TY - THES A1 - Knoop, Christine T1 - Anaerobic treatment of municipal organic waste from separate collection : digestate properties and substance flows during two-stage digestion and subsequent aerobic treatment T1 - Anaerobe Behandlung von Bioabfällen aus der getrennten Sammlung : Gärresteigenschaften und Stoffströme während der zweistufigen Vergärung und anschließenden aeroben Aufbereitung N2 - 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. N2 - Für eine intensive landwirtschaftliche Nutzung und die Sicherung der Fruchtbarkeit unserer Böden ist deren Versorgung mit Nährstoffen und organischer Substanz unerlässlich. Die Rückführung von Substraten auf der Basis von Bioabfällen aus der getrennten Sammlung in den natürlichen Stoffkreislauf kann eine Alternative zu herkömmlichen Dünge- oder Bodenhilfsmitteln sein. Neben der aeroben Kompostierung bietet sich der Einsatz der Bioabfälle in Biogasanlagen an, welcher neben dem stofflichen auch ein energetisches Recycling ermöglicht. Die Einführung der flächendeckenden Getrenntsammlung von Bioabfällen im Januar 2015 in Deutschland soll die Nutzung dieser Ressource intensivieren und somit auch dessen Einsatz in Biogasanlagen steigern. Bioabfall ist aufgrund seiner schwankenden Zusammensetzung ein anspruchsvoller Einsatzstoff, der zusätzlich mit Störstoffen kontaminiert sein kann. Das zweistufige Biogasverfahren mit einer Trockenfermentation in der ersten Prozessstufe ist unempfindlich gegenüber Störstoffen und ermöglicht die Verwertung von Bioabfällen ohne aufwändige Vorbehandlung. Die am Prozessende verbleibenden Gärreste sollen aufbereitet und als Bodenverbesserer eingesetzt werden. Die dafür notwendigen Qualitätsanforderungen sind in der Bioabfallverordnung (BioAbV) und der Düngeverordnung (DüV) festgelegt. Wenig ist bekannt über Gärresteigenschaften aus der zweistufigen Bioabfallvergärung und wie diese durch die Prozessführung und anschließende Aufbereitung beeinflusst werden. Außerdem fehlen Informationen zu Nährstoffrückgewinnungsraten und der Anreicherung von Schwermetallen während des Behandlungsprozesses. Diese Dissertation befasst sich daher mit der Entwicklung der Substrateigenschaften während der zweistufigen Vergärung und Aufbereitung von Bioabfällen im Labor- und Technikumsmaßstab. Die Dissertation beschreibt und bewertet die Ergebnisse einer Versuchsreihe, welche die Veränderung der Gärresteigenschaften sowie die Anreicherung von Nährstoffen und Schwermetallen in Abhängigkeit von der Verweilzeit des Substrates in der zweistufigen Biogasanlage im Labormaßstab untersucht. In einer weiteren Versuchsreihe wurde die Entwicklung der Gärresteigenschaften während der Aufbereitung durch Trocknung oder Kompostierung sowie Fraktionierung betrachtet. Hierbei stand insbesondere die Verfügbarkeit und Freisetzung von Nährstoffen, Schwermetallen und Kohlenstoff im Fokus. Abschließend erfolgte die Untersuchung der Substrateigenschaften während der gesamten biologischen Behandlung der Bioabfälle im großtechnischen Maßstab und die Bilanzierung der Masse- und Stoffströme. T3 - Geopedology and Landscape Development Research Series - 7 KW - Biowaste KW - Organischer Abfall KW - Vergärung KW - Gärrest KW - Nutrients KW - Heavy metals KW - Digestion KW - Composting KW - Biotonne KW - Nährstoffe KW - Schwermetalle KW - Gärreste KW - Kompostierung Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-48209 SN - 2196-4122 CY - Cottbus ER - TY - CHAP ED - Raab, Thomas ED - Raab, Alexandra ED - Gerwin, Werner ED - Schoppert, Franz ED - Dähnert, Detlef T1 - Landschaftswandel - landscape change N2 - Unter dem Motto „Landschaftswandel – Landscape Change“ haben der LSGL, das FZLB, das BLDAM, und die VEM im Juni 2009 ein gemeinsames Symposium an der BTU Cottbus organisiert und ausgerichtet. Um dem wachsenden wissenschaftlichen, politischen und gesellschaftlichen Interesse an dieser Thematik Rechnung zu tragen, sind in diesem Band ausgewählte Beiträge von Referenten des Symposiums veröffentlicht. Die Beiträge zeigen die Breite der am Thema „Landschaftswandel – Landscape Change“ beteiligten Disziplinen, Akteure und Regionen: vom Bergbaubetreiber über die Botanik zur Archäologie und der physischen Geographie, von der Lausitz über Bayern bis nach Griechenland. T3 - Geopedology and Landscape Development Research Series - 1 KW - Lausitz KW - Geoarchäologie KW - Palynologie KW - Archäologie KW - Lausitz KW - Landschaftsentwicklung KW - Geoarchäologie KW - Braunkohlenbergbau KW - Konferenzschrift KW - Cottbus 2009 Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40479 SN - 2196-4122 ER - TY - THES A1 - Byizigiro, Rutazuyaza Vaillant T1 - Geomorphic processes associated with Small-Scale Opencast Mining and mitigation measures: case study of the Gatumba Mining District in the Western Highlands of Rwanda T1 - Geomorphologische Prozesse in Zusammenhang mit kleinskaligem Tagebau und Mitigationsmaßnahmen: Fallstudie des Gatumba- Bergbaugebiets im westlichen Hochland von Ruanda N2 - 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. N2 - Diese Arbeit behandelt geomorphologische Prozesse, die im Zusammenhang mit kleinräumigen Tagebauen (Small-Scale Opencast Mining) in der Gatumba-Region des westlichen Hochlands von Ruanda auftreten. In diesem Gebiet fand jahrzehntelanger Zinn- und Tantalabbau statt, der das Einkommen und den Lebensstandard der Bevölkerung erhöht hat. Obwohl im Bereich der Bodenerosionsforschung viel unternommen und erreicht wurde, und trotz des aus dem Bergbau in Ruanda und Gatumba kommenden enormen Reichtums, wurden dessen negative Auswirkungen auf die Umwelt sowohl von Bergbautreibenden als auch anderen Interessengruppen ignoriert und von der Forschung weitgehend vernachlässigt. Dieser Zustand hat sich verfestigt, da es für die Akteure in der Region keine verbindlichen Regelungen hinsichtlich Erfassung von Auswirkungen des Bergbaus und Wiederherstellungsmaßnahmen gibt. Erst kürzlich, im Jahr 2007, hat die Wiederherstellung der Bergbaugebiete größere Aufmerksamkeit seitens der Ruandischen Geologie- und Bergbaubehörde erhalten. Das Ziel der Forschungsarbeiten war es, die geomorphologischen Auswirkungen von kleinräumigen Tagebauen abzuschätzen und besser zu verstehen. In diesem Zusammenhang wurden die folgenden Aspekte, die die Art und räumliche Verteilung von geomorphologischen Prozessen charakterisieren, erfasst: (i) Untersuchung der Landschaftsformen, die für SSOM kennzeichnend sind, (ii) Kartierung der Einzugsgebiets-Morphometrie im Untersuchungsgebiet, (iii) Analyse der relevantesten Bodeneigenschaften hinsichtlich der Geomorphologie, und (iv) Abschätzung der potentiellen Bodendegradation im Untersuchungsgebiet. Primäre und sekundäre Daten wurden bei Regierungsbehörden und durch eigene Beobachtungen zusammengestellt. Literaturrecherche, Feldbeobachtungen und-experimente, Laboranalysen, Kartierung und Modellierung mittels RUSLE wurden kombiniert um einen praktischen und integrativen methodischen Ansatz für das Erreichen der Zielstellungen zu entwickeln. Die Grundidee bei diesem analytischen Ansatz ist, dass die mit dem Bergbau assoziierten physikalischen Prozesse nicht durch nur eine einzige Methode erfasst werden können. In einem ersten Schritt wurden geeignete Tagebaue für die Erfassung geomorphologischer Prozesse bestimmt. Innerhalb der zwei untersuchten Tagebaue (Ruhanga und Gatare) wurden anhand der nachbergbaulichen Landnutzung verschiedene Untersuchungsflächen identifiziert, um den Grad der Boden- und Landschaftsdegradierung anhand des Vergleichs mit Kontrollstandorten außerhalb des bergbaulichen Einflusses zu untersuchen. Modellierung mit RUSLE über ein ArcGIS-Interface ermöglichte die Quantifizierung des Bodenabtragspotentials innerhalb der Tagebaue und des Einzugsgebiets Die Ergebnisse zeigen, dass die direkten Prozesse, die mit tagebaulichem Bergbau verbunden sind, üblicherweise die Anlage von Gruben und Gräben umfassen. Indirekte und weniger augenfällige Prozesse treten als langfristige Konsequenz des Bergbaus auf. Sie umfassen die Verringerung der organischen Substanz, Verdichtung oder Auflockerung von Bodenpartikeln an Bergbaustandorten, die meist mit einem niedrigen Gehalt an OS einhergeht, niedrige Gehalte an stabilen Bodenaggregaten, und oftmals hohen Lagerungsdichten, die variabel innerhalb der Bergbaustandorte verteilt sind. Dies könnte die Beschränkung oder Absenkung, oder die schnelle Infiltration von Wasser in den Boden während der Feldexperimente erklären, möglicherweise als Konsequenz der Porenversiegelung oder der Rissbildung um Minenschächte, von denen aus Rutschungen oder Grundbrüche entstehen. Die organischen Substanz-Gehalte reichen von 1 bis 2,5% an den Kontrollstandorten und landwirtschaftlich genutzten ehemaligen Bergbaustandorten. OS-Gehalte an wiederhergestellten Standorten waren in derselben Größenordnung wie die Kontrollstandorte und die landwirtschaftlich genutzten ehemaligen Bergbaustandorte. Die sich selbst erholenden Standorte im ehemaligen Tagebau weisen weit niedrigere organischen Substanz-Gehalte auf, die generell 2 % nicht überschreiten. Die Rate der Bodenaggregatbildung reicht von sehr gering (8 %) bis gering (≤13,5 %). Die Lagerungsdichten reichen von 1,29 bis 1,59 g cm-3, und können lokal bis 1,76 g cm-3 erreichen. Als Konsequenz ändert sich auch die Gesamtporosität lokal. Die Anwendung von Korrelations- und multiplen Regressionsmodellen ergab einen starken Einfluss der organischen Substanz auf die Lagerungsdichten. Infiltrationsexperimente, die an Proben der verschiedenen Versuchsstandorte durchgeführt wurden, zeigten Unterschiede sowohl bei der Wasseraufnahmerate als auch bei den Infiltrationskurven. Infiltrationskurven sind variabel über die Untersuchungsstandorte verteilt. Sie reichen von sehr langsam (3,8 mm h-1) bis schnell (111,2 mm h-1). Die Versuche zu den Atterberg’schen Grenzen zeigen, dass die Böden des Gatumba-Bergbaudistrikts keine extremen Eigenschaften aufweisen und für technische Maßnahmen geeignet sind. Die Fließgrenze liegt zwischen 26 % und 51 %, wohingegen die Ausrollgrenze Werte zwischen 18 % und 22 % umfasst. Die höchste gemessene Ausrollgrenze war 29 %, und dieser Boden wies eine Plastizitätszahl von 6 % auf. Der durchschnittliche Bodenabtrag im Gatumba Einzugsgebiet beträgt 27,45 t ha-1 a-1 mit einer Standardabweichung von 0,891. Mehr als 65 % des Landes sind anfällig für hohe Bodenabtragsraten (mehr als 10 t ha-1 a-1), und eine steigende Bodenerosion folgt steigenden Hangneigungen und Landnutzungsmustern. Die Höchstwerte der Bodenabtragungsraten finden sich jeweils im Oberen Kibilira, Kirombozi und Gisuma-Einzugsgebiet. Auf Grundlage verschiedener Szenarien, die zur Quantifizierung der Bodenerosionsraten angewendet wurden, zeigte sich, dass mit höheren organischen Substanz-Gehalten (2 % bis >2 %) und mit verbesserten Anbaupraktiken (Kontur-, Streifen-, Terrassenanbau) die Bodenerosionsraten linear in der Größenordnung von 17,8 bis 18,8 t ha-1 a-1 verringern. Um kleinräumigen Tagebauen umweltverträglicher zu gestalten bedarf es der Entwicklung integrierter Methoden und interdisziplinärer Ansätze die die Umweltfolgen von Bergbauoperationen reduzieren und Bergbaustandorte in einem nutzungsfähigen Zustand hinterlassen. Praktiken wie die Trennung von Boden und Gesteinsaushub, die Stabilisierung von Hängen und die Verbesserung von Wiederherstellungsstandorten sollten größte Berücksichtigung beim Rehabilitationsprozess betroffener Standorte finden. KW - Small-scale opencast mining KW - Geomorphology KW - Processes KW - Landforms KW - Mitigation strategies KW - Geomorphologie KW - Prozesse KW - Landformen KW - Schadensminderungsmaßnahmen KW - Kleinräumige Tagebaue KW - Zinn KW - Tantal KW - Tagebau KW - Geomorphologie KW - Landschaftsentwicklung KW - Schadensmindernde Maßnahme KW - Ruanda Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-36772 PB - BTU Cottbus-Senftenberg CY - Cottbus ER - TY - THES A1 - Wonschik, Claus-Robert T1 - Mikrobielle Carbonisierung - Untersuchung und Bewertung von Verfahren und Produkt T1 - Microbial cabonation - investigation of process and product N2 - Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen sollten zeigen, ob das Verfahren der Mikrobiellen Carbonisierung ein alternatives Behandlungsverfahren zur Anhebung der Kohlenstoff- und Nährstoffgehalte von Kompost ist und sich Emissionen einsparen lassen. Hierzu wurde das Verfahren der Mikrobiellen Carbonisierung einer offenen Kompostierung in verschiedenen Versuchsreihen gegenübergestellt, in denen neben Prozessbedingungen auch die Substrateigenschaften untersucht wurden. Die Untersuchungen zeigen, dass die Endsubstrate der Mikrobiellen Carbonisierung eine hohe Kohlenstoffeffizienz aufweisen. Die höheren Kohlenstoffgehalte der MC-Komposte im Vergleich zu konventionellen Komposten gehen mit einem höheren Wasserhaltevermögen einher, das insbesondere in niederschlagsarmen Regionen bei der Kompostanwendung vorteilhaft sein kann. In Bezug zu den übrigen Nährstoffen, konnten keine signifikant höheren Konzentrationen in den MC-Komposten im Vergleich zu den konventionell erzeugten Komposten festgestellt werden. Darüber hinaus sollte im Rahmen der Arbeit die Frage beantwortet werden, ob mikrobiell karbonisierte Komposte gütegesichert sind und einen Beitrag zur Steigerung von Erträgen leisten können. Die Untersuchungen zeigen, dass die Schwermetallgrenzwerte insbesondere bei den MC-Komposten sowohl die Bioabfallverordnung, als auch die Düngemittel-verordnung nahezu immer einhalten. Hinsichtlich der Seuchen- und Phytohygiene sind die MC-Substrate nach einer achtwöchigen Behandlung als unbedenklich anzusehen und halten die Vorgaben der Bioabfallverordnung bezüglich der Prüfkriterien und Indikatororganismen ein. Präventiv wird jedoch eine zwölfwöchige Behandlung empfohlen, da die physikalischen Hygienisierungsfaktoren der Bioabfallverordnung, im speziellen die Temperaturführung, nicht eingehalten werden. Dies ist im Wesentlichen auf die mesophilen Prozessbedingungen bei der Mikrobiellen Carbonisierung zurückzuführen. Durch eine Sondergenehmigung des Verfahrens ist jedoch eine Marktfähigkeit gegeben. Die durchgeführten Versuchsreihen zeigen überdies, dass die Emissionen bei der Mikrobiellen Carbonisierung im Vergleich zur offenen Kompostierung signifikant geringer sind. Dies kann auf den geringeren Mineralisierungsgrad der MC-Komposte zurückgeführt werden, da bei der Mikrobiellen Carbonisierung im Gegensatz zur Kompostierung keine aktive Belüftung 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 führt dazu, dass die Mikrobielle Carbonisierung in ökonomischen Aspekten anderen am Markt verfügbaren Technologien überlegen ist. N2 - The investigations carried out within this manuscript should show whether the method of microbial carbonation is an alternative treatment method for increasing the carbon and nutrient content of compost by saving process emissions. For this purpose, the process of microbial carbonation was compared with the process of an open composting in various test series, in which the substrate properties were investigated in addition to process conditions. The investigations show that the final substrates of the microbial carbonation have a high carbon efficiency. The higher carbon content of the MC composts compared to conventional composts is associated with a higher water holding capacity, which can be particularly advantageous in composting applications in low-precipitation regions. Regarding to the other determined nutrients, no significantly higher concentrations could be found in the MC composts compared to conventionally produced composts. In addition, the question should be answered within the determination, whether microbial carbonated composts are quality-assured and can contribute to the increase of yields. The investigations show that the heavy metal limit values, especially in the case of the MC composts, almost always comply with the German Bio-waste Ordinance as well as the German Fertilizer Ordinance. With regard to epidemic and phyto hygiene, the MC substrates are to be viewed as harmless after an eight-week treatment and comply with the provisions of the German Bio-waste Ordinance on the test criteria and indicator organisms. Preventively, however, a 12-week treatment is recommended as the physical hygiene factors of the German Bio-waste Ordinance, in particular the temperature management, are not observed. This is mainly due to the mesophilic process conditions in microbial carbonation. However, a market authorization is given by a special authorization of the treatment process. Moreover, the series of experiments show that emissions are significantly lower in microbial carbonation compared to open composting. This can be attributed to the lower degree of mineralization of the MC composts, because in the case of microbial carbonation, in contrast to composting, no active ventilation or mechanical conversion of the substrates takes place. Furthermore, the technical and equipment costs for microbial carbonation are lower than for open composting. As a result, microbial carbonation is economically superior to other technologies available on the market treating organic waste. KW - Mikrobielle Carbonisierung KW - Biologische Abfallbehandlung KW - Organische Abfälle KW - Bodenverbesserung KW - Biologische Verfahrenstechnik KW - Humusreproduktion KW - Organischer Dünger KW - Microbial carbonation KW - Biological digestion KW - Organic waste KW - Soil improvement KW - Biotechnology KW - Humus reproduction KW - Organic fertilizer KW - Biologische Abfallbehandlung KW - Organisches Düngemittel KW - Bioverfahrenstechnik KW - Humuswirtschaft KW - Organischer Abfall Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-41607 ER - TY - THES A1 - Nicolay, Alexander T1 - Untersuchungen zur (prä-)historischen Relief-, Boden- und Landschaftsentwicklung im südlichen Brandenburg (Niederlausitz) T1 - Investigations on (pre-)historic relief, soil and landscape development in southern Brandenburg (Lower Lusatia) N2 - Ausgangspunkt für die vorliegende Arbeit war die Annahme, dass die archäologisch dokumentierte historische und moderne Holzkohleproduktion (17. bis 19. Jhd.) im Gebiet der Niederlausitzer Braunkohlentagebaue (Südbrandenburg) äolische Dynamik i.S. einer Umweltverwüstung auslöste. Hauptgegenstand der Untersuchungen waren natürliche sowie nutzungsbedingte Veränderungen des Reliefs und des Bodens im Bereich von Kleintälern, Dünen- und Flugsandfeldern. Die vorliegende Arbeit setzt sich mit den kausalen Zusammenhängen zwischen Landschaftsentwicklung (Relief-, Substrat- und Pedogenese) und (prä-)historischer Landnutzung, insbesondere im Hinblick auf die Rekonstruktion geomorphologischer Teilaktivitäts- bzw. –stabilitätsphasen auseinander. Sie knüpft damit an eine Reihe jüngerer Arbeiten zur postglazialen Landschaftsentwicklung in Ost- und Nordostdeutschland an. Zur räumlichen und zeitlichen Abgrenzung und zur Charakterisierung der äolischen Dynamik sowie der pedogenen Entwicklung wurden mittels sedimentologisch-bodenkundlicher Methoden pedostratigraphische Detailuntersuchungen an archäologischen Sondagen und begrabenen Bodenprofilen durchgeführt. Die chronologische Einordnung der Befunde in den Kontext der Kultur- und Siedlungsgeschichte erfolgte Anhand 29 optisch stimulierter Lumineszenz-Datierungen (OSL) an äolischen und fluvialen Sedimenten sowie anhand 27 14C-Datierungen an begrabenen Böden. Archäologische 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 Teilaktivität bzw. -stabilität identifiziert. Phasen äolischer Aktivität wurden für die jüngere Dryas, das durch Menschen wenig beeinflusste Präboreal/Boreal sowie mehrheitlich für das ältere Holozän nachgewiesen. Äolische Umlagerungsprozesse und Bodenbildungen konnten zudem mit germanischen und mittelalterlichen sowie erstmals mit modernen Siedlungs- und Landnutzungsphasen korreliert werden. Die äolische Umlagerung konzentriert sich dabei vor allem auf siedlungsnahe Randbereiche. Siedlungsferne Bereiche sind aufgrund ihrer Marginalität bzw. ihrer anhaltend forstlichen Nutzung dagegen unbeeinflusst. Phasen morphologischer Stabilität sind durch Bodenbildungen sowie Nachweise ehemaliger ackerbaulicher Nutzung charakterisiert. Als maßgebliche pedogenetische Prozesse wurden die für Mitteleuropa typische Verbraunung/Verlehmung und Podsolierung identifiziert. Die Podsolierung der Braunerden fand den Ergebnissen zufolge frühestens in der Bronzezeit statt. Die jüngste Phase wurde auf ca. 250 Jahre alten äolischen Sedimenten nachgewiesen. Die vorliegenden Ergebnisse bekräftigen die bislang vorliegenden Ergebnisse überregionaler Forschungen zur Thematik, tragen aufgrund ihrer Regionalität und Interdisziplinarität jedoch wesentlich zum Verständnis der Kultur- und Landschaftsentwicklung in der Niederlausitz bei. N2 - Starting point for the present work was the assumption that archaeological evidence of historic and modern charcoal production (17th to 19th century) in Southern Brandenburg causes aeolian sand drifting in the sense of environmental devastation. Main subject of the pedostratigraphic investigations were natural as well as land-use related changes of the relief and soil within small valleys, dune fields and drift sand areas. The present study deals with the casual links between landscape development (relief, substrate- and soil formation) and (pre-)historic land-use development focussing on reconstruction phases of geomorphological in-/activity. It ties in with a series of recent works on postglacial landscape development in East and Northeast Germany. To study the age and the causes of aeolian dynamics, stabilization and soil formation periods, on large archaeological survey trenches and (buried) soil profiles standard soil physical and chemical laboratory analyses as well as optically stimulated luminescence (OSL) and radiocarbon dating (14C) were carried out. To reconstruct landscape development also archaeological features as well as historical maps were included in the spectrum of methods. The result of the investigation was that 9 phases of morphological stability and activity were identified. Evidence of intensive drift sand formation was identified for the younger dryas period, the boreal/preboreal and the older holocene. Aeolian relocation / drift sand formation and soil formation processes could also be correlated with germanic, mediaeval and for the first time in this region with modern settlement- and land-use phases. The aeolian mobilization of quarternary sediments concentrates on areas close to settlements, while unsettled and undisturbed areas were uninfected due to forestry. Phases of morphological stability are characterized by soil formation and proofed by evidence of agricultural land-use (plough marks). The main pedological processes identified was brunification which indicate geomorphological stability at least until the Bronze Age. Podsolization took place at the earliest in the Bronze Age. The more recent phase of podsolization has been proven on 250 a year old aeolian sediments. The results of the study confirm older and supra-regional research. Due to the local character and interdisciplinarity, the results substantially contribute to a better understanding of the contexts and interactions between settlement, land-use and landscape development. KW - Äolische Dynamik KW - Bodenentwicklung KW - Bodenerosion KW - Landschaftsentwicklung KW - Geoarchäologie KW - Drift sand KW - Soil formation KW - Soil erosion KW - Landscape development KW - Geoarchaeology KW - Bodenentwicklung KW - Bodenerosion KW - Geoarchäologie KW - Landschaftsentwicklung Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-44334 ER -