Validierung von potenziellen Archivböden Schleswig-Holsteins im Gelände

Aus Sicht des Bodenschutzes ist es gesetzlich geregelt die wertvolle Archivfunktion von Böden als Zeugen der Natur- und Kulturentwicklung zu schützen (§1 und §2 BBodSchG). In Bezug auf Schleswig-Holstein spiegeln Archivböden u.a. Prozesse der Naturgeschichte wie (1) Sedimentationsvorgänge in den Marschen, hervorgerufen durch Trans- und Regressionsphasen des postglazialen Meeresspiegelanstiegs, (2) Ablagerungen von limnischen kalkreichen Sedimenten, (3) spezielle Stoffverlagerungen im Boden bedingt durch einen aktuellen oder rezenten Grundwassereinfluss (z.B. Kalk- und Eisenausfällungen) oder (4) einer ausgeprägten Stoffdynamik (Bildung von Maibolt) wider. Auch wird Böden mit Hinweisen auf die kulturelle Entwicklungsgeschichte wie dem Plaggenesch eine besondere Archivfunktion eingeräumt. Diesem im Auftrag des Landesamtes für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume (LLUR) durchgeführten Projekt ist eine Ausweisung von potenziellen Suchräumen zum Archivbodenvorkommen über verfügbare Informationsgrundlagen (z.B. Geodatenbanken) vorausgegangen, die es mittels Sondierungen bis 2 m Tiefe und Schürfgruben im Gelände zu überprüfen galt. Dabei wurden über die Hauptnaturräume Schleswig-Holsteins verteilt etwa 50 potenzielle Suchräume nach bodenkundlicher Kartieranleitung (KA5) kartiert. Als Archivbodentypen wurden Dwogmarschen mit fossilem Ah-Horizont und sulfatreiche Organomarschen mit Maibolt (Marsch), Brauneisengleye und Plaggenesche (Geest) sowie Kalkgleye mit Sekundärcarbonat und Gleye aus kalkreichen Sedimenten (Östliches Hügelland) aufgesucht. Begleitend zu den bodenkundlichen Felduntersuchungen sind sowohl Bodenkenngrößen wie Textur, pH und Kohlenstoff als auch diagnostische Merkmale zur Ausweisung der Archivfunktion im Labor analysiert worden. Insgesamt war bei ca. 75% der untersuchten Standorte ein Archivboden im Gelände aufzufinden, wobei die Ausprägung der Archivfunktion u.a. durch pedogene und anthropogene Überprägungen oder Überlagerungen variierte

Moorböden als Natur- und Kulturgeschichte in Schleswig-Holstein - Verfahren zur qualitativen Bewertung von Archivböden

Moorböden als Natur- und Kulturgeschichte in Schleswig-Holstei

Natürliche und anthropogene Bodenverdichtungen in Schleswig-Holstein: Nachweis von schädlichen Bodenveränderungen

Viele Bodentypen Schleswig-Holsteins weisen durch pedo-/geogenetische Prozesse bereits natürliche Verdichtungen im Unterboden auf. Der flächenhafte Anteil dieser natürlichen Verdichtungen liegt auf Basis der BÜK S.-H. 250 unter Berücksichtigung von Leit- und Begleitböden in Schleswig-Holstein bei 43%. Durch anthropogene Bodenverdichtungen kann der Anteil, auch bei Böden ohne natürliche Verdichtungserscheinungen, entsprechend höher liegen. Zur Erfassung des Verdichtungszustandes wurden bei 1115 Bodenleitprofilen der Datenbank des LLUR S.-H. u.a. die Luftkapazität (LK) und gesättigte Wasserleitfähigkeit (kf) ausgewertet und im Hinblick auf kritische Grenzwerte (LK = <5 Vol.% und kf =<10 cm/d) bewertet. Es zeigte sich, dass der Verdichtungsstatus in deutlicher Abhängigkeit vom Bodentyp steht. Podsole und sandige Braunerden sind nicht bzw. kaum betroffen, während beispielsweise Pararendzinen (als Resultat starker Erosion in Kuppen- und Oberhanglage) aufgrund des anstehenden Geschiebemergels einen hohen natürlichen Verdichtungsstatus aufweisen. Eine anthropogene Bodenverdichtung konnte bei Pseudogleyen und Pseudogley-Parabraunerden nachgewiesen werden. Über ein Drittel der kf- (und ein Viertel der LK-Werte) sind in den primär wasserleitenden Sw- bzw. Sw-Al-Horizonten geringer als in den wasserstauenden Sd- bzw. Sd-Bt-Horizonten, was der Pedogenese der Bodentypen widerspricht

Neues zu den Böden der Marsch - Profilprägende Prozesse, Merkmale und Kennzeichnung -

Für die eindeutige Beschreibung von Bö-den bedarf es klar definierter Symbole zur Kennzeichnung von Bodenmerkmalen und Bodenbildungsprozessen. Für die Böden der Marsch ist festzustellen, dass die Merk-male der Schwefeldynamik in der KA5 nur unzureichend Berücksichtigung finden. Daneben wird in der AG Bodensys-tematik im Rahmen einer Neuordnung die systematische Stellung der Marschen und deren bodentypologische Ansprache diskutiert. Direkte Anwendung finden diese Überlegungen in der derzeit stattfindenden Neukartierung der niedersächsischen Marsch. Hierfür sind eindeutige Beschreibungen der Bodenmerkmale und Horizontsymbole zwingende Voraussetzung. Der Beitrag macht diesbezüglich Vorschläge zur Kennzeich-nung von Merkmalen und Horizonten

Neue Kennwerte für die Wasserbindung in Böden - Ergebnisse der Abstimmung zwischen dem Personenkreis Wasserhaushaltstabellen der Ad-hoc-AG Boden und dem DWA

Mit den vorliegenden Diagrammen und Tabellen liegen bundesweit abgestimmte Grundlagen für die Einschätzung des Wasser- und Lufthaushaltes von Böden vor. Die Werteschwankungen von Wasserge-halten in verschiedenen Porenbereichen des Bodens können über die graphische Datenauswertung auf der Basis des Korn-größendiagramms schlüssig abgebildet werden. Gegenüber der bodenkundlichen Kartieranleitung (Ad-hoc-AG Boden 2005) liegen folgende Änderungen bzw. Erweiterungen vor: - Schätzrahmen mit Werten für 5 Trockenrohdichten - Schätzrahmen mit Angaben für pF 2,5 - Schätzrahmen mit Angaben für die Frühjahrsfeuchte - Diagramme auf der Basis des Korngrößendreiecks - Erweiterung der Tabelle mit Zuschlägen in Abhängigkeit von der Humusstufe und Bodenart für pF 2,5 Schätzrahmen und Diagramme bieten ein aufeinander abgestimmtes Gesamtpaket für die feldbodenkundliche Arbeit

Verfahrenstechnische Grundlagen für das Laserstrahl-Umschmelzen einkristalliner Nickelbasis-Superlegierungen

In the present work procedural fundamentals are developed for the laser remelting of single crystal turbine blades made from the nickel-base superalloy PWA 1483. Such a process aims to remove cracks in the surface layer by maintaining the single crystal structure. Single crystal repair using laser remelting requires controlled solidification conditions in order to prevent nucleation and growth of spurious grains ahead of the columnar dendritic front, i.e. to ensure epitaxial growth and to prevent the columnar to equiaxed transition. The development of the procedural fundamentals is subdivided into three steps. A laser remelting process is first developed on flat sample geometries. A process window is determined by varying all relevant process parameters. By maintaining the single crystal structure, a remelted depth up to 1.2 mm is reached in the surface layer. The development of an overlapping strategy is used to remelt whole areas and to achieve a homogeneous remelted depth. In addition investigations are carried out to measure the emitted temperature radiation on the surface in the melt pool. In comparison to the experimental process development, heat conduction calculations based on the finite element method are carried out to determine the solidification conditions (temperature gradient, solidification velocity) and the temperature field within the melt pool. The experimental and calculated results are compared with results from previous literature. The first step is completed by remelting artificial cracks and maintaining the single crystal structure. In the second step, the developed process is transferred to complex samples with changing material thickness and curved surfaces. The measurement of the emitted temperature radiation of the surface of the melt pool is used to implement a temperature control. By using this control a nearly constant remelted depth of zm = 1 mm 0.1 mm is achieved along the remelted track. This means that the deviation in remelted depth is decreased in comparison to laser remelting with a constant laser power. In the third step, the process is successfully applied to remelt different areas on turbine blades (platform, blade, fillet) without cracking

Verfahrenstechnische Grundlagen für das Laserstrahl-Umschmelzen einkristalliner Nickelbasis-Superlegierungen

In the present work procedural fundamentals are developed for the laser remelting of single crystal turbine blades made from the nickel-base superalloy PWA 1483. Such a process aims to remove cracks in the surface layer by maintaining the single crystal structure. Single crystal repair using laser remelting requires controlled solidification conditions in order to prevent nucleation and growth of spurious grains ahead of the columnar dendritic front, i.e. to ensure epitaxial growth and to prevent the columnar to equiaxed transition. The development of the procedural fundamentals is subdivided into three steps. A laser remelting process is first developed on flat sample geometries. A process window is determined by varying all relevant process parameters. By maintaining the single crystal structure, a remelted depth up to 1.2 mm is reached in the surface layer. The development of an overlapping strategy is used to remelt whole areas and to achieve a homogeneous remelted depth. In addition investigations are carried out to measure the emitted temperature radiation on the surface in the melt pool. In comparison to the experimental process development, heat conduction calculations based on the finite element method are carried out to determine the solidification conditions (temperature gradient, solidification velocity) and the temperature field within the melt pool. The experimental and calculated results are compared with results from previous literature. The first step is completed by remelting artificial cracks and maintaining the single crystal structure. In the second step, the developed process is transferred to complex samples with changing material thickness and curved surfaces. The measurement of the emitted temperature radiation of the surface of the melt pool is used to implement a temperature control. By using this control a nearly constant remelted depth of zm = 1 mm 0.1 mm is achieved along the remelted track. This means that the deviation in remelted depth is decreased in comparison to laser remelting with a constant laser power. In the third step, the process is successfully applied to remelt different areas on turbine blades (platform, blade, fillet) without cracking