TY - THES A1 - Gröschke, Andreas T1 - Eisenhaltige Schlämme aus Grubenwasserreinigungsanlagen des Lausitzer Braunkohlereviers T1 - Iron-containing sludges from mine water treatment plants in the Lusatian lignite mining district N2 - Bei der Behandlung saurer Grubenwässer fallen in den Grubenwasserreinigungsanlagen des Lausitzer Braunkohlereviers jährlich rund 13 Mio. m³ Schlamm an. Dabei handelt es sich überwiegend um carbonathaltige Eisenhydroxidschlämme. Die Schlämme werden in Tagebauseen, spezielle Absetzbecken oder in ausgekohlte Tagebaubereiche eingeleitet. Der Umgang mit diesen Dünnschlämmen setzt Kenntnisse ihres Umweltverhaltens voraus. Zur Charakterisierung ihrer Eigenschaften wurde mit dem Schlamm-Modell ein komplexes Instrumentarium entwickelt. Das physikalische, das mineralogische und das chemische Teilmodell beinhalten jeweils allgemeine Modellvorstellungen, Aussagen zur Untersuchungsmethodik sowie eine entsprechende Charakterisierung der Schlämme aus dem Lausitzer Braunkohlerevier. Im Rahmen der Arbeit wurden Frisch- und Altschlämme aus 6 Grubenwasserreinigungsanlagen, ein synthetisch erzeugter Schlamm, ein Schwertmannitschlamm sowie die Flockungsmittel Weißfeinkalk und Weißkalkhydrat untersucht. Neben physikalischen und chemischen Analysen sowie Säuretitrationen und pH-stat-Versuchen wurden phasenanalytische Untersuchungen (Röntgendiffraktometrie, Transmissions- und Rasterelektronenmikroskopie, energiedispersive Röntgenmikroanalyse, Thermogravimetrie) durchgeführt. Auf Grundlage der Untersuchunsgergebnisse wurden ein Klassifizierungs- und ein Untersuchungsschema für die Schlämme aus den Lausitzer Grubenwasserreinigungsanlagen abgeleitet. N2 - The treatment of acid mine drainage leads to the formation of about 13 million cubic meters of sludge per year in mine water treatment plants in the Lusatian lignite mining district. These are predominantly carbonate containing ferric hydroxide sludges. The sludges are discharged into mining lakes, special settling ponds or areas of abandoned open cuts. The disposal and use of low-density sludge requires the knowledge of their environmental behavior. Therefore, the so-called sludge model was developed, a complex set of generic tools characterising sludge properties. The physical, mineralogical and chemical sub-models include general model conceptions, the description of methods of the investigation and the according characterization of sludges specific for the Lusatian lignite mining district. Fresh and aged sludges from six treatment plants were investigated as well as one sample of synthesized sludge, a schwertmannite sludge and the treatment chemicals quicklime and hydrated lime. In addition to physical and chemical analyses, acid titrations and pH-Stat experiments as well as phase analyses (X-ray diffraction, transmission and scanning electron mikroscopy, energy dispersive X-ray analysis, thermogravimetric analysis) were performed. Based on the results a classification and investigation scheme for sludges from treatment plants in the Lusatian lignite mining district was developed. KW - Lausitz KW - Braunkohlenrevier KW - Grubenwasser KW - Schlamm KW - Eisen KW - Wasserwirtschaft KW - Braunkohlebergbau KW - PHREEQC Modellierung KW - Oberflächenkomplexierung KW - Eisenhydroxidschlamm KW - Behandlung saurer Grubenwässer KW - Lignite mining KW - PHREEQC modelling KW - Surface complexation KW - Ferric hydroxide sludge KW - Acid mine drainage treatment Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1647 ER - TY - THES A1 - Dunmade, Israel T1 - Development of system models for industrial processes selection with regard to product lifecycle extention (PLETS models) N2 - PLETS (Product Lifecycle Extension Technique/Process Selection) model is a computer supported decision making analysis method developed for the management of mechanical products at the utilisation and retirement stages. The core of the work involves the hybridisation of a number of classical MADM methods to suit decision making in the product life extension domain. The model provides a comprehensive view of the economic implications, technical requirements and environmental effects of using one of the five identified lifecycle-extension-processes (PLETs): repair, refurbishing, remanufacturing, upgrading and cascading, to elongate the service life of a given hardware. The PLETS model is intended for the evaluation and screening of PLETs, and for the selection of the best option under a given scenario. The results obtained for the shelling machine used to illustrate the applicability, and to validate both the methodology and its companion demonstrative computer implementation prototype showed that repair is the best PLET under the given conditions. The compatibility of this result with what obtains in practice shows that the methodology is a suitable decision making aid for product life extension. N2 - Die intensive Diskussion um die Erhaltung der Umwelt hat neue Möglichkeiten für die verstärkte Nutzung, Rückgewinnung und Wiederverwendung von Ressourcen eröffnet. Bevor diese Möglichkeiten jedoch klug und in vollem Umfang genutzt werden können, müssen die Produkte, die wiederverwendet werden sollen, eine geeignete Aufbereitung erfahren. Es zeigte sich, dass die reichlich vorhandenen Möglichkeiten in Bezug auf intensive Nutzung, Rückgewinnung und Wiederverwendung von Ressourcen mit den potentiellen Aufbereitungsmethoden in einer Wechselbeziehung stehen. Angesichts des Vorhandenseins verschiedener Möglichkeiten und ihrer Verbindung zu den unterschiedlichen Aufbereitungsmethoden, steht man vor der Wahl mit dem Ziel der Nutzenmaximierung. Bevor eine vernünftige beziehungsweise beste Wahl getroffen werden kann, muss eine Reihe von Faktoren betrachtet und genutzt werden, um die verschiedenen Optionen zu bewerten. Trotz aller bisherigen Anstrengungen, auf dem Gebiet der Forschung zur Rückgewinnung und Wiederverwendung von Ressourcen wurde bis jetzt keine allgemeingültige Methode der Entscheidungsfindung bei der verstärkten Verwendung und Rückgewinnung von Ressourcen entwickelt. Die meisten Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf die Entwicklung einzelner Aspekte zur Verlängerung der Lebensdauer von Produkten auf Gebieten wie Produktrücknahmelogistik und entsprechende Verantwortlichkeiten. Andere Arbeiten konzentrieren sich auf Produktausführungen, die die Rückgewinnung und Wiederverwendung von Ressourcen erleichtern. Das Nichtvorhandensein eines umfassenden Entscheidungsrahmens auf dem Gebiet der verstärkten Nutzung, Rückgewinnung und Wiederverwendung von Ressourcen erwies sich als eine Forschungslücke, die mit dieser Arbeit gefüllt werden soll. Mit der vorliegenden Arbeit wurde eine Methode zur Auswahl eines Prozesses, der die Verlängerung der Lebensdauer eines Produkts zum Ziel hat, sowie eine anschauliche computergestützte Umsetzung der Methodik entwickelt. Die Anwendung der Methodik wird an Hand einer Fallstudie veranschaulicht. Die Methode zur Verlängerung der Lebensdauer von Produkten konzentrierte sich auf die Auswahl von Prozessen, die im Lebenszyklus eines Produkts sowohl in der Gebrauchs- als auch in der Außerbetriebnahmephase relevant sind. Solche Prozesse, die während den zuvor genannten Phasen den Gebrauch von Gütern intensivieren und die Wiederverwendbarkeit von Produkten ermöglichen, sind Reparatur und Wartung, Sanierung, Wiederherstellung, Verbesserung und kaskadenartige Erweiterung. Dieser Faktoren, werden in sechs Attributsklassen eingruppiert, und zwar: Kosten, Technologie, Umwelt, Markt, Zeit und gesetzgebende Merkmale. Jede dieser Klassen besteht aus Unterklassen und Sub-Unterklassen. Die Unbeständigkeit der Prozeßoptionen und die große Anzahl der zu betrachtenden Faktoren erfordern die Anwendung einer rechnergestützte Methode der Entscheidungsfindung, die viele Attributsklassen abdeckt. Das entwickelte Entscheidungmodell ist im wesentlichen eine Kombination aus zwei Methoden der Entscheidungsfindung: die „Conjunctive“ Methode und die „Simple Additive Weighting“ Methode. Die „Conjunctive“ Methode selektiert die Prozesse, die den für das Niveau der Attributsklasse und für das gesamte Niveau festgesetzten Standard erreichen. Die „Simple Additive Weighting“ Methode bewerte die Kompromisse, die zwischen den Alternativen gemacht werden müssen, um die festgelegten Standards zu erreichen. Die Wechselbeziehungen auf der Grundstufe einer jeden Attributklasse bestehen aus distributiven Wertfunktionen, während die oberen Stufen der Hierarchiestruktur der PLETS-Attributsklasse „Simple Additive Weighting“ Wechselbeziehungen darstellen. Die Werte und Ergebnisse, die man auf verschiedenen Bewertungsniveaus erhält, werden zur Vereinheitlichung der Skalierung normiert. Die Sensitivitätsanalyse wurde ebenfalls in die Methodik einbezogen, um die Anfälligkeit der im Rahmen der Methodik gewonnenen Ergebnisse gegenüber Wertveränderungen einzelner Parameter zu analysieren. KW - Produktlebenszyklus KW - Verlängerung KW - Methode Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1611 SN - 978-3-89722-744-6 ER - TY - THES A1 - Bröring, Udo T1 - Analyse der Heteropterengemeinschaften von süßen und brackigen Gewässern auf küstennahen Düneninseln T1 - Analysis of species assemblages of heteroptera in brackish and freshwater environments of German Dune Islands N2 - Auf den ostfriesischen Düneninseln wurden zwischen 1979 und 1994 etwa 250 süße und brackige aquatische Lebensräume auf die Artenzusammensetzungen von aquatilen Heteropteren untersucht. 32 Arten der Nepomorpha und 11 Arten der Gerromorpha wurden nachgewiesen, das entspricht 64 bzw.73 % der Arten des angrenzenden Festlandes. Nach eingehender faunistischer Analyse wurden Muster von Artenzusammensetzungen und deren Veränderungen unter Berücksichtigung verschiedener Umweltvariablen zu Vegetation, Gewässerchemie und Topographie mit Hilfe von diversen Gradientenanalysen untersucht. Bildung und Veränderungen verschiedener Muster von Artenzusammensetzungen sind im Hinblick auf die räumliche Skala der Gewässersysteme der Inselgruppe im wesentlichen abhängig von Gewässergröße, Salinität, Beschattung, Gesamtdeckung der Vegetation, Sediment sowie Gewässertiefe und relativer Lage auf den Inseln, Hydrophytenbedeckung, Salinität, Sediment sowie Gewässertiefe für die kleinere Betrachtungsebene der Gewässersysteme einzelner Inseln. Aspekte der Störung, interspezifischer Interaktionen, Kolonisationsdynamik und Arten-Areal Beziehungen werden im einzelnen diskutiert. Ergänzend erfolgt ein Vergleich mit anderen aquatischen Tiergruppen und eine kurze Diskussion naturschutzfachlicher Aspekte. N2 - Species distribution and abundance of the Heteroptera were studied on the coastal young and old East Frisian (Germany) situated at the south part of the North Sea. Between 1979 and 1994 in total about 250 fresh and brackish water habitats were investigated. 32 and 11 species of Nepomorpha and Gerromorpha, respectively, were found, which is 64 and 73 % of the species number of the adjacent mainland, respectively. After a faunistical analysis different gradient analyses (DCA, CCA) including 15 environmental variables referring to vegetation, water chemistry, and topography were performed in order to describe community patterns of Heteroptera and their temporal variations on different levels. Maintenance and variation of community patterns are mainly determined by size of habitat, salinity, shaddowing by surrounding trees, percentage of vegetation cover, sediment, and water depth for the level of the whole archipelago, for habitats on single islands a ranking is found according to position on the island, percentage of hydrophyte cover, salinity, sediment and water depth, respectively. Aspects of disturbance regimes, interspecific interactions, colonization dynamics, and species-area relations are discussed in detail. A comparison with community patterns of aquatic Coleoptera and Mollusca and a discussion of some aspects of nature protection are added. KW - Wanzen KW - Schnabelkerfe KW - Gerromorpha KW - Gemeinschaft KW - Küste KW - Heteroptera KW - Nepomorpha KW - Gerromorpha KW - Ökologie KW - Kleingewässer Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1553 ER - TY - THES A1 - Oehmig, Reinhard T1 - Die Geologische Erkundung von Abraumförderbrücken-Innenkippen in Niederlausitzer Braunkohlentagebauen N2 - Bei der Gewinnung von Braunkohle im entwasserten Tagebauraum kommt es durch die Abgrabung des Floz-Deckgebirges mit Abraumforderbrucken (AFB) zu einem Neuaufbau des Deckgebirge-Schichtenmaterials in der AFB-Innenkippe. Das infolge Sulfidoxidation versauerte Kippenwasser, die unbekannten hydraulischen Eigenschaften und die lockere Lagerung des geschütteten Deckgebirgematerials sind Merkmale der mit dem Grundwasserwiederanstieg verbundenen negativen Auswirkungen. Ausmaß und Zeit der im Laufe des Anstiegs-Prozesses eintretenden Beeinträchtigungen werden von der Verteilung der petrographisch-stofflichen und petrophysikalischen Eigenschaften im Abraummischungskörper bestimmt, welche daher für die Prognose der Wirkungen und gezielte Sanierungsmasnahmen bekannt sein muss. Grundüberlegung für Ansatz und Entwicklung der Geologischen Kippenerkundung aus der Braunkohlenlagerstattenerkundung ist, die Kippe als geo-technogenen Lockergesteinskörper zu sehen, bei dem aufgrund des gerichteten Schüttungsvorgangs und vertikalen Kippscheibenbaus die räumliche Mischungs-Veränderung des abgegrabenen sedimentpetrographischen Materials mit Kern- und Spulbohrungen und geophysikalischen Bohrlochmessungen (BLM, Logs) zu erfassen ist. Die Zusammenhange zwischen den petrophysikalischen (Auswertung Bohrlochmessungen) und petrographisch-stofflichen Eigenschaften (Analytik Bohrkern) der Abraumschüttungskörper mit den besonderen kippengeologischen Merkmalen "Mischung unterschiedlicher Lithologien", "lockere Lagerung und ihre Anderung beim Grundwasseraufstieg" wurden untersucht. Im Ergebnis konnen wie bei naturlich entstandenen Sedimentgesteinskörpern mit schichtenweise petrographisch einheitlich zusammengesetzten und diagenetisch verfestigten Abfolgen zur Verbesserung der Informationsgrundlage uber die schüttungsfolgen auch Spulbohrungen/BLM neben den aufwendigen Kernbohrungen genutzt werden. Die Auswertung der erkundeten raumlichen Verteilung sauregenerierender und puffernder Bestandteile der Abraummischung ergab, das entsprechend dem Faktor Geologie (Zusammensetzung und Machtigkeit der verkippten Deckgebirgsschichten) in der AFBInnenkippe Seese-Ost (Baruther Urstromtal, . 1,5 m Hangendschluff, sulfidhaltig; . 5 m Geschiebemergel, karbonathaltig) wahrend des Kippenwasseraufstiegs die potentiell aus 0,08 bis 0,2 % FeS2 entstehende H2SO4 durch einen Uberschus an CaCO3 vollstandig gepuffert werden. Dagegen weist die Bilanz aus Versauerungs- und Pufferpotential für die AFB-Innenkippe Meuro (Breslau-Magdeburger Urstromtal, . 11 m Hangendschluff, kaum Geschiebemergel) mit 0,7 bis 1,4 % FeS2 in den oberen ca. 25 m der 60 machtigen Abraummischungsfolge Kippenwasser-pH zwischen 1,3 und 1,7 aus. Der Faktor Technologie bedingt die Verkippung bindiger Abraumsedimente vor allem in oberen Kippscheiben, mit der Folge, das die Hangendschluff-Sedimente mit FeS2 in deren kohliger Substanz zu maximaler Versauerung des Kippenwassers der Innenkippe Meuro um das Jahr 2011 führen (GW-Anstieg von ~ 40 auf 80 m NN). Mit den gleichzeitig maximalen Al-Gehalten > 4 % (Ton- und Glimmerminerale) in der Abraummischung sowie Ti und Co, Ni, Zn werden diese Metalle max. erst in diesem Stadium ins Kippenwasser mobilisiert. Im Abraumschüttungskörper Seese-Ost sind maximale Al-Gehalte durch die Ton- und Schluffkomponente der karbonathaltigen Geschiebemergel verursacht. Mit dem für die nordlichen Randfelder des Niederlausitzer Braunkohlenreviers charakteristisch geringmachtigen Hangendschluff, verzahnt mit den "Seeser Sanden", und somit niedriger FeS2-Konzentration korreliert Al im Gegensatz zu Meuro negativ mit FeS2. Durch die vollstandige Pufferung der potentiell freiwerdenden Säure ist eine Mobilisation von Stoffen ins Kippenwasser Seese wenig wahrscheinlich. Für die Porosität, zum Teil Ausdruck des Setzungs- und Sackungspotentials der lockeren Abraumschüttung sind in der Kippe Seese-Ost und Meuro geringste Werte im mittleren und höchste im oberen Teufenabschnitt kennzeichnend. In der Konsequenz ergeben sich aus Kippentopographie und Grundwasserflurabstand Kippenbereiche, in denen das aufsteigende Grundwasser das Korngefüge der locker lagernden Partikel der Abraummischung einregelt und so zur Konsolidierung von Tieflagen führt. Typisch z.B. im "Schwenkende" mit Massendefizit bei in Tagebauaufschwenkrichtung zunehmender Strossenlänge. Dagegen verbleibt in Hochlagen wie dem Tagebau- Drehpunktbereich mit Massenüberschuss 10er m machtig Abraumschüttung in lockerer Lagerung. Die Kippe unterliegt Jahre bis Jahrzehnte den Bedingungen der wasserungesattigten Zone. Der Gastransport durch Diffusion aus der Atmosphäre in die Grundluft ermöglicht über die Zufuhr von verbrauchtem Sauerstoff dabei fortwährend die Sulfid-Oxidation. Die praktizierte Vorgehensweise bei der Sanierung von Wasserhaushalt und - Beschaffenheit ist das "Schnelle Fluten der Restlochseen mit Fremdwasser" (Luckner 1997). In der Kippe steigt dabei - angestrebt mit zeitlicher Verzögerung zum Seespiegelanstieg - das Grundwasser an, nimmt die Reaktionsprodukte der vorangegangenen Sulfid-Oxidation auf und bewirkt, entsprechend der geringen Diffusion in der wässrigen Lösung die gravierende Verringerung des Zutritts von Sauerstoff. Diese Vorgehensweise erfordert nach Flutungsabschluss das Aufrechterhalten eines Gradienten von Restlochseewasser in die Kippen hinein, damit die "hydraulische Einkapselung" des sauren Kippenwassers im Kippenkörper gewahrleistet bleibt. Diese Nachsorge ist auf unbestimmte Dauer notwendig, da das insgesamt in den Kippenkörpern vorhandene Säurepotential ohne Geologische Kippenerkundung nicht bekannt ist. Um die Nachsorge möglichst schnell abzuschließen, wird vorgeschlagen, die "Schadstoffquelle direkt zu bekämpfen" und eine Alkalisierung des sauren Kippenwassers in der Kippe vorzunehmen und - da zeitweilige Gradienten und Stoffströme zum Restlochsee unvermeidbar sind - in Kombination dazu Wasserbehandlung im Restlochsee vorzunehmen. Mit der erkundeten Lage der Bereiche potentiell maximaler Versauerung/Folgereaktionen im Kippenkörper kann z.B. das unterhalb befindliche Tiefenniveau für die flächenhafte Zugabe von, nach der Bilanz notwendigen Mengen an Alkalisierungsmittel in das aufsteigende Grundwasser festgelegt werden. KW - Niederlausitz KW - Braunkohlenbergbau KW - Abraumkippe KW - Bergbaunachfolgelandschaft KW - Geologische Erkundung KW - Abraumförderbrücke KW - Innenkippe KW - Sanierungsbergbau KW - Grundwasserwiederanstieg Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1568 ER - TY - THES A1 - Feiler, Christoph T1 - Experimentelle Untersuchung nicht-axialsymmetrisch konturierter Turbinenplattformen N2 - Bei der Auslegung moderner Turbinenleitstufen wird zur Verringerung der Sekundärströmung und der hierdurch verbesserten Rotorbeaufschlagung eine dreidimensionale und nicht-axialsymmetrische Konturierung der Leitstufenplattform im Passagenbereich erwogen. Ziel ist hierbei die Verringerung des wandnahen Querdruckgradienten in der Passage, wodurch die Ausbildung des Passagenwirbels vermindert werden soll. Die Auslegung der Plattformkontur wird hier nicht behandelt, obgleich die Grundzüge derselben exemplarisch vorgestellt werden. Da die Passagenströmung von sehr komplexer und transitioneller Natur ist, ist eine experimentelle Bestimmung der geforderten Eigenschaften und insbesondere eine Bestimmung der Änderung der Temperaturbelastung der Plattform durch die Konturierung erforderlich. Die experimentelle Bestimmung und Charakterisierung dieser durch die Konturierung bedingten Änderungen stellt den Kernpunkt der vorliegenden Arbeit dar. Zu diesem Zweck wurden an einem Niedergeschwindigkeitswindkanal Versuche unter Einhaltung der Reynoldsschen Ähnlichkeit und der Wärme-Stoffanalogie durchgeführt, deren Ergebnisse umfassend dargelegt werden. Daneben wird die hierfür teilweise neu entwickelte Messtechnik vorgestellt und die Ergebnisse numerischer Berechnungen präsentiert. Die wesentlichen Merkmale der durch die Konturierung bewirkten Änderungen werden zusammenfassend dargestellt und näher erläutert. Anhand der beobachteten Änderungen werden Vorschläge für künftige Maßnahmen abgeleitet. N2 - In the design of modern Turbine Nozzle guide vanes, three-dimensional non-axisymmetrical contouring of the Nozzle guide vane plattform is being considered in order to reduce the secondary flows entering the adjacent Rotor stage. The goal is the reduction of the tangential pressure gradient close to the plattform in order to reduce the formation of the passage vortex. The design of the contour itself is not being treated, however its fundamentals are being exemplarily shown. As the Passage flow is of a very complex and transitional nature, experimental determination of the obtained effects is necessary. For this purpose, experiments have been conducted on a low-speed wind tunnel obeying Reynolds similarity and Heat-Mass transfer analogy. The obtained results are being presented in detail. Furthermore, the partly newly developed test equipment as well as the results of numerical calculations are being presented. The observations are being summarized and further explained. Based on these observations, suggestions for future steps are being derived. KW - Gasturbine KW - Turbinengitter KW - Sekundärströmung KW - Turbinenleitstufe KW - Wärme-Stoffanalogie KW - Windkanal KW - Naphtalin KW - Ammoniak-Diazoverfahren Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000922 ER - TY - THES A1 - Glora, Michael T1 - Ein Beitrag zur Mehrkriterienoptimierung von Simulationsmodellen und Experimenten N2 - Die Arbeit stellt das prinzipielle Vorgehen der Mehrkriterienoptimierung zunächst an Beispielen des virtuellen Prototyping dar. Die Anwendung von Optimierungsalgorithmen auf Parameteridentifikationsaufgaben führt zu Mehrkriterien-Mehrmodell-Optimierung, bei der unbekannte Systemparameter aus Vergleichen zwischen Messungen und Simulationen durch ein schrittweises Vorgehen auf Basis angepasster Versuche, Teilmodelle und Kriterien ermittelt werden können. Bei der Experiment-gekoppelten Hardware-in-the-Loop Optimierung verursacht die Streuung der Messergebnisse auf Grund des nicht vermeidbaren Messrauschens Probleme bei der Konvergenz der Optimierungsverfahren. Abhilfe schafft hier eine angepsste Funktionswert- und Gradientenberechnung auf Basis eines Approximationsverfahrens. Die Vorteile dieses neu entwickelten Verfahrens sind die Verwendung einer Ansatzfunktion zur Elimination von Messfehlern, die Speicherung aller Messwerte für eine eventuelle Weiterverarbeitung und die damit verbundene Minimierung der Anzahl notwendiger Versuche, sowie das Sicherheitskonzept zur Vermeidung kritischer Versuchszustände durch eine implementierte Schrittweitenbegrenzung. N2 - First of all the aim of multi criterion optimization is demonstrated by examples of virtual prototyping. Application to parameter identification problems leads to a multi-criterion multi-model optimization strategy where unknown parameters of a system can be estimated by a step-by-step approach based on appropriate experiments, sub models and criteria. Experiment based Hardware-in-the-loop optimizations show additional problems concerning the convergence of optimization routines due to noise in the measurement. Appropriate criteria and gradient evaluation based on an approximation approach can solve this problem. The new approach has the following advantages: Measurement noise is minimized by using approximations of the criteria, the amount of necessary function evaluations is minimized by storing all results for further approximations, and a safety concept avoiding critical states of the experiment is included. KW - Mehrkörpersystem KW - Simulation KW - Mehrkriterielle Optimierung KW - Optimierung KW - Mehrkriterienoptimierung KW - Simulation KW - Virtual Prototyping KW - Parameteridentifikation Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1575 SN - 3-8265-9633-1 ER - TY - THES A1 - John, Alexander T1 - Zum Einfluss der Führungsqualität auf die menschliche Zuverlässigkeit in Teamstrukturen sozio-technischer Systeme T1 - On the effect of leadership quality on human reliability in teams in socio-technical systems N2 - In der vorliegenden Arbeit werden Eigenschaften und Verhaltensweisen von Führungskräften herausgearbeitet, die mit Aspekten der menschlichen Zuverlässigkeit von temporär bestehenden und dauerhaft zusammengesetzten Teams in großem Maß korrelieren. Der Autor richtet dabei den Fokus auf Führungskräfte mit überwiegend technischer Ausbildung. Der theoretische Teil der Arbeit erläutert Führungstheorien und –stile als Grundlage für die Ableitung von bedeutsamen Führungseigenschaften und Verhaltensweisen. Im Rahmen der Beschreibung von sozio-technischen Systemen definiert der Autor, durch welche Kriterien sich ‚echte Teams’ auszeichnen. In diesem Zusammenhang wird die Bedeutung von Lernprozessen in Teams hervorgehoben. Lernende Teams werden als zukunftsweisende Form modularer Organisationsstrukturen beschrieben. Die Ergebnisse einer umfangreichen empirischen Untersuchung zeigen einen deutlich sichtbaren, mit statistischen Daten untermauerten Zusammenhang zwischen der Führungsqualität und der menschlichen Zuverlässigkeit von Teams. Es wird deutlich, dass sich bestimmte Eigenschaften und Verhaltensweisen von Führungskräften signifikant positiv auf die menschliche Zuverlässigkeit von Teams auswirken. Dazu zählt insbesondere die ‚Partizipation’, die sich bei allen betrachteten Konstellationen als signifikanteste Dimension der Führungsqualität erwies. Außerdem zeigen sich ‚Vertrauen und Glaubwürdigkeit’ sowie ‚Führungsethik’ als bedeutsame Führungsqualitäten. Ähnlich signifikant ist das ‚Definieren und Vereinbaren’ von Zielen. Auffällig ist die negative Wirkung dieses Aspekts auf die menschliche Zuverlässigkeit. Die Untersuchung verdeutlicht, dass die menschliche Zuverlässigkeit echter Teams mit einem hohen Qualifizierungs- und Lerngrad vergleichsweise stark ausgeprägt ist. Bei schwächerer Ausprägung hingegen erweisen sich die Dimensionen der Führungsqualität ‚soziale Fähigkeiten’, ‚Arbeitsmotivation’ und ‚Interaktion’ als statistisch signifikant. Dieses Ergebnis unterstreicht in beeindruckender Weise, dass sich ein funktionierendes Team im Hinblick auf Sozialverhalten, Motivation, Kommunikation und Feedback als Führungssubstitut darstellt. Die Studie spiegelt zudem die weitläufige Erkenntnis wider, dass insbesondere das Führungsverhalten vom jeweiligen Umfeld mitbestimmt wird. Dies wird z.B. darin deutlich, dass sich wirtschaftlicher oder zeitlicher Druck unterschiedlich auf die Zuverlässigkeit von Teams auswirkt. Vor dem Hintergrund, dass hinsichtlich der Förderung der menschlichen Zuverlässigkeit in den befragten Organisationen nicht alle Möglichkeiten ausgeschöpft sind, entwickelte der Autor einen Führungskräfteentwicklungsprozess. Dieser basiert auf der Managementmethode ‚Six Sigma’, die sich in den letzten Jahren als erfolgreicher Ansatz zur Optimierung von Geschäftsprozessen herausgestellt hat. Demnach zeichnet sich der Entwicklungsprozess neben der systematischen Anwendung bewährter Werkzeuge durch die konsequente Berücksichtigung und die Messbarkeit unterschiedlicher Anforderungen aus. Der beschriebene Prozess bietet vorwiegend Ingenieuren in Führungspositionen sowie Personalentwicklern die Möglichkeit, nachhaltige Entwicklungsmaßnahmen abzuleiten. Basierend auf den Untersuchungsergebnissen bietet die Arbeit Ansätze für weitere Forschungsarbeiten, z.B. den Einfluss spezieller Führungsqualitäten auf die menschliche Zuverlässigkeit in verschiedenen Kulturkreisen vor dem Hintergrund zunehmend global agierender Organisationen. Der Autor vertritt die Auffassung, dass alle Bemühungen, die der Förderung der menschlichen Zuverlässigkeit in Organisationen dienen, einen wichtigen Beitrag dazu leisten, die grundlegende Bedeutung der Ressource Mensch aufrecht zu erhalten. N2 - The present paper works out abilities and behaviour of executives which highly correlate with aspects of human reliability of temporarily existing teams and permanent workgroups. The author focuses on management that mainly enjoyed a technical education. The theoretical part of the dissertation explains management theories and styles of leadership as a foundation for generating important abilities and behaviour of executives. Within the scope of the description of socio-technical systems the author defines criteria of ‘real’ teams. In this connection the importance of learning processes in teams is pointed out. Learning teams are described as an advanced form of segmented organizations. The results of an extensive empirical study show a significant and with statistical data proved correlation between quality of leadership and the human reliability of teams. It is highly visible that certain abilities and behaviour of executives have a positive impact on the human reliability of teams. ‚Participation’ is the most significant dimension of leadership quality in all examined constellations. Beside that ‘Trust and Credibility’ and ‘Management Ethics’ are important aspects. The same significance is shown by the ‘Definition and Agreement of Target’. It is conspicuous that this aspect has a negative effect on human reliability. The study also shows that the human reliability of highly qualified teams with a high degree of learning is very strong. In weaker teams the dimensions ‘Social Abilities’, ‘Motivation’ and ‘Interaction’ are statistically significant. This result emphasizes in an impressive way that teams showing good social behaviour, motivation, communication and feedback can be seen as a management substitute. Beside that the study reflects the knowledge that especially the behaviour of executives is driven by the different surroundings. This can for example be seen in the fact that economical or time pressure has a different effect on human reliability. Following the finding that not all possibilities are used in the examined organizations increasing the level of human reliability the author generated a process for developing executives. This process is based on the management methodology ‘Six Sigma’ that was very successful in optimizing business processes in the recent past. Following Six Sigma the development process works with successful tools used in a systematic way and the consequent involvement of measurable requirements. The development process offers the possibility mainly for engineers and employees of human resource areas to generate sustainable activities for the development of executives. Based on the outcome of the study the dissertation offers good signs for further scientific research, for example the effect of certain dimensions of leadership quality on human reliability in different cultures according to a growing number of global acting organizations. In the view of the author all efforts to support human reliability make a significant contribution to keep the essential meaning of the resource ‘man’. KW - Führungseigenschaft KW - Arbeitsgruppe KW - Teamwork KW - Zuverlässigkeit KW - Führungsqualität KW - Zuverlässigkeit KW - Sozio-technisches System KW - Teamarbeit KW - Reliability KW - Leadership Quality Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1307 ER - TY - THES A1 - Feyer, Thomas T1 - A component based approach to human computer interaction - specification, composition, and application to information services N2 - The discipline of software engineering is increasingly shifting from classical design and development tasks towards tasks concerning reuse, adaptation, and integration. Driving motivations for this shift are (i) decreasing development time and costs and (ii) increasing quality of design results. Unfortunately, these new tasks are not yet supported sufficiently. While classical approaches to information system's design are quite well suited to a design from scratch, they do not provide powerful concepts concerning reuse. In particular, methods concerning encapsulation of dialog structures are commonly neglected. An according approach which enables reuse of dialog structures poses substantially different problems. This thesis formalizes such an approach which is essentially based on models from three research areas: (i) interaction patterns, (ii) interaction specification, and (iii) component frameworks. N2 - Die Aufgaben der Softwareentwicklung verlagern sich zunehmend von den klassischen Entwurfsaufgaben hin zu Aufgaben zur Unterstützung von Wiederverwendung, Anpassung und Integration. Wesentliche Motivationen dafür sind (i) verringerte Entwicklungszeiten und -kosten und (ii) verbesserte Qualität der Entwurfsergebnisse. Diese neuen Aufgaben werden allerdings noch nicht ausreichend unterstützt. Während klassische Ansätze des Informationssystementwurfs recht gut für vollständige Neuentwicklungen geeignet sind, bieten sie keine ausreichenden Konzepte zur Unterstützung von Wiederverwendung. Vor allem Methoden zur Verkapselung von Dialogstrukturen wurden bisher kaum betrachtet. Ein entsprechender Ansatz, der eine Wiederverwendung von Dialogstrukturen ermöglicht, wirft allerdings gänzlich neuartige Problemstellungen auf. Die vorliegende Dissertation formalisiert einen solchen Ansatz, welcher im Wesentlichen auf Modellen aus den folgenden drei Forschungsgebieten basiert: (i) Interaktionsmuster, (ii) Interaktionsspezifikation und (iii) Komponentenansätze. KW - Web Services KW - Mensch-Maschine-Kommunikation KW - Benutzerschnittstellenentwurfssystem KW - Komponente KW - Formale Spezifikationstechnik KW - Interaktion KW - Komponente KW - Muster KW - Komposition KW - Interaction KW - Component KW - Pattern KW - Composition Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1524 SN - 3-89820-686-6 ER - TY - THES A1 - Owczarek, Christian T1 - Erste Untersuchungen des Strömungsfeldes einer Zykloidbrennkammer anhand eines Kaltmodells T1 - First investigations of the flow field in a cycloidal combustion chamber on thebasis of an isothermal model N2 - Fortschrittliche Braunkohlenverbrennungstechniken für die dezentrale Energieversorgung gehören zu den Forschungszielen an der BTU Cottbus (Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus) und am ERI (Energieressourcen-Institut). Ein Schwerpunkt dabei ist die Entwicklung eines neuen Verbrennungssystems – der Zykloidfeuerung. Begleitend hierzu wurden mit der vorliegenden Arbeit erstmals grundlegende Untersuchungen zur Strömungsdynamik in der Brennkammer durchgeführt und ein numerisches Modell der isothermen Brennkammerströmung aufgestellt. Da eine messtechnische Erfassung des heißen, partikelbeladenen Strömungsfeldes in der Zykloidfeuerung nicht möglich war, wurde dieses modelliert und ein isothermes Brennkammermodell errichtet. Für die Strömungsmessungen wurde ein Heißfilmanemometer eingesetzt und zur numerischen Simulation kam das kommerzielle Programm FLUENT zur Anwendung. Im Brennkammermodell wurde ein dreidimensionales, stark verdralltes Strömungsfeld durch die Messungen ermittelt, welches die Simulationsergebnisse gut wiederspiegeln. Durch die Verbindung messtechnischer Untersuchungen und numerischer Simulationen konnte das isotherme Strömungsfeld vollständig dargestellt und Abhängigkeiten herausgearbeitet werden. Es liegen damit umfangreiche, grundlegende Erkenntnisse zum Strömungsverhalten im Brennkammermodell und dessen Abhängigkeiten vor. Diese sind grundsätzlich auf isotherme Strömungsverhältnisse in der realen Zykloidbrennkammer anwendbar. N2 - Advanced lignite combustion techniques for decentralised energy supply are among to the research aims at BTU Cottbus (Brandenburg Technical University of Cottbus) and at ERI (Energy Resource Institute). A focus of this research is the development of a new combustion system - cycloidal firing. Parallel to the experimental work basic investigations on fluid dynamics of the combustion chamber were carried out, and a numerical model of the isothermal flow within the firing system was developed. Because of the impossibility of measuring the flow field loaded with particles within the cycloidal firing, the field was numerically modelled, and an isothermal model of the combustion chamber was erected. Flow measurements were carried out with a hot film anemometer, and for the numerical simulation the commercial programme FLUENT was utilised. A 3-dimensional high-grade twisted flow field, which reflects the numerical simulation quite well, was determined by measuring the model of the combustion chamber. By connecting measurements and numerical simulation, the isothermal flow field was entirely described and dependencies were worked out. Now some extensive, basic knowledge of the flow behaviour within the model of the combustion chamber and it’s dependencies is available. In principle these results are applicable to real cycloidal firing. KW - Kohlefeuerung KW - Isotherme Reaktionsführung KW - Brennkammer KW - Rotationsströmung KW - Strömungsfeld KW - Numerisches Modell KW - Zykloidbrennkammer KW - Drallströmung KW - Isothermes Brennkammermodell KW - Strömungsmessung KW - Heißfilmanemometer KW - Cycloidal firing KW - Swirl flow KW - Isothermal model KW - Flow measurement KW - Hot film anemometer Y1 - 2000 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1538 ER - TY - THES A1 - Bauer, Oliver T1 - Potenziale des Wasser- und Stoffrückhalts in Niederungsgebieten des pleistozänen Tieflands zur Minderung der Nährstoffbelastung in Fließgewässern N2 - Die Arbeit dokumentiert die Entwicklung von Algorithmen, mit denen auf mesoskaliger Ebene die Auswirkungen des Wassermanagements in grundwasserregulierten Niederungen auf deren Wasserrückhalt abgeschätzt werden können, ebenso wie damit verbundene Änderungen der Nährstoffeinträge in Fließgewässer. Dies geschieht auf der Grundlage breitenverfügbarer Gebietsinformationen, die in dem Geographischen Informationssystem ARC/INFO verarbeitet werden. Den zeitlichen Bezug bilden langjährige Monatsmittel. Die Algorithmen wurden auf das ca. 1900 km² große Einzugsgebiet des Rhin im Nordwesten des Landes Brandenburg angewendet. Dazu wurde eine Grundvariante entwickelt, für die sich die Grundwasserhaltung aus der Landnutzungsverteilung der 1990er Jahre ableitet. Weitere fünf Szenarien folgen möglichen zukünftigen Zielstellungen der Land- und der Wasserwirtschaft. Der auch auf andere Gebiete des nordostdeutschen Tieflands übertragbare Modellansatz reagierte auf sämtliche Eingabeparameter plausibel. Ein Szenarienvergleich ergab eine Minderung des Gebietsabflusses um 45% zur Grundvariante, was einer Minderung von Stoffeinträgen in die Gewässer von bis zu 177 t N/a und 11 t P/a entspricht. N2 - This work documents the development of algorithms to estimate the effects of water table management in regulated bottom lands on the water retention at the mesoscale level, likewise the associated changes of nutrient immissions in running waters. This is done on the basis of broad-available information, which is processed in the Geographical Information System ARC/INFO. Temporal data base on longtime monthly means. The algorithms have been applied to the approx. 1900 km² large catchment area of the River Rhin, situated in the northwest of the country Brandenburg. Therefore a basic variant was developed, for which the groundwater management is derived from the distribution of land use in the decade of 1990. Other five scenarios follow potential future goals of land and of water management. The model approach, being transferable to other areas of the northeastern German lowlands, reacted to all input parameters plausibly. A comparison of the scenarios showed a reduction of the area discharge around 45% to the basic variant, which corresponds to a decrease of nutrient immissions into the waters of up to 177 t N/a and 11 t P/a. KW - Deutschland KW - Niederung KW - Oberflächengewässer KW - Eutrophierung KW - Wasserrücklage KW - Mathematisches Modell KW - Wasserrückhalt KW - Stoffrückhalt KW - Wiedervernässung KW - Melioration KW - Grundwasserhaltung KW - Water table management KW - Controlled drainage KW - Subirrigation Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000420 ER - TY - THES A1 - Röring, Nicole T1 - Bauhistorische Untersuchungen am Almaqah-Heiligtum von Sirwah. Vom Kultplatz zum Heiligtum T1 - Historical building investigation of the Almaqah sanctuary of Sirwah. From a sacred precinct to a sanctuary N2 - Das Almaqah-Heiligtum von Sirwah befindet sich auf der südarabischen Halbinsel im Nordjemen etwa 80 km östlich der heutigen Hauptstadt Sanaa und ca. 40 km westlich von Marib, der einstigen Hauptstadt des Königreichs von Saba. Das Heiligtum, dessen Blütezeit auf das 7. Jh. v. Chr. zurückgeht, war dem sabäischen Reichsgott Almaqah geweiht. Das Heiligtum wird von einer bis zu 10 m hoch anstehenden und etwa 90 m langen, gekurvten Umfassungsmauer eingefasst. Im Nordwesten der Anlage sind zwei Propyla vorgelagert, die die Haupterschließungsachse bilden. Quer zum Inneren Propylon erstreckt sich entlang der Westseite eine einst überdachte Terrasse mit unterschiedlichen Einbauten. Kern der Gesamtanlage bildet ein Innenhof, der von der Umfassungsmauer mit einem umlaufenden Wehrgang gerahmt wird. Den Innenhof prägen unterschiedliche Einbauten rechteckiger Kubatur sowie insbesondere das große Inschriftenmonument, des frühen sabäischen Herrschers, Mukarrib Karibil Watar, das eins der wichtigsten historischen Quellen Südwestarabiens darstellt. Die bauforscherische Untersuchung des Almaqah-Heiligtums von Sirwah konnte eine sukzessive Entwicklung eines Kultplatzes zu einem ‘internationalen’ Sakralkomplex nachweisen, die die komplexe Chronologie der Baulichkeiten des Heiligtums und eine damit einhergehende mindestens 1000jährige Nutzungszeit mit insgesamt fünfzehn Entwicklungsphasen belegt, die sich wiederum in fünf große Bauphasen gliedern lassen. Die bisher älteste nachzuweisende Phase des Heiligtums ist vermutlich in Form eines Altars (dem sog. Schlachtopferaltar) zu rekonstruieren, der als Kultplatz vor den Stadtmauern bestand. Weitere An- und Umbauten folgten und formten einen besonderen Sakralkomplex von größter Bedeutung. Mit der Erweiterung der gesamten Anlage nach Westen, die durch die Baumaßnahme des Äußeren Propylons gekennzeichnet ist, ereichte das Heiligtum seinen Endzustand. Diese steten Veränderungen und Vergrößerungen des Almaqah-Heiligtums sowie vor allem auch die politische Monumentalinschrift belegen, dass es sich hierbei um eines der wichtigsten Monumente altsabäischer Zeit handelt, welches zweifellos das religiöses Zentrum der Stadt Sirwah bildete. N2 - The Almaqah sanctuary of Sirwah is located on the southarabian peninsula, in the North of Yemen, about 80 km to the east of the present day capital of Sanaa and circa 40 km west of Marib, the former capital of the sabean kingdom. The sanctuary, whose heyday goes back to the seventh century B.C., was dedicated to the sabean deity Almaqah. The sanctuary is surrounded by a ca. 90 m long, curved enclosing wall, which reached heights of up to 10 m. Situated in the northwest of the complex are two Propyla, which present the main approach axis. Perpendicular to the Inner Propyla, a terrace with different installations, at one time roofed, extends along the west side. The middle of the complex is occupied by an inner courtyard, which was framed by the enclosing wall that was once crowned by a battlement. The inner courtyard is comprised of differently shaped installations including the extraordinary monumental inscription of the early sabean ruler, Mukarrib Karibil Watar, which demonstrates one of the most important historical resources of Southwest Arabia. The historical building investigation of the Almaqah sanctuary has documented a successive development of a sacred precinct to an ‘international’ sacral complex, which demonstrates the complex building chronology of the sanctuary. For this reason it was used for at least 1000 years with fifteen documented development phases, which could be divided into five large building phases. Up until now the oldest building phase of the Almaqah sanctuary is presumably to be reconstructed in the form of an altar (the so-called victim altar), which existed as a sacred place extra muros. Further additions and rebuilding followed and formed a special sacral complex of utmost importance. With the expansion of the whole complex to the west, characterized by the new building of the Outer Propyla, the sanctuary reached its final condition. These constant changes and enlargements of the Almaqah sanctuary, as well as the political monumental inscription, demonstrate that it is one of the most important monuments of the sabean period, which no doubt composed the religious centre of the city Sirwah. KW - Sirwah KW - Heiligtum KW - Bauforschung KW - Ausgrabung KW - Jemen KW - Sirwah KW - Sabäisch KW - Heiligtum KW - Kultplatz KW - Yemen KW - Sirwah KW - Sabean KW - Sanctuary KW - Sacred precinct Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-957 ER - TY - THES A1 - Simon, Sylvio T1 - Möglichkeiten der Materialflußoptimierung an Betonmischanlagen N2 - Stationäre Betonmischanlagen sind höchstens zu 50 % ausgelastet. Mit zunehmender Anlagengröße sinkt dies Auslastung weiter, da die Zeitanteile für Dosieren, Füllen und Entleeren zunehmen, die Mischzeit aber konstant bleibt. Die vorliegende Arbeit beschreibt und diskutiert verschiedene Möglichkeiten, die Auslastung der Betonmischanlagen deutlich zu steigern. Je nach Anforderungen sind durch den Zweikübelaufzug, den Mischernachbehälter als auch durch einen neuen Mischer die größten Steigerungen möglich. Die vorgestellten Lösungen sind sowohl für neue Anlagen als auch zur Rekonstruktion von Altanlagen geeignet. Als positiver Nebeneffekt kann jede Betonmischanlage nun auch effektiv als Trockenfüllstation für Betonmischfahrzeuge fungieren. Alle Lösungen beeinflussen nicht die in Normen, z.B. DIN 1045 festgelegte Mindestmischzeit von 30 Sekunden. N2 - The degree of utilization of stationary concrete batching plants is at most 50 %. With a rising size of the plant this degree of utilization continues sinking, because the periods of metering, charging and discharging increase, but the mixing time remains constant. The work that lies before describes and discusses different opportunities to increase the degree of utilization of the concrete batching plants clearly. Depending on the demands the highest rises can be made possible by the two-skip hoists, the downstream mixing vessels, as well as by a new mixer. The represented results are suitable for both new plants and the reconstruction of old plants. The positive secondary effect is, that each concrete batching plant can be used as a dry filling station for transit mix trucks. All results don’t influence the in standards, for instance DIN 1045, defined minimum mixing time of 30 seconds. KW - Betonmischer KW - Beschicken KW - Dosieren KW - Prozessoptimierung Y1 - 1999 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1515 SN - 3-933342-50-3 ER - TY - THES A1 - Wiedner, Claudia T1 - Toxische und nicht-toxische Cyanobakterien in Gewässern der Scharmützelseeregion: ihr Vorkommen in Gewässern unterschiedlicher Trophie und Morphometrie und Steuermechanismen ihrer Dynamik in polymiktischen Flachseen N2 - Das Vorkommen von Cyanobakterien, Anatoxin a und Microcystin wurde in 10 Gewässern erfaßt. Die Steuerung ihrer Dynamik wurde in 3 polymiktischen Seen untersucht und Effekte von Mixis mit Sedimentresuspension in Enclosures fokusiert. Die Gewässer waren durch Oscillatoriales, entweder Planktothrix agardhii oder Limnothrix spp. dominiert und wiesen hohe Biovolumina von Nostocales im Frühsommer auf. Hohe Lichtintensität und niedrige Stickstoff-Konzentrationen förderten die Entwicklung der Nostocales. Während des Sommers nahm die Lichtintensität aufgrund des steigenden Biovolumens der Cyanobakterien ab, was zum Rückgang der Nostocales und Dominanzen von Oscillatoriales führte. Durch Sedimentresuspension wurden Nährstoffpulse erzeugt, die zur Dominanz von P. agardhii führten. Bei Stagnation der Wassersäule waren die Nährstoffkonzentrationen niedriger und Limnothrix spp. gelangte zur Dominanz. Anatoxin a konnten auf Anabaena spp. zurückgeführt werden, Microcystine auf P. agardhii. Abnehmende Lichtintensität und/oder zunehmende Stickstoff-Konzentrationen förderten die Microcystin Produktion oder das Wachstum toxischer Stämmen. N2 - The occurrence of cyanobacteria, anatoxin a and microcystins were examined in 10 lakes. Factors controlling their dynamics were studied in 3 polymictic lakes, in the course of which effects of mixing with sediment resuspension were focused in enclosures. Lakes were dominated by Oscillatoriales, either Planktothrix agardhii or Limnothrix spp. Nostocales reached high biovolumes in early summer. High light intensity and low nitrogen concentration favoured the development of Nostocales. In summer, decreasing light intensity due to increasing cyanobacterial biovolume let to a decline of Nostocales and massdevelopments of Oscillatoriales. By mixing with sediment resuspension, phosphorus and nitrogen pulses were induced resulting in the dominance of P. agardhii. When the water column was kept stagnant the nutrient concentrations were lower and Limnothrix spp. became dominant. Anatoxin a could be related to Anabaena spp. and microcystins to P. agardhii. Increasing nitrogen concentration and/or decreasing light intensity did enhance the microcystin production or favoured the development of toxic strains of P. agardhii. KW - Scharmützelsee-Gebiet KW - Flachsee KW - Eutrophierung KW - Phytoplankton KW - Blaualgen KW - Morphometrie KW - Cyanobacteria KW - Toxius KW - Phytoplanton dynamic KW - Shallow lakes KW - Sediment resuspension Y1 - 1999 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000004 ER - TY - THES A1 - Felinks, Birgit T1 - Primärsukzession von Phytozönosen in der Niederlausitzer Bergbaufolgelandschaft N2 - Die Beschreibung und Analyse der aktuellen terrestrischen Phytozönosen in den naturnahen Bereichen der Niederlausitzer Bergbaufolgelandschaft, unter Verwendung verschiedener räumlicher und zeitlicher Maßstabsebenen, zeigt, dass die erfassten Vegetationsbestände in hohem Maße durch individualistische Eigenschaften ausgewiesen sind. Diese Schlussfolgerung basiert darauf, dass es im Rahmen der vorliegenden Arbeit nicht möglich war, mittels multivariater statistischer Methoden, kausale Zusammenhänge zwischen verschiedenen gemessenen sowie nominalen Umweltparametern und den jeweiligen Vegetationsbeständen nachzuweisen. Vielmehr ist davon auszugehen, dass kleinräumige Vegetationsmuster und diskrete Ereignisse maßgeblichen Einfluss auf den hohen Anteil an nicht erklärter Varianz haben, der auch nach Einbeziehung der Umweltparameter in dem Datensatz verbleibt. So konnte mittels 'point pattern analysis' nachgewiesen werden, dass bei einer Initialbesiedlung, der zunächst vegetations- und diasporenfreien Rohbodensubstrate, zufällige Verteilungsmuster überwiegen. Abweichungen von diesen zufälligen Besiedlungsmuster zu Sukzessionsbeginn sind im Wesentlichen auf Mikroreliefunterschiede zurückzuführen. Für die sich jeweils vor Ort einstellende Artenzusammensetzung spielt dabei in erster Linie die Verfügbarkeit von Diasporen aus dem regionalen Artenpool eine dominierende Rolle. Umweltparameter hingegen scheinen für eine erfolgreiche Etablierung der Diasporen nur dann ausschlaggebend zu sein, wenn es sich um "extreme" standörtliche Verhältnisse handelt, wie z.B. bei Vorherrschen von Tertiärsubstraten oder Staunässe sowie an sehr steilen Hangbereichen. Nach erfolgreicher Etablierung der Initialarten konnte auf einer kleinräumigen Maßstabsebene eine Verstärkung der initialen Vegetationsmuster beobachtet werden. Zurückzuführen ist dies einerseits auf die einsetzende Diasporenproduktion und -ausbreitung in unmittelbarer Umgebung der Mutterpflanze. Andererseits ist auch in Betracht zu ziehen, dass Initialbesiedler die Funktion von 'nurse plants' übernehmen, indem sie sowohl Strukturen ausbilden, die vermehrt Diasporen "einfangen" können, aber auch (z.B. mikroklimatisch) günstigere Bedingungen schaffen und auf diese Weise eine Etablierung neu ankommender Diasporen erleichtern. In den sich anschließenden Folgestadien gewinnen verschiedene Aspekte raumzeitlicher Dynamik an Bedeutung, die erneut zur Entstehung offener Bodenstellen beitragen können. Als ein ausschlaggebender Faktor ist in diesem Zusammenhang insbesondere das vor Ort herrschende Störungsregime zu nennen. Zur Beschreibung der daraus resultierenden Vegetationsdynamik ist am ehesten das Konzept der Patch- bzw. Gap-dynamics geeignet. Da zu diesem Zeitpunkt sowohl eine Diasporenbank vorhanden ist und sich auch ein lokaler Artenpool ausgebildet hat, bietet das Karussell-Modell einen guten Ausgangspunkt für die weiter gehende Analyse der Vegetationsdynamik. Sowohl die zufälligen Besiedlungsmuster in den Initialstadien als auch das Störungsregime in den Folgestadien tragen dazu bei, dass die im Untersuchungsgebiet vorgefundenen Vegetationsbestände häufig durch eigenständige Artenkombinationen charakterisiert sind, die darüber hinaus aber auch breite Übergangsbereiche aufweisen. Zur Darstellung und Analyse eines derartigen Vegetationskontinuums eignen sich am besten verschiedene direkte und indirekte Ordinationsmethoden. Dabei zeigte es sich, dass eine Zuordnung zu konkreten Einheiten im pflanzensoziologischen Sinn kaum möglich ist, so dass zur Bezeichnung der im Untersuchungsgebiet vorgefundenen Vegetationseinheiten vorwiegend die Dominanz einzelner Arten, oder auch Artengruppen, unter Berücksichtigung von Strukturparametern verwendet wird. Da die Sukzession in der Bergbaufolgelandschaft ihren Ausgang von diasporen- und vegetationsfreien Flächen nimmt, auf denen Konkurrenzsituationen zunächst nur von untergeordneter Bedeutung sind, ist ein großes Erfahrungswissen in Bezug auf Vegetationsdynamik, welches überwiegend auf einer Analyse von Sekundärsukzession beruht und somit größtenteils unter Konkurrenzbedingungen gewonnen wurde, auf die Verhältnisse im Untersuchungsgebiet nicht übertragbar. Dies betrifft einerseits die Auswertung autökologischer Eigenschaften, wie z.B. Lebensformen und Strategietypen, andererseits aber auch die Ableitung von Sukzessionsmechanismen. Dagegen konnte im Rahmen dieser Arbeit nachgewiesen werden, dass Facilitation, zumindest in den frühen Phasen der Primärsukzession, eine entscheidende Rolle spielt, während in der Literatur zumeist der Einfluss von Inhibition hervorgehoben wird und Facilitation nur eine nachrangige Bedeutung eingeräumt wird. Allerdings ist es wahrscheinlich, dass Facilitation in späteren Sukzessionsstadien gegenüber Inhibition oder auch Tolerance an Bedeutung verliert. Die detaillierte Auswertung der vierjährigen Dauerflächen zeigt, dass selbst auf einer Probestelle nur selten eine gleichgerichtete Vegetationsentwicklung zu beobachten ist. Infolge dieser hohen räumlichen Heterogenität und zeitlichen Variabilität sind zur schematischen Darstellung des Sukzessionsverlaufs in der Niederlausitzer Bergbaufolgelandschaft an Stelle von linearen Sukzessionsreihen so genannte Sukzessionsnetze vorzuziehen, die sowohl mehrere Initialstadien als auch verschiedenartige Übergänge in den Folgestadien zulassen. Darüber hinaus halten sie die Optionen offen, dass einzelne Stadien übersprungen werden können bzw. eine "rückwärts" gerichtete Vegetationsentwicklung ablaufen kann. Gleichzeitig lässt sich auf diese Weise darstellen, dass eine Vorhersage der zeitlichen Vegetationsdynamik im Untersuchungsgebiet mit hohen Unsicherheiten behaftet ist. Diese Schwierigkeiten bei einer Vorhersage des Sukzessionsverlaufs liegen vor allem darin begründet, dass diskrete Ereignisse und kontinuierliche Prozesse interagieren. Zwar können diskrete Ereignisse nach ihrem Eintreten relativ leicht erfasst werden, zum gegenwärtigen Zeitpunkt liegen jedoch keine verlässlichen Aussagen bezüglich ihrer Eintrittswahrscheinlichkeit vor. Kontinuierliche Prozesse hingegen lassen sich zwar besser für die Vorhersage des Sukzessionsverlaufs verwenden, sie sind jedoch nur unter Verwendung indirekter Methoden nachweisbar. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit kann die Schlussfolgerung gezogen werden, dass der Verlauf der Primärsukzession in den Offenlandbereichen der Bergbaufolgelandschaft, außer durch die Verfügbarkeit von offenen Bodenstellen und Diasporen, in erheblichen Ausmaß, auch von Strukturparametern, die sich in den frühen Stadien herausbilden, sowie von den Eigenschaften der Arten selbst, beeinflusst wird. Dem Konzept der 'preemptive initial floristics' ist somit eine große Bedeutung beizumessen. N2 - The description and analysis of the current terrestrial vegetation phytocoenosis by the use of different spatial and temporal scales within the Lower Lusatian post-mining landscape shows that the vegetation stands are characterised by individualistic properties to a considerable degree. This conclusion is mainly based on the fact that it was not possible by means of multivariate statistical methods to detect significant correlations between different measured or nominal environmental parameters and species composition. Instead it turns out that fine-scale vegetation patterns as well as stochastic events may account for a high proportion of the unexplained variance which remains in the data set even after including numerous environmental parameters. By means of 'point pattern analysis' it could be proven that during initial colonization of the bare substrates random vegetation patterns prevail. Deviations from these random patterns are mostly due to different forms of the micro-relief. In general species composition depends primarily on the availability of diaspores from the regional species pool, whereas environmental parameters only seem to be decisive for a successful colonization if 'extreme' conditions, e.g. tertiary substrates, wet substrates, or very steep slope areas, are predominant. Subsequent to a successful establishment of the initial species an increase of the initial vegetation patterns on a fine scale could be observed. On the one hand this is due to the beginning of the production of diaspores and their dispersal in vicinity of the parent plant. On the other hand it has to be taken into consideration that initial colonisers may act as 'nurse plants' by setting structures which lead to a higher amount of 'trapped' diaspores or which create more favourable site conditions (e.g. micro-climatically) which could facilitate the establishment of new diaspores. During the following successional stages different aspects of spatio-temporal dynamics gain importanc which contribute to the formation of new open areas. A decisive factor within this context is the local disturbance regime. The resulting vegetation dynamics can be described best by the concept of patch- or gap-dynamics. Since both a diaspore bank and a local species pool has established by now, the carousel-model offers a good approach for the further analysis of vegetation dynamics. Random colonization patterns as well as the local disturbance regime contribute to the fact that the investigated vegetation stands are characterised by rather distinct species compositions, though they may also reveal broad transition zones. For the representation and analysis of such a vegetation continuum, direct and indirect ordination methods offer a powerful investigation tool. By means of these techniques it could be shown that an allocation of vegetation stands within post-mining landscapes to plant-associations is hardly possible. Instead the dominance of single species or species combinations but also structural vegetation parameters were used for the purpose of classification. Since succession in former open-cast mining areas starts from bare substrates without any vegetation or diaspores, competition is probably only of minor importance during the first stages. Therefore a vast knowledge about vegetation dynamics which is based predominantly on an analysis of secondary vegetation and therefore on comptetitive conditions is not applicable to situations within the investigation area. This concerns the analysis of autecological characteristics, e.g. life-forms or strategy types, as well as the derivation of succession mechanisms. Instead it could be shown in the present study that facilitation, at least during the early stages of primary succession, is of major importance, while in many other studies the influence of inhibition is emphasised. However it has to be assumed that in later successional stages faciliation will be only of minor importance compared to inhibition or tolerance. From the detailed analysis of permanent plots over a time period of four years it could be inferred that even plots at one study site do not show a similar vegetation development. Due to this high spatial heterogeneity and temporal variability "netlike" diagrams are more appropriate for a schematic representation of successional pathways in post-mining landscapes than linear diagrams. By this approach different initial stages as well as a variety of transitions between subsequent successional stages could be included. Furthermore they offer the possibility that some stages could be skipped as well as retrogression may occur. Additionally it becomes obvious that prediction of vegetation dynamics within the investigation area suffers from high uncertainties. These difficulties concerning the prediction of successional pathways may result from the interference of stochastic events and continuous processes. Stochastic events are open to observation however no reliable predictions concerning the probability of entrance are yet available. In contrast continuous processes are more suitable for the purpose of prediction but they can only be inferred from exploratory data analysis. As a result of the present study it can be summarised that primary succession within the open terrestrial areas of the post-mining landscape is not only influenced by the availability of open sites and diaspores but also to a substantial extent by structural parameters which develop during early stages and by differential species performance. Therefore the concept of 'preemptive initial floristics' is of great importance in order to try to explain the observed vegetation dynamics. KW - Niederlausitz KW - Bergbaunachfolgelandschaft KW - Pflanzengesellschaft KW - Vegetationsentwicklung KW - Bergbaufolgelandschaft KW - Niederlausitz KW - Primärsukzession KW - Renaturierung KW - Vegetation Y1 - 2000 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000053 ER - TY - THES A1 - Lewerenz, Jana T1 - Automatic generation of human computer interaction in heterogeneous and dynamic environments based on conceptual modelling N2 - Today, developers of human-computer interaction increasingly face high expectations regarding the adaptivity of interaction. The World Wide Web is a fitting example for how diverse and 'fickle' the demands on interaction are which users, service providers and even the available technical infrastructure pose. In this thesis, a general framework for the development of interaction for such heterogeneous and dynamic interaction environments is created. The main focus is the provision of abstract constructs which make it possible to specify interaction abstractly, i.e., independently from concrete properties of an individual interaction environment. We then show how such an abstract specification can be used to automatically create human-computer interfaces which - due to the fact that the automatic generation takes the current interaction environment into account - are tailored to the requirements of the current user, technical infrastructure, etc. N2 - In der heutigen Zeit sehen sich Entwickler von Mensch-Maschine-Interaktion immer häufiger vor große Anforderungen bezüglich der Adaptivität von Interaktion gestellt. Gerade das World Wide Web ist ein passendes Beispiel für die große Diversität und Wandelbarkeit von Ansprüchen, die die Benutzer, die Auftraggeber und nicht zuletzt die zur Verfügung stehende Technik an die Interaktionsmittel stellen. In der vorliegenden Dissertation wird ein allgemeines Framework entwickelt, das auf die Entwicklung von Interaktion für solch heterogene und dynamische Interaktionsumgebungen ausgerichtet ist. Hauptschwerpunkt ist die Ausarbeitung von Konstrukten, mit deren Hilfe eine abstrakte, d.h. von der konkreten Ausprägung der Interaktionsumgebung unabhängige Interaktionsspezifikation möglich ist. Darauf aufbauend wird aufgezeigt, wie aus einer solchen abstrakten Spezifikation konkrete Interaktionsformen (Benutzeroberflächen) automatisch und unter Berücksichtigung der aktuellen Interaktionsumgebung so erzeugt werden können, daß sie den jeweiligen Erfordernissen des Benutzers, der Technik usw. angepaßt sind. KW - Mensch-Maschine-Kommunikation KW - Generierung KW - Hardwareentwurf KW - Softwareentwicklung KW - Konzeptionelle Modellierung KW - Mensch-Maschine-Interaktion KW - Konzeptuelle Modellierung KW - Plattformunabhängigkeit Y1 - 2000 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000063 ER - TY - THES A1 - Winkelmann, Kay Hasko T1 - On the applicability of imaging spectrometry for the detection and investigation of contaminated sites with particular consideration given to the detection of fuel hydrocarbon contaminants in soil N2 - This study investigates the applicability of remote sensing in general and imaging spectrometry in particular, for contaminated site detection and investigation with a focus on fuel hydrocarbon soil contaminations. Laboratory experiments were conducted to investigate the reflectance spectra of typical contaminants, contaminants at typical concentrations in soils, related materials and detection limits in a range of wavelengths from 0.38 µm to 2.5 µm. Characteristic absorption features of different organic chemicals, natural and man-made materials are described. Detection limits for fuel hydrocarbon contaminants in soils are defined, and the separability of hydrocarbon soil contaminations from other hydrocarbon-bearing materials is described. Data interpretation experiments using an imaging spectrometry dataset were conducted to assess the applicability of established data interpretation algorithms and to develop a method of detecting and separating different classes of hydrocarbons in imaging spectrometry datasets. N2 - Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung der Anwendbarkeit von Methoden der Fernerkundung, insbesondere der Anwendung der abbildenden Spektrometrie zur Detektion und Untersuchung von Mineralölkohlenwasserstoff-Kontaminationen von Böden. Auf der Grundlage von Laboruntersuchungen (Spektralmessungen im Bereich von 0,38 µm bis 2,5 µm) werden charakteristische Absorptionsmerkmale von typischen Kontaminanten, Kontaminanten in typischen Konzentrationen in Böden, verwandten Materialien und deren Detektionslimits untersucht. Charakteristische Absorptionsmerkmale von organischen Schadstoffen u.a. Materialien werden beschrieben. Versuche zur Datenauswertung von abbildenden Spektrometerdaten wurden durchgeführt, um die Anwendbarkeit von bestehenden Interpretationsmethoden von abbildenden Spektrometerdaten für die Detektion und Separierung von unterschiedlichen Kohlenwasserstoffmaterialien zu untersuchen. Eine Methode zur differenzierten Detektion von aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffmaterialien wird vorgeschlagen. KW - Bodenverschmutzung KW - Mineralöl KW - Fernerkundung KW - Fernerkundung KW - Abbildende Spektrometrie KW - Altlast KW - Kontamination KW - Mineralölkohlenwasserstoff Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000756 ER - TY - THES A1 - Tian-Kunze, Xiangshan T1 - Experimental and theoretical study of S(IV)/S(VI) ratio in rain and cloud events N2 - Production of atmospheric sulfate from SO2 emitted into the troposphere is the key question we have to answer for assessing main problems like acid rain, forest decline and negative climate forcing which is believed to counteract the green house effect. About one decade ago many researchers agreed that sulfate formation occurs dominantly (80-90 %) via the aqueous phase chemical transformation, where the SO2 dissociation is the first step. However, there is still a high uncertainty on the amount of sulfite (dissolved SO2) being oxidized and on that removed by wet deposition in the reduced form S(IV) (sulfite). This important question, whose answer gives climate modellers an essential input on the percentage of emitted SO2 converted into sulfate, was the aim of this work. This work presents experimental and theoretical results from studies of the ratio sulfite/sulfate in rainwater and cloudwater to assess the contribution of S(IV) to the total sulfur amount in the aqueous phase. The wet deposition of S(IV) in rainwater was studied by collecting rainwater samples from two different levels using a 324 m high tower. The increase of S(IV) wet deposition flux from the 324 m level to the ground level via sub-cloud scavenging of SO2 is significant. 13-51 % (36 % in average) of sulfur in rainwater on the ground level was found to be in the form of S(IV). The result that S(IV) is an important form of sulfur in rainwater was further confirmed by our theoretical study using a one-dimensional time-dependant physical-chemical cloud model. Model calculations show that most of sub-cloud scavenged SO2 will remain as free S(IV) in rainwater. In highly polluted areas the ratio can be as high as 0.9. This ratio in cloudwater is much less than that in rainwater according to our field experiment carried out at Mt. Brocken. Neverthless, under some special conditions, this ratio can be as high as 0.2, which means that the role of S(IV) in cloudwater is not ignorable. Thus, this study has confirmed the very few S(IV) measurements found in literature, suggesting the importance of S(IV) wet deposition. Our findings suggest that considerable part of emitted SO2 will not be transformed to sulfate especially in the sub-cloud layer. Therefore, the production of climate affecting sulfate aerosol via aqueous phase transformation of dissolved SO2 is more limited than believed by climate modellers. N2 - Die Bildung von Sulfat aus emittiertem SO2 in der Troposphäre ist eine Schlüsselfrage zur Einschätzung wichtiger Umweltfragen wie saurer Regen, Waldsterben und negativer Klimaantrieb, von dem in der Forschung angenommen wird, daß er den Treibhauseffekt abmildern kann. Seit ungefähr einem Jahrzehnt sind viele Wissenschaftler einig darüber, daß Sulfatbildung haupsächlich in der atmosphärischen Flüssigphase abläuft (80-90 %), wobei die Dissoziation von SO2 der erste Reaktionsschritt ist. Aber es herrscht noch sehr große Unsicherheit über das quantitative Verhältnis von oxidiertem zu flüssig deponiertem Sulfit. Ziel dieser Arbeit ist es, diese wichtige Frage zu beantworten und damit die Konversionsrate von Sulfit zu Sulfat als wichtige Eingangsdaten für Klimamodelle bereitstellen zu können. Diese Arbeit präsentiert experimentelle und theoretische Ergebnisse unserer Untersuchungen des Verhältnisses von Sulfit zu Sulfat im Regen- und Wolkenwasser zur Abschätzung des S(IV)-Beitrages zur gesamten Schwefelmenge in der Flüssigphase. Die nasse Deposition von S(IV) im Regenwasser ist im Rahmen einer Meßkampagne in Berlin-Frohnau untersucht worden. Niederschlagswasser ist gleichzeitig in 324 m Höhe und am Boden gesammelt und auf S(IV) neben vielen anderen Komponenten analysiert worden. Die Zunahme des Flusses von naß deponiertem S(IV) durch „sub-cloud scavenging“ (Auswaschprozeß unterhalb der Wolkenbasis) ist signifikant. 13-51 % (36 % als Mittelwert) des Schwefels im Regenwasser am Boden werden als S(IV) gefunden. Dieses experimentelle Ergebnis, daß S(IV) somit eine wichtige Form des Schwefels im Regenwasser ist, wird durch unsere theoretischen Untersuchungen mit einem ein-dimensionalen zeit-abhängigen physikochemischen Wolkenmodell bestätigt. Modellrechnungen zeigen, daß der überwiegende Teil des durch „sub-cloud scavenging“ abgelagerten SO2 als freies S(IV) im Regenwasser gefunden wird. In stark verschmutzen Gebieten kann dieses Verhältnis bis zu 90 % erreichen. Unsere Meßkampagne der Station auf dem Brocken (Harz) zeigt, daß dieses Verhältnis im Wolkenwasser viel kleiner ist als im Regenwasser. Trotzdem kann es unter bestimmten Bedingungen Werte bis 0.2 erreichen. Das bedeutet, daß S(IV) auch im Wolkenwasser eine nicht zu vernachlässigende Rolle spielt. Unsere Resultate unterstützen die wenige veröffentlichte Meßdaten von S(IV) in der Literatur, die die Wichtigkeit der nassen Deposition von Sulfit nahelegen. Unsere Ergebnisse zeigen, daß ein erheblicher Teil von emittiertem SO2 nicht zu Sulfat umgewandelt wird, insbesondere in der Schicht unterhalb der Wolkenbasis. Damit ist die Bildung von klimaeffektiven Sulfataerosolen aus gelöstem SO2 in der Flüssigphase stärker limitiert als bislang von Klimamodelliern postuliert wird. KW - Berlin-Frohnau KW - Regen KW - Sulfite KW - Sulfate KW - Brocken KW - Wolke KW - Wasser KW - S(IV) KW - S(IV)/S(VI) ratio KW - sub-cloud scavenging KW - cloud chemistry KW - cloud modelling Y1 - 2001 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000093 ER - TY - THES A1 - Sehili, Aissa Mounir T1 - Coupling between complex multiphase chemistry and detailed microphysics in a size resolved cloud model N2 - The target of the present work was to develop, implement and test a coupling strategy between a complex multiphase chemistry and a size resolved microphysics in order to accurately simulate the multiphase processes taking place in a cloud. The coupling scheme provides time-interpolated meteorological variables and time-averaged mass fluxes over a defined coupling time interval for chemistry. The resulting ODEs are large, non-linear and extremely stiff. Implicit time integration schemes based on the BDF and on the second order Rosenbrock methods associated with direct sparse solvers were used to solve the resulting systems. The coupled model SPACCIM (Spectral Aerosol Cloud Chemistry Model) was evaluated for various case studies. Comparison with measured values from a field experiment showed a good agreement and proofed that the coupling strategy is robust and reliable. Moreover, the model is capable to handle different microphysical approaches and to deal with different reacting mechanisms under various types of dynamics with high flexibility. N2 - Die vorliegende Arbeit zeigt auf, wie die in Wolken ablaufenden chemischen und mikrophysikalischen Prozesse adäquater simuliert werden können. Dazu wird eine Kopplungsstrategie zwischen einer komplexen Multiphasen-Chemie und einer detaillierten Mikrophysik entwickelt, implementiert und getestet. Die Kopplung liefert zeitinterpolierte meteorologische Variablen und zeitgemittelte Masse-Flüsse über ein Kopplungszeitintervall für die Chemie. Die daraus resultierenden zahlreichen ODEs sind nicht-linear und extrem steif. Die impliziten Zeitintegrationsverfahren basieren auf BDF und Rosenbrock zweiter Ordnung, die mit direct sparse solvers assoziierte sind. Das gekoppelte Modell SPACCIM (Spectral Aerosol Cloud Chemistry Model) wurde in verschiedenen Fallstudien evaluiert. Der Vergleich mit gemessenen Werten aus einem Feldexperiment hat gute Übereinstimmungen gezeigt und damit bewiesen, dass die Kopplung robust und zuverlässig ist. Darüber hinaus ermöglicht das Modell die Verwendung verschiedener mikrophysikalischer Herangehensweisen, Reaktionsmechanismen und dynamischer Bedingungen mit hoher Flexibilität. KW - Atmosphäre / Chemie KW - Atmosphäre KW - Physik Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000938 ER - TY - THES A1 - Rolf, Friedrich T1 - Weitergehende Abwasserreinigung in kleinen Kläranlagen T1 - Advanced wastewater purification in small treatment plants N2 - Eine weitergehende Abwasserreinigung ist auch in kleinen Kläranlagen notwendig, wenn der Ablauf in ein empfindliches Gewässer eingeleitet oder bei Mangel an Vorflutern in das Grundwasser versickert werden muss. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass die hierbei erforderliche Elimination von Nährstoffen kostengünstig erreicht werden kann. Die Verfahrenschritte sind, die vollständige Nitrifikation, eine vorgeschaltete Denitrifikation, eine nachgeschaltete Denitrifikation des verbleibenden Nitrats und die Elimination von Phosphaten durch Adsorption. Eine möglichst weitgehende Nitrifikation erfolgt in der aeroben Grundreinigung. Soweit das angewandte Behandlungsverfahren es erlaubt wird ein Teil des Nitrats vorgeschaltet denitrifiziert. Das verbleibende Nitrat wird nachgeschaltet mit Stroh als Substart in einem Kiesfilter denitrifiziert. Hierbei kann eine Denitrifikationsrate von 10 g N/(m³·d) erreicht werden. Die Kosten betragen etwa 0,35 € je m³ Abwasser. Durch einen Reaktor zur Phosphatadsorption mit rostenden Eisenspänen konnten bis zu 40 g P/(m³·d) entfernt werden. Es entstehen Kosten von etwa 0,20 € je m³ Abwasser. N2 - Advanced wastewater purification is necessary if the effluent is discharged into sensitive receiving waters or into the groundwater. In this investigation it was shown, that the required elimination of nutrients is viable in small treatment plants at low costs. The main steps are a basic treatment with nitrification and pre-denitrification, followed by a post-denitrification step and phosphate elimination by adsorption. The nitrification process was performed in the basic aerobic treatment. If possible a part of the nitrate should be eliminated by pre-denitrification. The remaining nitrate has to be eliminated in a post-denitrification filter using straw as substrates. A denitrification rate at 10 g N/(m³·d) was achieved. The costs are approximately 35 US cents per m³. The phosphate elimination was carried out by adsorption using iron filings. The elimination rate was near 40 g P/(m³·d). The additional costs will be about 20 US cent per m³. T3 - Schriftenreihe Siedlungswasserwirtschaft und Umwelt - H. 7 KW - Kleinkläranlage KW - Weitergehende Abwasserreinigung KW - Abwasserreinigung KW - Nährstoffelimination KW - Kleine Kläranlage KW - Nachgeschaltete Denitrifikation KW - Phosphatadsorption Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000199 SN - 3-934294-07-3 ER - TY - THES A1 - Preuß, Volker T1 - Entwicklung eines biochemischen Verfahrens zur Aufbereitung sulfathaltiger Wässer am Beispiel der Entsäuerung schwefelsaurer Tagebauseen N2 - Als Folge des Braunkohlebergbaus entstehen im Lausitzer Revier eine Vielzahl von Tagebauseen, deren Wasserbeschaffenheiten häufig durch niedrige pH-Werte und hohe Eisen- und Sulfatkonzentrationen gekennzeichet sind. Bisher ist keine Technologie verfügbar, die neben einer Neutralisation auch die Verminderung der Sulfatkonzentration im großtechnischen Einsatz leisten kann. Mit der vorliegenden Arbeit wurde ein Verfahren entwickelt, das die Entsäuerung schwefelsaurer Wässer durch mikrobielle Sulfatreduktion und Fällung von Eisensulfiden erreicht. Für den dreistufigen Aufbereitungsprozeß wurden verschiedene Festbettreaktoren erprobt und die zu erwartenden Behandlungskosten abgeschätzt. Die Ergebnisse können auf andere Anwendungsfälle übertragen werden. Mit den ermittelten Anwendungsgrenzen ist die Auswahl zweckmäßiger Sanierungstechnologien zur Entsäuerung und sinnvollen Verminderung der Sulfatkonzentrationen möglich. N2 - As a consequence of lignite mining in the Lusatian mining district a number of mining lakes are created whose water quality is often characterised by low pH values and high iron and sulphate concentrations. To date no technology is available which, in addition to neutralisation, can also reduce the sulphate concentration on a large scale. In this paper a procedure was developed which achieves the neutralisation of waters containing sulphuric acid by microbial sulphate reduction and precipitation of iron sulphides. For the three-stage treatment process various fixed-film reactors were tested and the treatment costs to be expected were estimated. The results can be transferred to other applications. With the application restrictions ascertained the selection of appropriate restoration technologies for the neutralisation and the useful reduction of sulphate concentration is possible. T3 - Schriftenreihe Siedlungswasserwirtschaft und Umwelt - H. 9 KW - Bergbaurestsee KW - Gewässerversauerung KW - Gewässersanierung KW - Neutralisation KW - Biologisches Verfahren KW - Sulfatreduzierer KW - Sulfatreduktion KW - Tagebaurestsee KW - Wasseraufbereitung Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-000000593 SN - 3-934294-11-1 ER -