Moulting Red-crested Pochards Netta rufina from central and southwest Europe at the Ismaninger reservoir: trends and seasonal dynamics, 2002 - 2008

Die Sommermaxima der Kolbenenten am „Ismaninger Speichersee mit Fischteichen“, Bayern, sind von 1967 bis 1997 langsam von etwa 750 auf über 2.500 gestiegen. Das entsprach etwa der Größenordnung und dem Trend der Brutbestände im südlichen Mitteleuropa und Teilen Frankreichs. Ab 1998 kletterten die Maxima rasch auf mehr als 13.500 im Jahr 2003. Dieses hohe Niveau blieb unter Schwankungen bis 2008 mit immer noch 11.500 Ind. erhalten (Allzeit-Maximum: 16.093 Ind. am 30.07.2005). Die hohen Zahlen im letzten Jahrzehnt sind Ausdruck einer Verlagerung großer Mauserbestände aus Südwest- nach Zentraleuropa, der die Verlagerung noch größerer Teile der Winterbestände seit Beginn der 1990er Jahre entspricht. Aus europäischen Mittwinter- und Brutbestandszahlen lässt sich ableiten, dass in den Jahren um 2005 bis zu 40 % der zentral-/ südwesteuropäischen Flyway-Population in Ismaning die Schwingen gemausert haben. An diesem Mauserzug waren teils mehr als 10.000 Vögel aus Spanien beteiligt. Die saisonale Dynamik war auch 2002 bis 2008 stark vom Mauserzug dominiert: Mitte Juni waren bereits 2.400 bis 4.600 Mausergäste anwesend. Bis Ende Juli zogen in jeder Woche durchschnittlich 1.050 bis 1.900 Ind. zu. Die Maxima, meist Ende Juli, bestanden vor allem aus flugunfähigen Vögeln. Ab Anfang August zogen im Mittel wöchentlich knapp 1.600 mit neuen Schwingen wieder ab, vom 28.07. bis 11.08.2003 sogar 6.830 Ind. Dies sind aber nur Bilanzwerte aus abwandernden Männchen und noch zuwandernden Weibchen, auch der geschlechtsspezifische Turnover ist nicht bekannt. Zwischen November und Februar waren höchstens Dutzende anwesend, ausnahmsweise 450 bis 1.000 Vögel. Fertig Vermauserte blieben bis 1984 gelegentlich bis in den September. Ein Trend zum Verlassen des Gebietes bereits ab Juli/Anfang August wird ab 1999 zur Regel, vielleicht infolge einer rascheren Verknappung der Nahrungsgrundlage. Dagegen blieben Beginn und Höhepunkt der Schwingenmauser seit den 1980er Jahren etwa gleich. Errechnete Männchenzahlen stiegen 2005 und 2006 rasch auf Maxima von 11.000 bis 12.000 Mitte oder Ende Juli, ab Anfang August fielen sie ebenso rasch wieder, Mitte September waren nur noch 140 bis 300 anwesend. Die Zahlen der Weibchen begannen später und langsamer zu steigen und erreichten erst im August Höchststände über 5.300 bzw. 2.700. Damit waren ein Drittel bzw. ein Fünftel aller Mausergäste Weibchen, was in dieser Höhe bisher noch nicht dokumentiert wurde. Selbstständige Jungvögel blieben in den Jahren 2002 bis 2008 bis Ende August stets unter 1 %. Die Nahrungsgrundlage für bis zu 5.000 Individuen in den Teichen sind nach wie vor makrophytische Grünalgen. Im See mausernde Vögel ernähren sich seit der Verringerung des Nährstoffeintrages von der Armleuchteralge Chara vulgaris und Laichkraut-Arten Potamogetonaceae. Kolbenenten sind also selbst während der Schwingenmauser keineswegs auf Chara oder auf Makrophyten angewiesen. Das typische Habitat für mausernde Kolbenenten sind offene Wasserflächen. Schilfbestände wurden nicht aufgesucht. In Ismaning beringte Brutvögel und Mausergäste sind 1970 bis 1989 im Winter vor allem in der Camargue, Frankreich, aber auch in Spanien gefunden worden. Ein Mauserzug von französischen Brutzeitfänglingen nach Ismaning wurde erstmals 2007 und 2008 nachgewiesen. Eine Analyse von Bestandsverlagerungen braucht gerade im Sommerhalbjahr streng simultane Erfassungstermine. Weil große Verbände innerhalb weniger Stunden von Ismaning zum Bodensee, in die Schweiz oder anderswo hin ziehen können, empfehlen wir bei der Beschreibung von Sommervorkommen eine klare Trennung zwischen nachgewiesener und vermuteter Schwingenmauser.Summer maxima of Red-crested Pochards at „Ismaninger Speichersee mit Fischteichen“, southern Germany, have increased steadily from 750 to more than 2,500 individuals between 1967 and 1997, corresponding to the order of magnitude and the trend of breeding numbers reported from southern central Europe, including regions in France. Since 1998, maxima rose steeply and exceeded 13,500 individuals in 2003. High numbers levelled off to 11,500 in 2008 (all-time maximum: 16,093 on 30.07.2005). The high numbers of the last decade resulted from a major shift of moulting grounds from southwest to central Europe. This was accompanied by an even greater shift from south-western to Central European wintering grounds since the early 1990s. From mid-winter counts and breeding numbers, we conclude that around 2005 up to 40% of the southwest/central flyway population, including more than 10,000 birds originating from Spain, moulted their flight feathers at Ismaning. Between 2002 and 2008, seasonal dynamics were driven by moult migration. 2,400 to 4,600 migrants were already present by mid-June. Till the end of July, on average 1,050 to 1,900 individuals arrived per week. The number of birds peaked towards the end of July and included mostly flightless individuals. Soon after regaining their ability to fly, some 1,600 birds left the site per week from August, with a total of 6,830 departing between July 28 and August 08, 2003. These mere balances from the efflux of males and the influx of females do not account for any turnover. Between November and February, several dozens of birds were recorded, with exceptional maxima ranging from 450 to 1,000 individuals. Until 1984, birds that had completed wing moult stayed at the site well into September in some years. A trend to depart even at the beginning of August became the rule from 1999 onwards, possibly because of an earlier depletion of food. Onset and peak of flight-feather moult, however, has not changed markedly since the 1980s. Numbers of males calculated for 2005 and 2006 rose quickly to maxima of 11,000 to 12,000 individuals by the second half of July, and decreased as quickly during August, with only a remaining 140 to 300 observed in September. Numbers of females started to increase later and more slowly. Peaks of 5,300 and 2,700 female individuals persisted for 4 weeks in August. One third or one fifth respectively of all moult migrants thus were of female sex, a phenomenon that is reported here for the first time for this species. Between 2002 and 2008, the number of juveniles remained well below one per cent until the end of August. Food consists of macrophytic green algae in up to 5,000 individuals in the pond area. In the reservoir, birds feed on the stonewort Chara vulgaris and several pondweed species Potamogetonaceae, which have spread following a reduction of nutrient influx. Thus Red-crested Pochards do not depend entirely on stonewort and pondweeds, even during wing moult. The typical habitat for the majority of moulting Red-crested Pochard is open water; reed beds are not occupied. Recoveries of birds ringed during the breeding or moulting seasons at Ismaning between 1970 and 1989 suggest winter quarters in the Camargue, France, and Albufera de Valencia, Spain. A direct moult migration to Ismaning of supposed breeders from Forez, France, was first recorded in 2007 and 2008. Any analysis of summertime movements would require the simultaneous observation of the involved sites. As large flocks may well shift between Ismaning, Lake Constance, Switzerland or elsewhere within only a few hours, we recommend including precise information on the moult status of flight feathers

Development of a moult migration, and flight-feather moult in Ferruginous Ducks Aythyanyroca from Central Europe

Erstmals wird bei Moorenten ein Mauserzug beschrieben. Die Entwicklung einer Mausertradition losgelöst vom Brutgebiet begann 1956 am „Ismaninger Speichersee mit Fischteichen“ bei München, Oberbayern. Sie fiel zeitlich zusammen mit dem Niedergang eines Brutvorkommens in Oberfranken. 1975-1993 mauserten bei Ismaning jährlich etwa 8 (3 - 12) Moorenten das Großgefieder. Ab 1994 halbierten sich die Bestände nach Änderungen der Trophie der Teiche als Folge verbesserter Klärtechnik. Mit der Verringerung des Karpfenbesatzes stiegen die Zahlen wieder an. 2000-2002 mauserten 16, 6, und 14 Moorenten. Die Phänologie des Mauserzuges wurde 1997-2002 an 58 Aufenthalten schwingenmausernder Moorenten untersucht. Der Zuzug begann 3 Wochen vor den Ankunftsmedianen. Bei Männchen war das 3. Viertel der Ankömmlinge bereits 6 Tage nach dem Median eingetroffen, 16 von 29 Männchen-Ankünften fielen so zwischen den 27.6. und 12.7. Dagegen konzentrierten sich bei den Weibchen 8 der 17 Ankünfte zwischen 19.7. und 30.7, also erst in den letzten 11 Tagen der 44 Tage umfassenden Ankunftsperiode. Bei früh angekommenen Vögeln vergingen 24-31 Tage bis zum Abwurf der Schwingen, späte Vögel begannen dagegen nach längstens 15 Tagen mit der Mauser. 32 von 36 Männchen und 6 früh zugezogene Weibchen warfen zwischen 5.7. und 27.7. ab. Die Spätankömmlinge folgten innerhalb weiterer 10 Tage. Letzte Abwurftermine lagen im „späten” Jahr 2005 am 13.8. (Männchen) und 31.8 (Weibchen). Vom 20.7.-28.7. waren 29-32 von 36 Männchen (> 80 %) gleichzeitig flugunfähig. Für 9-10 von 13 Weibchen (69,2-76,9 %) ergab sich durch weiter auseinander gezogenen Abwurftermine ein Mausergipfel zwischen dem 5.8. und 8.8. Die Dauer der individuellen Flugunfähigkeit lag bei 23-25 Tagen. Die ersten Vögel konnten bereits wieder fliegen, bevor die spätesten ihre Schwingen abgeworfen hatten. Nach einer mittleren Anwesenheitsdauer von 6-7 Wochen verließen die meisten Vögel das Gebiet bereits eine Woche nach wieder erlangter Flugfähigkeit. Das Geschlechterverhältnis betrug 1,8 Männchen pro Weibchen. Nur 31,7 % der Männchen und 28,1 % der Weibchen mauserten alleine, alle anderen in lockeren Gruppen von 2-6 Artgenossen. Einige der Teiche des Gebietes wurden klar bevorzugt, im angrenzenden Speichersee wurde dagegen nie gemausert. In Jahren mit experimentell variierten Besatzdichten an Karpfen Cyprinus carpio mauserten Moorenten ausschließlich in Teichen ohne oder mit geringem Besatz.A moult migration in Ferruginous Ducks is described for the first time. The tradition to moult off the breeding grounds began in 1956 in the Ramsar site “Ismaninger Speichersee mit Fischteichen”, near to Munich, Upper Bavaria. This development coincided with the collapse of a small breeding population 170 km north. From 1975 to 1993 eight (three to twelve) birds moulted their flight-feathers here each year. Following a shift in the trophic state of the ponds from hypertrophic to polytrophic, numbers decreased in 1994, but then recovered with a significant reduction of carp Cyprinus carpio densities. Sixteen, six, and fourteen specimens were found moulting in 2000 to 2002. The phenology of moulting birds and wing moult was studied in 58 individuals between 1997 to 2002. The first birds arrived three weeks prior to the median. The third quarter of male birds arrived one week after the median. Sixteen out of 29 males arrived between 27.6. and 12.7. Eight out of 17 female arrivals are concentrated in the last 11 days of the 44 day arrival period, between 19.7. and 30.7. Some birds arriving early drop their wing-feathers only after 24-31 days; birds arriving later take no more than 15 days. Thirty-two of 36 males and six early females dropped their wings between 5.7. and 27.7. Late arrivals follow within 10 days. In the “late” year 2005, the last shedding dates were 13.8. (male) and 31.8. (female). Between 20.7. and 28.7. >80% of the males were flightless at the same time. For females, due to their greater span of shedding dates, 69.2-76.9 % were unable to fly between 5.8. and 8.8. The flightless period for each bird is 23-25 days. The first birds to moult have regained flight before the last birds drop their wing-feathers. Most birds tend to leave one week after regaining flight, having spent on average six to seven weeks in the area. The sex ratio is 1.8 males to 1 female. 31.7 % of the males and 28.1 % of the females moult alone. The remainder moult in loose groups of two to six birds. While a few of the ponds were clearly preferred, no birds were found moulting in the adjacent reservoir. In years with varied carp Cyprinus carpio stocks, Ferruginous Ducks moulted exclusively in ponds with either no or low stock

Module für die multimediale netzbasierte Baustatik-Lehre

In dem interdisziplinären und internationalen Verbundprojekt >2MN - Module für die multimediale netzbasierte HochschullehreEnvironment for Learning and TeachingDrehwinkeltrainerWörterbuch Bauwesen< erleichtert die Arbeit bei der Übersetzung baustatischer Fachtermini. Weitere Baustatik-Anwendungen, beispielsweise die Stabilitätsberechnung von Stabwerken, die Bestimmung von Querschnittswerten und die Berechnung von Biege- und Einflusslinien mit der Methode, können ortsunabhängig mit einem Pocket-PC genutzt werden

Multi operating point aerodynamic optimization of a radial compressor impeller for an application in high temperature heat pump

The decarbonization of production processes plays an important role on the way to environmentally friendly economy. Especially, the implementation of high temperature heat pumps (HTHP) offers a great potential to replace fossil fuel-based energy infrastructure. A major issue for the introduction of HTHP is the initial cost and regarding the payback period. However, there is still potential in increasing the coefficient of performance (COP) of HTHP for the economic integration in existing industrial processes. One important possibility is the dedicated development and design of turbocompressors for this application and the planned heat transfer medium including the aerodynamic optimization of compressor geometry. Against this background an automated aerodynamic optimization method for radial compressor blade geometry for superheated steam is presented. The optimization refers to two different operating points of the HTHP and focuses on maximizing the isentropic efficiency of the impeller geometry as well as the pressure ratio. The algorithm is accelerated by data-driven metamodels and is implemented in a high-performance cluster environment. The boundary condition of the inherent computational fluid dynamics (CFD) calculation comes from the thermodynamic cycle calculation of the whole HTHP system. A two-stage compression with intercooling between the compressor stages are foreseen. Our approach shows an increment of both objective functions in both operating points and the satisfaction of further side conditions for the low pressure compressor (LPC). Furthermore, it results in an increment of 5 percent points of isentropic efficiency and 13 percent points of static to total pressure ratio in comparison to our initial geometry. These impeller optimizations result in a COP increment of 5 percent. The resulting geometry will be interpreted in the context of aerodynamic behavior. Based on that results additionally, a flow-cut optimization for the high pressure compressor (HPC) is given and evaluated. The results are comparable to aerodynamic optimization in different research fields like aircraft engines or stationary gas turbines and contribute to optimized multistage compressor design for HTHP

Application of a Similarity Criteria approach for centrifugal compressor design in high temperature heat pumps with overheated water vapor

This work presents the application of a mean-line centrifugal compressor design for high temperature heat pumps with overheated water vapor, focused on a low mass flow operating range. The preliminary mean-line design provides the calculation of 0D and 2D blade profile parameters for centrifugal compressors. Because the design is correlated for air as a gas, valid similarity criterion between air and water vapor need to be defined. In order to estimate the accuracy of the mean-line design, CFD calculations based on 3D-RANS are proceeded. To reach this CFD calculation, a process chain has been setup, where the 3D profile of the blades is created using mean-line design obtained values. Afterwards, the 3D meshing of the impeller geometry is generated, followed by CFD Pre-processing. To establish an optimization process chain for the engineering of centrifugal compressor design, a structural-mechanical consideration of the impeller blade and the rotating disk is also investigated. The obtained results suggest that during the simulations based on mean-line design values, the similarity criteria usage allows to replace, in a very precise way the steam boundaries by air. With the proposed optimization process, the compressor pressure ratio has been increased up to 2 and the efficiency up to 0.87