Mollusken im Auengrünland des Biosphärenreservates Mittelelbe vor und nach dem extremen Sommerhochwasser 2002

Hochwasserereignisse sind von besonderer Bedeutung, da sie die Auenlandschaft räumlich und zeitlich strukturieren und so eine große Vielfalt an Habitaten schaffen. Mollusken sind von großem Artenreichtum, der in den mitteleuropäischen Flussauen am höchsten ist. Sie sind relativ leicht zu determinieren und besitzen zudem eine geringe Mobilität und dementsprechend kleine Minimalareale. Darüber hinaus sind Ökologie und Habitatansprüche der meisten Arten gut bekannt. Dadurch eignen sich Mollusken sehr gut zur ökologischen Charakterisierung (Indikation) und zur naturschutzfachlichen Bewertung von Auenökosystemen. Obwohl in zahlreichen Studien bereits Molluskenzönosen in Auen beschrieben wurden, ist über die Reaktion von Mollusken auf Hochwasser, insbesondere Extremhochwasser, wenig bekannt, zumal kaum Daten vorliegen, die den Zustand vor und nach einem Extremereignis beschreiben. In diesem Beitrag werden die kurz- und mittelfristigen Auswirkungen des Sommerhochwassers 2002 auf Molluskengemeinschaften im Auengrünland der Mittleren Elbe beschrieben

Heat load budgeting of a superconducting induction heater‘s commercial cryocooler-based cryostat

Within a project funded by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (BMWI), the Karlsruhe Institute of Technology (KIT) collaborates with the Theva GmbH and Bültmann GmbH to develop a superconduct-ing magnetic heater. The Theva GmbH designs and supplies the high-temperature superconducting (HTS) coil. It will be integrated in a cryostat designed and supplied by KIT and cooled to ca. 25 K via a GM-cryocooler. Granted successful test results at KIT, the cryostat with the superconducting coil will serve to operate an induction heater at the Bültmann GmbH and be assessed there under industrial conditions. The challenge within the cryogenic design lies in the simultaneous requirement of relatively low production costs, robustness and extremely limited operation downtimes to form a competitive product. This contribution presents aspects of the cryogenic system’s conceptional design, with a focus on its heat load budgeting. Due to the limited cooling capacities of cryocoolers on each stage, the main aim of the design is to distribute the estimated heat loads as suitably as possible between the cryocooler stages. In the cryostat we designed, the total heat loads on both cryocooler stages will have three significant contributions: heat conduc-tion along connected components, Joule heating and thermal radiation. The respective estimation methods for these heat loads and their results are briefly shown and evaluated in this contribution. In this context, specific examples for the results‘ influence on the cryostat design within the scope of thermal and economical design are given. The heat load approximations’ eligibility to serve as a determination basis of an appropriate cryocooler model is discussed as well. On this basis, finally, we give suggestions for specific cryocooler models currently on the market

Realization of the German Concept for Interim Storage of Spent Nuclear Fuel - Current Situation and Prospects

The German government has determined a phase out of nuclear power. With respect to the management of spent fuel it was decided to terminate transports to reprocessing plants by 2005 and to set up interim storage facilities on power plant sites. This paper gives an overview of the German concept for spent fuel management focused on the new on-site interim storage concept and the applied interim storage facilities. Since the end of the year 1998, the utilities have applied for permission of on-site interim storage in 13 storage facilities and 5 storage areas; one application for the interim storage facility Stade was withdrawn due to the planned final shut down of Stade nuclear power plant in autumn 2003. In 2001 and 2002, 3 on-site storage areas and 2 on-site storage facilities for spent fuel were licensed by the Federal Office for Radiation Protection (BfS). A main task in 2002 and 2003 has been the examination of the safety and security of the planned interim storage facilities and the verification of the licensing prerequisites. In the aftermath of September 11, 2001, BfS has also examined the attack with a big passenger airplane. Up to now, these aircraft crash analyses have been performed for three on-site interim storage facilities; the fundamental results will be presented. It is the objective of BfS to conclude the licensing procedures for the applied on-site interim storage facilities in 2003. With an assumed construction period for the storage buildings of about two years, the on-site interim storage facilities could then be available in the year 2005

Perspectives and utilization technologies of chicory (Cichorium intybus L.): A review

Exploring and developing multiple utility technologies of plant resources is an alternative way for improving the efficiency of land used for food and fuel production. Chicory (Cichorium intybus L.) has a nutritional quality comparable to lucerne as it contains similar proportions of protein, lipid, minerals and other nutrients. Based on its chemical and biological activities, this research work evaluated and overviewed recent advances in utilization technologies and studies of chicory. It focuses on the biochemical compositions and physiological bioactivities of extractives from chicory and clearly states the promising potential utility technologies of the plant: Curative effect as a forage or vegetable with good digestibility, use of chicory in confectionery products and beverages, potential use in discovering new effective medicine and the development of new salubrious functional foods, additives and other profitable green bioproducts. However, a significant research gap still remains in these pharmacological actions and discoveries, and as such, the utilization of the health benefits of this plant should be put into practice. Thus, future research needs to be done in order to gain a better understanding and to further elucidate mechanisms of chicory and its extractives that are rationally suggested.Key words: Chicory, biochemical composition, pharmacological activities, utilization technologies

Abfallwirtschaft und Ressourcenmanagement im Dritten Reich

The consideration of the history of the Third Reich from an approach concerning waste industry dues not only touch aspects of National Socialist economic policy, but also essential elements of social policy. Besides government agencies, representatives from economy and sciences, also the general public is concerned with waste management, and thus mainly with the transformation of formerly unused waste products into exploitable raw resources. In the following, it is attempted to deserche the areas of the waste industry (collection, handling/transport, sorting, reutilisation, treatment, accumulation) in the context of general National Socialist structures. The main focus is on a selection of material flows in the light of the extraction of secondary raw resources. Finally, it is also examined to which extent the system of National Socialist waste management resulted from a systemically conditioned necessity, whether it was due to the specific circumstances of the time, or if its peculiarity can be considered as a characteristic of totalitarian political systems

Stichwort: Forschung in der wissenschaftlichen Weiterbildung

Jütte W, Lobe C. Stichwort: Forschung in der wissenschaftlichen Weiterbildung. Hochschule und Weiterbildung. 2016;2016(2):1-11

Untersuchung zukunftsorientierter Fütterungskonzepte für laktierende Zuchtsauen in der Biologischen Landwirtschaft

Im vorliegenden Projekt wurden mittels partizipativen Ansatzes Lösungsmöglichkeiten für die Problematik der „100% Biofütterung“ von laktierenden Zuchtsauen entwickelt. Dazu wurden 2 Rationen im Exaktversuch über 2 Jahre getestet: eine Ration wies einen niedrigen Proteingehalt und eine unausgewogene Aminosäurenzusammensetzung auf. Die zweite Ration wurde diesbezüglich weitgehend optimiert. Etwa zu Mitte des Exaktversuchs wurden die gewonnenen Erkenntnisse auf 4 Praxisbetrieben umgesetzt. Aus den nach diesen Untersuchungen vorliegenden Daten lassen sich für Beratung und Praxis folgende Erkenntnisse ableiten: Sauen können Minderversorgungen durch Rationen, die unter den empfohlenen Gehalten für die Protein- und insbesondere die Aminosäurenausstattung liegen, weitgehend kompensieren. Dies setzt allerdings eine hohe Futteraufnahme voraus. Eine negative Beeinflussung der Fruchtbarkeit der Sauen und der Ferkelverluste in der Säugezeit durch eine Unterversorgung mit essentiellen Aminosäuren während der Laktation ist unter Verhältnissen, wie sie in den vorliegenden Versuchen bestanden, nicht zu erwarten. Die tendenzielle Verschlechterung der Fruchtbarkeit in der unbalancierten Gruppe des Exaktversuchs lässt aber doch vermuten, dass hier die Untergrenze für eine gerade noch akzeptable Versorgungssituation erreicht wurde. Für Beratung und Praxis lässt sich daraus die Empfehlung ableiten, dass Betriebe, die ihre laktierenden Sauen in Hinkunft (nach Auslaufen der Übergangsfrist laut EG-Verordnung Ende 2011) bewusst mit diesen knapp formulierten Rationen füttern wollen, unbedingt ein professionelles Fütterungsmanagement sicherstellen müssen. Dazu gehören insbesondere regelmäßige Futtermittelanalysen, da die Schwankungen des Nährstoffgehalts in den Futtermitteln relativ groß sein können, wie auch in der vorliegenden Untersuchung dokumentiert wurde. Die bei niedriger bzw. unbalancierter Aminosäurenversorgung der Sauen nicht auszuschließende verminderte Lebendmasse-Entwicklung der Ferkel ist aus der Sicht der Praxis von großer Bedeutung. Dies ist deshalb besonders relevant, da die Formulierung geeigneter Saugferkel-Beifutter und Ferkelaufzuchtfutter unter den Bedingungen einer 100 % Bio-Fütterung von den Betriebsleitern als besondere Herausforderung angesehen wird

Influence of climate change on lake ecosystems - disentangling physical, chemical and biological interactions

Climate change affects lake ecosystems in many ways by direct and indirect temperature impacts on hydrophysical structure, hydrology, chemical cycles and on biological interactions. The identification of these climate signals can be complicated and superimposed by other environmental changes, such as land use changes. The aim of this thesis was to seperate temperature effects from effects of management and other environmental influences and to understand the underlying complex processes causing significant changes of ecosystem states. This understanding is important for decisions of lake and reservoir managers to counteract unfavorable consequences of climate change. For the recent study, long-term data of meteorological, hydrophysical and biological variables (phytoplankton, crustacean zooplankton, fish) of the German drinking water reservoir Saidenbach were analysed. Based on this long-term data set, strong indicators for climate induced changes have been identified. In particular, increasing water temperatures since 1975, earlier break up of ice covers and an altered hydrophysical structure could be detected. Thereby, stratification stability increased and turbulent mixing decreased in summer. The water of the reservoir warmed more than the tributaries resulting in a trend to deeper entrainment of the inflows. As further indicators of climate change, an increased annual biomass of phytoplankton and species shifts in the phytoplankton community in spring and summer had been observed. During the spring mass development, the diatom Aulacoseira subarctica became dominant in recent years with warm winters and early ice-out. Its unusual spatial pattern with occurrences in aphotic depths could be explained by easier resuspension compared to other diatoms. By being resuspended first and establishing a high inoculum, A. subarctica profits from an earlier ice-out and earlier full circulation. In spite of a reduced nutrient loading to the epilimnion, in summer, the diatom Fragilaria crotonensis was displaced increasingly by cyanobacteria. This species shift could be explained well by the hydrophysical regime shift. Although, the annual total phytoplankton biomass increased since 1990, the crustacean zooplankton in Saidenbach reservoir did not seem to profit from improved food resources. To the contrary, Daphnia abundances reduced tremendously. We could show that the influcence of fish stocks were underestimated. The stocked silvercarp may have contributed up to 70 % of the total zooplanktivorous fish biomass which had a temperature and density dependent effect. The faster growth of Daphnia at higher temperatures could not compensate for the more actively grazing fish when stock of zooplankitvorous fish was too high. Still, temperature was identified as the most important factor that explained 29 % of the zooplankton phenology, while the second most important predictors were zooplanktivorous fish biomass and nutrient loading, explaining 18 % of the variance. The importance of submerged macrophytes in shallow lakes is well investigated. To increase also the understanding of their impact and their role during climate change on water quality in deep lakes, a model for stratified lakes that includes submerged macrophytes was developed. The simulations showed that macrophyte effects were mainly positive for water quality and macrophytes in deep lakes were able to potentially reduce summer phytoplankton, especially cyanobacteria by 50 % in 11 m deep and still by 15 % in 100 m deep oligotrophic lakes. Nutrient competition with phytoplankton contributed most to this macrophyte effect. In conclusion, for deep lake restoration the re-establishment of submerged macrophytes might be as important as for shallow lakes. The full lake model includes hydrophysical and ecological submodules and thus will allow further comprehensive climate simulations and the evaluation of the effectivity of adaptive strategies and scenarios for deep lakes and reservoirs.Der Klimawandel beeinflusst Seeökosysteme vielfältig durch direkte und indirekte Temperatureffekte auf die hydrophysikalische Struktur, die Hydrologie, chemische Kreisläufe und biologische Interaktionen. Die Identifikation von Klimasignalen kann durch Landnutzungs- und weitere Umweltveränderungen überlagert werden. Ziel dieser Arbeit war es, Temperatureffekte von Effekten zu unterscheiden, die durch Gewässermanagement oder anderen Umweltveränderungen verursacht werden. Weiterhin sollten komplexe Prozesse verstanden werden, die zu signifikanten Veränderungen in Seeökosystemen führen. Dieses Verständnis ist für Talsperren- und Gewässermanager von besonderer Bedeutung, um ungewünschten Folgen des Klimawandels entgegenwirken zu können. Für die Studie wurden Langzeitdaten für meteorologische, hydrophysikalische und biologische Variablen (Phytoplankton, Crustaceen-Zooplankton, Fischbesatz) der Talsperre Saidenbach ausgewertet. Mehrere Indikatoren für die Auswirkungen des Klimawandels konnten basierend auf diesen Daten identifiziert werden. Diese gehören insbesondere eine Erhöhung der Wassertemperatur seit 1975, zeitigere Eisaufbrüche und eine veränderte Schichtungsstruktur. Dabei wurde im Sommer die Schichtungsstabilität höher und die Intensität der Durchmischung geringer. Das Wasser in der Talsperre erwärmte sich stärker als die Zuflüsse, wodurch diese sich zunehmend tiefer und unterhalb der Thermokline einschichten. Eine zunehmende jährliche Phytoplanktonbiomasse und Artenwechsel innerhalb der Planktongemeinschaft sind weitere Indikatoren für Klimafolgen. Die Kieselalge Aulacoseira subarctica erlangte in Jahren mit warmen Wintern und zeitigen Eisaufbrüchen eine Dominanz während der Frühjahrsentwicklung. Das ungewöhnliche Auftreten dieser Art in aphotischen Tiefen konnte durch eine leichtere Resuspension im Vergleich zu anderen Kieselalgen erklärt werden. Durch zeitige Resuspension gleich nach Eisaufbruch kann A. subarctica ein hohes Inokulum etablieren. Trotz reduzierter Nährstoffzufuhr ins Epilimnion wurde im Sommer die Kieselalge Fragilaria crotonensis vermehrt durch Cyanobakterien verdrängt, was jedoch gut mit den Änderungen der hydrophysikalischen Struktur erklärt werden kann. Obwohl seit 1990 insgesamt mehr Phytoplankton zur Verfügung steht konnte das Crustaceen- Zooplankton in der Talsperre Saidenbach nicht von diesen verbesserten Nahrungsbedingungen profitieren. Die Daphnia-Abundanzen waren seit 1990 stark verringert. Es konnte gezeigt werden, dass der Einfluss des Fischbesatzes unterschätzt wurde und die künstlich ins System eingebrachten Silberkarpfen zeitweise bis zu 70% der zooplanktivoren Fischbiomasse ausgemacht haben. Zoo- planktivore Fische haben einen temperatur- und dichteabhängigen Effekt auf das Zooplankton. Das schnellere Populationswachstum von Daphnia kann bei hohem Besatz mit zooplanktivoren Fischen nicht die erhöhte Fraßaktivität der Fische ausgleichen. Dennoch konnte Temperatur als der wichtigste Einflussfaktor auf die Phänologie des Zooplanktons identifiziert werden, gefolgt von zooplanktivorem Fisch und Nährstoffzufuhr. Die Wichtigkeit von submersen Makrophyten in Flachseen ist gut untersucht. Um den Einfluss von Makropyhten auf die Wasserqualität während des Klimawandels auch in tiefen Seen abschätzen zu können, wurde ein komplexes Seemodell entwickelt. Die Simulationen zeigen, dass sich Makrophyten hauptsächlich positiv auf die Wassergüte auswirken und zur Reduktion von Phytoplankton, insbesondere von Cyanobakterien im Sommer, beitragen. In einem 11 m tiefen See betrug die Reduktion 50 %, in 100 m tiefen oligotrophen Seen immer noch 15 %. Die Konkurrenz um Nährstoffe mit dem Phytoplankton war dabei die ursächliche Makrophyten-Plankton-Interaktion. Submerse Makrophyten könnten für die Restaurierung von tiefen Seen folglich genauso wichtig sein, wie für Flachseen. Das komplette Seemodell enthält hydrophysikalische und ökologische Module und ermöglicht damit weitere umfassende Simulationen zur Untersuchung der Auswirkungen des Klimawandels und zur Evaluation von Adaptionsstrategien für Seen und Talsperren