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Sleep deprivation is a significant contributor to various diseases, leading to poor cognitive function, decreased performance, and heart disorders. Insomnia, the most prevalent sleep disorder, requires more effective diagnosis and screening for proper treatment. Actigraphic data and its combination with physiological sensors like electroencephalogram (EEG), electrocardiogram (ECG), and body temperature have proven significant in predicting insomnia using machine learning methods. Studies focusing solely on actigraphic data achieved an accuracy of 84%, combining it with other wearable devices increased accuracy to 88%, and 2-channel EEG alone yielded an accuracy of 92%, but limits scalability and practicality in real-world settings. Here we show that using the hybrid approach of incorporating both recursive feature elimination (RFE) and principal component analysis (PCA) on sleep and heart data features yields outstanding results, with the multi-layer perception (MLP) achieving an accuracy of 95.83% and an F1 score of 0.93. The top-ranked features are predominantly sleep-related and time-domain RR interval. The dependent variables in our study have been extracted from the self-report Pittsburgh Sleep Quality Index questionnaire responses. Our findings emphasize the importance of tailoring feature sets and employing appropriate reduction techniques for optimal predictive modeling in sleep-related studies. Our results demonstrate that the ensemble classifiers generalize well on the dataset regardless of the feature count, while other algorithms are hindered by the curse of dimensionality.

Energy consumption aspects of machine learning classifiers are important for research and practice as well. Due to sparse research in this area, a prototype of a recommender system was developed to provide energy consumption recommendations of different possible classifiers. The prototype is demonstrated as well as discussed and future research points are derived.

Das Jahr 2023 war mit durchschnittlich 10,7 °C das wärmste Jahr in Baden-Württemberg seit dem Beginn regelmäßiger Messungen in Deutschland. Der durch den regionalen Klimawandel verursachte Lufttemperaturanstieg schreitet leider erwartungsgemäß mit hohen Änderungsraten voran, was nicht nur in der Temperaturentwicklung, sondern auch in Extremwetterereignissen wie den starken Überschwemmungen im Frühjahr des Jahres 2024 zum Ausdruck kommt. Die rasche, zielgerichtete, konsistente und umfassende Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen weltweit, europaweit, bundesweit, aber gerade auch im Rahmen der Möglichkeiten eines Bundeslandes hier in Baden-Württemberg ist aus Sicht des Klima-Sachverständigenrats unabdingbar. Die gesamte Gesellschaft Baden-Württembergs muss gemeinsam und entschlossen zum Erreichen der Klimaschutzziele beitragen. In einer Zeit, in der sich Schreckensmeldungen täglich überbieten – sei es aus den Kriegs- und Krisengebieten oder über eine strukturell und konjunkturell schwache Wirtschaftsleistung – entsteht zwangsläufig eine „Konkurrenz“ der aktuell bedrohlichsten Szenarien. Dass dabei aber gerade klimawandelbedingte Extremsituationen und deren Folgen zunehmend hingenommen werden, statt die dringend erforderlichen, wirksamen Klimaschutzmaßnahmen zur Umsetzung zu bringen, beobachtet der Klima-Sachverständigenrat mit großer Sorge. Dabei möchte der Klima-Sachverständigenrat an dieser Stelle Mut machen: die vielen guten Beispiele gemeinsam umgesetzter erfolgreicher Klimaschutzprojekte im Land belegen, dass Klimaschutz auch Brücken bauen und den gesellschaftlichen Zusammenhalt nachhaltig stärken kann. Die verbleibende Zeit der laufenden Legislaturperiode muss eine Zeit der Umsetzung sein, nicht mehr der Ziele und Strategien. Dies wird darüber mitentscheiden, ob Baden-Württemberg als wirtschaftlich prosperierender Standort mit hoher Lebensqualität erhalten werden kann.

A concept to prepare a highly hydrophobic composite with self-healing properties has been designed and verified. The new material is based on a composite of a crystalline hydrophobic fluoro wax, synthesized from montan waxes and perfluoroethylene alcohols, combined with spherical silica nanoparticles equipped with a hydrophobic shell. Highly repellent layers were prepared using this combination of a hydrophobic crystalline wax and silica nanoparticles. The novel aspect of our concept was to prepare a ladder-like structure of the hydrophobic shell allowing the inclusion of a certain share of wax molecules. Wax molecules trapped in the hydrophobic structure during mixing are hindered from crystallizing; therefore, these molecules maintain a higher mobility compared to crystallized molecules. When a thin layer of the composite material is mechanically damaged, the mobile wax molecules can migrate and heal the defects to a certain extent. The general preparation of the composite is described and XRD analysis demonstrated that a certain share of wax molecules in the composite are hindered to crystallize. Furthermore, we show that the resulting material can recovery its repellent properties after surface damage.

Carbon Management bezeichnet eine Steuerung der Kohlenstoffkreisläufe, umfasst dabei alle Maßnahmen für den Umgang mit unvermeidbaren CO2-Emissionen und ist – verantwortungsvoll eingesetzt – eine unverzichtbare Ergänzung zu umfassenden Klimaschutzmaßnahmen zur CO2-Emissionsvermeidung, um das Ziel der Netto-Treibhausgasneutralität bis 2040 zu erreichen. Der Klima-Sachverständigenrat stellt klar, dass Carbon Management ausdrücklich KEIN Ersatz für Klimaschutzmaßnahmen ist, diese aber ergänzen muss, gerade weil Baden-Württemberg die Netto-Treibhausgasneutralität fünf Jahre früher als der Bund und zehn Jahre früher als die Europäische Union anstrebt. Die CO2-Abscheidung und Speicherung (CCS) ist nicht gleichwertig zur CO2-Vermeidung, denn die CO2-Abscheidung ist energie- und kostenintensiv. Sie erlaubt keine vollständige CO2-Reduktion – es werden CO2-Abscheideraten von 85-90 % berichtet bzw. prognostiziert, so dass immer CO2-Restemissionen verbleiben, die über natürliche Senken oder über CO2-Abscheidung aus der Luft (Direct Air Capture) und anschließende Speicherung ausgeglichen werden müssen - und die langfristige CO2-Speicherung bleibt eine risikobehaftete Ewigkeitsaufgabe. Daher ist CCS nur für unvermeidbare CO2-Emissionen zuzulassen. Diese entstehen unmittelbar in Prozessen, die nicht durch emissionsfreie Prozesse ersetzt werden können und deren Produkte auch zukünftig unverzichtbar sein werden – wie die Zementproduktion, die Kalkherstellung, Prozesse in der Chemischen Industrie, Prozesse in Raffinerien oder die thermische Abfallverwertung. Ein langfristig nachhaltiges, treibhausgasneutrales Wirtschaftssystem muss auf den Einsatz jeglicher fossilbasierter Kohlenwasserstoffe verzichten. Es besteht aber weiterhin ein Bedarf an Kohlenwasserstoffen, beispielsweise für die rohstoffliche Versorgung der chemischen Industrie für Basischemikalien wie Methanol u. a. für die Herstellung von Kunststoffen. Dieser muss zukünftig erneuerbar mit aus Wasserstoff und CO2 synthetisierten Kohlenwasserstoffen gedeckt werden. So wird CO2 vom Abfallstoff zum Rohstoff und kann über Carbon Capture and Utilization (CCU) auch neue Wertschöpfungsketten eröffnen, solange sichergestellt wird, dass es sich nicht nur um eine rein zeitliche Verschiebung der Freisetzung des CO2 in die Atmosphäre handelt, sondern über das Schließen des Kohlenstoffkreislaufs eine längerfristige Senkenfunktion erreicht wird. Allerdings ist für eine breite Nutzung von CCU in Baden-Württemberg ein stark forcierter Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung, der Stromnetzinfrastrukturen und insbesondere der Wasserstoffversorgung über Pipelineinfrastrukturen zwingend. Gemäß der in den Eckpunkten zur Carbon Management Strategie des Bundes [BMWK 2024a] genannten Präferenzen soll die Speicherung von CO2 aus Deutschland vorrangig unter der Nordsee erfolgen. Dies bedeutet für Baden-Württemberg, dass CCS nur mit dem Aufbau einer entsprechenden CO2-Infrastruktur einsetzbar wird. Damit CCS also überhaupt als Option für Baden-Württemberg nutzbar wird, bedarf es zeitnah einer Identifikation der tatsächlich unvermeidbaren CO2-Quellen und des unmittelbaren Einstiegs in die intensive Planung und Umsetzung der Anbindung an eine langfristig sinnvoll dimensionierte CO2-Infrastruktur. Auch wenn wesentliche Rahmensetzungen für das Carbon Management auf Bundes- und EU-Ebene erfolgen, ist Baden-Württemberg in der Pflicht, sich frühzeitig auf sich abzeichnende Rahmenbedingungen vorzubereiten und eigene Positionen zu entwickeln, um diese in den Abstimmungsprozessen auf Bundes- und EU-Ebene im Sinne des erfolgreichen Klimaschutzes im Land vertreten zu können und damit die erforderliche Unterstützung für die baden-württembergische Wirtschaft und Gesellschaft bei den notwendigen Wandlungs- und Anpassungsprozessen zu sichern. Hierfür benötigt Baden-Württemberg ein definiertes und fokussiertes Carbon Management. Die Entwicklung des Carbon Managements bedarf neben der Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Basis auch eines intensiven Dialogprozesses. Hierin sollten neben den Interessen der Industriezweige, die ohne CCU oder CCS nicht treibhausgasneutral produzieren können, auch diejenigen Industriezweige vertreten sein, die zukünftig auf CO2 als Rohstoff angewiesen sein werden. Akteure, die Einfluss auf die Entwicklung der natürlichen Treibhausgassenken nehmen können, sollten ebenso wie zivilgesellschaftliche Akteure (z. B. Umwelt- und Naturschutzverbände) eingebunden werden. Denn die Bedenken gegenüber CCS sind bislang nicht vollständig ausgeräumt, auch wenn sich Positionen verändert haben. Ziel muss es sein, eine konsensfähige Strategie zu entwickeln, die von der Industrie und einer Mehrheit der Bevölkerung unterstützt werden kann. Denn ohne Zustimmung der Bevölkerung ist ein Bau von CO2-Infrastrukturen nicht umsetzbar und CCS für Baden-Württemberg nicht nutzbar.