TY  - JOUR
A1  - Vorogushyn, Sergiy
A1  - Apel, Heiko
A1  - Kemter, Matthias
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Analyse der Hochwassergefährdung im Ahrtal unter Berücksichtigung historischer Hochwasser
T1  - Analysis of flood hazard in the Ahr Valley considering historical floods
JF  - Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
N2  - 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. <br /> 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. <br /> 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.
N2  - Die Hochwasserkatastrophe im Juli 2021 in Westdeutschland erfordert eine kritische Diskussion über die Abschätzung der Hochwassergefährdung, Aktualisierung von Hochwassergefahrenkarten und Kommunikation von extremen Hochwasserszenarien. In der vorliegenden Arbeit wurde die Extremwertstatistik für die jährlichen maximalen Spitzenabflüsse am Pegel Altenahr im Ahrtal mit und ohne Berücksichtigung historischer Hochwasser berechnet und verglichen. Die Schätzung der Wiederkehrperiode für das aktuelle Hochwasser mittels Generalisierter Extremwertverteilung (GEV) unter Berücksichtigung historischer Hochwasser schwankt zwischen etwa 2.600 und über 58.700 Jahren (90%-Konfidenzintervall) mit einem Median bei etwa 8.600 Jahren, wogegen die Schätzung, die nur auf der systematisch gemessenen Abflusszeitreihe von 74 Jahren basiert, theoretisch eine Wiederkehrperiode von über 100 Millionen Jahren ergeben würde. Die Berücksichtigung der historischen Hochwasser führt zu einer dramatischen Änderung der Hochwasserquan-
tile, die für eine Gefahrenkartierung zugrunde gelegt werden. Die Anpassung der GEV an die Zeitreihe mit historischen Hochwassern zeigt dennoch, dass das GEV-Modell möglicherweise die Grundgesamtheit der Hochwasser im Ahrtal nicht adäquat abbilden kann. Es könnte sich im vorliegenden Fall um eine gemischte Stichprobe handeln, in der die extremen Hochwasser im Vergleich zu kleineren Ereignissen durch besondere Prozesse hervorgerufen werden. Somit könnten die Wahrscheinlichkeiten von extremen Hochwassern deutlich größer sein, als aus dem GEV-Modell hervorgeht. Hier sollte in Zukunft die Anwendung einer prozessbasierten Mischverteilung
untersucht werden. Der Vergleich von amtlichen Gefahrenkarten zu Extremhochwassern (HQextrem) im Ahrtal mit den Überflutungsflächen vom Juli 2021
zeigt eine deutliche Diskrepanz in den betroffenen Gebieten und die Notwendigkeit, die Grundlagen zur Erstellung der Extremszenarien zu überdenken. Die hydrodynamisch-numerischen Simulationen von 1.000-jährlichen Hochwassern (HQ1000) unter Berücksichtigung historischer Ereignisse und des größten historischen Hochwassers 1804 können die Gefährdung des Juli-Hochwassers 2021 deutlich besser widerspiegeln, wenngleich auch diese beiden Szenarien die Überflutungsflächen unterschätzen. Besondere Effekte wie die Verklausung von Brücken und die geomorphologischen Änderungen im Flussschlauch führten zu noch größeren Überflutungs- flächen im Juli 2021, als die Simulationsergebnisse zeigten. Basierend auf dieser Analyse wird eine einheitliche Festlegung von HQextrem bei Hochwassergefahrenkartierungen in Deutschland vorgeschlagen, die sich an höheren Hochwasserquantilen im Bereich von HQ1000 orientiert. Zusätzlich sollen simulationsbasierte Rekonstruktionen von den größten verlässlich dokumentierten historischen Hochwassern und/oder synthetische Worst-Case-Szenarien in den Hochwassergefahrenkarten gesondert dargestellt werden. Damit wird ein wichtiger Beitrag geleistet, um die potenziell betroffene Bevölkerung und das Katastrophenmanagement vor Überraschungen durch sehr seltene und extreme Hochwasser in Zukunft besser zu schützen.
KW  - Extreme value statistics
KW  - historical floods
KW  - flood hazard mapping;
KW  - inundation simulation
KW  - Ahr River
KW  - Extremwertstatistik
KW  - historische Hochwasser
KW  - Gefahrenkarten
KW  - Überflutungssimulation
KW  - Ahr
Y1  - 2022
U6  - https://doi.org/10.5675/HyWa_2022.5_2
SN  - 1439-1783
VL  - 66
IS  - 5
SP  - 244
EP  - 254
PB  - Bundesanst. für Gewässerkunde
CY  - Koblenz
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Brendel, Nina
A1  - Matzner, Nils
A1  - Menzel, Max-Peter
T1  - Geographisches Gezwitscher – Analyse von Twitter-Daten als Methode im GW-Unterricht
T2  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe
N2  - Soziale Medien sind ein wesentlicher Bestandteil des Alltags von Schüler*innen und gleichzeitig zunehmend wichtig in Wirtschaft, Politik und Wissenschaft. Am Beispiel von Twitter zeigt dieser Beitrag, dass soziale Medien im Unterricht auch für die Beantwortung geographischer Fragestellungen verwendet werden können. Hierfür eignen sich Twitter-Daten aufgrund ihrer Georeferenzierung und weiterer interessanter Inhalte besonders. Der Beitrag gibt einen Überblick über die Verwendung von Twitter für sozialwissenschaftliche und humangeographische Fragestellungen und reflektiert die Nutzung von Twitter im Unterricht. Für die Unterrichtspraxis werden Beispiele zu den Themen Braunkohle, Flutereignisse und Raumwahrnehmungen sowie Anleitungen zur Auswertung, Anwendung und Reflexion von Twitter-Analysen vorgestellt.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 1247 
KW  - Twitter
KW  - Soziale Medien
KW  - Forschungsmethodik
KW  - Unterrichtsmethoden
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-550614
SN  - 1866-8372
SP  - 72
EP  - 85
PB  - Universitätsverlag Potsdam
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Brendel, Nina
A1  - Matzner, Nils
A1  - Menzel, Max-Peter
T1  - Geographisches Gezwitscher – Analyse von Twitter-Daten als Methode im GW-Unterricht
JF  - GW-Unterricht
N2  - Soziale Medien sind ein wesentlicher Bestandteil des Alltags von Schüler*innen und gleichzeitig zunehmend wichtig in Wirtschaft, Politik und Wissenschaft. Am Beispiel von Twitter zeigt dieser Beitrag, dass soziale Medien im Unterricht auch für die Beantwortung geographischer Fragestellungen verwendet werden können. Hierfür eignen sich Twitter-Daten aufgrund ihrer Georeferenzierung und weiterer interessanter Inhalte besonders. Der Beitrag gibt einen Überblick über die Verwendung von Twitter für sozialwissenschaftliche und humangeographische Fragestellungen und reflektiert die Nutzung von Twitter im Unterricht. Für die Unterrichtspraxis werden Beispiele zu den Themen Braunkohle, Flutereignisse und Raumwahrnehmungen sowie Anleitungen zur Auswertung, Anwendung und Reflexion von Twitter-Analysen vorgestellt.
KW  - Twitter
KW  - Soziale Medien
KW  - Forschungsmethodik
KW  - Unterrichtsmethoden
Y1  - 2021
U6  - https://doi.org/10.1553/gw-unterricht164s72
SN  - 2414-4169
SP  - 72
EP  - 85
PB  - Verlag der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
CY  - Wien
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Steding, Svenja
A1  - Schneider, Wilfried
T1  - Prognose des Schadstoffaustrags aus mehrphasigen DNAPL-Pools mittels semi-analytischem Berechnungsmodell
JF  - Grundwasser : Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie in der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften (FH-DGG)
N2  - 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.
N2  - Mehrphasige DNAPL-Pools zählen zu den häufigsten Ursachen für Grundwasserkontaminationen und sind bekannt für ihre Langlebigkeit. Obwohl Untersuchungen bereits gezeigt haben, dass die Phasen sich in ihrer Wasserlöslichkeit gegenseitig beeinflussen, werden diese Interaktionen von bisherigen Modellen vernachlässigt. Aus diesem Grund wurde ein semi-analytisches Berechnungsmodell entwickelt, welches die Poolzusammensetzung als zeitlich variabel behandelt. Basierend auf dem Raoult’schen Gesetz werden für jede Komponente Molanteil, effektive Wasserlöslichkeit und schließlich der Schadstoffaustrag infolge Advektion, Dispersion und Diffusion bestimmt. Die Ergebnisse unterscheiden sich deutlich von Studien an einphasigen Pools. So wird gezeigt, dass Schadstofffrachten über die Zeit sowohl zu- als auch abnehmen können und dass ohne Berücksichtigung des Raoult’schen Gesetzes sowohl die Langlebigkeit von DNAPL-Pools als auch die Dauer bis zur Unterschreitung von Grenzwerten teils deutlich unterschätzt wird. Eine Sensitivitätsanalyse zeigt zudem, dass schwer lösliche Nebenbestandteile nicht vernachlässigt werden dürfen, leicht lösliche hingegen schon.
T2  - Prediction of mass discharge from multicomponent DNAPL pools using a semi-analytical model
KW  - Contamination
KW  - Source longevity
KW  - Raoult's law
KW  - Matrix diffusion
KW  - Minor
KW  - components
Y1  - 2021
U6  - https://doi.org/10.1007/s00767-021-00490-2
SN  - 1430-483X
SN  - 1432-1165
VL  - 26
IS  - 3
SP  - 241
EP  - 253
PB  - Springer
CY  - Berlin ; Heidelberg
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Schreiber, Lisa
A1  - Munz, Matthias
A1  - Salzmann, Thomas
A1  - Oswald, Sascha
T1  - Coupled simulation of groundwater and drainage dynamics in a coastal fen
T1  - Modellierung der Strömungsdynamik in einem revitalisierten Küstenmoorgebiet an der Ostsee
JF  - Grundwasser : Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie in der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften (FH-DGG)
N2  - 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.
N2  - Küstennahe Niedermoore wurden durch den Menschen verändert, bspw. durch das Anlegen von Entwässerungsgräben, dem Bau von Küstenschutzdeichen oder aktuell einer Renaturierung. Außerdem ist es wichtig die komplexe Interaktion mit der See zu verstehen, um Aussagen über die zukünftige Entwicklung treffen zu können. In der vorliegenden Studie wurde die ober- und unterirdische Strömung in einem Feuchtgebiet an der mecklenburgischen Ostseeküste nahe Warnemünde
(Deutschland) untersucht, um dessen wechselseitigen Austausch mit der Ostsee zu quantifizieren und zu analysieren, wie sich ein Sturmhochwasserereignis auf den Salzeintrag ins Gebiet auswirkt. Hierfür wurde ein dreidimensionales
instationäres Grundwassermodell erstellt, mit einem eindimensionalen Modell des Grabensystems gekoppelt und mit Messungen im Gebiet kalibriert und verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass neben der oberirdischen Entwässerung auch der
Grundwasserabstrom in Richtung Ostsee eine wesentliche Komponente der Wasserbilanz darstellt. Das Verhalten entlang der Küste wird deutlich durch die Dynamik der Ostseewasserstände geprägt, wobei ein Grundwasserabstrom mit einem
Zustrom von Ostseewasser bei hohen Küstenwasserständen innerhalb täglicher bis wöchentlicher Zeitskalen wechselt.
KW  - numerical modeling
KW  - Baltic Sea coast
KW  - groundwater-surface water
KW  - interaction
KW  - storm flood
KW  - salinization
KW  - Numerische Modellierung
KW  - Ostseeküste
KW  - Grundwasser-Oberflächenwasser-Interaktion
KW  - Sturmhochwasser
KW  - Versalzung
Y1  - 2021
U6  - https://doi.org/10.1007/s00767-021-00486-y
SN  - 1430-483X
SN  - 1432-1165
VL  - 26
IS  - 3
SP  - 289
EP  - 304
PB  - Springer
CY  - Heidelberg
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Rahmstorf, Stefan
A1  - Schellnhuber, Hans Joachim
T1  - Der Klimawandel
T3  - Schriftenreihe / Bundeszentrale für politische Bildung ; Band 10520
Y1  - 2020
SN  - 978-3-7425-0520-0
PB  - Bundeszentrale für politische Bildung
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schimpf, Stefan
T1  - Herkunft und Ablagerungsmilieu quartärer Sedimente im Einzugsgebiet des Heihe, NW China
N2  - Der zentralasiatische Naturraum, wie er sich uns heute präsentiert, ist das Ergebnis eines Zusammenwirkens vieler verschiedener Faktoren über Jahrmillionen hinweg. Im aktuellen Kontext des Klimawandels zeigt sich jedoch, wie stark sich Stoffflüsse auch kurzfristig ändern und dabei das Gesicht der Landschaft verwandeln können. Die Gobi-Wüste in der Inneren Mongolei (China), als Teil der gleichnamigen Trockenregionen Nordwestchinas, ist aufgrund der Ausgestaltung ihrer landschaftsprägenden Elemente sowie ihrer Landschaftsdynamik, im Zusammenhang mit der Lage zum Tibet-Plateau, in den Fokus der klimageschichtlichen Grundlagenforschung gerückt. Als großes Langzeitarchiv unterschiedlichster fluvialer, lakustriner und äolischer Sedimente stellt sie eine bedeutende Lokalität zur Rekonstruktion von lokalen und regionalen Stoffflüssen dar.. Andererseits ist die Gobi-Wüste zugleich auch eine bedeutende Quelle für den überregionalen 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 & Geoökosysteme (Förderkennzeichen 03G0814), mehrere deutsch-chinesische Expeditionen in das Ejina-Becken (Innere Mongolei) und das Qilian Shan-Vorland. Im Zuge dieser Expeditionen wurden für eine Bestimmung potenzieller Sedimentquellen erstmals zahlreiche Oberflächenproben aus dem gesamten Einzugsgebiet des Heihe (schwarzer Fluss) gesammelt. Zudem wurden mit zwei Bohrungen im inneren des Ejina-Beckens, ergänzende Sedimentbohrkerne zum bestehenden Bohrkern D100 (siehe Wünnemann (2005)) abgeteuft, um weit reichende, ergänzende Informationen zur Landschaftsgeschichte und zum überregionalen Sedimenttransfer zu erhalten. Gegenstand und Ziel der vorliegenden Doktorarbeit ist die sedimentologisch-mineralogische Charakterisierung des Untersuchungsgebietes in Bezug auf potenzielle Sedimentquellen und Stoffflüsse des Ejina-Beckens sowie die Rekonstruktion der Ablagerungsgeschichte eines dort erbohrten, 19m langen Sedimentbohrkerns (GN100). Schwerpunkt ist hierbei die Klärung der Sedimentherkunft innerhalb des Bohrkerns sowie die Ausweisung von Herkunftssignalen und möglichen Sedimentquellen bzw. Sedimenttransportpfaden. Die methodische Herangehensweise basiert auf einem Multi-Proxy-Ansatz zur Charakterisierung der klastischen Sedimentfazies anhand von Geländebeobachtungen, lithologisch-granulometrischen und mineralogisch-geochemischen Analysen sowie statistischen Verfahren. Für die mineralogischen Untersuchungen der Sedimente wurde eine neue, rasterelektronenmikroskopische Methode zur automatisierten Partikelanalyse genutzt und den traditionellen Methoden gegenübergestellt. Die synoptische Betrachtung der granulometrischen, geochemischen und mineralogischen Befunde der Oberflächensedimente ergibt für das Untersuchungsgebiet ein logisches Kaskadenmodell mit immer wiederkehrenden Prozessbereichen und ähnlichen Prozesssignalen. Die umfangreichen granulometrischen Analysen deuten dabei auf abnehmende Korngrößen mit zunehmender Entfernung vom Qilian Shan hin und ermöglichen die Identifizierung von vier texturellen Signalen: den fluvialen Sanden, den Dünensanden, den Stillwassersedimenten und Stäuben. Diese Ergebnisse können als Interpretationsgrundlage für die Korngrößenanalysen des Bohrkerns genutzt werden. Somit ist es möglich, die Ablagerungsgeschichte der Bohrkernsedimente zu rekonstruieren und in Verbindung mit eigenen und literaturbasierten Datierungen in einen Gesamtkontext einzuhängen. Für das Untersuchungsgebiet werden somit vier Ablagerungsphasen ausgewiesen, die bis in die Zeit des letzten glazialen Maximums (LGM) zurückreichen. Während dieser Ablagerungsphasen kam es im Zuge unterschiedlicher Aktivitäts- und Stabilitätsphasen zu einer kontinuierlichen Progradation und Überprägung des Schwemmfächers. Eine besonders aktive Phase kann zwischen 8 ka und 4 ka BP festgestellt werden, während der es aufgrund zunehmender fluvialer Aktivitäten zu einer deutlich verstärkten Schwemmfächerdynamik gekommen zu sein scheint. In den Abschnitten davor und danach waren es vor allem äolische Prozesse, die zu einer Überprägung des Schwemmfächers geführt haben. Hinsichtlich der mineralogischen Herkunftssignale gibt es eine große Variabilität. Dies spiegelt die enorme Heterogenität der Geologie des Untersuchungsgebietes wider, wodurch die räumlichen Signale nicht sehr stark ausgeprägt sind. Dennoch, können für das Einzugsgebiet drei größere Bereiche deklariert werden, die als Herkunftsgebiet in Frage kommen. Das östliche Qilian Shan Vorland zeichnet sich dabei durch deutlich höhere Chloritgehalte als primäre Quelle für die Sedimente im Ejina-Becken aus. Sie unterscheiden sich insbesondere durch stark divergierende Chloritgehalte in der Tonmineral- und Gesamtmineralfraktion, was das östliche Qilian Shan Vorland als primäre Quelle für die Sedimente im Ejina-Becken auszeichnet. Dies steht in Zusammenhang mit den Grünschiefern, Ophioliten und Serpentiniten in diesem Bereich. Geochemisch deutet vor allem das Cr/Rb-Verhältnis eine große Variabilität innerhalb des Einzugsgebietes an. Auch hier ist es das östliche 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 Variabilität der Sedimentherkunft lässt sich in den Bohrkernsedimenten nicht so deutlich nachzeichnen. Die mineralogisch-sedimentologischen Eigenschaften der erbohrten klastischen Sedimente zeugen zwar von zwischenzeitlichen Änderungen bei der Sedimentherkunft, diese sind jedoch nicht so deutlich ausgeprägt, wie es die Quellsignale in den Oberflächensedimenten vermuten lassen. Ein Grund dafür scheint die starke Vermischung unterschiedlichster Sedimente während des Transportes zu sein. Die Kombination der Korngrößenergebnisse mit den Befunden der Gesamt- und Schwermineralogie deuten darauf hin, dass es zwischenzeitlich eine Phase mit überwiegend äolischen 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 Verhältnisse darauf hin. Der Vergleich der traditionellen Schwermineralanalyse mit der Computer-Controlled-Scanning-Electron-Microscopy (kurz: CCSEM), die eine automatisierte Partikelauswertung der Proben ermöglicht, 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 größere statistische Signifikanz des Ergebnisses im Vordergrund. Zudem können mit dieser Methode auch chemische Varietäten einiger Schwerminerale bestimmt werden, die eine noch feinere Klassifizierung und sicherere Aussagen zu einer möglichen Sedimentherkunft ermöglichen. 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 abhängen. Die Heterogenität der Geologie und die Größe des Einzugsgebietes sowie die daraus resultierende Komplexität 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 ergänzenden Bearbeitung angrenzender Untersuchungsgebiete, wie beispielsweise den Gobi-Altai im Norden oder den Beishan im Westen, sowie die Verdichtung der Oberflächenbeprobung zur feineren Auflösung von lokalen Sedimentquellen.
N2  - The Central Asian natural space, as it presents itself today, is the result of a combination of many different factors over millions of years. However, in the current context of climate change it becoming obvious how strongly material fluxes can change in the short-term and thereby transform the face of the landscape. As a large long-term archive of different fluvial, lacustrine and aeolian sediments, the Gobi Desert in Inner Mongolia (China) represents a significant locality for the reconstruction of local and regional material flows as well as an important source for supra-regional dust transport due to erosion by aeolian processes. This, in connection with its location to the Tibetan Plateau, has moved the Gobi Desert into the focus of climate-historical basic research. Against this background, several German-Chinese expeditions to Ejina Basin (Inner Mongolia) and the Qilian Shan foreland were accomplished between 2011 and 2014. They were part of the BMBF joint program WTZ Central Asia - Monsoon Dynamics & Geo-Ecosystems (Grant No. 03G0814). In the course of these expeditions numerous surface samples from the entire catchment area of the Heihe (Black River) were collected for the determination of potential sediment sources. Additionally, two drillings in the interior of the Ejina Basin were conducted as a continuation of the existing drill-core D100 (see Wünnemann (2005)) and for gathering complementary information on landscape history and supra-regional sediment transfer. The goals of this doctoral thesis are a sedimentological-mineralogical characterization of the study area with regard to potential sediment sources and material fluxes of the Ejina Basin as well as the reconstruction of the sedimentation history of a 19 m sediment drill-core (GN100) drilled in the northern part of the basin. The main focus is on the clarification of the sediment provenance within the drill core as well as the designation of provenance signals and possible sediment sources or sediment transport paths. The methodological approach is based on a multi-proxy approach to characterize the clastic sedimentary facies using field observations, lithological-granulometric and mineralogical-geochemical analyses as well as statistical methods. For the mineralogical investigations of the sediments, a new scanning electron microscopic method for automated particle analysis was used and compared with traditional methods. The synoptic analysis of the granulometric, geochemical and mineralogical findings of the surface sediments result in a logical cascade model with recurring process areas and similar process signals. The results of the extensive granulometric analyses indicate decreasing grain sizes as the distance from the Qilian Shan increases and allow the identification of four textural signals: fluvial sands, dune sands, still water sediments and dusts. They can be used as the basis of interpretation for the grain size analyses of the drill core. This makes it possible to reconstruct the depositional history of the core sediments and to put them in an overall context in conjunction with own and literature-based datings. For the study area four depositional phases can be identified which date back until the time of the Last Glacial Maximum (LGM). During these depositional phases, various phases of activity and stability led to a continuous progradation and overprinting of the alluvial fan. A particularly active phase can be observed between 8 ka and 4 ka BP. During this period there seems to have been a significant increase in alluvial fan dynamics due to increasing fluvial activity. In the periods before and after mainly aeolian processes have led to an overprinting of the alluvial fan. Regarding the mineralogical provenance signals there is a great variability. This reflects the enormous geological heterogeneity of the study area, by which the spatial signals are not very pronounced. Nonetheless, within the catchment three larger areas can be declared which can be considered as possible sediment sources. These are the eastern and western foreland of the Qilian Shan mountains as wells as the Bei Shan in the west of the Ejina basin. They differ, in particular, from strongly diverging chlorite contents in the clay mineral and total mineral fraction. The eastern Qilian Shan foreland is characterized by significantly higher chlorite contents as the primary source for the sediments in the Ejina Basin. This is related to the greenschists, ophiolites and serpentinites in this area. Geochemically, the Cr/Rb-ratio in particular indicates a large variability within the catchment area. In this case its again the eastern Qilian Shan foreland which stands out from the rest of the study area with high values due to its high proportion of mafic rocks which are rich in chromites and spinels. Within the drill core sediments of GN100 the temporal but also the general variability of the sediment provenance according to the surface sediment results cannot be clearly traced. The mineralogical-sedimentological characteristics of the drilled clastic sediments exhibit meantime changes in sediment provenance. However, they are not as pronounced as the source signals within the surface sediments suggest. One reason seems to be the strong mixing of different sediments during transport. The combination of the particle size results with the results of the total and heavy mineralogy indicate that there must have been a phase in the meantime with predominantly aeolian processes.. These processes were connected with a sediment input from the Bei Shan mountains in the west. In addition to the increase in ultrastable heavy minerals such as zirconium and garnet and the decline of opaque heavy minerals, mainly present conditions point to this. The comparison of the traditional heavy mineral analysis (polarized light microscopy) with computer-controlled scanning electron microscopy (short: CCSEM) shows the clear advantage of the modern analysis method. Above all is the significant greater statistical significance of the counting results. In addition, this method can also be used to determine chemical varieties of some heavy minerals, which allows an even finer classification and more reliable conclusions about a possible sediment provenance. Furthermore, better statements can be made about the composition and the development process of the deposited sediments. This thesis shows that the sediment provenance within the study area as well as the ongoing processes partly depend strongly on local conditions. Therefore, the heterogeneity of the geology and the size of the catchment as well as the resulting complexity of the sediment genesis makes it very difficult to make exact assignments to clearly defined sediment sources. Nevertheless, the results indicate a primary input of fluvial clastic sediments of the Heihe coming from the Qilian Shan mountains. However, the findings also indicate the need to complement the study with adjacent study areas such as the Gobi Altai in the north or the Beishan in the west as well as a densification of the surface sampling for a better resolution of possible local sediment sources.
KW  - Heihe
KW  - Ejina Becken
KW  - Gaxun Nur
KW  - Schwerminerale
KW  - China
KW  - CCSEM
KW  - Herkunftsanalyse
KW  - Tonminerale
KW  - Heihe
KW  - Ejina Basin
KW  - Gaxun Nur
KW  - Heavy Minerals
KW  - China
KW  - CCSEM
KW  - Provenance Analysis
KW  - Clay Minerals
Y1  - 2020
ER  - 
TY  - THES
A1  - Caesar, Levke
T1  - The evolution of the Atlantic Meridional Overturning Circulation and its implications for surface warming
N2  - The Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) is likely the most well-known system of ocean currents on Earth, redistributing heat, nutrients and carbon over a large part of the Earth’s surface and affecting global climate as a result. Due to enhanced freshwater fluxes into the subpolar North Atlantic as a response to global warming, the AMOC is expected, and may have already started, to weaken and these changes will likely have global impacts. It is therefore of considerable relevance to improve our understanding of past and future AMOC changes. My thesis tries to answer some of the open questions in this field by giving strong evidence that the AMOC has already weakened over the last century, by narrowing future projections of this slowdown and
by studying the impacts on global surface warming.

While there have been various studies trying to reconstruct the strength of the overturning circulation in the past, often based on model simulations in combination with observations (Jackson et al., 2016, Kanzow et al., 2010) or proxies (Frajka-Williams, 2015, Latif et al., 2006), the results so far, due to lack of direct measurements, have been inconclusive. In the first paper I build on previous work that links the anomalously low sea surface temperatures (SSTs) in the North Atlantic with the reduced meridional heat transport due to a weaker AMOC. Using the output of a high-resolution global climate model, I derive a characteristic spatial and seasonal SST fingerprint of an AMOC slowdown and an improved SST-based AMOC index. The same fingerprint is seen in
the observational SSTs since the late 19th Century, giving strong evidence that since then the AMOC has slowed down. In addition, the reconstruction of the historical overturning strength with the new AMOC index agrees well with and extends the results of earlier studies as well as the direct measurements from the RAPID project and shows a strong decline of the AMOC by about 15% (3±1 Sv) since the mid-20th Century (Caesar et al., 2018).

The reconstruction of the historical overturning strength with the AMOC index enables us to weight future AMOC projections based on their skill in modeling the historical AMOC as described in the second paper of this thesis (Olson et al., 2018). Using Bayesian model averaging we considerably narrow the projections of the CMIP5 ensemble to a decrease of -4.0 Sv and -6.8 Sv between the years 1960-1999 and 2060-2099 for the RCP4.5 and RCP8.5 emission scenarios, respectively. These values fit to, yet are at the lower end of, previously published estimates.

In the third paper I examine how the AMOC slowdown affects the global mean surface temperature (GMST) with a focus on how it will change the ocean heat uptake (OHC). Accounting for the effect of changes in the radiative forcing on the GMST, I test how AMOC variations correlate with the residual part of surface temperature changes in the past. I find that the correlation is positive which fits the understanding that the deep-water formation that is important in driving the AMOC cools the deep ocean and therefore warms the surface (Caesar et al., 2019). The future weakening of the overturning circulation could therefore delay global surface warming.

Due to nonlinear behavior and scale specific changes it can be difficult to study the dominant processes and modes that drive climate variability. In the fourth paper we develop and test a new technique based on the wavelet multiscale correlation (WMC) similarity measure to study climate variability on different temporal and spatial scales (Agarwal et al., 2018). In a fifth contribution to my thesis this method is applied to the observed sea surface temperatures. The results reconfirm well-known relations between SST anomalies such as the El Niño-Southern Oscillation (ENSO) and the Pacific Decadal Oscillation (PDO) on inter-annual and decadal timescales, respectively. They
furthermore give new insights into the characteristics and origins of long-range teleconnections, for example, that the teleconnection between ENSO and Indian Ocean dipole exist mainly between the northern part of the ENSO tongue and the equatorial Indian Ocean, and provides therefore valuable knowledge about the regions that are necessary to include when modeling regional climate variability at a certain scale (Agarwal et al., 2019).

In summary, my PhD thesis investigates past and future AMOC variability and its effects on global mean surface temperature by utilizing a combination of observational sea surface data and the output of historical and future climate model simulations from both the high-resolution CM2.6 model as well as the CMIP5 ensemble. It further includes the development and validation of a new method to study climate variability, that, applied to the observed sea surface temperatures, gives new insight about teleconnections in the Earth System. My findings provide evidence that the AMOC has already slowed down, will continue to do so in the future, and will impact the global mean temperature. Further impacts of an AMOC slowdown may include increased sea-level rise at the U.S. east coast (Ezer, 2015), heat extremes in Europe (Duchez et al., 2016) and increased storm activity in the North Atlantic region (Jackson et al., 2015), all of which have significant socio-economic implications.
KW  - Climate Change
KW  - Ocean Circulation
KW  - AMOC
Y1  - 2019
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - THES
A1  - Maerz, Sven
T1  - Analyzing pore systems through comprehensive digital image analysis (DIA)
T1  - Analyse von Porensystemen durch umfassende digitale Bildanalyse (DIA)
BT  - quantifying pore type geometry, detecting effective porosity and  reconstructing pore system evolution
BT  - Quantifizierung der Geometrie von Porentypen, Erfassung der effektiven Porosität und Rekonstruktion der Porenraumentwicklung
N2  - Carbonates tend to have complex pore systems which are often composed of distinct assemblages of genetically and geometrically different pore types at various scales (e.g., Melim et al., 2001; Lee et al., 2009; He et al., 2014; Dernaika & Sinclair, 2017; Zhang et al., 2017). Such carbonate-typical multimodal pore systems are the result of both primary depositional processes and multiple stages of postdepositional modifications, causing small-scale heterogeneities in pore system properties and leading to the co-occurrence of both effective and ineffective pore types. These intrinsic variations in pore type effectiveness are the main reason for the often low correlation between porosity and permeability in carbonate pore systems (e.g., Mazzullo 2004; Ehrenberg & Nadeau, 2005; Hollis et al., 2010; He et al., 2014; Rashid et al., 2015; Dernaika & Sinclair, 2017), as it is also true for the marginal lacustrine carbonates studied in this thesis. However, by extracting interconnected and thus effective pore types, and simultaneously excluding isolated and ineffective pores, the understanding and prediction of permeability for given porosity can be highly enhanced (e.g., Melim et al., 2001; Zhang et al., 2017). In this thesis, a step-by-step workflow based on digital image analysis (DIA) is presented and performed on 32 facies-representative samples of marginal lacustrine carbonates from the Middle Miocene Nördlinger Ries crater lake (Southern Germany), resulting in 77 mean values of pore type effectiveness which are based on 23,508 individual pore geometry data. By using pore shape factor γ (sensu Anselmetti et al., 1998) as a parameter to quantitatively describe pore shape complexity and therefore pore interconnectivity, the potential contribution (Kcontr.) of each pore type to total permeability (Ktotal) is calculated, and the most effective pore types are then identified. As a result, primary interpeloidal pores and secondary vugs are the most effective pore types in the studied marginal lacustrine succession, mainly due to their generally big size and complex shape, leading to an excellent interconnection between both pore types and consequently to the establishment of a highly effective pore network. Both pore types together compose the pore system of the peloidal grainstone facies. Therefore, this lithofacies type has been identified as the sedimentary facies with highest porosity-permeability properties in this marginal lacustrine succession. By applying the DIA-based method to 23 additional samples from the studied outcrop which all show extensive partial to complete cementation of preexisting pores, the impact of cementation on pore geometry and therefore on porosity and permeability is quantified. This results in a cementation reduction value for each relevant parameter which can then be used to enhance precision of predicting porosity and permeability within the studied succession. Furthermore, the concept of using pore shape complexity as a proxy parameter for pore system effectiveness is tested by applying an independent method (i.e., fluid flow simulation) to the dataset. DIA is then used once again to evaluate the outcome of fluid flow simulation. The results confirm the previous findings that interpeloidal pores and vugs together build up the most effective pore system in the Ries lake carbonates. Finally, the extraction of the interconnected (i.e., effective) pore network leads to an improved correlation between porosity and permeability within the studied carbonates. The step-by-step workflow described in this thesis provides a quantitative petrographic method to identify and extract effective porosity from the pore system, which is crucial for understanding how carbonate pore systems generate permeability. This thesis also demonstrates that pore shape complexity is the most important geometrical parameter controlling pore interconnection and consequently the formation of effective porosity. It further emphasizes that pore shape factor γ (sensu Anselmetti et al. 1998) is a very robust and scale-independent proxy parameter to quantify pore type effectiveness. Additionally, DIA proves to be an ideal tool to directly link porosity and permeability to their mutual origin: the rock fabric and associated pore structure.
N2  - Der Porenraum eines Karbonatgesteins ist zumeist aus einer spezifischen Vergesellschaftung verschiedenster Porentypen aufgebaut, die eine unterschiedliche Herkunft aufweisen und zusätzlich in ihrer Form und Größe stark variieren können (e.g., Melim et al., 2001; Lee et al., 2009; He et al., 2014; Dernaika & Sinclair, 2017; Zhang et al., 2017). Diese für Karbonate typischen multimodalen Porensysteme entstehen sowohl durch primäre Ablagerungsprozesse, als auch durch mehrmalige Modifikation des Porenraumes nach Ablagerung des Sediments. Dies führt zu einer ungleichen Verteilung der Porenraumeigenschaften auf engstem Raum und das zeitgleiche Auftreten von effektiven und ineffektiven Poren. Diese immanenten Unterschiede in der Effektivität einzelner Porentypen sind der Hauptgrund für die häufig sehr niedrige Korellation zwischen Porosität und Permeabilität in Karbonaten (e.g., Mazzullo 2004; Ehrenberg & Nadeau, 2005; Hollis et al., 2010; He et al., 2014; Rashid et al., 2015; Dernaika & Sinclair, 2017). Durch die Extraktion von miteinander verbundenen und somit effektiven Porentypen jedoch kann das Verständnis und die Vorhersage der Permeabilität für einen gegeben Porositätswert stark verbessert werden (e.g., Melim et al., 2001; Zhang et al., 2017). Dazu wird in dieser Arbeit eine auf der digitalen Bildanalyse (DIA) beruhende Methode vorgestellt, mit der schrittweise die Effektivität von Poren aus den analysierten mittelmiozänen lakustrinen Karbonaten des Nördlinger Ries Kratersees (Süddeutschland) berechnet werden kann. Mithilfe des Porenformfaktors  (sensu Anselmetti et al., 1998), der als Parameter zur Quantifizierung der Interkonnektivität zwischen Poren dient, wird der potentiellen Beitrag an Permeabilität jedes Porentyps zur Gesamtpermeabilität bestimmt. Somit können die effektivsten Porentypen innerhalb der analysierten Karbonate identifiziert werden.  Desweiteren wird die digitale Bildanalyse dazu benutzt, zementierte Porenräume zu extrahieren, um den Einfluss der Zementation auf die Porenraumeigenschaften zu quantifizieren. Durch eine unabhängige Methode (Fluid-Flow-Simulation), deren Ergebnisse wiederum mit der digitalen Bildanalyse ausgewertet werden, können die vorherigen Erkentnisse bestätigt werden: Interpeloidale Poren und Lösungsporen sind die beiden effektivsten Porentypen im Porenraum der Riesseekarbonate. Die Extraktion des miteinander verbundenen (d.h. effektiven) Porennetzwerkes führt schließlich zu einer erheblich verbesserten Korrelation zwischen Porosität und Permeabilität in den analysierten Karbonaten. Die in dieser Arbeit beschriebene Methode bietet ein quantitatives petrographisches Werkzeug, mit dessen Hilfe die effektive Porosität eines Porenraumes extrahiert werden kann. Dies führt zu einem besseren Verständnis darüber, wie Porensysteme von Karbonaten Permeabilität erzeugen. Diese Dissertation zeigt auch, dass die Formkomplexität von Poren einer der wichtigsten Parameter ist, der die Interkonnektivität zwischen einzelnen Poren und somit die Entstehung von effektiver Porosität steuert. Außerdem erweist sich die digitale Bildanalyse als ausgezeichnetes Werkzeug um die Porosität und Permeabilität direkt an ihren gemeinsamen Ursprung zu knüpfen: die Gesteinstextur und die damit assoziierte Porenstruktur.
KW  - digital image analysis
KW  - digitale Bildanalyse
KW  - effective porosity
KW  - effektive Porosität
KW  - carbonate pore types
KW  - Porentypen in Karbonate
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-445880
ER  - 
TY  - THES
A1  - Besendörfer, Christian René
T1  - Innovationen im nachhaltigen Landmanagement
BT  - Sichtweisen, Prozesse und Unterstützungsmöglichkeiten
Y1  - 2018
ER  - 
TY  - THES
A1  - Ramage, Justine Lucille
T1  - Impact of Hillslope Thermokarst on the Nearshore Carbon Budget Along the Yukon Coast, Canada
N2  - In ice-rich permafrost regions, changes in the permafrost thermal regime cause surface disturbances. These changes are amplified by the increase in air temperatures recorded in the Arctic in the past decades. Thermokarst is a process that leads to surface subsidence and formation of characteristic landforms following thawing of ice-rich permafrost or melting of massive ice. Thermokarst is widespread on hillslopes and the number of associated landforms is increasing in the Arctic. Through this process large amounts of material are eroded and transported to the sea or accumulate along hillslopes. While hillslope thermokarst modifies terrestrial and aquatic ecosystems, there is limited understanding of its environmental impact at a regional scale. In this thesis we quantify the environmental impacts of hillslope thermokarst on the valley and nearshore ecosystems along the Yukon Coast, Canada. Using supervised machine learning, we identified geomorphic factors that favour the development of coastal retrogressive thaw slump (RTS), one of the most dynamic hillslope thermokarst landform. Coastal geomorphology and ground ice type and content play a major role in RTS occurrence. Using aerial photographs and satellite imagery, we traced the evolution of RTSs between 1952 and 2011. During this time, the number and areal coverage of RTSs increased by 73%. RTSs eroded and partly released to the nearshore zone organic carbon contained in millions of cubic meters of material. Our results show that 56% of the RTSs identified along the coast in 2011 have eroded 16.6 × 10^6 m3 of material; a large part (45%) was transported alongshore due to coastal processes. Moreover, we show that RTSs are a major contributor to the carbon budget in the nearshore ecosystem: 17% of the coastal RTSs identified in 2011 contributed annually up to 0.6% of the organic carbon released by coastal retreat along the Yukon Coast. To assess the impact of hillslope thermokarst on the terrestrial ecosystem, we measured the spatial distribution of soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (TN) along hillslopes in three Arctic valleys. We highlight the high spatial variability in the distribution of SOC and TN in
the valleys. This distribution is caused by complex soil processes occurring along the hillslopes. Hillslope thermokarst impacts the degradation of organic matter and affects the storage of SOC and TN.
N2  - Veränderungen im thermalen Regime des Permafrosts verursachen Störungen der Erdoberfläche. Diese Veränderungen werden durch die in der Arktis seit Jahrzehnten ansteigenden Temperaturen verstärkt. Thermokarst ist ein Prozess, welcher die Erdoberfläche durch Schmelzen von Grundeis, oder Auftauen von Permafrost absacken lässt, wodurch charakteristische Landformen entstehen. Thermokarst ist vor allem entlang von Hängen weit verbreitet und die Anzahl der damit verbundenen Landformen in der Arktis steigt stetig an. Dieser Prozess mobilisiert große Mengen an Material, welche in Richtung Meer transportiert oder entlang von Hängen akkumuliert werden. Während entlang von Hängen auftretender Thermokarst terrestrische sowie aquatische Ökosysteme stark verändert, ist dessen Einfluss auf regionaler Skala zurzeit noch Gegenstand der Forschung.
In dieser Arbeit quantifizieren wir die Auswirkungen von Thermokarstprozessen entlang von Hängen auf die umliegenden Ökosysteme der küstennahen Täler und Nahküstenbereiche entlang der Yukon Küste in Kanada. Mittels überwachtem maschinellen Lernen haben wir geomorphische Faktoren identifiziert, welche die Entwicklung von retrogressiven Auftaurutschungen (RTS) begünstigen. RTS sind eine Erscheinungsform von Thermokarst entlang von Hängen. Die Küstengeomorphologie, sowie der Grundeistyp und -inhalt sind die wesentlichen bestimmenden Faktoren für das Auftreten von RTS. Wir haben Luftbildaufnahmen und Satellitenbilder genutzt, um die Evolution von RTS im Zeitraum von 1952 bis 2011 zu verfolgen. Während dieser Zeit ist die Anzahl und Ausdehnung von RTS linear angestiegen. Wir zeigen, dass 56% der RTS welche entlang der Küste in 2011 identifiziert wurden, 16.6 × 106 m3 an Material erodiert haben. Hiervon wurden 45% durch Küstenprozesse entlang der Küste transportiert. RTS tragen wesentlich zu dem Kohlenstoff-Budget des Nahküstenbereiches bei: 17% der in 2011 identifizierten RTS, haben 0.6% des organischen Kohlenstoffes transportiert, welcher durch Küstenerosion entlang der Yukon Küste jährlich freigesetzt wird. Um den Einfluss von Thermokarst entlang von Hängen auf das terrestrische Ökosystem zu beurteilen, haben wir die räumliche Verteilung von organischem Bodenkohlenstoff und Stickstoff (SOC, TN) entlang von Hangprofilen in drei arktischen Tälern analysiert.Wir weisen auf eine hohe räumliche Variabilität in der Verteilung von SOC und TN hin, welche auf komplexe Bodenprozesse zurückzuführen ist, welche entlang von Hängen auftreten. Thermokarst entlang von Hängen hat einen großen Einfluss auf die Degradierung von organischem Material und die Speicherung von SOC und TN.
N2  - Le changement climatique est la cause de la dégradation rapide du pergélisol à travers les régions arctiques et subarctiques. Cette dégradation s’exprime par des changements dans la taille, l’abondance et la structure des glissements rétrogressifs dus au dégel (GRD) et autres processus de pente thermokarstiques. Ces processus d’érosion des pentes contribuent au transport de sédiments vers l’Océan Arctique. Bien que l’impact des processus thermokarstiques sur les écosystèmes terrestres et aquatiques soit reconnu, il n’y a toujours pas d’étude qui quantifie leurs impacts sur les écosystèmes côtiers de l’Arctique. Dans cette thèse, nous quantifions les impacts des thermokarstes de pente dans les vallées et le long de la côte du Yukon, Canada. Nous avons utilisé des méthodes statistiques telles que les arbres de classification et les régressions logistiques pour identifier les facteurs qui favorisent le développement des GRD, un des modelés de dégradation du pergélisol le plus actif. La géomorphologie côtière ainsi que la nature et la quantité de glace dans le sol jouent un rôle prépondérant dans le développement des GRD. En utilisant des images satellite et des photos aériennes, nous avons suivi l’évolution des glissements rétrogressifs dus au dégel entre 1952 et 2011. Sur cette période, le nombre et l’étendue des GRD ont augmenté de 73% le long de la côte du Yukon. Les GRD ont érodé et partiellement relâché dans l’océan du carbon organic contenu dans des millions de mètres cubes de sédiments. Nos résultats montrent que 56% des GRD identifiés le long de la côte en 2011 ont érodé 16.6 × 106 m3 de sédiments; 45% a été transporté dans l’océan. De plus, notre étude montre que les GRD ont un rôle majeur sur le budget du carbone dans les milieux côtiers : 17% des GRD identifiés en 2011 ont relâché 0.6% du carbone érodé annuellement du fait de l’érosion côtière. Nous avons aussi étudié la dégradation du pergélisol le long des pentes des vallées périglaciaires, dans l’objectif de comprendre leurs impacts sur les sols et sur les stocks de carbone et d’azote. Nos résultats montrent qu’il y a une grande variabilité dans la distribution du carbone et de l’azote dans les vallées. Ces disparités sont causées par de complexes processus thermiques au niveau des sols. Les processus de pente thermokarstiques ont un impact important sur la dégradation de la matière organique dans les sols et affectent le stockage du carbone et de l’azote dans les régions Arctiques de pergélisol.
KW  - permafrost
KW  - thermokarst
KW  - soil organic carbon
KW  - retrogressive thaw slump
KW  - thermoerosion
KW  - carbon budget
KW  - Permafrost
KW  - thermokarst
KW  - Bodenkohlenstoff
KW  - retrogressiven Auftaurutschungen
KW  - thermoerosion
KW  - Kohlenstoff-Budget
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-421867
ER  - 
TY  - RPRT
A1  - Thieken, Annegret
A1  - Dierck, Julia
A1  - Dunst, Lea
A1  - Göpfert, Christian
A1  - Heidenreich, Anna
A1  - Hetz, Karen
A1  - Kern, Julia
A1  - Kern, Kristine
A1  - Lipp, Torsten
A1  - Lippert, Cordine
A1  - Meves, Monika
A1  - Niederhafner, Stefan
A1  - Otto, Antje
A1  - Rohrbacher, Christian
A1  - Schmidt, Katja
A1  - Strate, Leander
A1  - Stumpp, Inga
A1  - Walz, Ariane
T1  - Urbane Resilienz gegenüber extremen Wetterereignissen – Typologien und Transfer von Anpassungsstrategien in kleinen Großstädten und Mittelstädten (ExTrass)
BT  - Verbundvorhaben „Zukunftsstadt“ (Definitionsprojekt)
N2  - Weltweit verursachen Städte etwa 70 % der Treibhausgasemissionen und sind daher wichtige Akteure im Klimaschutz bzw. eine wichtige Zielgruppe von Klimapolitiken. Gleichzeitig sind Städte besonders stark von möglichen Auswirkungen des Klimawandels betroffen: Insbesondere extreme Wetterereignisse wie Hitzewellen oder Starkregenereignisse mit Überflutungen verursachen in Städten hohe Sachschäden und wirken sich negativ auf die Gesundheit der städtischen Bevölkerung aus. Daher verfolgt das Projekt ExTrass das Ziel, die städtische Resilienz gegenüber extremen Wetterereignissen in enger Zusammenarbeit mit Stadtverwaltungen, Strukturen des Bevölkerungsschutzes und der Zivilgesellschaft zu stärken. Im Fokus stehen dabei (kreisfreie) Groß- und Mittelstädte mit 50.000 bis 500.000 Einwohnern, insbesondere die Fallstudienstädte Potsdam, Remscheid und Würzburg.
Der vorliegende Bericht beinhaltet die Ergebnisse der 14-monatigen Definitionsphase von ExTrass, in der vor allem die Abstimmung eines Arbeitsprogramms im Mittelpunkt stand, das in einem nachfolgenden dreijährigen Forschungsprojekt (F+E-Phase) gemeinsam von Wissenschaft und Praxispartnern umgesetzt werden soll. Begleitend wurde eine Bestandsaufnahme von Klimaanpassungs- und Klimaschutzstrategien/-plänen in 99 deutschen Groß- und Mittelstädten vorgenommen. Zudem wurden für Potsdam und Würzburg Pfadanalysen für die Klimapolitik durchgeführt. Darin wird insbesondere die Bedeutung von Schlüsselakteuren deutlich. Weiterhin wurden im Rahmen von Stakeholder-Workshops Anpassungsherausforderungen und aktuelle Handlungsbedarfe in den Fallstudienstädten identifiziert und Lösungsansätze erarbeitet, die in der F+E-Phase entwickelt und getestet werden sollen. Neben Maßnahmen auf gesamtstädtischer Ebene und auf Stadtteilebene wurden Maßnahmen angestrebt, die die Risikowahrnehmung, Vorsorge und Selbsthilfefähigkeit von Unternehmen und Bevölkerung stärken können. Daher wurde der Stand der Risikokommunikation in Deutschland für das Projekt aufgearbeitet und eine erste Evaluation von Risikokommunikationswerkzeugen durchgeführt. Der Bericht endet mit einer Kurzfassung des Arbeitsprogramms 2018-2021.
N2  - Cities are responsible for around 70 % of the global greenhouse gas emissions and are hence important for climate mitigation; consequently they are a crucial target group of climate policies. At the same time, cities are also severely affected by potential impacts of climate change: extreme weather events such as heat waves or heavy precipitation (pluvial floods) cause high economic losses in urban areas and have adverse effects on the health of the urban population. Therefore, the project ExTrass is aimed at measurably enhancing cities’ resilience against extreme weather events jointly with representatives of urban administrations, disaster assistance and civil society. The project focusses on small metropolises and medium-sized cities with 50,000 to 500,000 inhabitants, in particular on the case study cities of Potsdam, Remscheid and Würzburg.
The report summarizes the results of a 14-month definition phase whose main purpose was to define the research program of the successive 3-year-R+D-project, to be implemented jointly by researchers and practitioners. In addition, an inventory of climate change adaptation and climate mitigation strategies and plans of 99 German metropolises and medium-sized cities was created. Moreover, an in-depth analysis of the pathways of climate policies in the cities of Potsdam and Würzburg was conducted, which particularly revealed the relevance of key personalities. Furthermore, current challenges in climate adaptation and needs for action were identified during stakeholder workshops in the case study cities. In addition, possible solutions were discussed which will be implemented and tested during the R+D-project. Besides measures on the city level and on the level of urban districts, options that improve risk awareness, preparedness and coping capacities of enterprises and residents are strived for. Thus the state-of-the-art of risk communication in Germany was reviewed for the project and a first evaluation of a serious game was performed. The report ends with a brief outline of the work program 2018-2021.
KW  - Klimaanpassung
KW  - Klimaschutz
KW  - Pfadanalysen
KW  - Stadtentwicklung
KW  - Hitze
KW  - Starkregen
KW  - Risikokommunikation
KW  - Potsdam
KW  - Würzburg
KW  - Deutschland
KW  - Climate Adaptation
KW  - Climate Mitigation
KW  - analysis of pathways
KW  - urban development
KW  - heat
KW  - pluvial flooding
KW  - risk communication
KW  - city of Potsdam
KW  - city of Wuerzburg
KW  - Germany
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-416067
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wolf, Julia
T1  - Schadenserkennung in Beton durch Überwachung mit eingebetteten Ultraschallprüfköpfen
T1  - Monitoring with embedded ultrasound sensors to detect damage in concrete
N2  - Die zerstörungsfreien Prüfungen von Bauwerken mit Hilfe von Ultraschallmessverfahren haben in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Durch Ultraschallmessungen können die Geometrien von Bauteilen bestimmt sowie von außen nicht sichtbare Fehler wie Delaminationen und Kiesnester erkannt werden.
Mit neuartigen, in das Betonbauteil eingebetteten Ultraschallprüfköpfen sollen nun Bauwerke dauerhaft auf Veränderungen überprüft werden. Dazu werden Ultraschallsignale direkt im Inneren eines Bauteils erzeugt, was die Möglichkeiten der herkömmlichen Methoden der Bauwerksüberwachung wesentlich erweitert. Ein Ultraschallverfahren könnte mit eingebetteten Prüfköpfen ein Betonbauteil kontinuierlich integral überwachen und damit auch stetig fortschreitende Gefügeänderungen, wie beispielsweise Mikrorisse, registrieren.
Sicherheitsrelevante Bauteile, die nach dem Einbau für Messungen unzugänglich oder mittels Ultraschall, beispielsweise durch zusätzliche Beschichtungen der Oberfläche, nicht prüfbar sind, lassen sich mit eingebetteten Prüfköpfen überwachen. An bereits vorhandenen Bauwerken können die Ultraschallprüfköpfe mithilfe von Bohrlöchern und speziellem Verpressmörtel auch nachträglich in das Bauteil integriert werden. Für Fertigbauteile bieten sich eingebettete Prüfköpfe zur Herstellungskontrolle sowie zur Überwachung der Baudurchführung als Werkzeug der Qualitätssicherung an. Auch die schnelle Schadensanalyse eines Bauwerks nach Naturkatastrophen, wie beispielsweise einem Erdbeben oder einer Flut, ist denkbar.
Durch die gute Ankopplung ermöglichen diese neuartigen Prüfköpfe den Einsatz von empfindlichen Auswertungsmethoden, wie die Kreuzkorrelation, die Coda-Wellen-Interferometrie oder die Amplitudenauswertung, für die Signalanalyse. Bei regelmäßigen Messungen können somit sich anbahnende Schäden eines Bauwerks frühzeitig erkannt werden.
Da die Schädigung eines Bauwerks keine direkt messbare Größe darstellt, erfordert eine eindeutige Schadenserkennung in der Regel die Messung mehrerer physikalischer Größen die geeignet verknüpft werden. Physikalische Größen können sein: Ultraschalllaufzeit, Amplitude des Ultraschallsignals und Umgebungstemperatur. Dazu müssen Korrelationen zwischen dem Zustand des Bauwerks, den Umgebungsbedingungen und den Parametern des gemessenen Ultraschallsignals untersucht werden.
In dieser Arbeit werden die neuartigen Prüfköpfe vorgestellt. Es wird beschrieben, dass sie sich, sowohl in bereits errichtete Betonbauwerke als auch in der Konstruktion befindliche, einbauen lassen. Experimentell wird gezeigt, dass die Prüfköpfe in mehreren Ebenen eingebettet sein können da ihre Abstrahlcharakteristik im Beton nahezu ungerichtet ist. Die Mittenfrequenz von rund 62 kHz ermöglicht Abstände, je nach Betonart und SRV, von mindestens 3 m zwischen Prüfköpfen die als Sender und Empfänger arbeiten. Die Empfindlichkeit der eingebetteten Prüfköpfe gegenüber Veränderungen im Beton wird an Hand von zwei Laborexperimenten gezeigt, einem Drei-Punkt-Biegeversuch und einem Versuch zur Erzeugung von Frost-Tau-Wechsel Schäden. Die Ergebnisse werden mit anderen zerstörungsfreien Prüfverfahren verglichen. Es zeigt sich, dass die Prüfköpfe durch die Anwendung empfindlicher Auswertemethoden, auftretende Risse im Beton detektieren, bevor diese eine Gefahr für das Bauwerk darstellen. Abschließend werden Beispiele von Installation der neuartigen Ultraschallprüfköpfe in realen Bauteilen, zwei Brücken und einem Fundament, gezeigt und basierend auf dort gewonnenen ersten Erfahrungen ein Konzept für die Umsetzung einer Langzeitüberwachung aufgestellt.
N2  - The non-destructive testing of concrete structures with the ultrasound method has become increasingly important in recent years. With the ultrasound technique the geometry of concrete elements can be determined and defects can be detected which are not visible on the surface, such as delaminations and honeycombs.
New ultrasound sensors were developed to monitor changes in concrete structures continuously and permanently. Those ultrasound sensors will be embedded into the concrete to transmit and receive ultrasound waves within the structure. This allows a new interpretation of the condition of a structure. The use of the embedded sensors expands the options of the traditional monitoring methods. The ultrasonic technique could monitor a voluminous part of a concrete structure continuously and integral with just a few strategically placed embedded ultrasound sensors and thus register small changes in the concretes texture.
Vital parts of concrete structures which are inaccessible for the ultrasonic method after construction can be monitored with embedded sensors. Inaccessibility could be caused by a surface layered with a medium reflecting or absorbing the ultrasonic wave or by to much steel obstruct"-ing the waves path. The sensors can be embedded into existing structures using boreholes and grouting mortar or installed during construction and can thus serve as a tool for quality control. The quick damage evaluation of a construction after a natural disaster such as an earthquake or a flood, is conceivable as well.
As the contact between the embedded sensors and the surrounding concrete is assumed as constant over a long time, highly sensitive signal evaluation tools, such as the cross correlation between signals, the Coda Wave Interferometry and the amplitude evaluation, can be used. Therefore, with regular measurements, damage in a construction can be detected at an early stage. But, the damage of a structure can not be measured directly. A distinct damage detection needs a quantity of measured parameters, such as time of flight and amplitude of the ultrasonic wave as well as temperature, which need to be linked to each other. To achieve this, correlations between the state of the concrete construction and those parameters of the measured ultrasonic signal must be investigated.
In this work the newly developed ultrasound sensors are introduced. Their installation into a concrete structure is described. The sensors sensitivity to small changes in the concrete is investigated and compared to other Non Destructive Testing (NDT) methods. The highly sensitive signal evaluation tools proof to be particularly advantageous when using embedded sensors. Installations of embedded ultrasound sensors for long time monitoring of real constructions are presented. Based on the gained experience with those installations a concept is presented for the set up of a long time monitoring system.
KW  - Ultraschall
KW  - Beton
KW  - Überwachung
KW  - Prüfköpfe
KW  - Temperatur
KW  - Frost-Tau-Wechsel
KW  - Schaden
KW  - Riss
KW  - ultrasound
KW  - concrete
KW  - monitoring
KW  - sensors
KW  - temperature
KW  - Freeze-Thaw-Cycles
KW  - damage
KW  - crack
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-397363
ER  - 
TY  - CHAP
A1  - Serwene, Pola
ED  - Budke, Alexandra
ED  - Kuckuck, Miriam
T1  - Mentor Texts
BT  - zur Förderung der Textproduktion im bilingualen Geographieunterricht beim Darstellungswechsel vom Diagramm zum Text
T2  - Sprache im Geographieunterricht Bilinguale und sprachsensible Materialien und Methoden
Y1  - 2017
SP  - 101
EP  - 114
PB  - Waxmann
CY  - Münster
ER  - 
TY  - THES
A1  - Lehmann, Lukas
T1  - Performance Test von Phasenpickern
T1  - Performance test of phase pickers
N2  - Die genauen Einsatzzeiten seismischer P-Phasen von Erdbeben werden in SeisComP3 und anderen Auswerteprogrammen standardmäßig und in Echtzeit automatisch bestimmt. S-Phasen stellen dagegen eine weit größere Herausforderung dar. Nur mit genauen Picks der P- bzw. S-Phasen können die Erdbebenlokationen korrekt und stabil bestimmt werden. Darum besteht erhebliches Interesse, diese mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit war es, vier verschiedene, bereits vorhandene S-Phasenpicker auf ausgewählte Parameter optimal zu konfigurieren, auf Testdaten anzuwenden und deren Leistungsfähigkeit objektiv zu bewerten. Dazu wurden ein S-Picker (S-L2) aus dem OpenSource SeisComp3-Programmpaket, zwei S-Picker (S-AIC, S-AIC-V) als kommerzielles Modul der Firma gempa GmbH für SeisComP3 und ein S-Picker (Frequenzband) aus dem OpenSource PhasePaPy-Paket ausgewählt. Die Bewertung erfolgte durch Vergleich automatischer Picks mit manuell bestimmten Einsatzzeiten. Alle vier Picker wurden separat konfiguriert und auf drei verschiedene Datensätze von Erdbeben in N-Chile und im Vogtland, Deutschland, angewandt.  Dazu wurden regional bzw. lokal typische Erdbeben zufällig ausgewählt und die P- und  S-Phasen manuell bestimmt. Mit den zu testenden S-Pickeralgorithmen wurden dieselben Daten durchsucht und die Picks automatisch bestimmt. Die Konfigurationen der Picker wurden gleichzeitig automatisch und objektiv durch iterative Anpassung optimiert. Ein neu erstelltes Bewertungssystem vergleicht die manuellen und die automatisch gefundenen S-Picks anhand von definierten Qualitätsfaktoren. Die Qualitätsfaktoren sind: der Mittelwert und die Standardabweichung der zeitlichen Differenzen zwischen den S-Picks, die Anzahl an übereinstimmenden S-Picks, die Prozentangaben über mögliche S-Picks und die benötigt Rechenzeit. Die objektive Bewertung erfolgte anhand eines Scores. Der Scorewert ergibt sich aus der gewichteten Summe folgender normierter Qualitätsfaktoren: Standardabweichung (20%), Mittelwert (20%) und Prozentangabe über mögliche S-Picks (60%). Konfigurationen mit hohem Score werden bevorzugt. Die bevorzugten Konfigurationen der verschiedenen Picker wurden miteinander verglichen, um den am besten geeigneten S-Pickeralgorithmus zu bestimmen. Allgemein zeigt sich, dass der S-AIC Picker für jeden der drei Datensätze die höchsten Scores und damit die besten Ergebnisse liefert. Dabei wurde für jeden Datensatz ein andere Konfiguration der Parameter des S-AIC Pickers als die am besten geeignete bezeichnet. Daher ist für jede Erdbebenregion eine andere Konfigurationen erforderlich, um optimale Ergebnisse mit diesem S-Picker zu bekommen.
N2  - The exact onset times of seismic P phases are automatically determined in analysis programs like SeisComP3 by default and in real-time. However the S phases are more challenging. To get an exact and stable result for earthquake location determination both, the P and the S phases, have to be picked accurate. The aim of this bachelor thesis was to optimize four different existing S phase pickers for different parameters, to apply these to data and to evaluate the results objectively. The chosen pickers were one S picker (S-L2) from the OpenSource SeisComp3 program package, two S pickers (S-AIC, S-AIC-V) as commercial module of the company gempa GmbH for SeisComp3 and one S picker (Frequency Band) from the OpenSource PhasePaPy package. The evaluation was based on the comparison between automatic and manually determined onset times. All those four pickers were configured separately and applied to three different records of earthquakes from northern Chile and Vogtland, Germany. The data sets consist of regional and/or local typical randomly chosen earthquakes for which both P and S phases were manually picked. The tested S pick algorithms determined the automatic picks for the exact same records. A newly created evaluation system compares the manual and the automatic S picks for predefined quality factors. These factors are: the mean and the standard deviation of the pick time differences, the number of corresponding S picks, the rates of possible S picks and the needed calculation time. The objectively rating was based on a score value. This value is calculated by a weighted sum of the following normalized quality factors: standard deviation (20%), mean (20%) and the rate of possible S picks (60%). The higher the score the better the configuration. The best configurations of the tested S pickers were compared to find the best algorithm, dataset wise. In general it is shown that the S-AIC picker has for each data set the highest score value and as a result it is named the best picker algorithm. But for each data set the picker has a different set of parameters which were determined as the best ones. For that reason there is a need to change the configuration for every earthquake location and field of application to find the best results with the S-AIC picker algorithm.
KW  - Geophysik
KW  - Seismologie
KW  - Erdbeben
KW  - Phasenpicker
KW  - S-Phase
KW  - SeisComP3
KW  - PhasePaPy
KW  - geophysics
KW  - seismology
KW  - earthquake
KW  - phasepicker
KW  - S Phase
KW  - SeisComP3
KW  - PhasePaPy
KW  - Picker
KW  - picker
KW  - Einsatzzeiten
KW  - onset times
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-401993
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Vogel, Kristin
A1  - Ozturk, Ugur
A1  - Riemer, Adrian
A1  - Laudan, Jonas
A1  - Sieg, Tobias
A1  - Wendi, Dadiyorto
A1  - Agarwal, Ankit
A1  - Roezer, Viktor
A1  - Korup, Oliver
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Die Sturzflut von Braunsbach am 29. Mai 2016 – Entstehung, Ablauf und Schäden eines „Jahrhundertereignisses“
T1  - The Braunsbach Flashflood of Mai 29th, 2016-Origin, Pathways and Impacts of an Extreme Hydro-Meteorological Event
BT  - Teil 2: Geomorphologische Prozesse und Schadensanalyse
BT  - Part 2: Geomorphological Processes and Damage Analysis
JF  - Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
N2  - Am Abend des 29. Mai 2016 wurde der Ort Braunsbach im Landkreis Schwäbisch-Hall (Baden-Württemberg) von einer Sturzflut getroffen, bei der mehrere Häuser stark beschädigt oder zerstört wurden. Die Sturzflut war eine der Unwetterfolgen, die im Frühsommer 2016 vom Tiefdruckgebiet Elvira ausgelöst wurden. Der vorliegende Bericht ist der zweite Teil einer Doppelveröffentlichung, welche die Ergebnisse zur Untersuchung des Sturzflutereignisses im Rahmen des DFG-Graduiertenkollegs “Naturgefahren und Risiken in einer sich verändernden Welt” (NatRiskChange, GRK 2043/1) der Universität Potsdam präsentiert. Während Teil 1 die meteorologischen und hydrologischen Ereignisse analysiert, fokussiert Teil 2 auf die geomorphologischen Prozesse und die verursachten Gebäudeschäden. Dazu wurden Ursprung und Ausmaß des während des Sturzflutereignisses mobilisierten und in den Ort getragenen Materials untersucht. Des Weiteren wurden zu 96 betroffenen Gebäuden Daten zum Schadensgrad sowie Prozess- und Gebäudecharakteristika aufgenommen und ausgewertet. Die Untersuchungen zeigen, dass bei der Betrachtung von Hochwassergefährdung die Berücksichtigung von Sturzfluten und ihrer speziellen Charakteristika, wie hoher Feststofftransport und sprunghaftes Verhalten insbesondere in bebautem Gelände, wesentlich ist, um effektive Schutzmaßnahmen ergreifen zu können.
N2  - A severe flash flood event hit the town of Braunsbach (Baden-Wurttemberg, Germany) on the evening of May 29, 2016, heavily damaging and destroying several dozens of buildings. It was only one of several disastrous events in Central Europe caused by the low-pressure system "Elvira". The DFG Graduate School "Natural hazards and risks in a changing world" (NatRiskChange, GRK 2043/1) at the University of Potsdam investigated the Braunsbach flash flood as a recent showcase for catastrophic events triggered by severe weather. This contribution is part two of a back-to-back publication on the results of this storm event. While part 1 analyses the meteorological and hydrological situation, part 2 concentrates on the geomorphological aspects and damage to buildings. The study outlines the origin and amount of material that was mobilized and transported into the town by the flood, and analyses damage data collected for 96 affected buildings, describing the degree of impact, underlying processes, and building characteristics. Due to the potentially high sediment load of flash floods and their non-steady and non-uniform flow especially in built-up areas, the damaging processes differ from those of clear water floods. The results underline the need to consider flash floods and their specific behaviour in flood hazard assessments.
KW  - flash flood
KW  - flood risk
KW  - damaging processes
KW  - debris flow
KW  - erosion
KW  - landslides
KW  - Braunsbach
KW  - Sturzflut
KW  - Hochwassergefährdung
KW  - Schadensprozesse
KW  - Erosion
KW  - Hangrutschungen
Y1  - 2017
U6  - https://doi.org/10.5675/HyWa_2017,3_2
SN  - 1439-1783
VL  - 61
IS  - 3
SP  - 163
EP  - 175
PB  - Bundesanst. für Gewässerkunde
CY  - Koblenz
ER  - 
TY  - THES
A1  - Simon, Sebastian
T1  - Der Einfluss der Koordination von Spurenelementen in silikatischen und aluminosilikatischen Schmelzen auf Elementverteilungsprozesse in magmatischen Systemen
T1  - The influence of trace element coordination in silicate and aluminosilicate melts on the element distribution processes in magmatic systems
N2  - Das Wissen um die lokale Struktur von Seltenen Erden Elementen (SEE) in silikatischen und aluminosilikatischen Schmelzen ist von fundamentalem Interesse für die Geochemie der magmatischen Prozesse, speziell wenn es um ein umfassendes Verständnis der Verteilungsprozesse von SEE in magmatischen Systemen geht. Es ist allgemein akzeptiert, dass die SEE-Verteilungsprozesse von Temperatur, Druck, Sauerstofffugazität (im Fall von polyvalenten Kationen) und der Kristallchemie kontrolliert werden. Allerdings ist wenig über den Einfluss der Schmelzzusammensetzung selbst bekannt. Ziel dieser Arbeit ist, eine Beziehung zwischen der Variation der SEE-Verteilung mit der Schmelzzusammensetzung und der Koordinationschemie dieser SEE in der Schmelze zu schaffen.

Dazu wurden Schmelzzusammensetzungen von Prowatke und Klemme (2005), welche eine deutliche Änderung der Verteilungskoeffizienten zwischen Titanit und Schmelze ausschließlich als Funktion der Schmelzzusammensetzung zeigen, sowie haplogranitische bzw. haplobasaltische Schmelzzusammensetzungen als Vertreter magmatischer Systeme mit La, Gd, Yb und Y dotiert und als Glas synthetisiert. Die Schmelzen variierten systematisch im Aluminiumsättigungsindex (ASI), welcher bei den Prowatke und Klemme (2005) Zusammensetzungen einen Bereich von 0.115 bis 0.768, bei den haplogranitischen Zusammensetzungen einen Bereich von 0.935 bis 1.785 und bei den haplobasaltischen Zusammensetzungen einen Bereich von 0.368 bis 1.010 abdeckt. Zusätzlich wurden die haplogranitischen Zusammensetzungen mit 4 % H2O synthetisiert, um den Einfluss von Wasser auf die lokale Umgebung von SEE zu studieren. Um Informationen über die lokalen Struktur von Gd, Yb und Y zu erhalten wurde die Röntgenabsorptionsspektroskopie angewendet. Dabei liefert die Untersuchung der Feinstruktur mittels der EXAFS-Spektroskopie (engl. Extended X-Ray Absorption Fine Structure) quantitative Informationen über die lokale Umgebung, während RIXS (engl. resonant inelastic X-ray scattering), sowie die daraus extrahierte hoch aufgelöste Nahkantenstruktur, XANES (engl. X-ray absorption near edge structure) qualitative Informationen über mögliche Koordinationsänderungen von La, Gd und Yb in den Gläsern liefert. Um mögliche Unterschiede der lokalen Struktur oberhalb der Glastransformationstemperatur (TG) zur Raumtemperatur zu untersuchen, wurden exemplarisch Hochtemperatur Y-EXAFS Untersuchungen durchgeführt.

Für die Auswertung der EXAFS-Messungen wurde ein neu eingeführter Histogramm-Fit verwendet, der auch nicht-symmetrische bzw. nichtgaußförmige Paarverteilungsfunktionen beschreiben kann, wie sie bei einem hohen Grad der Polymerisierung bzw. bei hohen Temperaturen auftreten können. Die Y-EXAFS-Spektren für die Prowatke und Klemme (2005) Zusammensetzungen zeigen mit Zunahme des ASI, eine Zunahme der Asymmetrie und Breite der Y-O Paarverteilungsfunktion, welche sich in sich in der Änderung der Koordinationszahl von 6 nach 8 und einer Zunahme des Y-O Abstand um 0.13Å manifestiert. Ein ähnlicher Trend lässt sich auch für die Gd- und Yb-EXAFS-Spektren beobachten. Die hoch aufgelösten XANESSpektren für La, Gd und Yb zeigen, dass sich die strukturellen Unterschiede zumindest halb-quantitativ bestimmen lassen. Dies gilt insbesondere für Änderungen im mittleren Abstand zu den Sauerstoffatomen. Im Vergleich zur EXAFS-Spektroskopie liefert XANES jedoch keine Informationen über die Form und Breite von Paarverteilungsfunktionen. Die Hochtemperatur EXAFS-Untersuchungen von Y zeigen Änderungen der lokalen Struktur oberhalb der Glasübergangstemperatur an, welche sich vordergründig auf eine thermisch induzierte Erhöhung des mittleren Y-O Abstandes zurückführen lassen. Allerdings zeigt ein Vergleich der Y-O Abstände für Zusammensetzungen mit einem ASI von 0.115 bzw. 0.755, ermittelt bei Raumtemperatur und TG, dass der im Glas beobachtete strukturelle Unterschied entlang der Zusammensetzungsserie in der Schmelze noch stärker ausfallen kann, als bisher für die Gläser angenommen wurde.

Die direkte Korrelation der Verteilungsdaten von Prowatke und Klemme (2005) mit den strukturellen Änderungen der Schmelzen offenbart für Y eine lineare Korrelation, wohingegen Yb und Gd eine nicht lineare Beziehung zeigen. Aufgrund seines Ionenradius und seiner Ladung wird das 6-fach koordinierte SEE in den niedriger polymerisierten Schmelzen bevorzugt durch nicht-brückenbildende Sauerstoffatome koordiniert, um stabile Konfigurationen zu bilden. In den höher polymerisierten Schmelzen mit ASI-Werten in der Nähe von 1 ist 6-fache Koordination nicht möglich, da fast nur noch brückenbildende Sauerstoffatome zur Verfügung stehen. Die Überbindung von brückenbildenden Sauerstoffatomen um das SEE wird durch Erhöhung der Koordinationszahl und des mittleren SEE-O Abstandes ausgeglichen. Dies bedeutet eine energetisch günstigere Konfiguration in den stärker depolymerisierten Zusammensetzungen, aus welcher die beobachtete Variation des Verteilungskoeffizienten resultiert, welcher sich jedoch für jedes Element stark unterscheidet. Für die haplogranitischen und haplobasaltischen Zusammensetzungen wurde mit Zunahme der Polymerisierung auch eine Zunahme der Koordinationszahl und des durchschnittlichen Bindungsabstands, einhergehend mit der Zunahme der Schiefe und der Asymmetrie der Paarverteilungsfunktion, beobachtet. Dies impliziert, dass das jeweilige SEE mit Zunahme der Polymerisierung auch inkompatibler in diesen Zusammensetzungen wird. Weiterhin zeigt die Zugabe von Wasser, dass die Schmelzen depolymerisieren, was in einer symmetrischeren Paarverteilungsfunktion resultiert, wodurch die Kompatibilität wieder zunimmt.

Zusammenfassend zeigt sich, dass die Veränderungen der Schmelzzusammensetzungen in einer Änderung der Polymerisierung der Schmelzen resultieren, die dann einen signifikanten Einfluss auf die lokale Umgebung der SEE hat. Die strukturellen Änderungen lassen sich direkt mit Verteilungsdaten korrelieren, die Trends unterscheiden sich aber stark zwischen leichten, mittleren und schweren SEE. Allerdings konnte diese Studie zeigen, in welcher Größenordnung die Änderungen liegen müssen, um einen signifikanten Einfluss auf den Verteilungskoeffizenten zu haben. Weiterhin zeigt sich, dass der Einfluss der Schmelzzusammensetzung auf die Verteilung der Spurenelemente mit Zunahme der Polymerisierung steigt und daher nicht vernachlässigt werden darf.
N2  - Knowledge of the local structure around rare earth elements (REE) in silicate and aluminosilicate melts is of fundamental interest for the geochemistry of magmatic processes, particularly for comprehensive understanding of the partitioning processes of REE in magmatic systems. It is generally accepted that mineral-melt partitioning of REE’s is controlled by temperature, pressure, oxygen fugacity (in case of polyvalent cations) and crystal chemistry but less is known about the influence of the melt composition. The aim of this thesis is to establish a relationship between the variation of the REE distribution with the melt composition and the coordination chemistry of this REE in the melt.

For this purpose, melt compositions used by Prowatke und Klemme (2005) which show a significant change in the partitioning coefficients between titanite and melt exclusively as a function of melt composition as well as haplogranitic and haplobasaltic melt compositions as a representative of the magmatic systems were doped with La , Gd , Yb and Y and synthesized as glass. The melt compositions systematically vary in aluminum saturationindex ( ASI ), from 0.115 to 0.768 for the Prowatke und Klemme (2005) compositions, from 0.935 to 1.785 for the the haplogranitic composition and from 0.368 to 1.010 for the haplobasaltic composition. Moreover, haplogranitic compositions were synthesized with 4 wt% H2O to study the influence of water on the local structure of REE. To gather information about the local structure of Gd, Yb and Y x-ray absorption spectroscopy was used. While extended x-ray absorption fine structure spectroscopy was used to gather quantitative information of the locale structure around the REE, resonate inelastic x-ray scattering (RIXS) and the extracted high resolution x-ray absorption near edge structure (XANES) was used to gather additional qualitative information on the local environment of La, Gd and Yb in the glasses. Additional high temperature in situ Y-EXAFS was performed to prove, if the local structure of Y above transition region (TG) corresponds to the local structure in the quenched melts.

For the analysis of the EXAFS data a new histogram fit was used, which could describe a non-symmetric respectively non-Gauss-shape pair  distribution function, as they may occur with a high degree of polymerization or at high temperatures. The results for Y in the Prowatke und Klemme (2005) compositions show an increase of the width and skewness of the Y-O pair distribution function with increasing polymerization, which goes along with an increase of the coordination number from 6 to 8 while average bond length increases by 0.13 Å. A similar trend is also observed for Gd- and Yb-EXAFS spectra. Furthermore, the high resolution XANES for La, Gd and Yb show that structural difference could be revealed, at least half qualitative, in particular for changes of the average bond length to the oxygen atoms. However, compared to the EXAFS method, this method does not provide information about the shape and width of pair distribution functions. The high temperature EXAFS investigation of Y reveal no significant changes in the local structure above TG except for the thermally induced increase in the average Y-O distance. A comparison of the Y-O distances for compositions with an ASI of 0.115 and 0.755 determined at room temperature and TG indicated that the structural changes in the glass along one composition series could be even stronger in the melts.

The direct correlation of the partitioning coefficient from Prowatke und Klemme (2005) with the structural changes in the glass reveals for Y a linear correlation, whereas Yb and Gd show a nonlinear relationship. Because of its ionic radius and charge, the REE is preferably 6-fold coordinated by nonbridging oxygen in low polymerized melts to form stable configurations. In highly polymerized melts with an ASI close to 1, 6-fold coordination is not possible because almost only bridging oxygens are available. The over bonding of bridging oxygen atoms around the REE will be compensated via increasing coordination number and the average REE-O distance. This means that the configuration in the more depolymerized compositions is energetically more favorable, so that the observed variation of the partitioning coefficient results from these differences, which is eventually different for each element. For the haplogranitic and haplobasaltic compositions an increase of the skewness and the asymmetry of the pair distribution function with increase of polymerization of the melt was observed which result in an increase of the coordination number and average distance. This implies, that the respective REE is also getting more incompatible with the increase of the asymmetry in this compositions. Furthermore, the addition of water shows that the melts depolymerize, which resulted in a more symmetrical pair distribution function by which the compatibility increases again.

Finally, the changes in melt composition result in a change of the polymerization of the melt, which has a significant impact on the local environment of the REE. The structural changes can be directly correlated with distribution data, but the trends differ significantly between light, medium and heavy REE. However, this study was able to show what structural change is required to have a significant impact on the partition coefficient. Furthermore, the influence of melt composition on the distribution of trace elements increase with increase of polymerization and should therefore not be neglected.
KW  - Geochemie
KW  - Spurenelementverteilung
KW  - lokale Struktur
KW  - Röntgenabsorptionspektroskopie
KW  - trace elements
KW  - local structure
KW  - x-ray absorption spectroscopy
KW  - asymmetric pair distribution function
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-100932
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Budke, Alexandra
A1  - Kuckuck, Miriam
A1  - Wienecke, Maik
ED  - Budke, Alexandra
ED  - Kuckuck, Miriam
T1  - Realisierungen der Politischen Bildung im Geographieunterricht
BT  - Ergebnisse einer Interviewstudie mit Geographielehrkräften
JF  - Politische Bildung im Geographieunterricht
Y1  - 2016
SN  - 978-3-515-11325-0
SN  - 978-3-515-11321-2
SP  - 155
EP  - 165
PB  - Steiner
CY  - Stuttgart
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kühn, Michael
A1  - Altmannsberger, Charlotte
A1  - Hens, Carmen
T1  - Waiweras WarmwasserreservoirWelche Aussagekraft haben Modelle?
JF  - Grundwasser : Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie in der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften (FH-DGG)
N2  - The warm water geothermal reservoir below the village of Waiwera in New Zealand has been known by the native Maori for centuries. Development by the European immigrants began in 1863. Until the year 1969, the warm water flowing from all drilled wells was artesian. Due to overproduction, water up to 50 A degrees C now needs to be pumped to surface. Further, between 1975 and 1976, all warm water seeps on the beach of Waiwera ran dry. Within the context of sustainable water management, hydrogeological models must be developed as part of a management plan. Approaches of varying complexity have been set-up and applied since the 1980s. However, none of the models directly provide all results required for optimal water management. Answers are given simply to parts of the questions, nonetheless improving resource management of the geothermal reservoir.
KW  - Groundwater
KW  - Geothermal water
KW  - Seawater intrusion
KW  - Simulation
KW  - Reservoir
KW  - Management
Y1  - 2016
U6  - https://doi.org/10.1007/s00767-016-0323-2
SN  - 1430-483X
SN  - 1432-1165
VL  - 21
SP  - 107
EP  - 117
PB  - Springer
CY  - Heidelberg
ER  - 
TY  - THES
A1  - Roers, Michael
T1  - Methoden zur Dynamisierung von Klimafolgenanalysen im Elbegebiet
T1  - Methods for a dynamisation of climate impact studies in the Elbe River basin
BT  - Aktualisierung von Szenarienstudien zu den Auswirkungen des Klimawandels und fortlaufende Überprüfung ökohydrologischer Modellergebnisse
BT  - actualisation of scenario studies on impacts of climate change and continuous verification of ecohydrological model results
N2  - Die Elbe und ihr Einzugsgebiet sind vom Klimawandel betroffen. Um die Wirkkette von projizierten Klimaveränderungen auf den Wasserhaushalt und die daraus resultierenden Nährstoffeinträge und -frachten für große Einzugsgebiete wie das der Elbe zu analysieren, können integrierte Umweltmodellsysteme eingesetzt werden. Fallstudien, die mit diesen Modellsystemen ad hoc durchgeführt werden, repräsentieren den Istzustand von Modellentwicklungen und -unsicherheiten und sind damit statisch. 
 
Diese Arbeit beschreibt den Einstieg in die Dynamisierung von Klimafolgenanalysen im Elbegebiet. Dies umfasst zum einen eine Plausibilitätsprüfung von Auswirkungsrechnungen, die mit Szenarien des statistischen Szenariengenerators STARS durchgeführt wurden, durch den Vergleich mit den Auswirkungen neuerer Klimaszenarien aus dem ISI-MIP Projekt, die dem letzten Stand der Klimamodellierung entsprechen. Hierfür wird ein integriertes Modellsystem mit "eingefrorenem Entwicklungsstand" verwendet. Die Klimawirkungsmodelle bleiben dabei unverändert. Zum anderen wird ein Bestandteil des integrierten Modellsystems – das ökohydrologische Modell SWIM – zu einer "live"-Version weiterentwickelt. Diese wird durch punktuelle Testung an langjährigen Versuchsreihen eines Lysimeterstandorts sowie an aktuellen Abflussreihen validiert und verbessert.
 
Folgende Forschungsfragen werden bearbeitet: (i) Welche Effekte haben unterschiedliche Klimaszenarien auf den Wasserhaushalt im Elbegebiet und ist eine Neubewertung der Auswirkung des Klimawandels auf den Wasserhaushalt notwendig?, (ii) Was sind die Auswirkungen des Klimawandels auf die Nährstoffeinträge und -frachten im Elbegebiet sowie die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Reduktion der Nährstoffeinträge?, (iii) Ist unter der Nutzung (selbst einer sehr geringen Anzahl) verfügbarer tagesaktueller Witterungsdaten in einem stark heterogenen Einzugsgebiet eine valide Ansprache der aktuellen ökohydrologischen Situation des Elbeeinzugsgebiets möglich?

Die aktuellen Szenarien bestätigen die Richtung, jedoch nicht das Ausmaß der Klimafolgen: Die Rückgänge des mittleren jährlichen Gesamtabflusses und der monatlichen Abflüsse an den Pegeln bis Mitte des Jahrhunderts betragen für das STARS-Szenario ca. 30 %. Die Rückgänge bei den auf dem ISI-MIP-Szenario basierenden Modellstudien liegen hingegen nur bei ca. 10 %. Hauptursachen für diese Divergenz sind die Unterschiede in den Niederschlagsprojektionen sowie die Unterschiede in der jahreszeitlichen Verteilung der Erwärmung. Im STARS-Szenario gehen methodisch bedingt die Niederschläge zurück und der Winter erwärmt sich stärker als der Sommer. In dem ISI-MIP-Szenario bleiben die Niederschläge nahezu stabil und die Erwärmung im Sommer und Winter unterscheidet sich nur geringfügig.

Generell nehmen die Nährstoffeinträge und -frachten mit den Abflüssen in beiden Szenarien unterproportional ab, wobei die Frachten jeweils stärker als die Einträge zurückgehen. Die konkreten Effekte der Abflussänderungen sind gering und liegen im einstelligen Prozentbereich. Gleiches gilt für die Unterschiede zwischen den Szenarien. Der Effekt von zwei ausgewählten Maßnahmen zur Reduktion der Nährstoffeinträge und -frachten unterscheidet sich bei verschiedenen Abflussverhältnissen, repräsentiert durch unterschiedliche Klimaszenarien in unterschiedlich feuchter Ausprägung, ebenfalls nur geringfügig.

Die Beantwortung der ersten beiden Forschungsfragen zeigt, dass die Aktualisierung von Klimaszenarien in einem ansonsten "eingefrorenen" Verbund von ökohydrologischen Daten und Modellen eine wichtige Prüfoption für die Plausibilisierung von Klimafolgenanalysen darstellt. Sie bildet die methodische Grundlage für die Schlussfolgerung, dass bei der Wassermenge eine Neubewertung der Klimafolgen notwendig ist, während dies bei den Nährstoffeinträgen und -frachten nicht der Fall ist. 

Die zur Beantwortung der dritten Forschungsfrage mit SWIM-live durchgeführten Validierungsstudien ergeben Diskrepanzen am Lysimeterstandort und bei den Abflüssen aus den Teilgebieten Saale und Spree. Sie lassen sich zum Teil mit der notwendigen Interpolationsweite der Witterungsdaten und dem Einfluss von Wasserbewirtschaftungsmaßnahmen erklären. Insgesamt zeigen die Validierungsergebnisse, dass schon die Pilotversion von SWIM-live für eine ökohydrologische Ansprache des Gebietswasserhaushaltes im Elbeeinzugsgebiet genutzt werden kann. SWIM-live ermöglicht eine unmittelbare Betrachtung und Beurteilung simulierter Daten. Dadurch werden Unsicherheiten bei der Modellierung direkt offengelegt und können infolge dessen reduziert werden. Zum einen führte die Verdichtung der meteorologischen Eingangsdaten durch die Verwendung von nun ca. 700 anstatt 19 Klima- bzw. Niederschlagstationen zu einer Verbesserung der Ergebnisse. Zum anderen wurde SWIM-live beispielhaft für einen Zyklus aus punktueller Modellverbesserung und flächiger Überprüfung der Simulationsergebnisse genutzt.

Die einzelnen Teilarbeiten tragen jeweils zur Dynamisierung von Klimafolgenanalysen im Elbegebiet bei. Der Anlass hierfür war durch die fehlerhaften methodischen Grundlagen von STARS gegeben. Die Sinnfälligkeit der Dynamisierung ist jedoch nicht an diesen konkreten Anlass gebunden, sondern beruht auf der grundlegenden Einsicht, dass Ad-hoc-Szenarienanalysen immer auch pragmatische Vereinfachungen zugrunde liegen, die fortlaufend überprüft werden müssen.
N2  - The Elbe River basin is affected by climate change. To analyse the chain of effects of projected climate change on the water balance and the resulting nutrient emissions and loads in large river basins such as the Elbe, integrated environmental model systems can be applied. Case studies that are conducted ad hoc with these model systems represent the current state of model developments and uncertainties - therefore, they are static.

This thesis describes access to a dynamisation of climate impact studies in the Elbe River basin. On the one hand, this comprises a verification of impact simulations that are conducted with scenarios from the statistical scenario generator STARS, with the impacts of newer climate scenarios from the ISI-MIP project, that represent state-of-the-art climate modelling. For this purpose, an integrated model system with a "frozen" development status is used. At the same time, the climate impact models remain unchanged. On the other hand, one component of the integrated model system - the ecohydrological model SWIM - is enhanced as a "live"-system. This is validated and improved by punctual testing with experimental long time series from a lysimeter site and with recent runoff time series.

The following research questions are addressed: (i) What are the effects of different climate scenarios on the water balance in the Elbe River basin, and is a reassessment of the impacts of climate change on the water balance necessary?, (ii) What are the impacts of climate change on the nutrient emissions and loads in the Elbe River basin as well as the effectiveness of measures for reducing nutrient emissions?, (iii) Is a valid assessment of the actual ecohydrological situation in the Elbe River basin possible, using (only a small amount of) available day-to-day weather data in a highly heterogeneous river basin?

The recent scenarios confirm the direction, but not the magnitude, of climate impacts: In the STARS scenario, the decrease in mean annual discharge and mean monthly stream ow until the middle of the century is approx. 30 %. However, the model studies based on the ISI-MIP scenarios show only a decrease of approx. 10 %. The main reason for this divergence can be attributed to differences in the precipitation projections and differences in the seasonal distribution of the warming. In the STARS scenario, the precipitation decreases due to the methodological principles applied and the warming in winter is stronger than in summer. In the ISI-MIP scenario, the precipitation is almost stable and the warming differs only slightly between summer and winter.

In general, the nutrient emissions and loads decrease underproportionally with the river basin discharge in both scenarios, with loads declining more sharply than the emissions. The concrete effects of the change in river basin discharge are small, reaching only single-digit percentages. The same holds true for the difference between the scenarios. The effect of selected measures for the reduction of nutrient emissions and loads also differs only slightly between varying runoff conditions, represented by different climate scenarios with dry, mean and wet specifications.

Answering the first two research questions shows that the actualisation of climate scenarios in an otherwise "frozen" combination of ecohydrological data and models represents an important testing option for the plausibilisation of climate impact studies. It forms the methodological basis for the conclusion that a reassessment of climate impact is necessary in terms of water quantity, whereas this is not the case for the nutrient emissions and loads.

The validation studies that were conducted to answer the third research question show discrepancies at the lysimeter site and in the flows from the sub-catchments of the Saale and Spree Rivers. They can be explained in part by the low spatial density of the climate data and the influences from water-management practices. However, the validation results show that the pilot version of SWIM-live can already be used for an eco-hydrological assessment of the water balance in the Elbe River basin. SWIM-live provides an immediate visualisation and assessment of the simulated data. By this means, uncertainties in the simulations are directly revealed and can be reduced. On the one hand, a concentration of the meteorological input data using approx. 700 instead of 19 climate and precipitation stations leads to an improvement of the results. On the other hand, SWIM-live is used exemplarily for a cycle of punctual model improvement and spatial verification of the simulations.

The individual parts of this thesis contribute to the dynamisation of climate impact studies in the Elbe River basin. The motivation for the study was the flawed methodological basis of STARS. Dynamisation is relevant not only for this reason, but is also based on the underlying understanding that ad hoc scenario analyses involve pragmatic simplifications that must be verified continuously.
KW  - Klimawandel
KW  - Wasserhaushalt
KW  - Nährstoffeinträge
KW  - tagesaktuelle Simulation
KW  - Elbe
KW  - climate change
KW  - water balance
KW  - nutrient emissions
KW  - simulation on a day-to-day-basis
KW  - Elbe
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-98844
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Rolfes, Manfred
ED  - Budke, Alexandra
ED  - Kuckuck, Miriam
T1  - Sicherheit, Kriminalität und Raum
BT  - Überlegungen zu politischen (bildenden) Potenzialenräumlicher Präventionspraktiken im Geographieunterricht
JF  - Politische Bildung im Geographieunterricht
Y1  - 2016
UR  - https://elibrary.steiner-verlag.de/book/99.105010/9783515113250
SN  - 978-3-515-11321-2
SN  - 978-3-515-11325-0
SP  - 129
EP  - 140
PB  - Steiner
CY  - Stuttgart
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Selle, Benny
A1  - Graeff, Thomas
A1  - Salzmann, Thomas
A1  - Oswald, Sascha
A1  - Walther, Marc
A1  - Miegel, Konrad
T1  - Investigation of a renatured fen catchment on the Baltic Sea coast of Mecklenburg - Part II: Salt dynamics and water balance
JF  - Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
N2  - Coastal fens like the nature reserve "Hutelmoor und Heiligensee" (north-eastern Germany) are important landscape elements along the southern Baltic coast, which exchange fresh water and brackish water with the Baltic Sea. These exchange processes can be understood as experiments with a natural tracer, which may be used to investigate the hydrologic behaviour of these fen systems. With the establishment of coastal protection measures such as dunes and dikes, the installation of surface drainage and, more recently, also nature conservation measures, the hydrologic regime of these coastal wetlands has constantly altered over the last centuries.The rehabilitated wetland "Hutelnnoor und Heiligensee" is suitable for an analysis of hydrologic change as it has been monitored over the time period since nature conservation measures started in the 1990s. Collected data sets included observation of groundwater levels and electrical conductivities, weather data as well as discharge at the outlet of the drainage catchment. In this article, as a second part of the dual publication, processes and quantified process magnitudes have been identified that govern the salt balance of the study area including its variability in space and time. It was detected that - over the period of rehabilitation - salt water entered the catchment with an episodic storm surge by wave overtopping of dunes in 1995. The intruded brackish water was then diluted, which was a slow process extending over decades. It was governed by local groundwater recharge from precipitation and the inflow of relatively fresh groundwater from the hinterland. It is concluded that salt inputs from the Baltic Sea provide a natural tracer of hydrological processes, which can be readily monitored via electrical conductivity measurements.
KW  - Baltic Sea
KW  - coastal wetland
KW  - drainage of the catchment area
KW  - groundwater flow
KW  - management effects
KW  - system analysis
KW  - water balance
Y1  - 2016
U6  - https://doi.org/10.5675/HyWa_2016.4_2
SN  - 1439-1783
VL  - 60
SP  - 259
EP  - 268
PB  - Bundesanst. für Gewässerkunde
CY  - Koblenz
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Miegel, Konrad
A1  - Graeff, Thomas
A1  - Selle, Benny
A1  - Salzmann, Thomas
A1  - Franck, Christian
A1  - Bronstert, Axel
T1  - Investigation of a renatured fen on the Baltic Sea coast of Mecklenburg - Part I: System description and basic hydrological characterisation
JF  - Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
KW  - Baltic Sea Coast
KW  - coastal wetland
KW  - drainage of the catchment area
KW  - fens
KW  - groundwater flow
KW  - management effects
KW  - system analysis
KW  - water balance
Y1  - 2016
U6  - https://doi.org/10.5675/HyWa_2016.4_1
SN  - 1439-1783
VL  - 60
SP  - 242
EP  - 258
PB  - Bundesanst. für Gewässerkunde
CY  - Koblenz
ER  - 
TY  - RPRT
A1  - Agarwal, Ankit
A1  - Boessenkool, Berry
A1  - Fischer, Madlen
A1  - Hahn, Irene
A1  - Köhn, Lisei
A1  - Laudan, Jonas
A1  - Moran, Thomas
A1  - Öztürk, Ugur
A1  - Riemer, Adrian
A1  - Rözer, Viktor
A1  - Sieg, Tobias
A1  - Vogel, Kristin
A1  - Wendi, Dadiyorto
A1  - Bronstert, Axel
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Die Sturzflut in Braunsbach, Mai 2016
T1  - The flash flood of Braunsbach, May 2006
BT  - eine Bestandsaufnahme und Ereignisbeschreibung
BT  - a hydrological survey and event analysis
N2  - Im Graduiertenkolleg NatRiskChange der Universität Potsdam und anderen Forschungseinrichtungen werden beobachtete sowie zukünftig mögliche Veränderungen von Naturgefahren untersucht. Teil des strukturierten Doktorandenprogramms sind sogenannte Task-Force-Einsätze, bei denen die Promovierende zeitlich begrenzt ein aktuelles Ereignis auswerten. Im Zuge dieser Aktivität wurde die Sturzflut vom 29.05.2016 in Braunsbach (Baden-Württemberg) untersucht.
In diesem Bericht werden erste Auswertungen zur Einordnung der Niederschläge, zu den hydrologischen und geomorphologischen Prozessen im Einzugsgebiet des Orlacher Bachs sowie zu den verursachten Schäden beleuchtet.

Die Region war Zentrum extremer Regenfälle in der Größenordnung von 100 mm innerhalb von 2 Stunden. Das 6 km² kleine Einzugsgebiet hat eine sehr schnelle Reaktionszeit, zumal bei vorgesättigtem Boden. Im steilen Bachtal haben mehrere kleinere und größere Hangrutschungen über 8000 m³ Geröll, Schutt und Schwemmholz in das Gewässer eingetragen und möglicherweise kurzzeitige Aufstauungen und Durchbrüche verursacht. Neben den großen Wassermengen mit einer Abflussspitze in einer Größenordnung von 100 m³/s hat gerade die Geschiebefracht zu großen Schäden an den Gebäuden entlang des Bachlaufs in Braunsbach geführt.
N2  - The DFG graduate school “Natural Hazards and Risks in a Changing World” (NatRiskChange), which is located at the University of Potsdam and its partner institutions, studies previous as well as ongoing and potential future changes in the risk posed by natural hazards. The education program includes so-called task force activities, where the PhD students conduct a rapid event assessment directly after the occurrence of a hazardous natural event. Within this context the flash flood that hit the village Braunsbach (Baden-Württemberg, Germany) at May 29th, 2016 was investigated.
This report summarizes first results describing the rainfall amount and intensities as well as hydrological and geomorphological processes in the corresponding catchment area of the Orlacher Bach. Further, the damages caused in Braunsbach are investigated.

Rainfall intensity measures documented extreme precipitation in the area of Braunsbach with a cumulative amount of about 100 mm within 2 hours. The small catchment area, with a size of 6 km², has a small response time, especially under pre-saturated soil conditions. Several landslides, that occurred at the steep slopes of the river valley, transported more than 8000 m³ of gravel, debris and organic material into the water runoff. They may have caused temporal blockades, that collapsed after a certain amount of water accumulated. In addition to the high discharge, with peak values in the order of 100 m³/s, the high sediment content of the flash flood is mainly responsible for the large damages caused to the buildings in Braunsbach.
KW  - Sturzflut
KW  - Naturgefahren
KW  - Extremniederschlag
KW  - Schadensabschätzung
KW  - Hangrutschungen
KW  - flash flood
KW  - natural hazards
KW  - extreme precipitation
KW  - damage assessment
KW  - landslides
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-394881
ER  - 
TY  - THES
A1  - Seyberth, Karl
T1  - Test einer neuen Methode zur Synthetisierung hydrathaltiger Sedimentproben und Charakterisierung des Hydrathabitus anhand seismischer Messungen
T1  - Test of a new method for the synthesis of hydrate bearing sediment samples and characterization of the hydrate habitus based on seismic measurements
N2  - Methanhydrate sind besonders in Verbindung mit den steigenden Weltmarktpreisen für Öl und Gas in den vergangenen Jahren mehr und mehr in den Fokus der Energiewirtschaft geraten, was zu einer starken Zunahme der angewandten Forschungsprojekte auf diesem Gebiet führte. Da Methanhydrat nur unter hohem Druck und niedrigen Temperaturen stabil ist, ist die Gewinnung natürlicher Proben für Laboruntersuchungen technisch sehr aufwendig und vor allem teuer. Zur Charakterisierung der Eigenschaften hydratführender Reservoire ist man häufig auf die Herstellung synthetischer Proben angewiesen. Die Eigenschaften der synthetisierten Proben sind dabei abhängig von der Herstellungsmethode und man ist noch immer auf der Suche nach Verfahren, mit denen sich möglichst „naturnahe“ Proben mit vertretbarem Aufwand erzeugen lassen. 
In der vorliegenden Arbeit wurde eine neue, relativ schnell durchführbare Methode getestet, die im Porenraum von Sedimenten schwimmende bzw. gefügestützende Hydrate bildet, wie sie in der Natur vorkommen. Gleichzeitig erzeugt sie eine gleichmäßige Verteilung des Hydrats über die Probe und bietet gute Kontrolle über den Hydratgehalt. Sie funktioniert wie folgt: Eine mit einer KCl-Lösung gesättigte Sedimentprobe wird zu einem bestimmten Teil ausgefroren und das übrige Wasser mit Methan verdrängt. Durch Anlegen eines Methandrucks im Stabilitätsbereich wird das Eis zu Methanhydrat umgesetzt. Im Anschluss wird die Probe erneut mit einer KCl-Lösung gesättigt. Anhand seismischer Messungen konnte bestätigt werden, dass Hydrat mit dem gewünschten Hydrathabitus erzeugt wurde. Des Weiteren wurde gezeigt, dass die eishaltigen Proben aufgrund ähnlicher physikalischer Eigenschaften bereits vor der Umsetzung des Eises zu Methanhydrat als Näherung für Proben mit Porenraumhydrat verwendet werden  können.
N2  - Due to the rising world market prices for oil and gas, the energy industry pays more and more attention to methane hydrates. This leads to a strong augmentation of applied research projects in this field of studies. As methane hydrates are only stable under large pressure and low temperatures, the recovery of samples is technically very complex and expensive. Hence, for the characterization of the properties of hydrate bearing reservoirs, usually synthetic samples are used. The properties of these synthesized samples depend on the production method and scientists are still searching for procedures that allow the synthesization of close to nature samples at a justifiable effort.
In this paper, a relatively quickly performable new method was tested that produces hydrates floating in the pore space respectively grain supporting hydrates. These are the most common types of gas hydrates in natural environments. Furthermore the method forms a uniform distribution across the sample and allows a good control over the hydrate content. It works as follows: A sediment sample saturated with a KCl-solution is frozen until a certain ice content is reached and the remaining brine is pushed out with methane. Then the ice is converted into methane hydrate by the installation of methane pressure in the stability field. In the end the methane is replaced by a KCl-solution again. With the help of seismic measurements it could be proven that the hydrate showed the desired properties. Besides that it was shown that yet before the transformation of ice to methane hydrate one can use the ice-containing samples as an approximation for the hydrate-bearing samples. Both show similar physical properties.
KW  - Methanhydrat
KW  - methane hydrate
KW  - synthetic hydrate samples
KW  - synthetische Hydratproben
KW  - seismische Messungen
KW  - seismic measurements
KW  - Hydrathabitus
KW  - hydrate habitus
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-81247
ER  - 
TY  - BOOK
ED  - Schmitt, Hanno
ED  - Tosch, Frank
T1  - Wasser für Arkadien
BT  - Landschaftsentwicklung um Schloss Reckahn zwischen Urstromtal, Planeflüsschen und Vogelschutz
N2  - Begleitbuch zur Ausstellung im Rochow-Museum Reckahn, vom 6.6.-1.11.2015
Y1  - 2015
SN  - 978-3-9809752-7-8
PB  - Rochow-Museum
CY  - Reckahn
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Thieken, Annegret
A1  - Bessel, Tina
A1  - Callsen, Ines
A1  - Falter, Daniela
A1  - Hasan, Issa
A1  - Kienzler, Sarah
A1  - Kox, Thomas
A1  - Kreibich, Heidi
A1  - Kuhlicke, Christian
A1  - Kunz, Michael
A1  - Matthias, Max
A1  - Meyer, Volker
A1  - Mühr, Bernhard
A1  - Müller, Meike
A1  - Otto, Antje
A1  - Pech, Ina
A1  - Petrow, Theresia
A1  - Pisi, Sebastian
A1  - Rother, Karl-Heinz
A1  - Schröter, Kai
T1  - Das Hochwasser im Juni 2013
BT  - Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
T3  - Schriftenreihe des DKKV ; 53
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Danksagung
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 11
EP  - 11
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kienzler, Sarah
A1  - Pech, Ina
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Risikowahrnehmung, Risikokommunikation und Entwicklung der Eigenversorg von Betroffenen
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 99
EP  - 110
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Schröder, Kai
A1  - Hasan, Issa
A1  - Falter, Daniela
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Schutz und Entlastung von hochwassergefährdeten Gebieten
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 76
EP  - 91
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Petrow, Theresia
A1  - Hasan, Issa
A1  - Otto, Antje
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Entwicklungen in der Gesetzgebung zm Hochwasserrisikomanagment
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 47
EP  - 51
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kienzler, Sarah
A1  - Falter, Daniela
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Zusammenwirken von staatlicher und privater Vorsorge
BT  - Fallstudie Mulde
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 110
EP  - 120
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Thieken, Annegret
A1  - Pisi, Sebastian
T1  - Entwicklungn der technischen Systeme und der Organisaton in der Warnkette seit 2002
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 123
EP  - 132
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Müller, Meike
A1  - Bessel, Tina
A1  - Pisi, Sebastian
A1  - Kreibich, Heidi
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Auswirkungen und Schäden
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 31
EP  - 45
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Konzepte zur Umsetzung von Hochwasservorsorge und Risikomanagement
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 51
EP  - 65
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Petrow, Theresia
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Entwicklunge in der Flächenvorsorge
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 92
EP  - 99
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Einleitung
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 13
EP  - 17
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Thieken, Annegret
A1  - Otto, Antje
A1  - Pisi, Sebastian
A1  - Petrow, Theresia
A1  - Kreibich, Heidi
A1  - Kuhlicke, Christian
A1  - Schröter, Kai
A1  - Kienzler, Sarah
A1  - Müller, Meike
T1  - Schlussfolgerungen und Empfehlungen
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 184
EP  - 196
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Pech, Ina
A1  - Kreibich, Heidi
A1  - Thieken, Annegret
T1  - Warnung und Reaktion aus Sicht von Betroffenen
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 138
EP  - 142
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Thieken, Annegret
A1  - Pisi, Sebastian
T1  - Vorhersagen und Warnungen im Mai / Juni 2013
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 132
EP  - 137
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Thieken, Annegret
A1  - Pech, Ina
T1  - Risikovorsorge und Wiederaufbau
JF  - Das Hochwasser im Juni 2013 :  Bewährungsprobe für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland
Y1  - 2015
SN  - 978-3-933181-62-6
SP  - 170
EP  - 183
PB  - Deutsches Komitee Katastrophenvorsorge
CY  - Bonn
ER  - 
TY  - THES
A1  - Weckmann, Ute
T1  - Die elektrische Leitfähigkeit von fossilen Störungszonen und Mobile Belts
T1  - The electrical conductivity of fossil shear zones and mobile belts
N2  - In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Experimente zur Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit von Sutur- und Kollisionszonen im Zusammenhang diskutiert, um die Möglichkeiten, die die moderne Magnetotellurik (MT) für das Abbilden fossiler tektonischer Systeme bietet, aufzuzeigen. Aus den neuen hochauflösenden Abbildern der elektrischen Leitfähigkeit können potentielle Gemeinsamkeiten verschiedener tektonischer Einheiten abgeleitet werden. Innerhalb der letzten Dekade haben sich durch die Weiterentwicklung der Messgeräte und der Auswerte- und Interpretationsmethoden völlig neue Perspektiven für die geodynamische Tiefensondierung ergeben. Dies wird an meinen Forschungsarbeiten deutlich, die ich im Rahmen von Projekten selbst eingeworben und am Deutschen GeoForschungsZentrum Potsdam durchgeführt habe. In Tabelle A habe ich die in dieser Arbeit berücksichtigten Experimente aufgeführt, die in den letzten Jahren entweder als Array- oder als Profilmessungen durchgeführt wurden. Für derart große Feldexperimente benötigt man ein Team von WissenschaftlerInnen, StudentInnen und technischem Personal. Das bedeutet aber auch, dass von mir betreute StudentInnen und DoktorandInnen Teilaspekte dieser Experimente in Form von Diplom-, Bachelor- und Mastersarbeiten oder Promotionsschriften verarbeitet haben. Bei anschließender Veröffentlichung der Arbeiten habe ich als Co-Autor mitgewirkt. Die beiliegenden Veröffentlichungen enthalten eine Einführung in die Methode der Magnetotellurik und gegebenenfalls die Beschreibung neu entwickelter Methoden. Eine allgemeine Darstellung der theoretischen Grundlagen der Magnetotellurik findet man zum Beispiel in Chave & Jones (2012); Simpson & Bahr (2005); Kaufman & Keller (1981); Nabighian (1987); Weaver (1994). Die Arbeit beinhaltet zudem ein Glossar, in dem einige Begriffe und Abkürzungen erklärt werden. Ich habe mich entschieden, Begriffe, für die es keine adäquate deutsche Übersetzung gibt oder die im Deutschen eine andere oder missverständliche Bedeutung bekommen, auf Englisch in der Arbeit zu belassen. Sie sind durch eine kursive Schreibweise gekennzeichnet.
N2  - In this habilitation thesis, I present and discuss different experiments to study the electrical conductivity of fossil shear zones, suture and continental collision zones, particularly in view of the possibilities offered by modern magnetotellurics (MT). With new high-resolution images of the electrical conductivity, properties of different tectonic units, environments and their evolution can be derived and compared. Within the past decade, advanced data acquisition systems together with novel analysis and interpretation methods have fostered burgeoning and completely new perspectives for electromagnetic depth sounding. This is impressively reflected in my research and proposed projects which were performed at the German Research Centre for Geosciences. The overview table contains research projects and field experiments that were carried out in recent years either with an array or a profile station layout. For conducting such large field experiments, a team of scientists, students and technicians is necessary; however, this also means that parts of this research has been done by (doctoral) students supervised by myself within the framework of their PhD, Diploma, Bachelor or Masters projects. In this case I have co-authored resulting publications. Some of the publications and the introductory chapters of this thesis include an introduction to the Magnetotelluric method and describe own methodological development work. A general theoretical background of MT can be found for example in Chave et al. (2012); Simpson et al. (2005); Kaufman et al. (1981); Nabighian (1987); Weaver (1994). The work also includes a glossary of some terms and abbreviations relevant for this thesis. The thesis is written in German, although the publications are in English. I have decided to keep English terms for which there is no adequate German translation or which have a different or ambiguous meaning in German. They are indicated by italic script.
KW  - Magnetotellurik
KW  - Störungszonen
KW  - elektrische Leitfähigkeit
KW  - Mobile Belts
KW  - electrical conductivity
KW  - Magnetotellurics
KW  - continental collision zones
KW  - suture zones
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-88820
ER  - 
TY  - THES
A1  - Muksin, Umar
T1  - A fault-controlled geothermal system in Tarutung (North Sumatra, Indonesia)investigated by seismological analysis
N2  - The seismic structure (Vp, Vp/Vs, and Qp anomalies) contributes to the physical properties and the lithology of rocks and possible fluid distribution in the region. The Vp model images the geometry of the Tarutung and the Sarulla basins. Both basins have a depth of around 2.0 km. High Vp/Vs and high attenuation (low Qp) anomalies are observed along the Sarulla graben associated with a weak zone caused by volcanic activities along the graben. Low Vp/Vs and low conductivity anomalies are found in the west of the Tarutung basin. This anomaly is interpreted as dry, compact, and rigid granitic rock in the region as also found by geological observations. Low Vp, high Vp/Vs and low Qp anomalies are found at the east of the Tarutung basin which appear to be associated with the three big geothermal manifestations in Sipoholon, Hutabarat, and Panabungan area. These anomalies are connected with high Vp/Vs and low Qp anomalies below the Tarutung basin at depth of around 3 - 10 km. This suggests that these geothermal manifestations are fed by the same source of the hot fluid below the Tarutung basin. The hot fluids from below the Tarutung basin propagate to the more dilatational and more permeable zone in the northeast. Granite found in the west of the Tarutung basin could also be abundant underneath the basin at a certain depth so that it prevents the hot fluid to be transported directly to the Tarutung basin. High seismic attenuation and low Vp/Vs anomalies are found in the southwest of the Tarutung basin below the Martimbang volcano. These anomalies are associated with hot rock below the volcano without or with less amount of partial melting. There is no indication that the volcano controls the geothermal system around the Tarutung basin. The geothermal resources around the Tarutung basin is a fault-controlled system as a result of deep circulation of fluids. Outside of the basin, the seismicity delineation and the focal mechanism correlate with the shape and the characteristics of the strike-slip Sumatran fault. Within the Tarutung basin, the seismicity is distributed more broadly which coincides with the margin of the basin. An extensional duplex system in the Tarutung basin is derived from the seismicity and focal mechanism analysis which is also consistent with the geological observations. The vertical distribution of the seismicity suggests the presence of a negative flower structure within the Tarutung basin.
N2  - Indonesien zählt zu den weltweit führenden Ländern bei der Nutzung von geothermischer Energie. Die geothermischen Energiequellen sind im Wesentlichen an den aktiven Vulkanismus gebunden, der durch die Prozesse an der indonesischen Subduktionszone verursacht wird. Darüber hinaus sind geotektonische Strukturen wie beispielsweise die Sumatra-Störung als verstärkende Faktoren für das geothermische Potenzial von Bedeutung. Bei der geophysikalischen Erkundung der indonesischen Geothermie-Ressourcen konzentrierte man sich bisher vor allem auf die Magnetotellurik. Passive Seismologie wurde dahingegen ausschließlich für die Überwachung von im Betrieb befindlichen Geothermie-Anlagen verwendet. Jüngste Untersuchungungen z.B. in Island und in den USA haben jedoch gezeigt, dass seismologische Verfahren bereits in der Erkundungsphase wichtige Informationen zu den physikalischen Eigenschaften, zum Spannungsfeld und zu möglichen Fluid- und Wärmetransportwegen liefern können. In der vorgelegten Doktorarbeit werden verschiedene moderne Methoden der passiven Seismologie verwendet, um beispielhaft ein neues, von der indonesischen Regierung für zukünftige geothermische Energiegewinnung ausgewiesenes Gebiet im nördlichen Teil Sumatras (Indonesien) zu erkunden. Die konkreten Ziele der Untersuchungen umfassten (1) die Ableitung von 3D Strukturmodellen der P- und S-Wellen Geschwindigkeiten (Parameter Vp und Vs), (2) die Bestimmung der Absorptionseigenschaften (Parameter Qp), und (3) die Kartierung und Charakterisierung von Störungssystemen auf der Grundlage der Seismizitätsverteilung und der Herdflächenlösungen. Für diese Zwecke habe ich zusammen mit Kollegen ein seismologisches Netzwerk in Tarutung (Sumatra) aufgebaut und über einen Zeitraum von 10 Monaten (Mai 2011 – Februar 2012) betrieben. Insgesamt wurden hierbei 42 Stationen (jeweils ausgestattet mit EDL-Datenlogger, 3-Komponenten, 1 Hz Seismometer) über eine Fläche von etwa 35 x 35 km verteilt. Mit dem Netzwerk wurden im gesamten Zeitraum 2568 lokale Erdbeben registriert. Die integrierte Betrachtung der Ergebnisse aus den verschiedenen Teilstudien (Tomographie, Erdbebenverteilung) erlaubt neue Einblicke in die generelle geologische Stukturierung sowie eine Eingrenzung von Bereichen mit einem erhöhten geothermischen Potenzial. Das tomographische Vp-Modell ermöglicht eine Bestimmung der Geometrie von Sedimentbecken entlang der Sumatra-Störung. Für die Geothermie besonders interessant ist der Bereich nordwestlich des Tarutung-Beckens. Die dort abgebildeten Anomalien (erhöhtes Vp/Vs, geringes Qp) habe ich als mögliche Aufstiegswege von warmen Fluiden interpretiert. Die scheinbar asymetrische Verteilung der Anomalien wird hierbei im Zusammenhang mit der Seismizitätsverteilung, der Geometrie der Beben-Bruchflächen, sowie struktur-geologischen Modellvorstellungen diskutiert. Damit werden wesentliche Informationen für die Planung einer zukünftigen geothermischen Anlage bereitgestellt.
T2  - Seismologische Untersuchungen eines Störungs-kontrollierten geothermischen Systems in Tarutung (Nord-Sumatra, Indonesien)
KW  - Tarutung
KW  - Sumatra Störung
KW  - Absorptionseigenschaften
KW  - seismische Geschwindigkeiten
KW  - Tarutung
KW  - Sumatra fault
KW  - attenuation tomography
KW  - velocity structure
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-72065
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Müller, Eva Nora
A1  - van Schaik, Loes
A1  - Blume, Theresa
A1  - Bronstert, Axel
A1  - Carus, Jana
A1  - Fleckenstein, Jan H.
A1  - Fohrer, Nicola
A1  - Geissler, Katja
A1  - Gerke, Horst H.
A1  - Gräff, Thomas
A1  - Hesse, Cornelia
A1  - Hildebrandt, Anke
A1  - Hölker, Franz
A1  - Hunke, Philip
A1  - Körner, Katrin
A1  - Lewandowski, Jörg
A1  - Lohmann, Dirk
A1  - Meinikmann, Karin
A1  - Schibalski, Anett
A1  - Schmalz, Britta
A1  - Schröder-Esselbach, Boris
A1  - Tietjen, Britta
T1  - Scales, key aspects, feedbacks and challenges of ecohydrological research in Germany
JF  - Hydrologie und Wasserbewirtschaftung
N2  - Ecohydrology analyses the interactions of biotic and abiotic aspects of our ecosystems and landscapes. It is a highly diverse discipline in terms of its thematic and methodical research foci. This article gives an overview of current German ecohydrological research approaches within plant-animal-soil-systems, meso-scale catchments and their river networks, lake systems, coastal areas and tidal rivers. It discusses their relevant spatial and temporal process scales and different types of interactions and feedback dynamics between hydrological and biotic processes and patterns. The following topics are considered key challenges: innovative analysis of the interdisciplinary scale continuum, development of dynamically coupled model systems, integrated monitoring of coupled processes at the interface and transition from basic to applied ecohydrological science to develop sustainable water and land resource management strategies under regional and global change.
KW  - Coastal regions
KW  - drylands
KW  - ecohydrological modelling
KW  - feedback
KW  - hyporheic zone
KW  - meso-scale ecosystems
KW  - plant-animal-soil-system
KW  - river networks
Y1  - 2014
U6  - https://doi.org/10.5675/HyWa_2014,4_2
SN  - 1439-1783
VL  - 58
IS  - 4
SP  - 221
EP  - 240
PB  - Bundesanst. für Gewässerkunde
CY  - Koblenz
ER  - 
TY  - THES
A1  - Liebs, Göran
T1  - Ground penetration radar wave velocities and their uncertainties
T1  - Georadar-Wellengeschwindigkeiten mit Fehlerrechnung
BT  - global inversion of GPR traveltimes to assess uncertainties in CMP velocity models
N2  - We develop three new approaches for ground penetration wave velocity calcultaions. The first is based on linear moveout spectra to find the optimum ground wave velocity including uncertainties from multi-offset data gathers. We used synthetic data to illustrate the principles of the method and to investigate uncertainties in ground wave velocity estimates. To demonstrate the applicability of the approach to real data, we analyzed GPR data sets recorded at field sites in Canada over an annual cycle from Steelman & Endres [2010]. The results obtained by this efficient and largely automated procedure agree well with the manual achieved results of Steelman & Endres [2010], derived by a more laborious largely manual analysis strategy.

Then we develop a second methodology to global invert reflection traveltimes with a particle swarm optimization approach more precise then conventional spectral NMO-based velocity analysis (e.g., Greaves et al. [1996]). For global optimization, we use particle swarm optimization (PSO; Kennedy & Eberhart [1995]) in the combination with a fast eikonal solver as forward solver (Sethian [1996]; Fomel [1997a]; Sethian & Popovici [1999]). This methodology allows us to generate reliability CMP derived models of subsurface velocities and water content including uncertainties. We test this method with synthetic data to study the behavior of the PSO algorithm. Afterward, We use this method to analyze our field data from a well constrained test site in Horstwalde, Germany. The achieved velocity models from field data showed good agreement to borehole logging and direct-push data (Schmelzbach et al. [2011]) at the same site position.

For the third method we implement a global optimization approach also based on PSO to invert direct-arrival traveltimes of VRP data to obtain high resolution 1D velocity models including quantitative estimates of uncertainty. Our intensive tests with several traveltime data sets helped to understand the behavior of PSO algorithm for inversion. Integration of the velocity model to VRP reflection imaging and attenuation model improved the potential of VRP surveying. Using field data, we examine this novel analysis strategy for the development of petrophysical models and the linking between GPR borehole and other logging data to surface GPR reflection data.
N2  - Unterschiedliche Verfahren zur Ermittlung von Georadar-Wellengeschwindigkeiten wurden entwickelt und erfolgreich angewendet. Für die Verfahren wurden statistische Methoden und Schwarmintelligenz-Algorithmen benutzt. Es wurde gezeigt, dass die neuen Verfahren schneller, präziser und besser reproduzierbare Ergebnisse für Georadar-Wellengeschwindigkeit erzielen als herkömmliche Verfahren.
Mit verbesserten Werten der Georadar-Wellengeschwindigkeit lassen sich die verzerrten dreidimensionalen Abbilder der obersten zehn Meter des Untergrundes, welche sich mit Georadar-Daten erzeugen lassen, korrigieren. In diesen korrigierten Abbildern sind dann realistische Tiefen von Schichten oder Objekten im Untergrund besser messbar. Außerdem verbessern präzisere Wellengeschwindigkeiten die Bestimmung  von Bodenparametern, wie Wassergehalt oder Tonanteil. Die präsentierten Verfahren erlauben eine quantitative Angabe von Fehlern der bestimmten Wellengeschwindigkeit und der daraus folgenden Tiefen und Bodenparametern im Untergrund. Die Vorteile dieser neu entwickelten Verfahren zur Charakterisierung des Untergrundes der oberen Meter wurde an Feldbeispielen demonstriert.
KW  - ground-penetration radar
KW  - wave velocities
KW  - global inversion
KW  - particle swarm optimisation
KW  - soil water content
KW  - subsurface
KW  - geophyics
KW  - Georadar
KW  - Wellengeschwindigkeit
KW  - globale Inversion
KW  - Partikel Swarm Optimierung
KW  - Bodenwassergehalt
KW  - Untergrund
KW  - Geophysik
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-436807
ER  - 
TY  - THES
A1  - Abdelfadil, Khaled Mohamed
T1  - Geochemistry of Variscan lamprophyre magmatism in the Saxo-Thuringian Zone
N2  - Lamprophyres are mantle-derived magmatic rocks, commonly occurring as dikes. They are readily identified from their field setting, petrography, chemical and mineralogical composition. These rocks not only provide important information on melting processes in the mantle, but also on geodynamic processes modifying the mantle. There are numerous occurrences of lamprophyres in the Saxo-Thuringian Zone of Variscan Central Europe, which are useful to track the variable effects of the Variscan orogeny on local mantle evolution. This work presents and evaluates the mineralogical, geochemical, and Sr-Nd-Pb isotopic data of late-Variscan calc-alkaline lamprophyres, post-Variscan ultramafic lamprophyres, of alkaline basalt from Lusatia, and, for comparison, of pre-Variscan gabbros. In addition, lithium isotopic signatures combined with Sr-Nd-Pb isotopic data of late-Variscan calc-alkaline lamprophyres from three different Variscan Domains (i.e., Erzgebirge, Lusatia, and Sudetes) are used to assess compositional changes of the mantle during Variscan orogeny.
N2  - Lamprophyre sind porphyrische, aus Mantelschmelzen gebildete Gesteine, die meist in Form von Gängen auftreten. Sie zeichnen sich durch auffällige und charakteristische texturelle, chemische und mineralogische Eigenschaften aus. Als ehemalige Mantelschmelzen liefern sie Information sowohl über Bedingungen der Schmelzbildung im Mantel als auch über geodynamische Prozesse, die zu metasomatischer Veränderung des Mantels geführt haben. Im Saxothuringikum Mitteleuropas, am Nordrand des Böhmischen Massivs, gibt es zahlreiche Lamprophyrvorkommen, die hier zur Charakterisierung der Mantelentwicklung während der variszischen Orogenese dienen. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit den mineralogischen, geochemischen und isotopischen (Sr-Nd-Pb) Signaturen von spätvariszischen kalkalkalischen Lamprophyren, von postvariszischen ultramafischen Lamprophyren, von Alkalibasalten der Lausitz und, zum Vergleich, von prävariszischen Gabbros. Darüberhinaus nutzt die Arbeit Lithium-Isotopensignaturen kombiniert mit Sr-Nd-Pb–Isotopendaten spätvariszischer kalkalkalischer Lamprophyre aus drei variszischen Domänen (Erzgebirge, Lausitz, Sudeten) zur Erkundung der lokalen Mantelüberprägungen während der variszischen Orogenese.
T2  - Geochemie der variszischen Lamprophyre in der saxothüringischen Zone
KW  - lamprophyre
KW  - Lusatia
KW  - Erzgebirge
KW  - Saxo-Thuringia
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-68854
ER  - 
TY  - BOOK
A1  - Kühn, Michael
T1  - Beiträge der Georessource Untergrund zur Energiewende : Antrittsvorlesung 2013-06-12
N2  - Die Ziele der Energiewende sind ehrgeizig. Der Vortrag zeigt, welche Nutzungsoptionen der Untergrund bietet - z.B. geothermische Energiegewinnung oder geologische Speicherung. Für eine gesellschaftsweite, sachliche Diskussion werden konkrete Zahlen nicht nur zu den Chancen, sondern auch zu den Risiken benötigt.
Y1  - 2013
UR  - http://info.ub.uni-potsdam.de/multimedia/show_multimediafile.php?mediafile_id=507
PB  - Univ.-Bibl.
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - THES
A1  - Arnold, Gabriele
T1  - Spektrale Fernerkundung der terristrischen Planetoberflächen von Merkur, Venus und Mars vom visuellen bis in den infraroten Wellenlängenbereich
Y1  - 2013
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - THES
A1  - Münzel, Sandra
T1  - Aspekte der Evolution von aufgespühltem Abraummaterial des Platinerzbergbaus
Y1  - 2013
CY  - Potsdam
ER  - 
TY  - THES
A1  - Cherubini, Yvonne
T1  - Influence of faults on the 3D coupled fluid and heat transport
N2  - Da geologische Störungen können als Grundwasserleiter, -Barrieren oder als gemischte leitende /stauende Fluidsysteme wirken. Aufgrund dessen können Störungen maßgeblich den Grundwasserfluss im Untergrund beeinflussen, welcher deutliche Veränderungen des tiefen thermischen Feldes bewirken kann. Grundwasserdynamik und Temperaturveränderungen sind wiederum entscheidende Faktoren für die Exploration geothermischer Energie. Diese Studie untersuchte den Einfluss von Störungen auf das Fluidsystem und das thermische Feld im Untergrund. Sie erforschte die physikalischen Prozesse, welche das Fluidverhalten und die Temperaturverteilung in Störungen und in den umgebenden Gesteinen. Dazu wurden 3D Finite Elemente Simulationen des gekoppelten Fluid und Wärmetransports für synthetische sowie reale Modelszenarien auf unterschiedlichen Skalen durchgeführt. Um den Einfluss einer schräg einfallenden Störung systematisch durch die schrittweise Veränderung der hydraulischen Öffnungsweite und der Permeabilität, zu untersuchen, wurde ein klein-skaliges synthetisches Modell entwickelt. Ein inverser linearer Zusammenhang wurde festgestellt, welcher zeigt, dass sich die Fluidgeschwindigkeit in der Störung jeweils um ~1e-01 m/s verringert, wenn die Öffnungsweite der Störung um jeweils eine Magnitude vergrößert wird. Ein hoher Permeabilitätskontrast zwischen Störung und umgebender Matrix begünstigt die Fluidadvektion hin zur Störung und führt zu ausgeprägten Druck- und Temperaturveränderungen innerhalb und um die Störung herum. Bei geringem Permeabilitätskontrast zwischen Störung und umgebendem Gestein findet hingegen kein Fluidfluss in der Störung statt, wobei das hydrostatische Druck- sowie das Temperaturfeld unverändert bleiben. Auf Grundlage der synthetischen Modellierungsergebnisse wurde der Einfluss von Störungen auf einer größeren Skala anhand eines komplexeren (realen) geologischen Systems analysiert. Dabei handelt es sich um ein 3D Modell des Geothermiestandortes Groß Schönebeck, der ca. 40 km nördlich von Berlin liegt. Die Integration von einer permeablen und drei impermeablen Hauptstörungen, zeigte unterschiedlich starke Einflüsse auf Fluidzirkulation, Temperatur – und Druckfeld. Die modellierte konvektive Zirkulation in der permeablen Störung verändert das thermische Feld stark (bis zu 15 K). In den gering durchlässigen Störungen wird die Wärme ausschließlich durch Diffusion geleitet. Der konduktive Wärmetransport beeinflusst das thermische Feld nicht, bewirkt jedoch lokale Veränderungen des hydrostatischen Druckfeldes. Um den Einfluss großer Störungszonen mit kilometerweitem vertikalen Versatz auf das geothermische Feld der Beckenskala zu untersuchen, wurden gekoppelte Fluid- und Wärmetransportsimulationen für ein 3D Strukturmodell des Gebietes Brandenburg durchgeführt (Noack et al. 2010; 2013). Bezüglich der Störungspermeabilität wurden verschiedene geologische Szenarien modelliert, von denen zwei Endgliedermodelle ausgewertet wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass die undurchlässigen Störungen den Fluidfluss nur lokal beeinflussen. Da sie als hydraulische Barrieren wirken, wird der Fluidfluss mir sehr geringen Geschwindigkeiten entlang der Störungen innerhalb eines Bereichs von ~ 1 km auf jeder Seite umgelenkt. Die modellierten lokalen Veränderungen des Grundwasserzirkulationssystems haben keinen beobachtbaren Effekt auf das Temperaturfeld. Hingegen erzeugen permeable Störungszonen eine ausgeprägte thermische Signatur innerhalb eines Einflussbereichs von ~ 2.4-8.8 km in -1000 m Tiefe und ~6-12 km in -3000 m Tiefe. Diese thermische Signatur, in der sich kältere und wärmere Temperaturbereiche abwechseln, wird durch auf- und abwärts gerichteten Fluidfluss innerhalb der Störung verursacht, der grundsätzlich durch existierende Gradienten in der hydraulischen Druckhöhe angetrieben wird. Alle Studien haben gezeigt, dass Störungen einen beachtlichen Einfluss auf den Fluid-, und Wärmefluss haben. Es stellte sich heraus, dass die Permeabilität in der Störung und in den umgebenden geologischen Schichten so wie der spezifische geologische Rahmen entscheidende Faktoren in der Ausbildung verschiedener Wärmetransportmechanismen sind, die sich in Störungen entwickeln können. Die von permeablen Störungen verursachten Temperaturveränderungen können lokal, jedoch groß sein, genauso wie die durch hydraulisch leitende und nichtleitende Störungen hervorgerufenen Veränderungen des Fluidystems. Letztlich haben die Simulationen für die unterschiedlich skalierten Modelle gezeigt, dass die Ergebnisse sich nicht aufeinander übertragen lassen und dass es notwendig ist, jeden geologischen Rahmen hinsichtlich Konfiguration und Größenskala gesondert zu betrachten. Abschließend hat diese Studie demonstriert, dass die Betrachtung von Störungen in 3D Finiten Elementen Modellen für die Simulation von gekoppeltem Fluid- und Wärmetransport auf unterschiedlichen Skalen möglich ist. Da diese Art von numerischen Simulationen sowohl die geologische Struktur des Untergrunds sowie die im Erdinnern ablaufenden physikalischen Prozesse integriert, können sie einen wertvollen Beitrag leisten, indem sie Feld- und Laborgestützte Untersuchungen vervollständigen.
N2  - Faults can act as conduits, barriers or mixed conduit/barrier systems to fluid flow. Therefore, faults may significantly influence fluid flow regimes operating in the subsurface, possibly resulting in distinct variations of the deep thermal field. Both, flow dynamics and temperature changes are in turn crucial factors that need to be taken into account for geothermal energy exploration. This study investigated the influence of faults on the subsurface fluid system and thermal field and explored the processes controlling fluid behavior and thermal distribution both within host rocks and faults. For this purpose, 3D finite element simulations of coupled fluid and heat transport have been carried out, both for synthetic and real-case model scenarios on different scales. A small-scale synthetic model was developed to systematically assess the impact of an inclined fault by changing gradually its hydraulic width and its permeability within the simulations. An observed linear inverse relationship revealed that changing the fault width by one order of magnitude results in a fluid velocity decrease (~1e-01 m/s) within the fault. A high permeability contrast between fault and matrix favors fluid advection into the fault and leads to pronounced pressure and temperature changes in and around the same domain. When the permeability contrast between fault domain and host rock is low, however, no fluid flow is observed in the fault, thus resulting in undisturbed hydrostatic pressure and temperature fields. On the basis of these synthetic fault modelling results, the influence of faults on a larger scale have been analyzed within a more complex (real-case) geological setting,- a 3D model of the geothermal site Groß Schönebeck , located ~40 km north of Berlin. The integration of one permeable and three impermeable major faults, resulted in distinct changes observed in the local fluid circulation, thermal and pressure field. Modelled convective circulation within the permeable fault decisively modifies the thermal field (up to 15 K). Within the low permeable faults, heat is transferred only by conduction, inducing no thermal imprint but local deviations of the hydrostatic pressure field. To investigate the impact of major fault zones on the basin-scale geothermal field, coupled fluid and heat transport simulations have been conducted for a 3D structural model for Brandenburg region (Noack et al. 2010; 2013). Different geological scenarios in terms of modelled fault permeability have been carried out of which two end member models are analyzed. The results showed that tight fault zones affect the flow field locally. Acting as hydraulic barriers, fluid flow is deviated with very low velocities along them within a range of ~ 1 km on either sides. The modelled local changes in the groundwater circulation system have no considerable effect on the temperature field. By contrast, permeable fault zones induce a pronounced signature on the thermal field extending over a distance of ~ 2.4-8.8 km at -1000 m depth and ~6-12 km at -3000 m depth. This thermal signature, characterized by alternating cooler and hotter temperature domains, is controlled by up- and downward directed flow within the fault domain, principally driven by existing hydraulic head gradients. All studies demonstrated that faults have a considerable impact on the fluid and heat flow. The permeability in faults and surrounding geological layers as well as the specific geological setting turned out to be crucial factors in controlling the different kinds of heat transfer mechanisms that may evolve in faults. Temperature variations caused by permeable faults may be local but significant as well as changes in fluid dynamics by both conduits and barriers. Thus, the results demonstrated the importance to consider faults in geothermal energy exploration. In the final analysis, the simulations for the small-, regional- and basin-scale models showed that the outcomes cannot be transferred by upscaling and that it is necessary to consider each geological setting separately with respect to its configuration and scale dimension. In summary, this study demonstrated that the consideration of faults in 3D finite element models for coupled fluid and heat transport simulations on different scales is feasible. As these type of numerical simulations integrate both, the structural setting of the subsurface and the physical processes controlling subsurface transport, the outcomes of this thesis may provide positive contributions in that they valuably complement field- and laboratory-based investigations.
T2  - Der Einfluss von Störungen auf den 3D gekoppelten Fluid- und Wärmetransport
KW  - geologische Störungen
KW  - 3D numerische Modelle
KW  - gekoppelter Fluid-und Wärmetransport
KW  - Geothermie
KW  - Brandenburg
KW  - faults
KW  - 3D numerical models
KW  - coupled fluid and heat transport
KW  - geothermics
KW  - Brandenburg
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-69755
ER  -