@article{StedingSchneider2021, author = {Steding, Svenja and Schneider, Wilfried}, title = {Prognose des Schadstoffaustrags aus mehrphasigen DNAPL-Pools mittels semi-analytischem Berechnungsmodell}, series = {Grundwasser : Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie in der Deutschen Gesellschaft f{\"u}r Geowissenschaften (FH-DGG)}, volume = {26}, journal = {Grundwasser : Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie in der Deutschen Gesellschaft f{\"u}r Geowissenschaften (FH-DGG)}, number = {3}, publisher = {Springer}, address = {Berlin ; Heidelberg}, issn = {1430-483X}, doi = {10.1007/s00767-021-00490-2}, pages = {241 -- 253}, year = {2021}, abstract = {Multicomponent DNAPL pools are among the most common reasons for groundwater contamination and represent highly persistent source areas. Although several studies have already shown that their constituents influence each other's solubility, existing models neglect these interactions. For this reason, a semi-analytical model has been developed, considering the pool composition as temporally variable. Based on Raoult's law, the molar fraction, the effective solubility and finally the mass discharge due to advection, dispersion and diffusion of each component are determined. The results significantly differ from studies on single-phase pools. It is shown that mass discharges can both increase and decrease over time and that the longevity of DNAPL pools as well as the time until threshold values are fullfilled will be significantly underestimated if Raoult's law is neglected. Additionally, a sensitivity analysis reveals that poorly soluble minor components must not be neglected, whereas highly soluble ones can.}, language = {de} } @article{SchreiberMunzSalzmannetal.2021, author = {Schreiber, Lisa and Munz, Matthias and Salzmann, Thomas and Oswald, Sascha}, title = {Coupled simulation of groundwater and drainage dynamics in a coastal fen}, series = {Grundwasser : Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie in der Deutschen Gesellschaft f{\"u}r Geowissenschaften (FH-DGG)}, volume = {26}, journal = {Grundwasser : Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie in der Deutschen Gesellschaft f{\"u}r Geowissenschaften (FH-DGG)}, number = {3}, publisher = {Springer}, address = {Heidelberg}, issn = {1430-483X}, doi = {10.1007/s00767-021-00486-y}, pages = {289 -- 304}, year = {2021}, abstract = {Coastal wetlands are characterized by continued human influence, e.g. with drainage ditches, coastal dikes or landscape restoration. In addition, it is important to understand the complex interactions with the sea to predict impacts of further development. In the present study the aim was to analyze surface and subsurface flow in a coastal wetland located at the Baltic Sea coastline near Warnemunde (Germany) to quantify water exchange with the Baltic Sea and analyze the effect of a storm flood event on saline intrusion. A 3-D transient groundwater model and a one-dimensional surface water model were set up and calibrated by using hydraulic head measurements. The results indicate that in addition to ditch flow, groundwater discharge to the Baltic Sea often has a significant influence on the overall water budget of the fen. From the transient modelling it became evident that water exchange between groundwater in the fen and the Baltic Sea depends on sea level and very often fluctuates between seaward and landward flow directions on daily to weekly time scales.}, language = {de} } @article{VorogushynApelKemteretal.2022, author = {Vorogushyn, Sergiy and Apel, Heiko and Kemter, Matthias and Thieken, Annegret}, title = {Analyse der Hochwassergef{\"a}hrdung im Ahrtal unter Ber{\"u}cksichtigung historischer Hochwasser}, series = {Hydrologie und Wasserbewirtschaftung}, volume = {66}, journal = {Hydrologie und Wasserbewirtschaftung}, number = {5}, publisher = {Bundesanst. f{\"u}r Gew{\"a}sserkunde}, address = {Koblenz}, issn = {1439-1783}, doi = {10.5675/HyWa_2022.5_2}, pages = {244 -- 254}, year = {2022}, abstract = {The flood disaster in July 2021 in western Germany calls for a critical discussion on flood hazard assessment, revision of flood hazard maps and communication of extreme flood scenarios. In the presented work, extreme value analysis was carried out for annual maximum peak flow series at the Altenahr gauge on the river Ahr. We compared flood statistics with and without considering historical flood events. An estimate for the return period of the recent flood based on the Generalized Extreme Value (GEV) distribution considering historical floods ranges between about 2600 and above 58700 years (90\% confidence interval) with a median of approximately 8600 years, whereas an estimate based on the 74-year long systematically recorded flow series would theoretically exceed 100 million years. Consideration of historical floods dramatically changes the flood quantiles that are used for the generation of official flood hazard maps. The fitting of the GEV to the time series with historical floods reveals, however, that the model potentially inadequately reflects the flood population. In this case, we might face a mixed sample, in which extreme floods result from very different processes compared to smaller floods. Hence, the probabilities of extreme floods could be much larger than those resulting from a single GEV model. The application of a process-based mixed flood distribution should be explored in future work.
The comparison of the official HQextrem flood maps for the AhrValley with the inundation areas from July 2021 shows a striking discrepancy in the affected areas and calls for revision of design values used to define extreme flood scenarios. The hydrodynamic simulations of a 1000-year return period flood considering historical events and of the 1804 flood scenario compare much better to the flooded areas from July 2021, though both scenarios still underestimated the flood extent.
Particular effects such as clogging of bridges and geomorphological changes of the river channel led to considerably larger flooded areas in July 2021 compared to the simulation results. Based on this analysis, we call for a consistent definition of HQextrem for flood hazard mapping in Germany, and suggest using high flood quantiles in the range of a 1,000-year flood. Flood maps should additionally include model-based reconstructions of the largest, reliably documented historical floods and/or synthetic worst-case scenarios. This would be an important step towards protecting potentially affected population and disaster management from surprises due to very rare and extreme flood events in future.}, language = {de} } @article{VogelOzturkRiemeretal.2017, author = {Vogel, Kristin and Ozturk, Ugur and Riemer, Adrian and Laudan, Jonas and Sieg, Tobias and Wendi, Dadiyorto and Agarwal, Ankit and Roezer, Viktor and Korup, Oliver and Thieken, Annegret}, title = {Die Sturzflut von Braunsbach am 29. Mai 2016 - Entstehung, Ablauf und Sch{\"a}den eines „Jahrhundertereignisses"}, series = {Hydrologie und Wasserbewirtschaftung}, volume = {61}, journal = {Hydrologie und Wasserbewirtschaftung}, number = {3}, publisher = {Bundesanst. f{\"u}r Gew{\"a}sserkunde}, address = {Koblenz}, issn = {1439-1783}, doi = {10.5675/HyWa_2017,3_2}, pages = {163 -- 175}, year = {2017}, abstract = {Am Abend des 29. Mai 2016 wurde der Ort Braunsbach im Landkreis Schw{\"a}bisch-Hall (Baden-W{\"u}rttemberg) von einer Sturzflut getroffen, bei der mehrere H{\"a}user stark besch{\"a}digt oder zerst{\"o}rt wurden. Die Sturzflut war eine der Unwetterfolgen, die im Fr{\"u}hsommer 2016 vom Tiefdruckgebiet Elvira ausgel{\"o}st wurden. Der vorliegende Bericht ist der zweite Teil einer Doppelver{\"o}ffentlichung, welche die Ergebnisse zur Untersuchung des Sturzflutereignisses im Rahmen des DFG-Graduiertenkollegs "Naturgefahren und Risiken in einer sich ver{\"a}ndernden Welt" (NatRiskChange, GRK 2043/1) der Universit{\"a}t Potsdam pr{\"a}sentiert. W{\"a}hrend Teil 1 die meteorologischen und hydrologischen Ereignisse analysiert, fokussiert Teil 2 auf die geomorphologischen Prozesse und die verursachten Geb{\"a}udesch{\"a}den. Dazu wurden Ursprung und Ausmaß des w{\"a}hrend des Sturzflutereignisses mobilisierten und in den Ort getragenen Materials untersucht. Des Weiteren wurden zu 96 betroffenen Geb{\"a}uden Daten zum Schadensgrad sowie Prozess- und Geb{\"a}udecharakteristika aufgenommen und ausgewertet. Die Untersuchungen zeigen, dass bei der Betrachtung von Hochwassergef{\"a}hrdung die Ber{\"u}cksichtigung von Sturzfluten und ihrer speziellen Charakteristika, wie hoher Feststofftransport und sprunghaftes Verhalten insbesondere in bebautem Gel{\"a}nde, wesentlich ist, um effektive Schutzmaßnahmen ergreifen zu k{\"o}nnen.}, language = {de} } @misc{BrendelMatznerMenzel2021, author = {Brendel, Nina and Matzner, Nils and Menzel, Max-Peter}, title = {Geographisches Gezwitscher - Analyse von Twitter-Daten als Methode im GW-Unterricht}, series = {Zweitver{\"o}ffentlichungen der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, journal = {Zweitver{\"o}ffentlichungen der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, issn = {1866-8372}, doi = {10.25932/publishup-55061}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-550614}, pages = {72 -- 85}, year = {2021}, abstract = {Soziale Medien sind ein wesentlicher Bestandteil des Alltags von Sch{\"u}ler*innen und gleichzeitig zunehmend wichtig in Wirtschaft, Politik und Wissenschaft. Am Beispiel von Twitter zeigt dieser Beitrag, dass soziale Medien im Unterricht auch f{\"u}r die Beantwortung geographischer Fragestellungen verwendet werden k{\"o}nnen. Hierf{\"u}r eignen sich Twitter-Daten aufgrund ihrer Georeferenzierung und weiterer interessanter Inhalte besonders. Der Beitrag gibt einen {\"U}berblick {\"u}ber die Verwendung von Twitter f{\"u}r sozialwissenschaftliche und humangeographische Fragestellungen und reflektiert die Nutzung von Twitter im Unterricht. F{\"u}r die Unterrichtspraxis werden Beispiele zu den Themen Braunkohle, Flutereignisse und Raumwahrnehmungen sowie Anleitungen zur Auswertung, Anwendung und Reflexion von Twitter-Analysen vorgestellt.}, language = {de} } @article{BrendelMatznerMenzel2021, author = {Brendel, Nina and Matzner, Nils and Menzel, Max-Peter}, title = {Geographisches Gezwitscher - Analyse von Twitter-Daten als Methode im GW-Unterricht}, series = {GW-Unterricht}, journal = {GW-Unterricht}, publisher = {Verlag der {\"O}sterreichischen Akademie der Wissenschaften}, address = {Wien}, issn = {2414-4169}, doi = {10.1553/gw-unterricht164s72}, pages = {72 -- 85}, year = {2021}, abstract = {Soziale Medien sind ein wesentlicher Bestandteil des Alltags von Sch{\"u}ler*innen und gleichzeitig zunehmend wichtig in Wirtschaft, Politik und Wissenschaft. Am Beispiel von Twitter zeigt dieser Beitrag, dass soziale Medien im Unterricht auch f{\"u}r die Beantwortung geographischer Fragestellungen verwendet werden k{\"o}nnen. Hierf{\"u}r eignen sich Twitter-Daten aufgrund ihrer Georeferenzierung und weiterer interessanter Inhalte besonders. Der Beitrag gibt einen {\"U}berblick {\"u}ber die Verwendung von Twitter f{\"u}r sozialwissenschaftliche und humangeographische Fragestellungen und reflektiert die Nutzung von Twitter im Unterricht. F{\"u}r die Unterrichtspraxis werden Beispiele zu den Themen Braunkohle, Flutereignisse und Raumwahrnehmungen sowie Anleitungen zur Auswertung, Anwendung und Reflexion von Twitter-Analysen vorgestellt.}, language = {de} } @article{Rolfes2016, author = {Rolfes, Manfred}, title = {Sicherheit, Kriminalit{\"a}t und Raum}, series = {Politische Bildung im Geographieunterricht}, journal = {Politische Bildung im Geographieunterricht}, editor = {Budke, Alexandra and Kuckuck, Miriam}, publisher = {Steiner}, address = {Stuttgart}, isbn = {978-3-515-11321-2}, pages = {129 -- 140}, year = {2016}, language = {de} } @article{BudkeKuckuckWienecke2016, author = {Budke, Alexandra and Kuckuck, Miriam and Wienecke, Maik}, title = {Realisierungen der Politischen Bildung im Geographieunterricht}, series = {Politische Bildung im Geographieunterricht}, journal = {Politische Bildung im Geographieunterricht}, editor = {Budke, Alexandra and Kuckuck, Miriam}, publisher = {Steiner}, address = {Stuttgart}, isbn = {978-3-515-11325-0}, pages = {155 -- 165}, year = {2016}, language = {de} } @book{RahmstorfSchellnhuber2020, author = {Rahmstorf, Stefan and Schellnhuber, Hans Joachim}, title = {Der Klimawandel}, series = {Schriftenreihe / Bundeszentrale f{\"u}r politische Bildung ; Band 10520}, journal = {Schriftenreihe / Bundeszentrale f{\"u}r politische Bildung ; Band 10520}, publisher = {Bundeszentrale f{\"u}r politische Bildung}, address = {Bonn}, isbn = {978-3-7425-0520-0}, pages = {144}, year = {2020}, language = {de} } @phdthesis{Schimpf2020, author = {Schimpf, Stefan}, title = {Herkunft und Ablagerungsmilieu quart{\"a}rer Sedimente im Einzugsgebiet des Heihe, NW China}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {xi, 186}, year = {2020}, abstract = {Der zentralasiatische Naturraum, wie er sich uns heute pr{\"a}sentiert, ist das Ergebnis eines Zusammenwirkens vieler verschiedener Faktoren {\"u}ber Jahrmillionen hinweg. Im aktuellen Kontext des Klimawandels zeigt sich jedoch, wie stark sich Stofffl{\"u}sse auch kurzfristig {\"a}ndern und dabei das Gesicht der Landschaft verwandeln k{\"o}nnen. Die Gobi-W{\"u}ste in der Inneren Mongolei (China), als Teil der gleichnamigen Trockenregionen Nordwestchinas, ist aufgrund der Ausgestaltung ihrer landschaftspr{\"a}genden Elemente sowie ihrer Landschaftsdynamik, im Zusammenhang mit der Lage zum Tibet-Plateau, in den Fokus der klimageschichtlichen Grundlagenforschung ger{\"u}ckt. Als großes Langzeitarchiv unterschiedlichster fluvialer, lakustriner und {\"a}olischer Sedimente stellt sie eine bedeutende Lokalit{\"a}t zur Rekonstruktion von lokalen und regionalen Stofffl{\"u}ssen dar.. Andererseits ist die Gobi-W{\"u}ste zugleich auch eine bedeutende Quelle f{\"u}r den {\"u}berregionalen Staubtransport, da sie aufgrund der klimatischen Bedingungen insbesondere der Erosion durch Ausblasung preisgegeben wird. Vor diesem Hintergrund erfolgten zwischen 2011 und 2014, im Rahmen des BMBF-Verbundprogramms WTZ Zentralasien - Monsundynamik \& Geo{\"o}kosysteme (F{\"o}rderkennzeichen 03G0814), mehrere deutsch-chinesische Expeditionen in das Ejina-Becken (Innere Mongolei) und das Qilian Shan-Vorland. Im Zuge dieser Expeditionen wurden f{\"u}r eine Bestimmung potenzieller Sedimentquellen erstmals zahlreiche Oberfl{\"a}chenproben aus dem gesamten Einzugsgebiet des Heihe (schwarzer Fluss) gesammelt. Zudem wurden mit zwei Bohrungen im inneren des Ejina-Beckens, erg{\"a}nzende Sedimentbohrkerne zum bestehenden Bohrkern D100 (siehe W{\"u}nnemann (2005)) abgeteuft, um weit reichende, erg{\"a}nzende Informationen zur Landschaftsgeschichte und zum {\"u}berregionalen Sedimenttransfer zu erhalten. Gegenstand und Ziel der vorliegenden Doktorarbeit ist die sedimentologisch-mineralogische Charakterisierung des Untersuchungsgebietes in Bezug auf potenzielle Sedimentquellen und Stofffl{\"u}sse des Ejina-Beckens sowie die Rekonstruktion der Ablagerungsgeschichte eines dort erbohrten, 19m langen Sedimentbohrkerns (GN100). Schwerpunkt ist hierbei die Kl{\"a}rung der Sedimentherkunft innerhalb des Bohrkerns sowie die Ausweisung von Herkunftssignalen und m{\"o}glichen Sedimentquellen bzw. Sedimenttransportpfaden. Die methodische Herangehensweise basiert auf einem Multi-Proxy-Ansatz zur Charakterisierung der klastischen Sedimentfazies anhand von Gel{\"a}ndebeobachtungen, lithologisch-granulometrischen und mineralogisch-geochemischen Analysen sowie statistischen Verfahren. F{\"u}r die mineralogischen Untersuchungen der Sedimente wurde eine neue, rasterelektronenmikroskopische Methode zur automatisierten Partikelanalyse genutzt und den traditionellen Methoden gegen{\"u}bergestellt. Die synoptische Betrachtung der granulometrischen, geochemischen und mineralogischen Befunde der Oberfl{\"a}chensedimente ergibt f{\"u}r das Untersuchungsgebiet ein logisches Kaskadenmodell mit immer wiederkehrenden Prozessbereichen und {\"a}hnlichen Prozesssignalen. Die umfangreichen granulometrischen Analysen deuten dabei auf abnehmende Korngr{\"o}ßen mit zunehmender Entfernung vom Qilian Shan hin und erm{\"o}glichen die Identifizierung von vier texturellen Signalen: den fluvialen Sanden, den D{\"u}nensanden, den Stillwassersedimenten und St{\"a}uben. Diese Ergebnisse k{\"o}nnen als Interpretationsgrundlage f{\"u}r die Korngr{\"o}ßenanalysen des Bohrkerns genutzt werden. Somit ist es m{\"o}glich, die Ablagerungsgeschichte der Bohrkernsedimente zu rekonstruieren und in Verbindung mit eigenen und literaturbasierten Datierungen in einen Gesamtkontext einzuh{\"a}ngen. F{\"u}r das Untersuchungsgebiet werden somit vier Ablagerungsphasen ausgewiesen, die bis in die Zeit des letzten glazialen Maximums (LGM) zur{\"u}ckreichen. W{\"a}hrend dieser Ablagerungsphasen kam es im Zuge unterschiedlicher Aktivit{\"a}ts- und Stabilit{\"a}tsphasen zu einer kontinuierlichen Progradation und {\"U}berpr{\"a}gung des Schwemmf{\"a}chers. Eine besonders aktive Phase kann zwischen 8 ka und 4 ka BP festgestellt werden, w{\"a}hrend der es aufgrund zunehmender fluvialer Aktivit{\"a}ten zu einer deutlich verst{\"a}rkten Schwemmf{\"a}cherdynamik gekommen zu sein scheint. In den Abschnitten davor und danach waren es vor allem {\"a}olische Prozesse, die zu einer {\"U}berpr{\"a}gung des Schwemmf{\"a}chers gef{\"u}hrt haben. Hinsichtlich der mineralogischen Herkunftssignale gibt es eine große Variabilit{\"a}t. Dies spiegelt die enorme Heterogenit{\"a}t der Geologie des Untersuchungsgebietes wider, wodurch die r{\"a}umlichen Signale nicht sehr stark ausgepr{\"a}gt sind. Dennoch, k{\"o}nnen f{\"u}r das Einzugsgebiet drei gr{\"o}ßere Bereiche deklariert werden, die als Herkunftsgebiet in Frage kommen. Das {\"o}stliche Qilian Shan Vorland zeichnet sich dabei durch deutlich h{\"o}here Chloritgehalte als prim{\"a}re Quelle f{\"u}r die Sedimente im Ejina-Becken aus. Sie unterscheiden sich insbesondere durch stark divergierende Chloritgehalte in der Tonmineral- und Gesamtmineralfraktion, was das {\"o}stliche Qilian Shan Vorland als prim{\"a}re Quelle f{\"u}r die Sedimente im Ejina-Becken auszeichnet. Dies steht in Zusammenhang mit den Gr{\"u}nschiefern, Ophioliten und Serpentiniten in diesem Bereich. Geochemisch deutet vor allem das Cr/Rb-Verh{\"a}ltnis eine große Variabilit{\"a}t innerhalb des Einzugsgebietes an. Auch hier ist es das {\"o}stliche Vorland, welches aufgrund seines hohen Anteils an mafischen Gesteinen reich an Chromiten und Spinellen ist und sich somit vom restlichen Untersuchungsgebiet abhebt. Die zeitliche aber auch die generelle Variabilit{\"a}t der Sedimentherkunft l{\"a}sst sich in den Bohrkernsedimenten nicht so deutlich nachzeichnen. Die mineralogisch-sedimentologischen Eigenschaften der erbohrten klastischen Sedimente zeugen zwar von zwischenzeitlichen {\"A}nderungen bei der Sedimentherkunft, diese sind jedoch nicht so deutlich ausgepr{\"a}gt, wie es die Quellsignale in den Oberfl{\"a}chensedimenten vermuten lassen. Ein Grund daf{\"u}r scheint die starke Vermischung unterschiedlichster Sedimente w{\"a}hrend des Transportes zu sein. Die Kombination der Korngr{\"o}ßenergebnisse mit den Befunden der Gesamt- und Schwermineralogie deuten darauf hin, dass es zwischenzeitlich eine Phase mit {\"u}berwiegend {\"a}olischen Prozessen gegeben hat, die mit einem Sedimenteintrag aus dem westlichen Bei Shan in Verbindung stehen. Neben der Zunahme ultrastabiler Schwerminerale wie Zirkon und Granat und der Abnahme opaker Schwerminerale, weisen vor allem die heutigen Verh{\"a}ltnisse darauf hin. Der Vergleich der traditionellen Schwermineralanalyse mit der Computer-Controlled-Scanning-Electron-Microscopy (kurz: CCSEM), die eine automatisierte Partikelauswertung der Proben erm{\"o}glicht, zeigt den deutlichen Vorteil der modernen Analysemethode. Neben einem zeitlichen Vorteil, den man durch die automatisierte Abarbeitung der vorbereiteten Proben erlangen kann, steht vor allem die deutlich gr{\"o}ßere statistische Signifikanz des Ergebnisses im Vordergrund. Zudem k{\"o}nnen mit dieser Methode auch chemische Variet{\"a}ten einiger Schwerminerale bestimmt werden, die eine noch feinere Klassifizierung und sicherere Aussagen zu einer m{\"o}glichen Sedimentherkunft erm{\"o}glichen. Damit ergeben sich außerdem verbesserte Aussagen zu Zusammensetzungen und Entstehungsprozessen der abgelagerten Sedimente. Die Studie verdeutlicht, dass die Sedimentherkunft innerhalb des Untersuchungsgebietes sowie die ablaufenden Prozesse zum Teil stark von lokalen Gegebenheiten abh{\"a}ngen. Die Heterogenit{\"a}t der Geologie und die Gr{\"o}ße des Einzugsgebietes sowie die daraus resultierende Komplexit{\"a}t der Sedimentgenese, machen exakte Zuordnungen zu klar definierten Sedimentquellen sehr schwer. Dennoch zeigen die Ergebnisse, dass die Sedimentzufuhr in das Ejina-Becken in erster Linie durch fluviale klastische Sedimente des Heihe aus dem Qilian Shan erfolgt sein muss. Die Untersuchungsergebnisse zeigen jedoch ebenso die Notwendigkeit einer erg{\"a}nzenden Bearbeitung angrenzender Untersuchungsgebiete, wie beispielsweise den Gobi-Altai im Norden oder den Beishan im Westen, sowie die Verdichtung der Oberfl{\"a}chenbeprobung zur feineren Aufl{\"o}sung von lokalen Sedimentquellen.}, language = {de} }