in which the successive gauge symmetries of the higher-temperature phase were spontaneously broken after the big bang, discussing relics of these phase transitions, more generic relics (baryons, neutrinos, axions), and supersymmetric particles (neutralinos and gravitinos). The author next studies supersymmetric theory, supergravity theory, and the constraints on the underlying field theory of the universe's inflationary era. The book concludes with a discussion of black hole solutions of the supergravity theory that approximates string theory at low energies and the insight that string theory affords into the microscopic origin of the Bekenstein-Hawking entropy. Cosmology in Gauge Field Theory and String Theory provides a modern introduction to these important problems from a particle physicist's perspective. It is intended as an introductory textbook for a first course on the subject at a graduate level.
    Keywords: Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics
    Language: English
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  • 45
    Publication Date: 2024-04-05
    Description: Volume 1 of this revised and updated edition provides an accessible and practical introduction to the first gauge theory included in the Standard Model of particle physics: quantum electrodynamics (QED).The book includes self-contained presentations of electromagnetism as a gauge theory as well as relativistic quantum mechanics. It provides a uniqu
    Keywords: Nuclear physics ; Physics ; Quantum physics (quantum mechanics and quantum field theory) ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics::PHN Nuclear physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics ; thema EDItEUR::P Mathematics and Science::PH Physics::PHQ Quantum physics (quantum mechanics and quantum field theory)
    Language: English
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  • 46
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    Unknown
    Berlin : Springer
    Publication Date: 2018-11-19
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: German
    Type: bookpart , doc-type:bookPart
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  • 47
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: The core objective of Energy Efficiency Watch 3 (EEW3) is to establish a constant feedback loop on the implementation of European and national energy efficiency policies and thus enable both compliance monitoring and mutual learning on effective policy making across the EU. The project team applied a mixed-method approach to assess energy efficiency policy developments in EU Member States. It analysed progress of national policies by screening official documents, sought experts' knowledge via an EU-wide survey and has been creating new consultation platforms with a wide spectrum of stakeholders including parliamentarians, regions, cities and business stakeholders. Analysis of the National Energy Efficiency Action Plans (NEEAPs), the expert survey with input from over 1,100 experts on policy ambition and progress in each Member State, as well as 28 Country Reports have been central elements in EEW3. This paper will present the main conclusions and policy recommendations of EEW3. In doing so, it will first summarise the findings of the document analysis based on the 28 Country Reports, showing developments of energy efficiency policies since the second NEEAP in 2011 in a cross-country overview for six sectors. These findings are then contrasted with the experts' perspective on progress in energy efficiency policies in their countries as collected in the EEW survey. Moreover, ten case studies of good practice energy efficiency policies are shown, three of them will be presented in more detail. The paper ends with key policy conclusions for improving the effectiveness of European energy efficiency policies. A key finding is that policy implementation has improved a lot since 2011 but more is needed to achieve the EED Art. 7 and other targets.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 48
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: Energy sufficiency has recently gained increasing attention as a way to limit and reduce total energy consumption of households and overall. This paper presents selected results of a research project funded by the German Federal Ministry of Education and Research that examined the potentials and barriers for energy sufficiency with a focus on electricity in households, how household members perceive sufficiency practices, and how policymakers could support and encourage these. Bottom-up calculations for an average 2-person household in Germany yielded a total electricity savings potential from energy efficiency and sufficiency combined of theoretically up to 75 %. The continuous growth of per capita living space was identified as one important driver for additional energy consumption both for heat and electricity. The paper will present findings of a representative survey of 600 persons responsible for the housework. It revealed that a part of the households is already practicing sufficiency options or are open towards these. Up to 30 % of these households can imagine, given the right conditions and policy support, to move to a smaller dwelling or to share an apartment with others when they are older. Results of a first comprehensive analysis of an energy sufficiency policy to encourage and support households to sufficiency practices form the second part of the paper, with a focus on the feasibility and potential effectiveness of instruments for limiting the growth in average living space per person. This includes a case study on fostering communal housing projects as a measure to reduce living space. Further, the feasibility of a cap scheme for the total electricity sales of a supplier to its customers was examined. Instruments supporting energy-efficient and sufficient purchase and use of equipment complete the integrated energy sufficiency and efficiency policy package. The paper will finally present the project's conclusions on an integrated energy sufficiency policy package resulting from this analysis.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 49
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: Energy efficiency activities are high on the current EU energy policy agenda. Key policy instruments like the Energy Efficiency Directive (EED), the Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) and the Energy Labelling Directive are under revision. In a project for the German government, we therefore analysed the effectiveness and consistency of existing sectoral policy packages anew, to open the discussion on which policy changes to the EU's energy efficiency policy packages are crucial to reach the targets. This comprehensive review addressed the industrial, buildings, and transport sectors plus the overarching governance framework (targets and roadmaps, EED, energy taxation and EU ETS). For each of these, the first step was a gap analysis of the main deficits in the sectoral policy packages, against effective model packages. At first glance, the combination of energy efficiency policies at EU level seems already quite comprehensive. However, their design and implementation often lack a consistent and ambitious approach to leverage their full potential. To give some examples of the many shortcomings identified, the governance framework suffers from exceptions and the transport sector being only marginally considered in the EED; an outdated Energy Tax Directive has very low minimum rates and several exception clauses; there is a lack of commitment to implement energy management systems and investment projects in large companies; a clear EU-wide definition of nearly zero energy buildings (nZEB) is missing; and the labelling of energy-using products is still confusing for consumers. Subsequently, we elaborated comprehensive policy recommendations to increase the effectiveness of all these policies, and to bridge some gaps with new policies. A list of priorities was established to sort them by their relevance.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 50
    Publication Date: 2018-11-19
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 51
    Publication Date: 2018-11-19
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 52
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    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy
    Publication Date: 2018-11-19
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 53
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: Climate change and thus low-carbon transitions are global challenges, which require commitment and effort on all political levels. As international climate politics has approached its limits over the last two decades, the role of cities has simultaneously gained in importance. Many cities1 worldwide have committed to ambitious climate protection targets, which often exceed national targets. However, cities cannot act in isolation. Their opportunities for action are embedded in an (inter)national policy framework, which may either support or hinder local actions. This gives rise to the question: which opportunities for climate protection do cities really have in a political system of multi-level governance? This question can be illustrated using the city of Hamburg as an example for the German climate policy regime. The city aims to reduce its annual CO2 emissions by 2 million metric tons and attempts to quantify the impact of local and national policies and actions using a bottom-up monitoring approach. We therefore analyse more than 400 local actions with respect to the induced CO2 emission reductions. We also take a closer look at national and European policies and their impacts on local energy use and emissions. In total, 15 policies and instruments - broadly ranging from instruments to foster energy efficiencyin residential and non-residential buildings, in appliances and in the transport sector, to support renewable energy sources (including biofuels) and to uptake CHP - are considered. Our approach consists in measuring separately the impact of local and national policies and actions on urban CO2 emissions. While the city of Hamburg has implemented many policies and actions, our results show that, a significant proportion of its CO2 reduction is due to national policies, in the context of the German "Energiewende", which cannot or can only indirectly be influenced by the city. The results imply that local commitment and effort is essential in addressing the global challenge, yet ambitious targets can only be met in the presence of a supportive national policy framework. The analysis shows that many policies and measures implemented at national level require supportive structures and activities at local level in order to bridge information and implementation gaps of these measures.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 54
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    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: Many European city governments have voluntarily committed to ambitious CO2-emission reduction targets until 2020 and 2050. Supported by dedicated structures and networks (e.g. Covenant of Mayors), local governments have already developed, or are currently developing, ambitious climate action plans, all pursuing the aim of radical CO2-emission reduction in the long term. Though, the development of climate action plans is only a first step, as the actual crucial and more challenging part its implementation. Besides financial investments also additional capacities, improved institutional structures and innovative strategies are necessary to successfully implement ambitious policies within existing national and regional framework conditions. There is often more competition than co-operation between cities. However, exchanging on common challenges in order to find new solutions provides potential for innovative ideas and new views on own structures. In particular, methods and formats for self-assessment and mutual learning can support cities' stakeholders to overcome their implementation gap in local energy and climate policies. This paper will present results from the first phase of the three year project "CASCADE", which was initiated by 19 European cities in co-operation with EUROCITIES. Within the project, implementation challenges are being addressed in an intensive process of self-assessment and mutual learning. The methodological "backbone" of this process is a qualitative benchmarking framework in the thematic fields of "Renewable energy sources and distributed energy generation", "Energy efficient buildings and districts" and “Energy in urban transport”. Up to a certain degree, existing local climate policy benchmarks provide a common exchange platform, but mainly for the comparison between cities. The CASCADE benchmarking framework goes beyond competitive comparisons. As a qualitative criteria-based assessment procedure it identifies key challenges and factors for a successful implementation of established local climate policy plans. These factors have been developed from a qualitative survey including interviews and workshops with representatives of the participating cities. Six cities serve as examples. Self-assessment reports were provided based on the CASCADE benchmarking framework focussing on the implementation status of their local climate policies. These reports were reevaluated by four or five project partners from different cities in a desk-review process. During subsequent four-days peer learning visits, the CASCADE benchmarking framework was used again as a tool for an in-depth assessment of the local climate and energy action plans and the local activities towards implementation of these strategic documents. Finally, the visitors drafted a feedback report with recommendations and improvements for the hosts. The paper describes the methodology of the CASCADE benchmarking framework for integrated learning, its applicability for peer learning processes, as well as first experiences and results from the peer learning visits.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 55
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: The project "bigEE - Bridging the Information Gap on Energy Efficiency in Buildings" presents comprehensive information for energy efficiency in buildings and the related policy on the international internet-based knowledge platform bigee.net. To develop the evidence-based information required for bigee.net, we addressed in a different and more systematic way than usual the question of how policy can support improved building energy efficiency most effectively: We combined (1) a theoretical, actor-centred analysis of market-inherent barriers and incentives for all actors in the supply and use chain of (energy-efficient) buildings to derive a recommended package combining the types of policies and measures the actors need to overcome all these barriers, with (2) empirical evidence on model examples of good practice policy packages to check if advanced countries have indeed used the combination of policies we derived from the actor-centred analysis. In this way, we found that the recommendable policy package for new buildings is similar to the well-known one for appliances, but with the objective to mainstream nearly zero energy buildings. By contrast, the task for existing buildings is two-dimensional - increasing the depth of renovation first, to savings of 50 to 80%, and then the rate of energy-efficient renovation to 2% or more p.a. - and so the policy package needs more emphasis on individual advice, incentives, and financing. The paper presents the recommended packages as well as a comparison of existing national policy packages from California (USA), China, Denmark, Germany, and Tunisia and what we learned from it for effective packages and implementation.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 56
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: Which factors are crucial to successfully design and implement a "good practice" policy to increase the energy efficiency of buildings and appliances? This is one of the main challenges for the new web platform bigee.net that provides guidance on good practice policies. In this paper we examine the question what "good practice" is by presenting a multi-criteria assessment scheme to analyse different policies worldwide. The assessment scheme contains a set of criteria addressing key factors leading to the success of a policy as well as its outcomes: a good policy addresses all market players and barriers, avoids lost opportunities and lock-in effects, has ambitious and regularly updated energy efficiency levels, and spill-over effects. Other criteria are high energy savings and the calculated cost-effectiveness. The assessment scheme provides a standardised data collection approach, which paves the way for both qualitative and quantitative evaluation. Furthermore, it can help policy-makers to transfer a successful policy. The development of the scheme is based on a literature review of worldwide implemented policies and measures that promote energy-efficiency of buildings and appliances. Criteria were operationalized, including a ranking between 0 and 10. The ranking is a decisive factor whether the policy qualifies as good practice. To demonstrate the practicability of this scheme, the paper analyses a good practice example according to the assessment scheme: Energy-Efficient Refurbishment and Energy Efficient Construction programmes of the German public bank KfW.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 57
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: Refrigerators and freezers (subsumed under the term "cold appliances") are among the most widely used electrical appliances in the residential sector all around the world. Currently, about 1.4 billion domestic cold appliances worldwide use about 650 TWh electricity, which is 1.2 times Germany’s total electricity consumption, and cause CO2 emissions of 450 million tons of CO2eq. Although the specific electricity consumption per volume of cold appliances has decreased during recent years due to technical progress and policy instruments like labelling and eco-design requirements, total worldwide energy consumption of these appliances is on the increase. Scenario calculations were carried out for 10 world regions by the Wuppertal Institute. Results show that about half of the energy consumption could be saved with the most energy-efficient appliances available today, and even higher savings will be possible with next generation technologies by 2030. According to the analysis, these savings are usually very cost-effective. All these aspects are part of the new website "bigEE.net - Your guide to energy efficiency in buildings" which aims to provide information about technical options but also about policies to support the development of energy-efficient appliances. To initiate and foster market transformation of energy-efficient appliances it is highly advisable for policymakers to generate appliances-specific policy packages. Since each regional market has its specificity (e.g. energy prices, typical appliance affecting the cost effectiveness of efficient appliances), the barriers for the market transformation of single product groups are also specific and need to be addressed by appropriate policies and measures. Elements of measures to build appropriate specific policy packages for refrigerators will be presented in the paper, and the refrigerator package from California (USA) demonstrates the successful implementation of a sector-specific package.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 58
    facet.materialart.
    Unknown
    Berlin : Springer | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2018-11-19
    Description: The adoption of the Kyoto Protocol in December 1997 was a major achievement in the endeavour to tackle the problem of global climate change at the dawn of the 21st century. After many years of involvement in the negotiation process, the book's two internationally recognised authors now offer the international community a firsthand and inside perspective of the debate on the Kyoto Protocol. The book provides a comprehensive scholarly analysis of the history and content of the Protocol itself as well as of the economic, political and legal implications of its implementation. It also presents a perspective for the further development of the climate regime. These important features make this book an indispensable working tool for policy makers, negotiators, academics and all those actively involved and interested in climate change issues in both the developed and developing world.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: book , doc-type:book
    Location Call Number Expected Availability
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  • 59
    facet.materialart.
    Unknown
    Berlin : Springer | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2018-11-19
    Description: This book on Green Budget Reforms (GBR) provides comprehensive insight into how forerunner countries such as Denmark, the Netherlands, Norway, Sweden and Switzerland, but also Hungary and Poland, have designed and taken first steps toward GBR, with emphasis on Ecological Tax Reform (ETR). The book covers the proceedings of an international seminar held in Slovenia with contributions from economists of the European Commission, the OECD, finance ministries and researchers. It also includes the first comprehensive case study of Slovenia, demonstrating the unique opportunities for GBR in Central and Eastern European Countries in particular. The book is for policy makers, consultants, lecturers, and scientists who wish to make and measure progress in sustainable development. Readers can choose from a range of market-based instruments applied in various countries and adapt them according to the requirements of their countries.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: book , doc-type:book
    Location Call Number Expected Availability
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  • 60
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: What are the best policies and measures to stimulate energy efficiency in buildings? The debate around this is at least as diverse as the markets and concepts for energy efficiency in buildings, and often quite controversial. However, no magic formula seems to have been found so far. It is, therefore, time to address the question in a new way - by combining both theoretical evidence on what policy support markets need, and empirical evidence on which combinations or packages of policies have worked. In the context of its new four-year project bigEE - "Bridging the Information Gap on Energy Efficiency in Buildings", the Wuppertal Institute is implementing this new approach. The bigEE project aims at developing an international internet-based knowledge platform for energy efficiency in buildings. Hence, it must provide evidence-based information. On the theoretical side, the analysis starts with value chains in the building sector and the barriers but also actor-inherent incentives that the different types of market participants face. This enables to identify, which policies and measures need to be combined to jointly overcome the barriers and strengthen the incentives. On the empirical side, model examples of good practice are collected and compared. The search for these is guided by the results of the theoretical analysis, international expert opinion, and existing databases and platforms. In order to identify what is "good practice", the project uses a newly developed multi-criteria assessment scheme. Finally, the impacts achieved with the model examples, lessons learned, and their transferability will be used to validate the model policy package identified in the theoretical analysis. The public launch of the bigEE platform is planned for autumn of 2011; eceee Summer Study participants will get a first glance at its content through this paper. The paper presents the methods and tools used and showcases their application for the case of new buildings
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 61
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    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: The German contribution to limiting global warming to two degrees has to be - as in other developed countries, too - a reduction of 80 to 95 percent of CO2 emissions by 2050 compared to 1990. The project "Low Carbon City Wuppertal 2050" has analysed how such a drastic reduction of CO2 could be achieved on a municipal level in the transportation and residential sector by also working on the land use and material flows dimension. The focus of this paper lies on the space heating in the residential sector. Wuppertal is a city with about 350,000 inhabitants in the West of Germany. According to the CO2 balance (2007) of the city that was adjusted to the year 2010, the emissions that were caused by space heating in the residential sector remained almost the same since 1990. They decreased slightly from 693,000 tons CO2 in 1990 to 691,000 tons in 2010, although final energy use for space heating increased by about 15 percent. But the shift of energy sources especially from coal to gas avoided an increase of emissions. However, the reduction target of 95 percent means that CO2 emissions have to be reduced to 35,000 tons per year until 2050. A reference scenario shows that the city could achieve about 30 percent of the reduction required with the current trend of renewable energy development and energy efficiency measures such as retrofitting the building stock. But looking at the difficult financial conditions of the municipality as well as at the socio-economic situation of the inhabitants it becomes clear that the remaining 65 percent of the target to a 95 percent reduction will be difficult to reach and that innovative measures of energy efficiency and sufficiency1 need to be developed. But which social-ecological effects does the implementation of comprehensive climate protection measures have on the inhabitants of a city? How do people live in a "Low Carbon City"? In this paper qualitative and quantitative scenarios will be developed since the combination of both is promising to show both effects: what share could renewable energies, energy efficiency and sufficiency measures have in reaching the target of 95 percent, and how could life look like in an almost CO2 free city in Germany in 2050.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 62
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: In 2008, transport accounted for 27% of the world’s total final energy consumption. Currently, we are facing a rapidly expanding transport sector with continually increasing energy consumption. In the future, emerging and developing countries especially will experience an accelerated growth in transport energy demand due to rapid population growth, urbanisation and rising per capita income. The transport sector’s inefficiency and its dependency on oil will become an economic burden for these countries. They will have to face increasing crude oil prices and uncertainties regarding energy security. Thus, there is a need for an efficient transport system and particularly for decision makers in developing and emerging countries to have access to planning advice in order to identify suitable and effective measures for low-energy urban transport. To meet this demand, existing knowledge and measures about energy efficiency in urban passenger transport was compiled and a structured introduction to energy efficiency in transport is provided. The main determinates of an energy-efficient transport system are explained and strategic approaches to increase energy efficiency are outlined. Success factors and barriers for energy efficiency policies are described. The main element of the paper is an overview of different energy efficiency policies and measures for the key actors in energy-efficient transport on local and national levels. A set of measures is assigned to each actor identified. The compilation was adapted to the circumstances in developing and emerging countries and includes examples for successful implementation of several measures. Thus, the document satisfies the need for a comprehensive introduction to energy efficiency in urban transport in developing and emerging countries.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 63
    facet.materialart.
    Unknown
    Berlin : Springer | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2018-04-18
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: German
    Type: bookpart , doc-type:bookPart
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  • 64
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2019-04-01
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 65
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2018-09-20
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 66
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2016-04-28
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 67
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2016-04-28
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 68
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2018-04-18
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 69
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2018-04-18
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 70
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: The Chinese national government has put energy efficiency and pollution control at the heart of its 11th five-year plan (2005-2010). However, implementation of national policies at the local level is notoriously poor in China. In order to tackle this problem, voluntary agreements were signed between local Environmental Protection Bureaus and 14 mostly state-owned companies from different energy-intensive sectors in Nanjing, Xi'an and Kelamayi in the context of an ongoing EU-funded pilot project. In Nanjing, for instance, agreed targets are in the range of a 3-5% reduction in energy intensity by 2009 over a 2007 baseline. The pilot agreements are informed by Dutch experiences with long-term agreements on energy efficiency (LTA/1989-1999) as European best practice, but have been significantly adjusted to Chinese circumstances. Much emphasis was put on process management applying a cooperative approach throughout. Each enterprise put together a so-called Energy Action Team for voluntary agreement development and implementation. This helped to create a sense of ownership in the companies and assigned clear responsibilities. Energy Action Teams conducted Energy Potential Scans in cooperation with a Dutch expert to identify energy saving potentials and possible measures to realize them. On this basis, achievable targets were agreed and a detailed action plan was developed. A first evaluation is scheduled for April 2009. By lifting industry on a more equal power level with government authorities, voluntary agreements showed to be an effective policy instrument to overcome traditional institutional constraints to environmental policy implementation at the local level in China.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 71
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: Bad Hersfeld is a small city with about 30.000 inhabitants situated in the middle of Germany. Climate Protection has been on the political agenda in Bad Hersfeld since quite a while. In 1997 the Wuppertal Institute elaborated a first energy and CO2 balance for the city, which was updated in 2007. With the compilation of the CO2 balance it was shown that the emissions in Bad Hersfeld almost stayed at a constant level between 1997 and 2006. The result was sobering for the local authority. Although some single measures had been implemented, there was no improvement of the CO2-balance. It was concluded that a successful climate protection strategy needs a comprehensive concept comprising all sectors and a periodic monitoring. Bad Hersfeld commissioned the Wuppertal Institute to develop feasible measures to reduce the CO2 emissions drastically and instruments to overcome existing barriers. In a close cooperation with the City Council and the local municipal utility a climate protection concept was compiled that is rather ambitious for a city of this size. In consideration of the regional peculiarities12 concrete measures and 7 accompanying measures build the core of the concept with a main focus on energy efficiency (final energy), combined heat and power (CHP) and renewable energies. Another important part of the concept is a municipal support programme to develop the endogenous efficiency potentials and renewable energies in the region. Further to these planning instruments, information and networking activities are compiled as well as a variety of suggestions for a climate protection marketing (Wagner 2008). Some of these measures that were developed in an iterative and cooperative process between the responsible actors in Bad Hersfeld and the Wuppertal Institute are transferable to other cities and towns. The impeding factors in Bad Hersfeld like the user-investor dilemma, the low capital of small housing associations or the large stock of listed historical buildings, are typical for cities of this size.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 72
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: Based on a comprehensive scenario analysis of the EU's GHG emissions by 2020, we show that the 20% energy savings target set in the Action Plan "Doing more with less" in 2006 is still the most significant and thus indispensable strategy element within an ambitious EU climate and energy strategy targeting at a 30% reduction of GHG emissions by 2020. The scenario analysis provides a sector by sector projection of potential future energy use and GHG emissions, combined with a detailed policy analysis of the core policies on energy efficiency by the EU and its Member States taken from current research results by the authors and others. Consequently the paper identifies and quantifies the current implementation deficit in the EU and shows that, despite of sufficient targets, implementation is still significantly lacking in almost all fields of energy efficiency. Some, e.g. transport sector and buildings, are still substantially far from receiving the necessary political impetus. The paper also demonstrates co-benefits of a strong energy efficiency strategy, e.g. the achievability of the targets of the RES directive, which crucially depends on a strong efficiency policy. We conclude that the efforts of the energy efficiency policy of the EU and its Member States have to be significantly intensfied. As proposed by the EU in case that other developed and key developing countries take up comparable targets in order to fulfil its role in the climate and energy strategy. To achieve this, we offer an analysis of the current weaknesses of EU energy efficiency policy and derive recommendations on how the EU can still reach its targets for 2020.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 73
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2016-04-28
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 74
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2019-04-01
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 75
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2019-04-01
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 76
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2016-04-28
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 77
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2018-04-18
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 78
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: Motivated by, inter alia, the increasing energy prices, the security of energy supply and climate change, the new EU "Action Plan for Energy Efficiency: Realising the Potential" (EEAP), sets out the policies and measures required to be implemented over the next six years to achieve the EU's goal of reducing annual primary energy consumption by about 20 % by 2020. By increasing energy efficiency, the security of energy supply and the reduction of carbon emissions are also improved. The paper will analyse the 20 % target of the new EEAP for the energy demand side by comparison with different recent energy scenarios for the EU. It will therefore review the recommended policies and measures and examine, in which energy demand sectors energy efficiency may be increased and to which extend. The main focus is whether the recommended policies and actions will be sufficient and which additional measures may be useful, if additional measures are needed.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 79
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: About 2 % of the overall electricity consumption of the EU is caused by circulators in single or double family homes and flats. A new technology of pumps with electronically commutated (EC) motor pumps is available now; it is one possible way to achieve a reduction in circulator annual electricity use by 60 % or more. The project's objective is a market transformation towards this new very energy-efficient pump technologies - Energy+ pumps - for circulators in heating systems, both stand alone and integrated in boilers. Only few manufacturers have so far introduced the new pump technology to the market for single or double family homes and flats. To bring more products to the market from all major manufacturers, the project will adapt and apply the technology procurement methodology as it was very successfully tested in the European Energy+ project on energy-efficient cold appliances. Large buyers will be aggregated, to activate the pump and boiler manufacturers. Sales and training materials and a sizing spreadsheet software for installation contractors will be developed and applied. A competition both for energy-efficient products and marketing campaigns will be organised and the information on the Energy+ pumps will be disseminated widely through website, newsletter, media, and fairs. This paper gives a short overview of this project and presents the results of the first project phases: a European wide market study on circulators and heating systems, and the first Energy+ lists for circulators, buyers and supporters.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 80
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: Although the anticipated "end of cheap oil" has boosted the interest in energy efficiency as a cornerstone of energy and climate strategies, it is usually taken into account on the basis of rather narrowly defined cost-benefit considerations. As a consequence, substantial ancillary benefits are usually barely considered. In a recent study for the European Parliament (EP), the authors assessed two enhanced climate strategies compared to a more conventional strategy. One enhanced climate policy scenario relies, in particular, on raising the annual pace of energy efficiency improvement. The other aims at a radical boost of the market share of renewable energy forms, which, however, presupposes an equally radical improvement of energy efficiency. The present article presents the scenario results and places them in the context of risk characterisation of the considered climate policy scenarios. Risks of international turmoil and energy price hikes could be reduced if dependency rates for fossil fuel imports went down. A more ambitious climate policy can also strengthen the EU position in post-Kyoto global climate agreements and a moderated need for emission trading can, for example, reduce conflicting pressures on clean technology transfer. On the other hand, the implementation of the efficiency strategy will entail increased domestic risks because it will involve a re-prioritisation of resource allocation and will thus affect the current distribution of wealth in both the energy sector and some other closely related sectors. The article outlines the main drivers behind the ambitious energy efficiency scenario and it attaches tentative price tags to the ancillary effects, with special emphasis on the above sketched swapping of risks. It will, therefore, strongly argue for a more holistic view, which underscores the need for political action and the benefits of such proactive policies in favour of energy efficiency.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 81
    facet.materialart.
    Unknown
    Berlin : Springer | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2020-06-29
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: bookpart , doc-type:bookPart
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  • 82
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2019-04-01
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Location Call Number Expected Availability
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  • 83
    Publication Date: 2018-04-18
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 84
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2019-04-01
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 85
    facet.materialart.
    Unknown
    Berlin : Springer | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2019-04-01
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: German
    Type: bookpart , doc-type:bookPart
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  • 86
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: The German climate change programme (2000) identified the residential sector as one of the main sectors in which to achieve additional GHG reductions. Our case study compiles results of existing evaluations of the key policies and measures that were planned and introduced and carries out some own estimates of achievements. We show, which emission reductions and which instruments where planned and what was delivered until 2004. Legal instruments such as the revised building code were introduced later than planned and their effects will - at least partly - fall behind expectations. Other legal instruments such as minimum energy performance standards for domestic appliances etc. were - in spite of the programme - not implemented yet. On the other hand, substantial financial incentives were introduced. Especially schemes granting low-interest loans for building renovation were introduced. However tax subsidies for low-energy buildings were phased out. In general we can conclude from our case study that Germany was not able to compensate for the slower or restricted implementation of legal instruments through the introduction of financial incentives. Particularly the efficient use of electricity has been left aside as almost no further policy action was taken since 2001. Thus energy efficiency in the residential sector will not deliver the GHG reductions planned for in the German climate change programme until 2005. From our findings we draw conclusions and recommendations towards policy makers: Which lessons are to be learnt and what has to be done in order to fully harness EE potentials in residential sector as planned for 2010?
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 87
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: There is an extensive potential for GHG emission reductions in the new EU member states and the EU accession countries by improving energy efficiency, investing in renewable energy supply and other measures, part of which could be tapped by JI. However, the EU Emissions Trading System (EU ETS) and especially the recently adopted "Linking Directive" is probably going to have a significant impact on this JI potential. Especially two provisions are important: The baseline of a project has to be based on the acquis communautaire, the environmental regulations of which are substantially higher than the Accession Countries' existing ones. Projects, which directly or indirectly reduce emissions from installations falling within the scope of the EU ETS, can only generate certificates if an equal number of EU allowances are cancelled. JI is thus put into direct competition with the EU ETS. In this paper we analyse the impact of these provisions first in theory and then country by country for six Central and East European countries that recently acceded the EU or are candidates for accession. As a result, we give an overview of the potential and the limitations of JI as an instrument for achieving emission reductions in the selected Accession Countries and provide important overview information to policy makers.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 88
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: As many other countries, Germany misses to exploit most of its large potential for cost-effective energy efficiency improvements. An organisation collecting funds and allocating them to the most (cost-)effective programmes could be a solution. Therefore, political parties and trade unions as well as environmental NGOs have called for the creation of such an Energy Efficiency Fund. A recent study by the Wuppertal Institute together with a number of partners, commissioned by the Hans Böckler Foundation, analysed the feasibility of such an institution. It has been the objective of the project, completed in March 2005, to identify the added value of an Energy Efficiency Fund, develop concrete proposals for the institutional setting and the financing of an Energy Efficiency Fund in Germany, prepare and assess the benefits and costs of a portfolio of innovative but realistic energy efficiency programmes and campaigns, which the Energy Efficiency Fund would implement, identify the effects of the fundraising and the programmes on different industries, particularly on the suppliers of energy-efficient technologies and services, and on their growth and employment perspectives, estimate the net employment effects of such an Energy Efficiency Fund and its activities. This paper presents the results and assesses the usefulness of the project and the participatory elements for increasing the acceptance of such a policy instrument.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
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  • 89
    facet.materialart.
    Unknown
    Stockholm : Europ. Council for an Energy Efficient Economy | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2022-02-18
    Description: Under the framework of the UN framework convention on climate change (UNFCCC) and its Kyoto Protocol the targets and strategies for the second and third commitment period ("post-2012") have to be discussed and set in the near future. Regarding the substantial emission reductions that have to be shouldered by the industrialized nations over the next two decades it is evident that all available potentials to mitigate greenhouse gas (GHG) emissions have to be harnessed and that energy efficiency has to play a key role. To substantiate this we developed a comprehensive scenario analysis of the EU 25s energy system and other greenhouse gas emissions until 2020. Our analysis shows which key potentials to mitigate greenhouse gas emissions are available, by which policies and measures they are attainable and which will be benefits of greenhouse gas mitigation measures. By this analysis we show the mayor role of energy efficiency in all sectors and all member states. We demonstrate that a reduction of EU 25 greenhouse gas emissions by more than 30 % by 2020 is feasible, reasonable and - to a large extent - cost effective. We also develop a comprehensive policy package necessary to achieve ambitious Post-Kyoto targets. The scenario analysis results in a clear identification of the needed strategies, policies and measures and especially the relevance of energy efficiency to achieve the necessary ambitious greenhouse gas reduction targets. It also clearly shows the costs and the benefits of such a policy compared to a business as usual case.
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
    Format: application/pdf
    Location Call Number Expected Availability
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  • 90
    Publication Date: 2018-04-18
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: English
    Type: conferenceobject , doc-type:conferenceObject
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  • 91
    facet.materialart.
    Unknown
    Berlin : Springer | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2018-03-26
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: German
    Type: bookpart , doc-type:bookPart
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  • 92
    facet.materialart.
    Unknown
    Berlin : Springer | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2018-03-26
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: German
    Type: bookpart , doc-type:bookPart
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  • 93
    facet.materialart.
    Unknown
    Berlin : Springer | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2014-08-15
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: German
    Type: bookpart , doc-type:bookPart
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  • 94
    facet.materialart.
    Unknown
    Berlin : Springer | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2018-03-26
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: German
    Type: bookpart , doc-type:bookPart
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  • 95
    facet.materialart.
    Unknown
    Berlin : Springer | Wuppertal : Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Publication Date: 2018-03-26
    Keywords: ddc:320
    Repository Name: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
    Language: German
    Type: bookpart , doc-type:bookPart
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  • 96
    Unknown
    Berlin : Springer
    Keywords: Physics ; Vectors ; Electostatics ; Electostatic Instuments ; Conduction ; Resistance ; EMF ; Electolysis ; Conductance
    Description / Table of Contents: "Maxwell is without peer. This printing is an opportunity to become thoroughly acquainted with the thought of the greatest of our electrical scientists." — School Science and MathHere is the final elaboration of Maxwell's theory of electromagnetism, including the systematic and rigorous derivation of his general equations of field theory. These equations continue to occupy a central position in the modern physicist's view of the physical world. They are a magnificent summary of the fundamental advances in electricity and magnetism, and later inspired the theories of Lorentz on the electron and Einstein on relativity. Einstein himself has said that "The formulation of these equations is the most important event in physics since Newton's time." (The Evolution of Physics.) Volume 1, Part 1, "Electrostatics," describes electrostatic phenomena and develops a mathematical theory of electricity. Maxwell discusses electrical work and energy in a system of conductors, mechanical action between two electrical systems, forms of equipotential surfaces and line of flow, spherical harmonics, the theory of electric images, and other topics. Part II, "Electrokinematics," deals with electric current conduction and resistance, electromotive force between bodies in contact, electrolysis, the mathematical theory of the distribution of electric currents, and other topics.
    Pages: Online-Ressource (XX, 528 Seiten)
    Language: English
    Location Call Number Expected Availability
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    Unknown
    Berlin : Springer
    Keywords: Physics ; Magnetism ; Induction ; Solenoids ; Measurements ; Electromagnetism ; Ampere ; Current ; Field ; Units ; Current Sheet ; Instruments ; Coil ; Light
    Description / Table of Contents: "Maxwell is without peer. This printing is an opportunity to become thoroughly acquainted with the thought of the greatest of our electrical scientists." — School Science and MathHere is the final elaboration of Maxwell's theory of electromagnetism, including the systematic and rigorous derivation of his general equations of field theory. These equations continue to occupy a central position in the modern physicist's view of the physical world. They are a magnificent summary of the fundamental advances in electricity and magnetism, and later inspired the theories of Lorentz on the electron and Einstein on relativity. Einstein himself has said that "The formulation of these equations is the most important event in physics since Newton's time." (The Evolution of Physics.) Volume 1, Part 1, "Electrostatics," describes electrostatic phenomena and develops a mathematical theory of electricity. Maxwell discusses electrical work and energy in a system of conductors, mechanical action between two electrical systems, forms of equipotential surfaces and line of flow, spherical harmonics, the theory of electric images, and other topics. Part II, "Electrokinematics," deals with electric current conduction and resistance, electromotive force between bodies in contact, electrolysis, the mathematical theory of the distribution of electric currents, and other topics.
    Pages: Online-Ressource (XIV, 624 Seiten)
    Language: English
    Location Call Number Expected Availability
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