@phdthesis{Wonschik2017, author = {Wonschik, Claus-Robert}, title = {Mikrobielle Carbonisierung - Untersuchung und Bewertung von Verfahren und Produkt}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41607}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2017}, abstract = {Die im Rahmen dieser Arbeit durchgef{\"u}hrten Untersuchungen sollten zeigen, ob das Verfahren der Mikrobiellen Carbonisierung ein alternatives Behandlungsverfahren zur Anhebung der Kohlenstoff- und N{\"a}hrstoffgehalte von Kompost ist und sich Emissionen einsparen lassen. Hierzu wurde das Verfahren der Mikrobiellen Carbonisierung einer offenen Kompostierung in verschiedenen Versuchsreihen gegen{\"u}bergestellt, in denen neben Prozessbedingungen auch die Substrateigenschaften untersucht wurden. Die Untersuchungen zeigen, dass die Endsubstrate der Mikrobiellen Carbonisierung eine hohe Kohlenstoffeffizienz aufweisen. Die h{\"o}heren Kohlenstoffgehalte der MC-Komposte im Vergleich zu konventionellen Komposten gehen mit einem h{\"o}heren Wasserhalteverm{\"o}gen einher, das insbesondere in niederschlagsarmen Regionen bei der Kompostanwendung vorteilhaft sein kann. In Bezug zu den {\"u}brigen N{\"a}hrstoffen, konnten keine signifikant h{\"o}heren Konzentrationen in den MC-Komposten im Vergleich zu den konventionell erzeugten Komposten festgestellt werden. Dar{\"u}ber hinaus sollte im Rahmen der Arbeit die Frage beantwortet werden, ob mikrobiell karbonisierte Komposte g{\"u}tegesichert sind und einen Beitrag zur Steigerung von Ertr{\"a}gen leisten k{\"o}nnen. Die Untersuchungen zeigen, dass die Schwermetallgrenzwerte insbesondere bei den MC-Komposten sowohl die Bioabfallverordnung, als auch die D{\"u}ngemittel-verordnung nahezu immer einhalten. Hinsichtlich der Seuchen- und Phytohygiene sind die MC-Substrate nach einer achtw{\"o}chigen Behandlung als unbedenklich anzusehen und halten die Vorgaben der Bioabfallverordnung bez{\"u}glich der Pr{\"u}fkriterien und Indikatororganismen ein. Pr{\"a}ventiv wird jedoch eine zw{\"o}lfw{\"o}chige Behandlung empfohlen, da die physikalischen Hygienisierungsfaktoren der Bioabfallverordnung, im speziellen die Temperaturf{\"u}hrung, nicht eingehalten werden. Dies ist im Wesentlichen auf die mesophilen Prozessbedingungen bei der Mikrobiellen Carbonisierung zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Durch eine Sondergenehmigung des Verfahrens ist jedoch eine Marktf{\"a}higkeit gegeben. Die durchgef{\"u}hrten Versuchsreihen zeigen {\"u}berdies, dass die Emissionen bei der Mikrobiellen Carbonisierung im Vergleich zur offenen Kompostierung signifikant geringer sind. Dies kann auf den geringeren Mineralisierungsgrad der MC-Komposte zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden, da bei der Mikrobiellen Carbonisierung im Gegensatz zur Kompostierung keine aktive Bel{\"u}ftung oder mechanische Umsetzung der Substrate stattfindet. Des Weiteren ist der technische und apparative Aufwand bei der Mikrobiellen Carbonisierung geringer als bei der offenen Kompostierung. Dies f{\"u}hrt dazu, dass die Mikrobielle Carbonisierung in {\"o}konomischen Aspekten anderen am Markt verf{\"u}gbaren Technologien {\"u}berlegen ist.}, subject = {Mikrobielle Carbonisierung; Biologische Abfallbehandlung; Organische Abf{\"a}lle; Bodenverbesserung; Biologische Verfahrenstechnik; Humusreproduktion; Organischer D{\"u}nger; Microbial carbonation; Biological digestion; Organic waste; Soil improvement; Biotechnology; Humus reproduction; Organic fertilizer; Biologische Abfallbehandlung; Organisches D{\"u}ngemittel; Bioverfahrenstechnik; Humuswirtschaft; Organischer Abfall}, language = {de} } @phdthesis{Sut2014, author = {Sut, Magdalena Maria}, title = {Detection and behavior of iron-cyanide complexes in soils of a former Manufactured Gas Plant site}, address = {Cottbus}, issn = {2196-4122}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40631}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2014}, abstract = {Soils and groundwater on sites of the former Manufactured Gas Plants (MGPs) are contaminated with various complex iron-cyanides (Fe-CN). The aim of this thesis was to evaluate a new method for the CN detection and to investigate the stability and retardation of Fe-CN complexes in soils. This study seeks for enhancing the efficiency of phytoremediation as a proper approach to decontaminate Fe-CN complexes and thus tries to make a contribution to environmental protection. Feasibility of Field Portable Near Infrared (FP NIR) Spectrometry to determine CN concentrations in soil was evaluated in order to develop a rapid and non-destructive in-situ method. The study revealed that FP NIR could be a reliable device for detecting CN concentrations >2400 mg kg-1 in the field and >1750 mg kg-1 after sample preparation in the laboratory, however the limits of detection are too high to replace the traditional methods. The applicability of neutral solution extraction to determine the water soluble CN fraction and the stability of Prussian Blue under saturated and unsaturated water conditions was studied in a column and batch experiments. Study revealed continuous solubility of Prussian Blue, in acidic and slightly alkaline MGP soils. Dissolution of ferric ferrocyanide under circum-neutral pH and oxic water conditions was proposed to be a function of time, where the released amount is dependent on the soil pH and total CN content. Modeling the long-term release of Fe-CN complexes from the MGP soils revealed two-phase-process. The fast released phase was attributed to the transport process of readily dissolved hexacyanoferrats that is taking place in the liquid phase combined with desorption of CN bound to heterogeneous surfaces that are in direct contact with aqueous phase (outer-sphere complexation). The CN release rates increased with increasing pH, decreased with low initial CN concentration and were retarded by the increase in OM content. The retardation of Fe-CN in soil was investigated in batch and column experiments. Experiments revealed that the excess of the available iron, which induced the formation of the Prussian Blue colloids despite the circum-neutral pH, was a very important factor in decreasing the CN concentration. Additionally, despite the chemical factors influencing the potential reaction with manganese oxides, the physical factors like pore size distribution, variation in the grain size etc. can reduce the CN concentration due to mechanical retention of the vertical colloidal ferric ferrocyanide movement. This study proposes colloidal vertical transport of the solid Fr-CN complexes as a potential alternative process influencing the CN mobility in the circum-neutral pH and under the excess of available iron conditions. The results presented in this thesis revealed limitations of the FP, but advancing the sample pretreatment procedures can improve the feasibility of the spectrometer in detecting CN signal. Long-term extraction with the distilled water provides reliable assessment of the potential environmental hazard due to continuous dissolution of the solid Fe-CN complexes. Inconsistency of the Prussian Blue stability reported in the literature to the one obtained in this study imply usage of the CN contaminated MGP soils, instead of synthetic solutions, to advance the knowledge concerning the solid Fe-CN dissolution behavior. Furthermore, in the non-acidic soils the CN solubility might be influenced by the equilibrium with manganese Fe-CN mineral.}, subject = {Phytoremediation; Soil contamination; Cyanide; Remediation; FIA; NIR; Altlastsanierung; Phytoremediation; {\"U}bergangsmetallcyanide; NIR-Spektroskopie; Fließinjektionsanalyse}, language = {en} } @phdthesis{Schneider2013, author = {Schneider, Anna}, title = {Spatial and temporal development of sediment mass balances during the initial phase of landform evolution in a small catchment}, address = {Cottbus}, issn = {2196-4122}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40621}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2013}, abstract = {The central topic of this dissertation is the 3D spatial description of geomorphic and sediment mass balance development in initial phases of ecosystem development. The introductory chapters give an overview on the consideration of characteristics and relevance of the initial development phase in geomorphological landform development concepts and summarize the state of the art of research for experimental studies on landform development and for 3D soil-landscape modeling approaches. The central aim of the work is a 3D-spatially and temporally resolved description of the development of mass balances of the sediment solid phase during the initial years of ecosystem development and of its dependence on initial and boundary conditions in the 6 ha, artificially-created catchment 'H{\"u}hnerwasser'. This aim is approached using remotely-sensed data, methods of quantitative soil landscape modeling and geomorphic change detection, and the application of a numerical landscape evolution model. The construction of a 3D volume model of the catchment's sediment body based on digital elevation data is described. Possibilities for the quantification of sediment mass balances and for the 3D spatial description of sediment properties within this model are discussed. Digital elevation models based on airborne and terrestrial laser scanning and photogrammetry are evaluated for their suitability for sediment mass balance quantification and reconstruction of initial morphologic development; and methods for the modification and combination of elevation data for improved sediment mass balance quantification are described. The development of the catchment's surface morphometry and of the geometry of the evolving erosion rill network is reconstructed and analysed based on aerial photographs and digital elevation models. Relations between structures of the initial surface and the developing hydro-geomorphic structures are discussed. Effects of initial surface morphology and precipitation characteristics during the initial development phase are further assessed by simulations with a numeric landscape evolution model. Results allow for a quantification of geometry and volume of the catchment's initial sediment body and for a visualization of sediment layers deposited in time intervals. It is shown that a combination of different elevation data, based on their suitability for depicting the sediment surface in areas of different morphologic and vegetation characteristics, allows for an improved quantification of sediment mass balances. Results allow for a characterization of phases of rill network growth, contraction and stabilization and suggest influences of initial morphology, precipitation characteristics, and developing structure-process-interactions on rill network geometry in the catchment. The phases of hydro-geomorphic surface structure evolution can be related to the spatial organization of surface flow patterns during initial phases of landform development.}, subject = {Landscape development; Chicken Creek; Geomorphogenese; Sediment; Massenbilanz; Fernerkundung; Bodenlandschaftsmodell}, language = {en} } @inproceedings{RaabHirschRaabetal.2013, author = {Raab, Thomas and Hirsch, Florian and Raab, Alexandra and Schopper, Franz and Freytag, Klaus}, title = {Tagungsband und Exkursionsf{\"u}hrer Arbeitskreis Geoarch{\"a}ologie - Jahrestagung 2013}, issn = {2196-4122}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40619}, year = {2013}, abstract = {Die Geoarch{\"a}ologie ist ein noch sehr junges, interdisziplin{\"a}res Feld in der Wissenschaftslandschaft. Umso erfreulicher ist das steigende Interesse an diesem Bereich. Diese Beliebtheit zeigt sich auch durch die stetig zunehmenden Beitragsmeldungen bei den Jahrestagungen des AK Geoarch{\"a}ologie. Zudem finden Sessions zur Geoarch{\"a}ologie bei nationalen und internationalen arch{\"a}ologischen und geowissenschaftlichen Konferenzen großen Zuspruch. Viele Mitglieder des AK Geoarch{\"a}ologie gestalten diese Konferenz aktiv mit ihren Beitr{\"a}gen. Vortr{\"a}ge und Posterpr{\"a}sentationen, Exkursionen und nicht zuletzt pers{\"o}nliche Gespr{\"a}che sind essentielle Grundlage f{\"u}r den wissenschaftlichen Austausch. Vom 2. bis 4.Mai 2013 richten die Brandenburgische Technische Universit{\"a}t Cottbus (BTU), das Brandenburgische Landesamt f{\"u}r Denkmalpflege und Arch{\"a}ologische Landesmuseum (BLDAM) und das Landesamt f{\"u}r Bergbau, Geologie und Rohstoffe (LBGR) des Landes Brandenburg die neunte Jahrestagung des AK Geoarch{\"a}ologie aus. Wir freuen uns sehr, dass unserer Einladung nach Cottbus mehr als 90 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Vertreter von Beh{\"o}rden, Kommunen und Wirtschaftsunternehmen gefolgt sind. 26 Vortrags- und 31 Postermeldungen konnten ber{\"u}cksichtigt werden, und die Exkursion in den Tagebau J{\"a}nschwalde ist mit 60 Teilnehmern ausgebucht. Wir hoffen, dass unser Treffen in Cottbus einen Beitrag zur St{\"a}rkung und Weiterentwicklung der Geoarch{\"a}ologie in Deutschland leisten kann. In diesem Sinne m{\"o}chten wir mit dem vorliegenden Tagungsband auch eine Handreichung f{\"u}r die wissenschaftliche Nachbereitung geben. Unser Dank gilt allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern sowie den zahlreichen Helferinnen und Helfern aus den ausrichtenden Institutionen, die bei der Vorbereitung der Tagung aktiv waren. Wir w{\"u}nschen der Tagung ein gutes Gelingen und zahlreiche anregende Diskussionen.}, subject = {Landschaftswandel; Holoz{\"a}n; Arbeitskreis Geoarch{\"a}ologie; Arbeitskreis Geoarch{\"a}ologie. Jahrestagung (2013 : Cottbus); Geoarch{\"a}ologie; Landschaftsentwicklung; Konferenzschrift}, language = {mul} } @book{RaabRaabBonhageetal.2021, author = {Raab, Alexandra and Raab, Thomas and Bonhage, Alexander and Schneider, Anna and Hirsch, Florian and Agthe, Markus and Pommerenke, Alf}, title = {Historische K{\"o}hlerei in S{\"u}dbrandenburg - Begleitband zum K{\"o}hlerpfad Waldschule Kleinsee}, organization = {Brandenburgische Technische Universit{\"a}t Cottbus - Senftenberg, Fachgebiet Geopedologie und Landschaftsentwicklung}, doi = {10.26127/BTUOpen-5488}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-54883}, publisher = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2021}, abstract = {Im Rahmen des von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gef{\"o}rderten Projektes „Erfassung und Bewertung von vorindustriellen Meilerstandorten in Brandenburg - Ein Beitrag zur Bewahrung, Sicherung und nachhaltigen Nutzung einer historischen Kulturlandschaft" (Az 34082/01) wurde ein Lehrpfad im Tauerschen Forst angelegt. Der K{\"o}hlerpfad Waldschule Kleinsee {\"u}bernimmt eine wichtige Funktion bei der Vermittlung von arch{\"a}ologischen und umweltwissenschaftlichen Themen f{\"u}r Bildungseinrichtungen und f{\"u}r die interessierte {\"O}ffentlichkeit. Der Begleitband zum K{\"o}hlerpfad erg{\"a}nzt die an vier Stationen des Lehrpfads vermittelten Themen zur „Historischen K{\"o}hlerei im Tauerschen Forst", „Aufbau und Betrieb eines Holzkohlemeilers", „Relikte der historischen K{\"o}hlerei" und „Historische K{\"o}hlerei als Forschungsthema". Dar{\"u}ber hinaus bietet der Begleitband umfassendes Hintergrundwissen zur historischen K{\"o}hlerei im Allgemeinen und zur K{\"o}hlerei im Tauerschen Forst im Speziellen.}, subject = {Lausitz; Tauerscher Forst; Holzkohlemeiler; Arch{\"a}ologie; Umweltwissenschaften; Lausatia; Forest distric Tauer; Charcoal hearth; Archaeology; Environmental science; Tauer (Landkreis Spree-Neiße); Niederlausitz; Lehrpfad; K{\"o}hlerei; Meiler; Geoarch{\"a}ologie}, language = {de} } @phdthesis{Nicolay2017, author = {Nicolay, Alexander}, title = {Untersuchungen zur (pr{\"a}-)historischen Relief-, Boden- und Landschaftsentwicklung im s{\"u}dlichen Brandenburg (Niederlausitz)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-44334}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2017}, abstract = {Ausgangspunkt f{\"u}r die vorliegende Arbeit war die Annahme, dass die arch{\"a}ologisch dokumentierte historische und moderne Holzkohleproduktion (17. bis 19. Jhd.) im Gebiet der Niederlausitzer Braunkohlentagebaue (S{\"u}dbrandenburg) {\"a}olische Dynamik i.S. einer Umweltverw{\"u}stung ausl{\"o}ste. Hauptgegenstand der Untersuchungen waren nat{\"u}rliche sowie nutzungsbedingte Ver{\"a}nderungen des Reliefs und des Bodens im Bereich von Kleint{\"a}lern, D{\"u}nen- und Flugsandfeldern. Die vorliegende Arbeit setzt sich mit den kausalen Zusammenh{\"a}ngen zwischen Landschaftsentwicklung (Relief-, Substrat- und Pedogenese) und (pr{\"a}-)historischer Landnutzung, insbesondere im Hinblick auf die Rekonstruktion geomorphologischer Teilaktivit{\"a}ts- bzw. -stabilit{\"a}tsphasen auseinander. Sie kn{\"u}pft damit an eine Reihe j{\"u}ngerer Arbeiten zur postglazialen Landschaftsentwicklung in Ost- und Nordostdeutschland an. Zur r{\"a}umlichen und zeitlichen Abgrenzung und zur Charakterisierung der {\"a}olischen Dynamik sowie der pedogenen Entwicklung wurden mittels sedimentologisch-bodenkundlicher Methoden pedostratigraphische Detailuntersuchungen an arch{\"a}ologischen Sondagen und begrabenen Bodenprofilen durchgef{\"u}hrt. Die chronologische Einordnung der Befunde in den Kontext der Kultur- und Siedlungsgeschichte erfolgte Anhand 29 optisch stimulierter Lumineszenz-Datierungen (OSL) an {\"a}olischen und fluvialen Sedimenten sowie anhand 27 14C-Datierungen an begrabenen B{\"o}den. Arch{\"a}ologische Befunde sowie historische Karten wurden in die Betrachtung einbezogen und trugen wesentlich zur Rekonstruktion der Landschaftsgeschichte bei. Im Ergebnis der Untersuchungen wurden neun Phasen morphologischer Teilaktivit{\"a}t bzw. -stabilit{\"a}t identifiziert. Phasen {\"a}olischer Aktivit{\"a}t wurden f{\"u}r die j{\"u}ngere Dryas, das durch Menschen wenig beeinflusste Pr{\"a}boreal/Boreal sowie mehrheitlich f{\"u}r das {\"a}ltere Holoz{\"a}n nachgewiesen. {\"A}olische Umlagerungsprozesse und Bodenbildungen konnten zudem mit germanischen und mittelalterlichen sowie erstmals mit modernen Siedlungs- und Landnutzungsphasen korreliert werden. Die {\"a}olische Umlagerung konzentriert sich dabei vor allem auf siedlungsnahe Randbereiche. Siedlungsferne Bereiche sind aufgrund ihrer Marginalit{\"a}t bzw. ihrer anhaltend forstlichen Nutzung dagegen unbeeinflusst. Phasen morphologischer Stabilit{\"a}t sind durch Bodenbildungen sowie Nachweise ehemaliger ackerbaulicher Nutzung charakterisiert. Als maßgebliche pedogenetische Prozesse wurden die f{\"u}r Mitteleuropa typische Verbraunung/Verlehmung und Podsolierung identifiziert. Die Podsolierung der Braunerden fand den Ergebnissen zufolge fr{\"u}hestens in der Bronzezeit statt. Die j{\"u}ngste Phase wurde auf ca. 250 Jahre alten {\"a}olischen Sedimenten nachgewiesen. Die vorliegenden Ergebnisse bekr{\"a}ftigen die bislang vorliegenden Ergebnisse {\"u}berregionaler Forschungen zur Thematik, tragen aufgrund ihrer Regionalit{\"a}t und Interdisziplinarit{\"a}t jedoch wesentlich zum Verst{\"a}ndnis der Kultur- und Landschaftsentwicklung in der Niederlausitz bei.}, subject = {{\"A}olische Dynamik; Bodenentwicklung; Bodenerosion; Landschaftsentwicklung; Geoarch{\"a}ologie; Drift sand; Soil formation; Soil erosion; Landscape development; Geoarchaeology; Bodenentwicklung; Bodenerosion; Geoarch{\"a}ologie; Landschaftsentwicklung}, language = {de} } @phdthesis{Knoop2018, author = {Knoop, Christine}, title = {Anaerobic treatment of municipal organic waste from separate collection : digestate properties and substance flows during two-stage digestion and subsequent aerobic treatment}, address = {Cottbus}, issn = {2196-4122}, doi = {10.26127/BTUOpen-4820}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-48209}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2018}, abstract = {The provision of nutrients and organic matter to arable soils is critical to facilitate an intensive agriculture and secure long-term soil functionality. Municipal organic waste (MOW) is rich in nutrients and organic matter and its recycling onto agricultural lands presents a promising alternative to conventional fertilizers. In comparison to common aerobic treatment, the application of the biogas technology enables the recovery of both energy and soil amendments. The introduction of a mandatory separate collection in Germany in 2015 reflects the political will to increase MOW recovery rates and facilitates its utilization as feedstock in biogas plants. However, MOW is a challenging feedstock as its composition varies and it is often contaminated with impurities such as plastics and metals. The two-stage anaerobic digestion process with dry fermentation is very robust and offers possibilities for process control so that no extensive MOW pretreatment is required. To close nutrient circles, remaining digestates shall be processed to soil amendments, which can be redistributed to arable land. However, less is known about digestate properties from two-stage digestion of MOW and how they are influenced during the treatment process. Furthermore, only scarce information on nutrient recovery rates and the accumulation of elements during processing is available. Therefore, this thesis investigates the development of digestate properties during anaerobic and subsequent aerobic treatment at laboratory and semi-industrial scale. During a first experiment, changes in nutrient and heavy metal concentration in the solid digestate were monitored during anaerobic treatment of MOW in a two-stage laboratory biogas plant. A second investigation related amendment properties of MOW digestate of one origin to different post-treatment procedures. The impact of drying, composting and sieving on final digestate properties and specifically nutrient availability and heavy metal and carbon elution was evaluated. A third experimental approach investigated total material and substance flows during treatment of source-separated MOW in a semi-industrial scale two-stage biogas plant and subsequent digestate composting including impurities removal.}, subject = {Biowaste; Organischer Abfall; Verg{\"a}rung; G{\"a}rrest; Nutrients; Heavy metals; Digestion; Composting; Biotonne; N{\"a}hrstoffe; Schwermetalle; G{\"a}rreste; Kompostierung}, language = {en} } @phdthesis{Hirsch2016, author = {Hirsch, Florian}, title = {Post-LGM-zeitliche Pedogenese und Geomorphodynamik in den spanischen Zentralpyren{\"a}en}, address = {Cottbus}, issn = {2196-4122}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-43765}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2016}, abstract = {Obwohl die pleistoz{\"a}nen Vereisungen bereits lange Gegenstand geowissenschaftlicher Forschung sind, wird das j{\"u}ngste Glazial bez{\"u}glich Ausmaß und Chronologie kontrovers diskutiert. F{\"u}r die spanischen Zentralpyren{\"a}en wird derzeit, wie auch f{\"u}r andere Vergletscherungsgebiete w{\"a}hrend des Sp{\"a}tpleistoz{\"a}ns, eine zum globalen letzten glazialen Maximum (gLGM) fr{\"u}here und damit asynchrone Vereisung angenommen. Aufgrund der zeitlichen Differenz von 10 ka bis 30 ka vor dem gLGM ist in den spanischen Zentralpyren{\"a}en eine im Vergleich zu den gLGM-zeitlich gepr{\"a}gten Vergletscherungsgebieten differenzierte Geomorphodynamik und Bodenbildung zu erwarten. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Darstellung der sp{\"a}tquart{\"a}ren Bodenentwicklung und Geomorphodynamik in zwei benachbarten T{\"a}lern der spanischen Zentralpyren{\"a}en, die beide von gLGM-asynchronen Gletschervorst{\"o}ßen gepr{\"a}gt wurden. Die Untersuchungen wurden mittels einer Kombination sedimentologischer und bodenkundlicher Methoden durchgef{\"u}hrt, um neben der Identifikation der Sedimentfazies die pedogene Entwicklung darzustellen. Die chronologische Einordnung der Befunde erfolgte mittels 15 optisch stimulierter Lumineszenzdatierungen (OSL-Datierungen) und einer 14C-Datierung. Die Ergebnisse belegen eine prozessual sehr {\"a}hnliche Landschaftsentwicklung wie in den mitteleurop{\"a}ischen Glazial- und Periglazialgebieten. Zwar konnten in der vorliegenden Arbeit keine rißzeitlichen Sedimente datiert werden, die intensive Lessivierung auf den als rißzeitlich beschriebenen l{\"o}ssbedeckten Terrassen wird aber auf die Entwicklung einer Parabraunerde w{\"a}hrend des letzten Interglazials zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. Mit dem W{\"u}rm beginnt sowohl im Glazialraum als auch im Extraglazialraum eine Phase aktiver Geomorphodynamik. F{\"u}r den Periglazialbereich k{\"o}nnen L{\"o}ssanwehung um 61 ± 4 ka und Solifluktion um 55 ± 5 ka nachgewiesen werden. Die {\"u}ber glazialen Sedimenten hangenden und von Solifluktion und L{\"o}sseintrag gepr{\"a}gten Hauptlagen wurden zwischen 14,4 ± 1,2 ka bis 10,6 ± 0,8 ka gebildet. In den rezent von Lessivierung gekennzeichneten Hauptlagen wurden bei den mikromorphologischen Untersuchungen keine Pedorelikte einer fr{\"u}heren Bodenbildung gefunden. Dies weist unter Ber{\"u}cksichtigung der Altersdifferenz von etwa 20 ka zwischen den hier datierten Hauptlagen und dem bisher angenommenen Alter des letzten Gletschervorstoßes um 35 ka entweder auf eine markante Stabilit{\"a}t der Landschaft ohne jegliche Bodenentwicklung {\"u}ber einen Zeitraum von 20 ka oder auf eine massive Erosion vor 14,4 ka. Aufgrund der methodisch problematischen OSL-Datierungen, auf denen die Asynchronit{\"a}tstheorie basiert, muss die gLGM-asynchrone Chronologie der spanischen Zentralpyren{\"a}en stark angezweifelt werden. Diese Schlussfolgerung wird untermauert durch die in der j{\"u}ngsten Literatur mehrfach beschriebenen maximalen Gletschervorst{\"o}ße in den {\"o}stlichen Pyren{\"a}en, die zum gLGM-synchrone Alter aufweisen, und in Anbetracht der Befunde aus der vorliegenden Arbeit.}, subject = {Mikromorphologie; Bodenentwicklung; Vergletscherung; Quart{\"a}r; Pleistoz{\"a}n; Pyren{\"a}en; Landschaftsentwicklung; Lessivierung; Mikromorphologie; Rubefizierung; Holoz{\"a}n; Bodenentwicklung; Landschaftsentwicklung; Pyren{\"a}en; Sekund{\"a}re Carbonate; Bodenbildung; Late quaternary; Soil development; Soil genesis; Landscape development; Periglacial slope deposits; Micromorphology; Pyrenees; Rubefication; Secondary carbonates}, language = {de} } @phdthesis{Dietrich2021, author = {Dietrich, Nils}, title = {Einfl{\"u}sse unterschiedlich aufbereiteter Bioabfallg{\"a}rreste auf die bodenphysikalischen Kennwerte von Ackerb{\"o}den}, doi = {10.26127/BTUOpen-5653}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-56539}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2021}, abstract = {Bioabf{\"a}lle sind eine wertvolle Ressource, welche laut Kreislaufwirtschaftsgesetzt (KrWG) m{\"o}glichst umfassend genutzt werden sollte. Hierf{\"u}r bietet sich neben der aeroben Kompostierung der Einsatz von kommunalen Bioabf{\"a}lle in Biogasanlagen an, wodurch neben dem stofflichen zus{\"a}tzlich ein energetisches Recycling erfolgt. Um G{\"a}rreste im nat{\"u}rlichen Stoffkreislauf ganzheitlichen bodenbezogen einsetzen zu k{\"o}nnen, m{\"u}ssen rechtliche Qualit{\"a}tsanforderung der Bioabfallverordnung (BioAbV) und der D{\"u}ngeverordnung (D{\"u}V) eingehalten werden, was eine nachgelagerte Aufbereitung der G{\"a}rreste bedingt. Dabei ist die Landwirtschaft schon heute der Hauptabnehmer der bei der Bioabfallbehandlung erzeugten Komposte und G{\"a}rreste. Bedingt durch das heterogene Ausgangsmaterial Bioabfall und der anaeroben Behandlungsmethode unterscheiden sich die entstehenden Bioabfallg{\"a}rreste von klassischen organischen D{\"u}ngern (Mist, Kompost und Kl{\"a}rschlamm). {\"U}ber die bodenphysikalische Wirkung aufbereiteter Bioabfallg{\"a}rreste ist wenig bekannt, da der Fokus bei Abfallstoffen bisher eher auf den chemischen und biologischen Parametern liegt. Gemeinhin wird eine positive bodenphysikalische Wirkung bei Zuf{\"u}hrung von organischer Substanz impliziert. Diese Annahme zu pr{\"u}fen, ist Forschungsgegenstand dieser Arbeit. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Wirkung von vier unterschiedlich aufbereiteten G{\"a}rrestprodukten aus der Bioabfallverg{\"a}rung auf die bodenphysikalischen Kennwerte in einem dreij{\"a}hrigen Feldversuch und f{\"u}nf Gef{\"a}ßversuchen (sandiger Boden) untersucht. Die verwendeten G{\"a}rrestsubstrate entstammen einer zweistufigen Biogasanlage und wurden im Nachgang nochmals kompostiert sowie teilweise pelletiert. Zur Charakterisierung des Einflusses der G{\"a}rrestprodukte auf die bodenphysikalischen Kennwerte wurden an gest{\"o}rten und ungest{\"o}rten Bodenproben aus dem Feldversuch sowie den Gef{\"a}ßversuchen die Parameter Textur, Lagerungsdichte, Kennwerte der Wasserbindung, ges{\"a}ttigte Wasserleitf{\"a}higkeit und Luftleitf{\"a}higkeit unter Laborbedingungen bestimmt. Die Applikation von aufbereiteten Bioabfallg{\"a}rreste auf landwirtschaftlichen Nutzfl{\"a}chen f{\"u}hrt zu einer Zunahme des Gehalts an organischer Substanz im Boden und kann damit positiv auf die bodenphysikalischen Eigenschaften wirken. Innerhalb des dreij{\"a}hrigen Feldversuches und der Gef{\"a}ßversuche konnten jedoch keine signifikanten Effekte der aufbereiteten G{\"a}rrestprodukte auf die bodenphysikalischen Kennwerte festgestellt werden. Da die Wirkung organischer D{\"u}nger auf physikalische Bodeneigenschaften sowohl von der applizierten Menge als auch von der Versuchsdauer abh{\"a}ngen, sind Effekte voranging in Langzeitversuchen festzustellen, was bei zuk{\"u}nftigen Versuchsdesignen beachtet werden sollte.}, subject = {Bodenphysik; Organische Bodenhilfsstoffe; G{\"a}rreste; Pellets; Lagerungsdichte; Soil physics; Organic soil additives; Pellets; Bulk density; Bodenphysik; G{\"a}rrest; Bodendichte; Organisches D{\"u}ngemittel; Pellet}, language = {de} } @phdthesis{Byizigiro2016, author = {Byizigiro, Rutazuyaza Vaillant}, title = {Geomorphic processes associated with Small-Scale Opencast Mining and mitigation measures: case study of the Gatumba Mining District in the Western Highlands of Rwanda}, publisher = {BTU Cottbus-Senftenberg}, address = {Cottbus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36772}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2016}, abstract = {This thesis deals with geomorphic processes associated with Small-Scale Opencast Mining (SSOM) in the Gatumba sector of the Western Highlands of Rwanda. In this area tin and tantalum mining was carried out for decades, and it has brought about increase in the wealth and standard of living of the people. Though a lot has been done and achieved in soil erosion research, and despite the enormous wealth coming from mining in Rwanda and Gatumba sector in particular, the negative environmental impacts resulting from mining activities were overlooked by miners and stakeholders and are scarcely addressed in the research yet. This trend was bound to last since there were no valid guidelines for assessing impacts and reclamation of mine sites for the operators in the sector. It was recently, in 2007, that restoration of mining areas has received great attention from the Rwanda Geology and Mine Authority. The objective of the research was to assess and to increase the understanding of geomorphic impact produced by SSOM. In this regards, the following aspects which indicate the types and spatial distribution of geomorphic processes were measured: (i) investigate the landforms typical of SSOM, (ii) map the watershed morphometry of the study area, (iii) analyse the most relevant properties of soils in term of geomorphology, and (iv) to assess the soil loss potential in the study area. Primary and secondary data were collected from Government agencies and personal observations. Desk study to review papers and relevant literatures, field observation and experiments, laboratory analyses, mapping and modelling using RUSLE were combined together to develop a practical and integrated methodological approach to effect and realize the objectives. The argument guiding this analytical approach is that physical processes produced by mining cannot be assessed through a single method. The first step mainly concentrated on defining mining sites suitable for assessing geomorphic processes. Within the two studied mines, namely Ruhanga and Gatare, different plots were identified based on the post-mining land uses, to investigate the level of soil and landscape degradation by comparing them with that of control sites located outside of mining influence. Modelling using RUSLE in GIS interface enabled to quantify soil loss potential within the mines and the watershed. Results indicate that the direct processes associated with opencast mining commonly involve pitting and trenching. Indirect and less conspicuous processes emerge as a long-term consequence of mining. They include depletion of organic matter, compaction or loosening of soil particles in mine sites mostly reflected by low content in organic matter, low rating in soil stable aggregates, and often high soil bulk densities which are variably distributed within the mine sites. This could explain the restriction or lowering, or the rapid infiltration of water into the soil during field experiments, as a consequence probably of the sealing of soil pores or the formation of fissures around mine shafts, from which slides or slumps occur. In average, soil organic matter comprises between 1 and 2.5 \% on control sites and ex-mine cultivated sites. organic matter content of soils on reclamation sites was in the same ranges with that of control and ex-mine cultivated sites, but could reach 4,8 \% in topsoil of some sample locations. The ex-mine self-recovering sites present much lower organic matter content which doesn't exceed 2 \% in general. The soil aggregation rating of the area is from very low (8\%) to low (≤13.5 \%). In general, the bulk density ranges between 1.29 to 1.56 g cm-3, and locally can attain 1.76 g cm-3. As a consequence, the total porosity changes locally. Application of correlation and multiple regression models showed a strong influence of soil organic matter on the bulk density. Infiltration tests performed on different experimental sites showed differences of rates in water intake rates as in infiltration curves as well. Infiltration rates are variably distributed over the mines. They range from very slow (3.8 mmhr-1) to rapid (111.18 mm hr-1). Atterberg Limits analyses showed that soils of Gatumba Mining District do not possess extreme properties and they are suitable for engineering purposes. The liquid limit ranges between 51 \% and 26 \%, whereas the plastic limit is comprised between 22 \% and 18 \%. The highest plastic index (PI) determined was 29 \% and the later soil had a plastic index of 6 \%. The average soil loss in the Gatumba watershed is 27.45 t ha-1 yr-1 with a standard deviation of 0.891. More than 65\% of land are prone to high rates of soil loss (exceeding 10 t ha-1 yr-1), and an increasing soil erosion follows increasing slope and land use patterns. The maxima of soil erosion rates are found in Upper Kibilira, Kirombozi and Gisuma catchments respectively. Based on different scenarios applied to quantify soil erosion rates, we found that more the organic matter content from 0. 5\%, 2\% and >2\%) is increased with better support practice (from contour, strip and terrace), more the soil erosion potentials are decreased linearly, in the order of 18.8 to 17.8 t ha-1 yr-1 from 2\% to >2 \% of organic matter content respectively. To make SSOM more environmentally sustainable, there is a need of developing integrated practices and cross-cutting approaches that reduce the environmental impact of mining operations, and leave mine sites in an acceptable state for reuse by people or systems. Practices such as isolation of soil and earth material, stabilization of slopes and amendments of sites to be restored should be highly considered in the process of rehabilitation of affected sites.}, subject = {Small-scale opencast mining; Geomorphology; Processes; Landforms; Mitigation strategies; Geomorphologie; Prozesse; Landformen; Schadensminderungsmaßnahmen; Kleinr{\"a}umige Tagebaue; Zinn; Tantal; Tagebau; Geomorphologie; Landschaftsentwicklung; Schadensmindernde Maßnahme; Ruanda}, language = {en} }