University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna
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Aspects of neuroinflammation in the brain after spinal cord injury in a rat model
No full textEine Rückenmarksverletzung (SCI) ist ein traumatisches Ereignis, das zu einer Unterbrechung des Rückenmarks führt und u.a. Entzündungen auslöst. Neuronen und Mikroglia sind bei Entzündungen von Nervengewebe wichtig. Da die kortikospinalen Neuronen in Schicht fünf des primären Motorkortex (M1LV) ihre Axone direkt in das Rückenmark projizieren, können sie durch SCI schwer geschädigt werden. Axotomie ist eine Folge von SCI, die zu einem Umbau des Axonanfangssegments (AIS) führen kann, das für die Erzeugung des Aktionspotenzials verantwortlich ist. In einer Bildanalyse wurden NeuN+-Neuronen des M1LV von Ratten, die eine SCI durch eine Thoraxkontusion erlitten, mit welchen von Ratten, an denen eine Scheinoperation (Laminektomie) durchgeführt wurde, verglichen. Fläche und Umfang dieser Neuronen sowie die Länge ihres AnkG+ AIS wurden fünf Wochen nach Operation bestimmt. Um zu klären, ob die Veränderungen in der AIS-Länge durch die Axotomie oder durch den kortikalen Umbau verursacht wurden, haben wir projizierende Neuronen (großes Soma > 160 μm2) und Interneuronen (kleines Soma 160 μm2) and the population of interneurons (small soma < 160 μm2) in M1LV. The analysis revealed significantly shorter AIS in large neurons of the SCI group compared to the sham group. This outcome suggests that axotomy upon SCI affects the AIS length of corticospinal neurons. Additionally, we wanted to investigate extracellular vesicles (EVs) for their therapeutical potential (anti-inflammatory) in the CNS after SCI. Microglia from the transgenic mouse line tdTomato-GFP served as target cells for investigating the uptake of EVs in in vitro experiments. We attempted to load EVs with mRNA constructs (Cre-mRNA or EGFP-mRNA) to visualise uptake by reporter microglia. Loading of EVs was promoted via electroporation or transfection. Analysis of immunofluorescence images was supported by data from flow cytometry. We couldn’t see a successful uptake of EVs into microglia. However, in preliminary experiments with primary fibroblasts of the same mouse line, image analysis revealed successful uptake of EVs.submitted by Teresa-Maria KönigMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Nachhaltigkeits-Hackathon : QCA-Analyse der Projektaktivitäten nach dem Wettbewerb
No full textAngesichts der zahlreichen Krisen und Herausforderungen, denen wir heutzutage gegenüberstehen, sind neue Ideen und Lösungen von entscheidender Bedeutung. Innovationswettbewerbe wie Hackathons bieten einen effektiven Ansatz, um in kurzer Zeit neue und innovative Lösungen für aktuelle und relevante Themen zu entwickeln. Allerdings zeigen die bisherigen Forschungsergebnisse zu Hackathons, dass viele der Projekte nicht fortgesetzt werden. Da jedoch sowohl die Teilnehmenden als auch die Organisierenden viel Zeit und Ressourcen investieren, sollte das Phänomen der Projektfortsetzung nach den Veranstaltungen eingehender untersucht werden. Im Rahmen dieser Studie erfolgte, im Gegensatz zu den bisherigen Arbeiten, die Annahme, dass der Projektfortsetzung eine kausale Komplexität innewohnt. Um diese kausale Komplexität angemessen zu untersuchen, wurde eine QCA-Analyse durchgeführt. Das der Studie zugrunde liegende Modell umfasst insgesamt fünf Bedingungen: Diversität, Wissensspezialisierung, Gewinnen von Preisen, Teamstärke und Koordination. Die Ergebnisse bestätigen die Vermutung, dass der Projektfortsetzung von Hackathon-Projekten tatsächlich eine kausale Komplexität innewohnt. Die QCA-Analyse ergab, dass keine der ausgewählten Bedingungen eine notwendige Bedingung für die Projektfortsetzung darstellte. Die Analyse hinreichender Bedingungen ergab zwei Lösungskonfigurationen, die jeweils beide hohe Konsistenzwerte und sehr niedrige Abdeckungswerte zeigten. Die Analyse der Negation des Outcomes ergab, dass das Model nicht gut geeignet ist, das Fehlen der Projektfortsetzung zu erklären.Daraus konnte geschlussfolgert werden, dass neben dem Modell dieser Studie noch weitere Konfigurationen von Bedingungen existieren müssen, die die Projektfortsetzung erklären könnten. Es sollten daher weitere Konfigurationsmodelle zur Erklärung der Projektfortsetzung von Hackathon-Projekten sowie des Fehlens der Projektfortsetzung untersucht werden.Considering the number of crises and challenges we face today, new ideas and solutions are crucial. Innovation competitions such as hackathons are an effective approach to developing new and innovative solutions to current and relevant issues in a short period of time. However, previous research results on hackathons have shown that many of the projects are not continued. As both participants and organisers invest a lot of time and resources, this phenomenon of project continuation after the events should be investigated in more detail.In contrast to previous papers, this study assumed that project continuation is characterised by causal complexity. In order to analyse this causal complexity appropriately, a QCA analysis was conducted. The model on which the study is based includes five conditions in total: Diversity, knowledge specialisation, winning prizes, team potency and coordination. The results confirm the assumption that there is indeed an inherent causal complexity in the continuation of hackathon projects. The QCA analysis showed that none of the selected conditions was a necessary condition for project continuation. The analysis of sufficient conditions revealed two solution configurations. Both solution configurations showed high consistency values and very low coverage values. The analysis of the negation of the outcome showed that the model is not well suited to explain the absence of project continuation.It could be concluded that, in addition to the model of this study, there must be other configurations of conditions that could explain project continuation. Therefore, further configuration models to explain the project continuation of hackathon projects as well as the failure of the project continuation should be investigated.verfasst von Jutta Sophia VennemannMasterarbeit BOKU University 2024Mit englischer Zusammenfassun
Keeping track on cargocytes : establishment of organelle tracking systems for cargocyte generation
No full textIn den letzten Jahren haben sich die Ansätze in der regenerativen Medizin aufgrund umfangreicher Forschung stark diversifiziert. Enukleierte Zellen wurden als neuartige Plattform für die gezielte Abgabe therapeutischer Faktoren untersucht. Ziel dieser Arbeit ist es, Zell-Linien zur Verfolgung von Zellorganellen mittels lentiviraler Transduktion zu erstellen, um die Reinheit und Ausbeute von enukleierten Wharton's Jelly Mesenchymalen Stromazellen (WJ-MSCs) zu beurteilen und Mitochondrien Transfer-Assays in der immortalisierten humanen Myoblasten-Zelllinie LHCN-M2 zu erleichtern. Nach erfolgreicher Klonierung von Fusionssequenzen, die den Zellkern, das Zytoskelett und die Mitochondrien markieren, in lentivirale Vektoren, wurden funktionsfähige Viren generiert und die Ziel-Zelllinien transduziert. Die transduzierten Zelllinien wurden durch Durchflusszytometrie und Fluoreszenzmikroskopie charakterisiert, um die stabile Integration der Reportersysteme, die an das jeweilige Zellorganell gebunden sind, zu überprüfen. Die Zelllinie zur Verfolgung des Zellkerns in WJ-MSCs erlangte eine Resistenz gegen das Selektionsmittel Hygromycin, jedoch wurde keine Fluoreszenz beobachtet. Die mitochondrienmarkierten LHCN-M2-Mito-Zellen zeigten eine inhärente mCherry-Fluoreszenz, was den Bedarf an Mitochondrienfärbung in verschiedenen Fusionsversuchen, wie dem Transfer von Mitochondrien von enukleierten LHCN-M2-Mito-Zellen auf Wildtyp-LHCN-M2, überflüssig macht. Dies wird Anwendung in der weiteren Forschung zur Facioskapulohumeralen Muskeldystrophie (FSHD) in einer menschlichen Modellzelllinie in vitro finden.In recent years, approaches in regenerative medicine have widely diversified due to extensive research. Enucleated cells have been investigated as a novel platform for targeted delivery of therapeutic factors. This thesis aims to create cell-organelle tracking cell-lines using lentiviral transduction to assess the purity and yield of enucleated Wharton Jelly Mesenchymal Stromal Cells (WJ-MSCs), as well as facilitating mitochondrial transfer assays in the immortalized human myoblast cell-line LHCN-M2. After successful cloning of nucleus-, cytoskeleton- and mitochondrial-tagging fusion sequences into lentiviral vectors, functional viruses were generated, and target cell-lines were transduced. The transduced cell-lines were characterized for stable integration of the reporter systems tagged to the specific organelle by Flow Cytometry and Fluorescence Microscopy. The nucleus-tracking WJ-MSC cell line gained resistance to the selective agent Hygromycin, however no fluorescence was observed. The mitochondrial-tracking LHCN-M2-Mito cells shows inherent mCherry fluorescence, which eliminates the need for mitochondrial staining in various fusion experiments like the transfer of mitochondria from enucleated LHCN-M2-Mito to wild type LHCN-M2. This will find application in further research into Facioscapulohumeral Dystrophy (FSHD) in a human model cell line in vitro.submitted by Nelly GarberMasterarbeit BOKU University 202
Rainwater management in grassland : assessing the contribution of taproot plants on water infiltration
No full textDie durch den Klimawandel zunehmende Niederschlagsvariabilität mit Starkregen und Trockenperioden stellt Herausforderungen für die Bodeninfiltration und Wasserversorgung der Pflanzen dar. Eine höhere Infiltrationskapazität ist entscheidend, um Regenwasser effizient zu nutzen, Erosion zu minimieren und Bodenwasserspeicher aufzufüllen. Die vorliegende Arbeit untersucht daher den Einfluss von Pfahlwurzlern im Vergleich zu flachwurzelnden Gräsern auf die gesättigte Wasser-leitfähigkeit (Ksat) und präferierte Fließwege im Grünland. Im Fokus stehen vier Pfahlwurzler-Arten, die typischerweise im Grünland vertreten sind: Heracleum sphondylium, Trifolium pratense ssp. sativum, Taraxacum officinale agg. und Plantago lanceolata. Zur Untersuchung wurden drei unterschiedliche Methoden verwendet: Farbinfiltrationsexperimente, Ksat Messungen von Bodenproben und Messungen mit dem Doppelring-Infiltrometer. Die Färbeversuche sowie die Bildanalyse der gefärbten Bodenprofile zeigen, dass Pfahlwurzler ausgeprägte vertikale Fließwege schaffen, die eine tiefere Wasserinfiltration ermöglichen. Die Ksat Mes- sungen ergaben jedoch keine signifikanten Unterschiede, möglicherweise aufgrund der begrenzten Probentiefe von lediglich 0–5 cm, einem Bereich, in dem Feinwurzeln besonders stark ausgeprägt sind. Die Ergebnisse des Doppelring-Infiltrometers sind gegensätzlich: Während die erste Durchführung eine höhere Infiltration in von Gras dominierten Flächen zeigte, ergab die zweite Durchführung eine höhere Infiltration in Flächen mit Pfahlwurzlern. Insgesamt verdeutlichen die Ergebnisse die Effektivität der Färbemethode zur Visualisierung präferierter Fließwege. Sie zeigen aber auch die begrenzte Aussagekraft der Ksat Messungen und der Infiltrometer-Methode hinsichtlich der Bedeutung von Pfahlwurzlern. Zusammenfassend gibt diese Arbeit Einblicke in die durch Wurzeln beeinflusste Bodenwasserdynamik und liefert Erkenntnisse für ein verbessertes Wassermanagement im Grünland.The increasing variability in precipitation, characterized by heavy rainfall events and prolonged dry periods, creates challenges for adequate soil water infiltration and sufficient water supply for plant growth. Enhancing soil infiltration capacity is crucial to utilizing rainwater effectively, preventing erosion during heavy rainfalls, and replenishing water storage. Therefore, this study aims to investigate the influence of taprooted plants compared to shallow-rooted grasses on saturated hydraulic conductivity (Ksat) and preferential flow paths of water in grassland ecosystems. The research focuses on four taprooted plant types commonly found in grassland: Heracleum sphondylium, Trifolium pratense ssp. sativum, Taraxacum officinale agg., and Plantago lanceolata. Three methods are employed: dye infiltration experiments, Ksat measurements of soil samples, and double-ring infiltrometer tests. Dye experiments and subsequent image processing reveal that taproots create well-defined vertical flow channels, allowing deeper water infiltration. However, Ksat measurements did not show significant differences between taproot and fibrous root soil samples, possibly due to the sampling being limited to the top 0–5 cm where fibrous roots dominate. The findings of double-ring infiltrometer experiments varied: initial tests indicated higher infiltration in grass areas, while the second setup on a different experimental site showed higher infiltration in taproot plots. These results demonstrate the suitability of dye infiltration in visualizing root-induced preferential flow while also highlighting the limitations of Ksat measurements of soil samples and the double-ring infiltrometer method in fully capturing the impact of taproots. To conclude, this research enhances the understanding of root-water-soil dynamics and provides insights for improved water resource management in grasslands.submitted by Klara Margareta NaynarMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Usability in human-robot collabroative workspaces
No full textDie Benutzerfreundlichkeit (Usability) spielt eine zentrale Rolle bei der erfolgreichen Einführung von Robotiksystemen in der modernen Land- und Forstwirtschaft, da sie den Zugang zu Technologien erleichtert und die Effizienz steigert. Diese Arbeit untersucht und vergleicht die Usability zweier Roboterplattformen: des Boston Dynamics Spot Dog und des AgileX Bunker mit Greifarm. Ziel war es, die Benutzerfreundlichkeit beider Systeme für ungeschulte Nutzer gemäß der ISO 9241 Norm zu bewerten. Mithilfe der System Usability Scale (SUS) sowie der Analyse von Aufgabenbewältigungsraten (TCR) und Rundenzeiten (CT) wurde die Benutzerfreundlichkeit, Effektivität und Effizienz beider Roboter evaluiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der Boston Dynamics Spot aufgrund seiner einfachen Steuerung und intuitiven Bedienung eine hohe Benutzerfreundlichkeit aufweist und für Aufgaben wie die Datenerfassung in der Landwirtschaft besonders geeignet ist. Im Gegensatz dazu erfordert der AgileX Bunker eine komplexere Steuerung, was zu einer niedrigeren Benutzerfreundlichkeit führte. Allerdings zeigte der Bunker bei wiederholter Nutzung eine deutliche Steigerung der Effizienz, was darauf hinweist, dass er für erfahrenere Nutzer mit höheren Anforderungen besser geeignet sein könnte. Insgesamt wird deutlich, dass einfache, benutzerfreundliche Systeme entscheidend für die Einführung von Robotik in der Landwirtschaft sind, während komplexere Systeme langfristig mehr Anwendungsmöglichkeiten bieten. Zukünftige Forschung sollte sich auf die Integration von KI und die Anwendung von Gamification zur Verbesserung der Usability fokussieren, um den Einsatz von Robotik weiter voranzubringen.Usability plays a central role in the successful introduction of robotic systems in modern agriculture and forestry, as it facilitates access to technology and increases efficiency. This thesis examines and compares the usability of two robotic platforms: the Boston Dynamics Spot Dog and the AgileX Bunker with gripper arm. The aim was to evaluate the usability of both systems for untrained users according to the ISO 9241 standard. Using the System Usability Scale (SUS) and analyzing Task Completion Rates (TCR) and Cycle Times (CT), the usability, effectiveness and efficiency of both robots were evaluated. The results show that the Boston Dynamics Spot is highly user-friendly due to its simple control and intuitive operation and is particularly suitable for tasks such as data collection in agriculture. In contrast, the AgileX Bunker requires more complex controls, which resulted in lower usability. However, the bunker showed a significant increase in efficiency with repeated use, indicating that it may be more suitable for more experienced users with higher requirements. Overall, it is clear that simple, user-friendly systems are crucial for the adoption of robotics in agriculture, while more complex systems offer more application possibilities in the long term. Future research should focus on the integration of AI and the application of gamification to improve usability in order to further advance the use of robotics.submitted by Lisa-Marie SchraickMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Bewertung grüner Infrastrukturen zur Reduktion der städtischen Wärmeabstrahlung : eine umfassende Analyse der Nettostrahlung
No full textUrbane Hitzeinseln entstehen durch modifizierte Oberflächen und geringere Verdunstung, was zu höheren Temperaturen in der Stadt im Vergleich zu ländlichen Gebieten führt. Diese Masterarbeit analysiert die Verminderung der thermischen Belastung durch grüne Infrastrukturen, um ihre Bedeutung bei der Minderung dieses Phänomens zu unterstreichen.Eine systematische Literaturanalyse ermöglichte den Vergleich zwischen vorherigen Methoden zur Messung der Nettostrahlung grüner Infrastrukturen und der Messkampagne dieser Feldstudie. Dabei konnten Herausforderungen identifiziert und Verbesserungen vorgeschlagen werden.Die umfassende Feldstudie wurde mithilfe mobiler Messtechniken an bestehenden Verkehrs-, Dach-, und Fassadenbegrünungen durchgeführt. Sie umfasste sieben Begrünungen an drei Standorten in Wien und wurde mithilfe eines Vier-Komponenten-Nettoradiometers (Modell SN-500-SS, Apogee Instruments Inc.) zu Mittag während der Vegetationsperiode im Jahr 2022 durchgeführt. Straucharten und Begrünungsformen wie die bodengebundene Fassadenbegrünung und intensive Dachbegrünung wiesen im Vergleich zur nicht begrünten Referenz eine geringere Nettostrahlung auf, während vor allem Pflanzen mit einer geringen Wuchshöhe den gewünschten Kühleffekt nicht erreichten. Stärkere Windgeschwindigkeiten mindern den kühlenden Effekt, da sie mit einer erhöhten Nettostrahlung korrelierten. Bei Temperaturen von 24 °C bis 30 °C wurde eine verringerte Strahlungsbilanz gemessen, wobei relative Luftfeuchtigkeit und Lufttemperatur gegenläufige Auswirkungen offenbarten. Die Sonnenstrahlung zeigte vorwiegend eine positive Korrelation, obwohl eine starke Sonneneinstrahlung an wolkenlosen Tagen zu einer geringeren Nettostrahlung führte.Die Ergebnisse sollen die Entwicklung von Begrünungselementen fördern, die sowohl von öffentlichen (Stadtverwaltung) als auch privaten Sektor (Mittel- und Großunternehmen) eingesetzt werden können, um effektiv zur Reduzierung von Hitzeinseln beizutragen.Urban heat islands are caused by modified surfaces and reduced evaporation, leading to higher temperatures in the city compared to rural areas. This master thesis analyzes the reduction of thermal load by green infrastructures to highlight their importance in mitigating this phenomenon.A systematic literature review enabled the comparison between previous methods for measuring the net radiation of green infrastructures and the measurement campaign of this field study. Challenges were identified and improvements suggested.The comprehensive field study was carried out using mobile measurement techniques on existing traffic, roof and façade greenery. It comprised seven green roofs at three locations in Vienna and was carried out using a four-component net radiometer (model SN-500-SS, Apogee Instruments Inc.) at midday during the growing season in 2022. Shrub species and forms of greening such as ground-based façade greening and intensive roof greening showed lower net radiation compared to the non-greened reference, while plants with a low growth height in particular did not achieve the desired cooling effect. Stronger wind speeds reduce the cooling effect, as they correlate with increased net radiation. A reduced radiation balance was measured at temperatures of 24 °C to 30 °C, with relative humidity and air temperature revealing opposing effects. Solar radiation showed a predominantly positive correlation, although strong solar radiation on cloudless days led to lower net radiation.The results should encourage the development of greening elements that can be used by both the public (city administration) and private sector (medium and large companies) to effectively contribute to the reduction of heat islands.Schlagworteverfasst von Julia GortonMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun
Does torpor use during development effect energy saving strategies in adulthood?
No full textViele Theorien wie „developmental imprinting“ betonen die Bedeutsamkeit der Entwicklungsphase auf das spätere Leben eines Individuums. In dieser Studie wurde untersucht, ob extensive Torpor-Nutzung im ersten Lebensjahr eine Auswirkung auf das Torpor-Verhalten als adultes Tier hat. Hierfür wurde ein Experiment mit adulten Gartenschläfern (Eliomys quercinus) durchgeführt, von denen ein Teil während ihrer Entwicklung überdurchschnittlich viel Torpor nutzte (HT-Individuen), während andere es seltener verwendeten (LT-Individuen). Im Experiment durchlebten alle Individuen unterschiedliche Unterkunftsbedingungen (Gruppe vs. Single) sowie Nahrungsverfügbarkeiten (ad libitum vs. intermittent fasting) wobei mittels Temperatursensoren im Nest das Torpor-Verhalten erfasst wurde. Zusätzlich wurden Futteraufnahme, Körpergewicht und Nestnutzung dokumentiert. Basierend auf vorangegangenen Studien erwarteten wir, dass der Unterschied zwischen HT- und LT-Individuen unter guten Futterbedingungen sichtbar ist, jedoch in der Phase mit limitierter Nahrungsverfügbarkeit verschwindet. Wie vorausgesagt war der Unterschied zwischen HT- und LT-Individuen während der ad libitum Phase deutlich sichtbar und zeigt, dass Erfahrungen der Entwicklungsphase selbst nach drei Jahren noch einen Einfluss auf das Tier haben. Der Unterschied zwischen den Torpor-Phänotypen verschwand jedoch während der Periode mit limitierter Futterverfügbarkeit. Die Resultate deuten an, dass in diesem Fall womöglich ein mittleres Maß an Torpor genutzt wurde. Besonders in den ersten zwei Lebensjahren dürften Erfahrungen aus der Entwicklungsphase einen wichtigen Einfluss auf das Tier haben, wobei diese von verschiedenen Umweltbedingungen wie Nahrungsverfügbarkeit oder der Möglichkeit der Thermoregulation innerhalb einer Gruppe („Huddling“) beeinflusst werden.Many theories like “developmental imprinting” imply that early life experiences have a great impact on an individuum’s whole live. In particular, metabolic programming is an important mechanism occurring during early life stages with profound effects on metabolic settings and flexibility in individuals during adulthood. The aim of this study was to test whether extensive torpor use during development has an effect on heterothermy and associated energy savings in adulthood. Therefore, an experiment with individuals of adult garden dormice (Eliomys quercinus), a small seasonal heterotherm, of contrasted torpor phenotypes was created. One half expressed torpor extensively (HT-individuals), while the second part used nearly no torpor (LT-individuals) during development. All animals were exposed to different housing (grouped or single) and feeding conditions (ad libitum or intermittent fasted) and their torpor behaviour was recorded using nest temperature sensitive loggers. Besides, food consummation, body mass change and nesting activity were reported. Based on previous studies, we expected a difference in torpor expression between HT- and LT-individuals when food resources are unlimited but assumed that both groups have intermediate torpor expression during intermittent fasting. As expected the difference between HT- and LT-individuals still occurred during ad libitum feeding and showed, that even after three years the developmental period still had an impact on the animals, highlighting the importance of early life experiences. During times of limited food resources, no disparity in torpor use was detectable. The data indicate the possibility that despite their early experiences dormice then use an intermediate level of torpor use. Developmental programming has an important impact on the use of heterothermy of garden dormice especially during their first two years of live, and meanwhile seem to be modulated by current housing conditions and food availability.submitted by Barbara FuxMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Hydraulische Optimierung von Rückstaueffekten bei Dosier- und Filterbauwerken in Wildbacheinzugsgebieten mittels FLOW - 3D
No full textEin Themenschwerpunkt mit zunehmender Bedeutung im Bereich der Wildbach und Lawinenverbauung sind die verschiedenen technischen Schutzbauwerke und ihre Wirkungsweisen. Zunehmende Extremwetterereignisse führen vermehrt zur Belastung der technischen Schutzbauwerke. Vor allem Stauräume von Dosier- und Filterbauwerken werden durch intensive Abflussereignisse stark beansprucht. Um einer frühzeitigen Verlandung der Stauräume bei kleineren Ereignissen vorzubeugen, bedarf es hydraulischer Analysen der Wirkungen der Bauwerkstypen bei Reinwasserabflüssen. Anhand dieser Betrachtungen können die Balken- und Rechenabstände der Bauwerke so gewählt werden, dass sich Wandergeschiebe durch den Stauraum hindurchbewegen kann und die Bemessungskorngrößen abgelagert werden. In dieser Arbeit wird bei drei Bauwerkstypen eine solche Analyse mit verschiedenen Verbauungsgraden durchgeführt. Die drei Bauwerkstypen Balkensperre, schräge Balkensperre und mehrfach geknickte Rechensperre werden jeweils mit drei Verbauungsgraden (15 %, 20 % und 25 %) ausgeführt und mit vier verschiedenen Durchflussszenarien bespielt. Durch die hydraulische Betrachtung der Abflussprozesse mittels der CFD Software Flow – 3D wird der funktionalste Bauwerkstyp hinsichtlich der Reinwasserabflüsse ermittelt. Bei den Simulationen mit variierenden Verbauungsgraden stellen sich hydraulische Abflussbedingungen, bei denen die Funktionen Dosierung und Filterung am Ausgeprägtesten sind, bei einem Verbauungsgrad von 20 % ein. Betrachtet man die Bauwerkstypen, so weist die Balkensperre Dosierwirkungen auf und dient dem temporären Rückhalt von Hochwasserabflüssen. Bedarf es Sedimentation im Stauraum, so zeigt die Rechensperre positive Wirkungen. Hier zeigen sich vor allem die hohen Fließgeschwindigkeiten in Kombination mit Rückstaueffekten. Ergänzende Betrachtungen der Bauwerke mit Vorsperren zeigen, dass deren Einfluss auf das Strömungsgeschehen je nach Durchfluss, Bauwerkstyp und Verbauungsgrad variiert.An increasingly important focus in the field of torrent and avalanche control is the variety of technical protective structures and their mechanisms of action. The rising occurrence of extreme weather events is leading to greater strain on technical protection structures. In particular, storage areas of metering and filtering structures are significantly impacted by intense flow events. To prevent the early silting of storage areas during small events, hydraulic analyses of the effects of different structure types on water flows are required. Based on these analyses, the beam and rake spacing of the structures can be chosen to allow bedload material to move through the storage area while depositing sediment of the specified design grain size. This study conducts such an analysis for three types of structures with varying degrees of construction. The three types of structures—beam barrier, inclined beam barrier, and multi-angled rake barrier—are each implemented with three construction levels (15 %, 20 %, and 25 %) and tested under four different flow scenarios. Through hydraulic analysis of flow processes using the software Flow - 3D, the most functional structure type in terms of clear water flows is determined. The simulations with varying degrees of construction reveal that the most pronounced metering and filtering functions occur at a construction degree of 20 %. Considering the structure types, the beam barrier exhibits metering effects and serves as a temporary retention of flood discharges. If sedimentation within the storage area is required, the rake barrier shows positive effects. Here, high flow velocities in combination with backflow effects are particularly evident. Additional analyses of structures with pre-barriers show that their influence on flow behaviour varies depending on flow rate, structure type, and degree of construction.verfasst von Mathias Emanuel GalauzMasterarbeit BOKU University 2024Mit englischer Zusammenfassun
Technological potential of macrofibers from non-sawable deciduous tree assortments for engineered wood products
No full textDurch einen wachsenden Laubholzanteil infolge des Klimawandels kommt es auch zu einem Anstieg des Anteils an nicht-sägefähigen Sortimenten. Aktuell werden diese Sortimente hauptsächlich energetisch verwertet. Wenn effizient verarbeitet, könnten sie jedoch als wertvolle Ressource für tragende Bauteile dienen und damit eine langfristige Kohlenstoffspeicherung ermöglichen. Konventionelle Schneidetechnologien sind aufgrund der geringen Durchmesser und Krümmungen ungeeignet, um diese Sortimente aufzutrennen. Deshalb wurde der Makrofaser (MF) Prozess genutzt, um Laubastholz bzw. Stammspitzen aufzutrennen. MF aus Buchen-, Eichen- und Pappelholz wurden hergestellt und deren mechanische Leistungsfähigkeit geprüft. Pappel MF zeigten mit einer Zugfestigkeit von 106 MPa und einem E-Modul von 17353 MPa die höchsten mittleren Festigkeits- und Steifigkeitswerte. Damit übertrafen die Pappel MF die mechanischen Eigenschaften von Massivholz. Während Buchen MF eine höhere mittlere Steifigkeit aufwiesen, waren die mechanischen Eigenschaften der Eichen MF schlechter als die des entsprechenden Massivholzes.Darüber hinaus wurde dasselbe Rohmaterial mit einem Messerringzerspaner zu Strands verarbeitet und Laminated Strand Lumber (LSL) sowie MF-Platten produziert. Dies ermöglichte den Einfluss zweier ressourceneffizienter Auftrennprozesse, um die mechanischen Eigenschaften der Holzwerkstoffe zu vergleichen. Mit einer Biegefestigkeit von 48,9 MPa und einer Biegesteifigkeit von 8361 MPa erzielten Platten aus Pappel-MF (ρ = 633,7 ± 24,4 kg/m³) die höchsten mechanischen Eigenschaften innerhalb dieses Plattentypes. Im Gegensatz dazu zeigten Platten aus Eichen- und Buchen-MF (ρ = 650,1 ± 23.3 kg/m³ bzw. 673.1 ± 51.9 kg/m³) mit 0,81 MPa bzw. 0,69 MPa die höchsten mittleren Querzugfestigkeiten. Während bei Eichenholz MF-Platten höhere mechanische Eigenschaften erzielten, zeigten bei Buchenholz LSL-Platten eine höhere Biegefestigkeit und -steifigkeit.With a higher quantity of deciduous trees due to climate change, the proportion of non-sawable assortments is severely increasing. Currently, these assortments are mainly used for energetic purposes. However, if utilized efficiently, they have the potential to serve as valuable resources for load-bearing structural materials and consequently enable long-term carbon storage. Due to their small diameters and curvatures, conventional cutting technologies are unsuitable for disintegrating these assortments. Therefore, the macrofiber (MF) process was used to disintegrate deciduous branches and stem-tops. MFs from beech, oak, and poplar wood were produced and tested for their tensile strength and stiffness. Furthermore, the mechanical properties of the MFs were compared with solid branch wood of the corresponding species. With a mean tensile strength of 105.7 MPa and a mean modulus of elasticity (MOE) of 17353 MPa, poplar MFs resulted in the highest strength and stiffness values. Thus, poplar MFs outperformed the mechanical properties of solid wood. Whereas beech MFs showed a higher mean MOE, the mechanical properties of oak MFs were inferior to the corresponding solid wood.Additionally, the same raw material was stranded and used to produce Laminated Strand Lumber (LSL) as well as MF-boards. This enabled a comparison of the influence of two resource-efficient disintegration processes on the mechanical properties of the boards. Boards made of poplar MFs (ρ = 633.7 ± 24.4 kg/m³) with a bending strength of 48.9 MPa and a bending modulus of 8361 MPa achieved the highest mechanical properties within this board type. In contrast, with 0.81 MPa and 0.69 MPa respectively, boards made of oak and beech MFs (ρ = 650.1 ± 23.3 kg/m³ and 673.1 ± 51.9 kg/m³, respectively) showed the highest values for internal bonding strength. Whereas for oak wood, MF-boards achieved higher mechanical properties, for beech wood, LSL resulted in higher values for bending strength and MOE.submitted by Jakob WassermannMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Correlation between genetic and geographic distance of small ruminant populations
No full textSchafe (Ovis aries) und Ziegen (Capra hircus) gehören zu den am frühesten domestizierten und bedeutendsten Nutztierarten. Sie stammen vom asiatischen Mufflon (Ovis gmelini) und vom Bezoar-Steinbock (Capra aegagrus) ab, die vor etwa 10,500 Jahren im Fruchtbaren Halbmond lebten. Diese Arten haben sich in zahlreiche Rassen diversifiziert, deren Produktionskapazitäten anhand der genetischen Distanz quantifiziert werden können. Ziel dieser Studie war es daher festzustellen, ob die genetischen Unterschiede bei Schaf- und Ziegenrassen ausschließlich durch die geografische Distanz beeinflusst werden, wobei der Schwerpunkt auf der genetischen Populationsstruktur, der Diversität und den Korrelationen zwischen genetischen und geografischen Distanzen lag.Datensätze aus den Projekten AdaptMap und DanubeStrategy wurde verwendet. Der AdaptMap-Datensatz umfasste 1,613 Ziegen von 10 Rassen aus 20 Ländern mit 49,953 SNPs, während der DanubeStrategy-Datensatz 334 Ziegen von 12 Rassen in Österreich, der Tschechischen Republik und der Slowakei mit 50,754 SNPs und 516 Schafe von Rassen in Montenegro, der Slowakei und Serbien mit 43,011 SNPs umfasste. Diese Datensätze wurden mit der Software R und PLINK v1.9 analysiert.Die Analyse der genetischen Vielfalt ergab unterschiedliche genetische Muster innerhalb und zwischen den Rassen in allen Datensätzen. Es wurden starke Korrelationen (r > 0.90) zwischen verschiedenen genetischen Distanzmaßen beobachtet, wobei die geringste Korrelation zwischen der genetischen Distanz nach Edwards und Nei’s Fst (0.485) im AdaptMap-Datensatz bestand. Schließlich hatten die geografischen Abstände in allen Datensätzen keinen signifikanten Einfluss auf die genetischen Abstände (p > 0.05). Diese Studie zeigt, dass die genetische Distanz bei Populationen kleiner Wiederkäuer nicht in erster Linie durch die geografische Distanz beeinflusst wird, was auf mögliche genetische Beziehungen und historische Interaktionen zwischen diesen Populationen hinweist.Domestic sheep (Ovis aries) and goats (Capra hircus) are among the earliest domesticated and most significant livestock species, originating from the Asiatic mouflon (Ovis gmelini) and Bezoar ibex (Capra aegagrus) in the Fertile Crescent around 10,500 years ago. These species have diversified into numerous breeds with distinct phenotypes, and production capabilities quantified through genetic distance. This study, therefore, aimed to determine if genetic differences in sheep and goat breeds are influenced solely by geographic distance, focusing on the genetic population structure, diversity, and correlations between genetic and geographic distances.To accomplish these objectives, datasets from the AdaptMap and DanubeStrategy projects were used. The AdaptMap dataset included 1613 goats from 10 breeds across 20 countries with 49,953 single nucleotide polymorphisms (SNPs), while the DanubeStrategy dataset comprised 334 goats from 12 breeds in Austria, Czech Republic, and Slovakia with 50,754 SNPs, and 516 sheep from breeds in Montenegro, Slovakia, and Serbia with 43,011 SNPs. These datasets were analyzed using R and PLINK v1.9 software.The genetic diversity analysis revealed distinct genetic patterns within and between breeds across all the datasets. Strong correlations (r > 0.90) were observed among different genetic distance measures, with the least correlation being between the Edwards genetic distance and Neis Fst (0.485) in the AdaptMap dataset. Finally, across all the datasets, geographic distances did not significantly influence genetic distances (p > 0.05). This study indicates that genetic distance in small ruminant populations is not primarily influenced by geographic distance, highlighting potential genetic relationships and historical interactions among these populations.submitted by Tijesunimi Oluwafunmike OjoMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun