University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna
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Environmental assessment of a cotton T-shirt : a case study
No full textDas Ziel der vorliegenden Studie ist die Bewertung der ökologischen Leistungsbilanz eines Baumwoll-T-Shirts von der Wiege zur Bahre (cradle-to-grave) unter Verwendung der Lebenszyklus-Analyse (LCA) Methodik. Der Geltungsbereich der Studie umfasst die in Peru durchgeführten Wiege bis Werkstor (cradle-to-gate) Prozesse, einschließlich Baumwollproduktion, Entkörnung, Garnproduktion, Stoffproduktion, Nassverarbeitung und Kleidungsherstellung. Das Baumwoll-T-Shirt wird dann in die Vereinigten Staaten vertrieben, wo die Nutzung und das Lebensende des Kleidungsstücks bewertet werden. Die Funktionalitätseinheit wird als ein zu 100% aus Pima-Baumwolle gestricktes T-Shirt mit einem Gewicht von 104 Gramm deklariert. Fünf Wirkungskategorien wurden bewertet, darunter das Versauerungspotenzial (AP), das Eutrophierungspotenzial (EP), das Potenzial zur globalen Erwärmung (GWP), das Potenzial zur Bildung von photochemischen Oxidationsmitteln (POCP) und der Wasser-Verknappungs-Fußabdruck (WSF). Die Analyse wurde mit der Software Sphera V. 10.7.1.28 durchgeführt, unter Verwendung der harakterisierungsmethoden CML 2001 V. 2016, Recipe 2016 und AWARE. Die Hauptergebnisse zeigen, dass die beiden größten beitragenden Prozesse zu den Wirkungskategorien die Baumwollproduktion und die Nutzungsphase sind. Für die Kategorien AP und POCP resultieren jeweils 43% und 27% der Auswirkungen aus der Verwendung von Düngemitteln in der Baumwollproduktion. Bezüglich GWP sind 36% der Auswirkungen mit der Nutzung des Kleidungsstücks verbunden, hauptsächlich aufgrund der für das Trocknen benötigten Energie. Ebenso wird die Kategorie EP auch von dem Energiebedarf für das Trocknen des Kleidungsstücks beeinflusst, wobei sie 47% zu den Gesamtauswirkungen beiträgt. Für die Kategorie WSF sind 98% der Auswirkungen mit der Wassernutzung für die Bewässerung der Baumwollfelder verbunden. Die Studie zeigt Umweltvorteile in der Produktionskette im Zusammenhang mit dem Strommix des Stromnetzes und enthüllt Herausforderungen in der Baumwollproduktion, die stark mit dem Baumwollertrag verknüpft sind. Darüber hinaus betont sie den Einfluss des Kundenverhaltens und des geografischen Standorts auf die Umweltauswirkungen in der Nutzungsphase.The objective of the present study is to evaluate the environmental performance of a cotton T-shirt from cradle-to-grave using the Life Cycle Assessment (LCA) methodology. The scope of the study involves cradle-to-gate processes conducted in Peru, including cotton production, ginning, yarn production, fabric production, wet processing, and garment confection. The cotton T-shirt is then distributed to the United States, where the use and end-of-life of the garment are assessed. The functional unit is declared as one 100% knitted Pima cotton T-shirt, with a weight of 104 grams. Five impact categories were evaluated, including Acidification Potential (AP), Eutrophication Potential (EP), Global Warming Potential (GWP), Photochemical Oxidant Formation Potential (POCP), and Water Scarcity Footprint (WSF). The analysis was conducted with Sphera V. 10.7.1.28 software, using the CML 2001 V. 2016, Recipe 2016, and AWARE characterization methods. The main results exhibit that the two most contributing processes to the impact categories are cotton production and the use phase. For the AP and POCP categories, 43% and 27% of the impacts, respectively, result from the use of fertilizers in cotton production. Regarding GWP, 36% of impacts are associated with the use of the garment, primarily due to the energy required for drying. Similarly, the EP category is also influenced by the energy demand for the drying of the garment, contributing 47% to overall impacts. For the WSF category, 98% of impacts are associated with water use for the irrigation of the cotton fields. The study showcases environmental benefits in the production chain related to the electricity grid mix, yet reveals challenges in cotton production, strongly linked to cotton yield. Furthermore, it emphasizes the influence of customer behavior and geographical location on the environmental impacts of the use phase.submitted by Mayra Lucía Montoya FloresMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Optimization of a document management system for the BOKU Core Facility BioIndustrial Pilot Plant for the planned ISO 9001 certification
No full textDiese Masterarbeit wurde in Zusammenarbeit mit dem Institut für Bioverfahrenstechnik am Department für Biotechnologie an der BOKU durchgeführt. Das Ziel dieser Arbeit umfasste die Optimierung des Dokumentenmanagementsystems (DMS) der BOKU Core Facility BioIndustrial Pilot Plant (CF BiPP) für die angestrebte Zertifizierung nach ISO 9001:2015. Diese Norm ist international anerkannt und daher für eine Organisation attraktiv, um ihr Engagement für kontinuierliche Verbesserung von Dienstleistungen zur Steigerung der Kundenzufriedenheit zu beweisen. Stakeholder aus dem akademischen Bereich wie Studierende und Forschende, sowie aus der Industrie würden davon profitieren. Zu Beginn dieses Projekts wurde eine Gap-Analyse durchgeführt, um den aktuellen Stand der Reife der dokumentierten Qualitätsmanagementsysteme der CF BiPP zu bewerten. Dann wurden die Anforderungen der ISO-Norm in Bezug auf dokumentierte Informationen untersucht, um den Ist- mit dem Soll-Zustand zu vergleichen. Eine Lücke von 40 % wurde eruiert, was bedeutet, dass die Organisation bereits große Anstrengungen unternommen hat, um die Normanforderungen zu erfüllen. Um die Konformität zu erhöhen, wurden wesentliche Qualitätsprozesse wie Managementbewertung, Risikomanagement, Audit, Erreichen von Qualitätszielen, Änderungen, Umgang mit Beschwerden und Nichtkonformitäten durch die Erstellung neuer Verfahrensanweisungen und zugehöriger Formulare dokumentiert. Außerdem wurden Was-wäre-wenn-Szenarien entwickelt, um Input für den Umgang mit unerwarteten oder ungünstigen Ergebnissen zu geben. Überdies wurden Voraussetzungen für ein effektives DMS erforscht. Das ermöglicht eine ordnungsgemäße Planung, Umsetzung, Durchführung, Kontrolle und Dokumentation von qualitätsbezogenen Prozessen innerhalb der CF BiPP. Trotz der Herausforderungen durch den hohen Arbeitsaufwand und die zusätzlichen Kosten, die mit der ISO 9001 Zertifizierung verbunden sind, wird die CF BiPP und die BOKU davon profitieren.This master’s thesis was carried out in collaboration with the Institute of Bioprocess Science and Engineering at the Department of Biotechnology at the University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna (BOKU). The scope of this work comprised the optimization of the document management system of the BOKU Core Facility BioIndustrial Pilot Plant (CF BiPP) considering its aspiration to acquire a certification according to ISO 9001:2015. This Standard is internationally recognized and therefore appealing for an organization to prove its commitment towards continuous improvement of services to increase customer satisfaction. Stakeholders from academia like students and researchers, as well as from industry would benefit from high-quality services. At the start of this project, a Gap Analysis was conducted to evaluate the current state of the CF BiPP’s maturity of its documented quality management systems. Then, the Standard’s requirements regarding documented information were explored to compare the current with the target state. An estimated gap of 40% means that the organization has already put a lot of effort to work in compliance with the Standard. To increase compliance, critical quality processes like management review, risk management, audit, reaching quality objectives, changes, dealing with complaints and non-conformities were documented by creating new Standard Operating Procedures (SOPs) and associated forms. Moreover, several What-If scenarios were brainstormed to provide input for handling unexpected or unfavorable outcomes. Finally, a framework for establishing an effective DMS was explored. This allows proper planning, implementation, execution, control, and documentation of quality-related processes within the CF BiPP in alignment with the Standard’s guidelines. Despite challenges due to the high workload and additional costs associated with attaining an ISO 9001 certificate, this endeavor will be valuable for both the CF BiPP as well as BOKU.submitted by Christian PantaziMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Einfluss des Haltungssystems auf funktionale Merkmale in der Milchkuhhaltung
No full textIn der österreichischen Milchkuhhaltung ist das vorherrschende Haltungssystem der Laufstall, der sich durch ganzjährige freie Bewegungsmöglichkeit auszeichnet. Vor allem im Berggebiet mit extremen Bewirtschaftungsverhältnissen ist aber auch die Kombinationshaltung mit Anbindehaltung im Winter und Weidegang während der Vegetationsperiode noch stark vertreten. Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss der unterschiedlichen Haltungsformen auf ausgewählte funktionale Merkmale zu eruieren. Dazu wurden Daten aus 6.969 Jahresberichten von 2019 bis 2021 von insgesamt 2.345 österreichischen Betrieben aus sechs Bundesländern ausgewertet. Die statistische Analyse erfolgte mithilfe von gemischten linearen Modellen mit dem zufälligen Effekt Betrieb und Betriebsgröße und Leistungsniveau als fixe Effekte. Gemäß den Ergebnissen dieser Arbeit ist die Laufstallhaltung der Kombinationshaltung im Merkmalskomplex Fruchtbarkeit deutlich überlegen. Im Komplex Klauen- und Gliedmaßengesundheit zeigt sich hingegen ein vorteilhafter Effekt der Kombinationshaltung. Im Komplex Eutergesundheit unterscheiden sich die Haltungsformen nur in wenigen Merkmalen. Im Komplex Stoffwechselgesundheit gibt es wiederrum in nahezu allen Merkmalen signifikante Unterschiede zwischen den verschiedenen Haltungsformen, wobei diese Unterschiede maßgeblich auf unterschiedliche Fütterungspraktiken zurückzuführen sein dürften. Die Ergebnisse im Komplex Lebensdauer und Abgänge sind uneindeutig und die Interpretation wird aufgrund der Art der Datenerfassung zusätzlich erschwert. Der Einfluss des Haltungssystems in der österreichischen Milchkuhhaltung auf funktionale Merkmale ist also sehr divers. Die Stärke des Effekts reicht von deutlich vorhanden bis hin zu nicht feststellbar. Neben dem Haltungssystem beeinflussen verschiedenste andere Faktoren die funktionalen Merkmale und die Rolle des Haltungssystems allein ist daher nicht überzubewerten.In Austria, dairy cows are mainly kept in free stalls, where they can move freely throughout the year. However, particularly in mountainous areas where farming conditions are challenging, the so-called combined housing, tie-stalls in winter and grazing during summer, is still widespread. The aim of this work is to find out how different housing systems affect selected functional traits. The data base consists of 6,969 annual reports from the years 2019 to 2021 from 2,345 dairy farms in six Austrian federal states. The statistical analysis was done with linear mixed models including the random effect of farms and the fixed effects of herd size and lactation yield. Farms with loose housing are superior to those with combined housing in terms of cow fertility, while combined housing performs better in terms of claw and leg health. Regarding the trait complex udder health an effect of housing system is only notable in a few traits. In contrast to this, almost all analyzed traits in the metabolic health complex differ between housing systems. These results may however be attributed to different feeding practices. Results for traits concerning lifespan and culling of cows are inconclusive and not easy to interpret because of the method of recording. In summary, the effect of housing system on functional traits in Austrian dairy cows is variable. It can range from a remarkable to no recognizable effect. In addition to the housing system, many other factors influence functional traits and therefore the role of housings system should not be overemphasized.verfasst von Lisa Maria JestlMasterarbeit BOKU University 2024Mit englischer Zusammenfassun
Novel radio telemetry methods explore activity ranges of carpenter bees (Hymenoptera: Apidae)
No full textDie Entwicklung von leichten, batteriebetriebenen VHF-Sendern hat die Fernverfolgung und Untersuchung von Bewegungsmustern großer Insekten mittels Radiotelemetrie ermöglicht. Diese Studie untersucht die Anwendbarkeit von manuellen und automatisierten Funkverfolgungs-methoden bei europäischen Holzbienen (Xylocopa valga und Xylocopa violaceae) und ermittelt ihren Aktionsradius aus den automatisch generierten Standortschätzungen. Dafür wurden zehn automatisierte Empfangsstationen innerhalb eines 8 km² großen Untersuchungsgebiets in Illmitz, Ostösterreich, eingesetzt. Fünfzehn mit VHF-Sendern ausgestattete Bienen (sechs X. valga, neun X. violacea) wurden in der Nähe einer der automatisierten Empfängerstationen freigelassen. Alle X. valga und zwei X. violacea Bienen wurden von den automatisierten Empfängern bis zu 47 Stunden erfolgreich verfolgt. Obwohl die automatisierte Verfolgung größere Datenmengen als die manuelle sammelt, ist die Standortgenauigkeit geringer. Kernel-Dichteschätzungen um die Standortdaten herum ergaben Aktionsbereiche von 0,02 bis 19,1 km² (4,61 ± 7,94 km²), die große Flugdistanzen unter den Holzbienen sowie interindividuelle Varianzen bestätigen. X. violacea Exemplare zeigten nur kleine Aktivitätsbereiche (0,02 und 0,06 km²), wahrscheinlich aufgrund des zusätzlichen Gewichts der Sender, das ihre Bewegung beeinträchtigte. Die Studie stieß auf Herausforderungen wie Bienen, die die Erfassungsreichweite verließen, abgefallene Sender, und elektromagnetisches Rauschen, dass das Empfangen der Sendersignale störte. Insbesondere die kurze Erfassungsreichweite, aufgrund der begrenzten Batterieleistung von für Insekten geeigneten VHF-Sendern, stellt die Funkverfolgung von Wildbienen mit großem Aktionsradius vor Herausforderungen. Diese Studie trägt zum Verständnis der Bewegungsmuster von Wildbienen bei und unterstreicht die Bedeutung der kontinuierlichen technologischen und methodischen Weiterentwicklung in der Insektentrackingforschung.Recent technological advancements have enabled remote tracking of large insects allowing for the investigation of their movement patterns via lightweight battery-powered VHF transmitters. This study seeks to assess the feasibility of both manual and automated radio tracking methods on European carpenter bees (Xylocopa valga and Xylocopa violaceae) and estimate their activity range from automatically recorded location data. Ten automated receiver stations were deployed within an 8 km² study area in Illmitz, Eastern Austria. Six X. valga and nine X. violacea specimens equipped with VHF transmitters were released near one of the automated receiver stations. All X. valga and two X. violacea were successfully tracked by automated receivers for up to 47 hours. Although automated tracking collected larger amounts of data compared to manual tracking, it exhibited higher location uncertainty. Kernel density estimations around location data revealed activity areas for all bees ranging from 0.02 to 19.1 km² (mean ± SD: 4.61 ± 7.94 km²), highlighting large flight distances among carpenter bees as well as inter-individual variances. X. violacea specimens exhibited only small activity ranges (0.02 and 0.06 km²), likely due to the added weight of the transmitters impairing their movement. The study faced challenges such as bees leaving the detection area, transmitters becoming dislodged, and electromagnetic noise interfering with transmitter signals. The short detection range, due to the restricted battery power of insect-feasible VHF transmitters, challenges radio tracking of wild bees with large activity ranges. This study contributes to our understanding of wild bee movement and highlights the importance of continued technological and methodological development in insect tracking research.submitted by Henrike WackerMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Experimentelle und analytische Untersuchungen zurm Querkrafttragverhalten von vorgespannten Carbonbetonträgern
No full textUm ressourceneffizienter zu bauen, wird gegenständlich an neuen Baustoffen wie Carbon-beton geforscht und die breite Anwendung untersucht.Die folgende Arbeit beschäftigt sich mit Fertigteilträgern aus Beton mit faserverstärkter Kunst-stoffbewehrung in Form von Stäben und Matten. Dazu wurden im Dezember 2021 Betonträger in einem Fertigteilwerk betoniert und anschließend Versuche durchgeführt. Ziel war es durch expe-rimentelle und analytische Untersuchungen, das Querkrafttragverhalten zu untersuchen.Es wurde hochfester und ultrahochfester Beton verwendet. Um die Durchbiegung möglichst klein zu halten, wurden die Bauteile zusätzlich vorgespannt.Das Projekt schließt an eine bestehende Reihe an Versuchen zur Querkrafttragfähigkeit von fa-serverstärkter Kunststoffbewehrung bei dünnwandigen Deckenträgern an. Es werden insgesamt 32 Teilversuche aus 2 verschiedenen Betonsorten untersucht. Die Parameter Lasteinleitungsab-stand, Vorspanngrad und Art der Querkraftbewehrung variieren dabei. Mittels Datenverar-beitungsprogramm werden Trendlinien abgebildet, die den Einfluss dieser Parameter abbilden. Ein wesentlicher Schwerpunkt liegt bei der Interpretation und Beschreibung der Versagensme-chanismen.Es zeigt sich, dass mit steigendem Lasteinleitungsabstand die Querkrafttragfähigkeit abnimmt. Der Grad der Vorspannung zeigt keinen eindeutigen Trend.Das am häufigsten aufgetreten Versagen ist das Verbundversagen. Unter Verbundversagen ver-steht man, wenn die Grenzschubspannung die den Verbund der Bewehrung mit dem Beton abbil-det, überschritten wird. Die Umlagerung der Spannungen aus dem Stab funktionieren nur unzu-reichend. Eine Erhöhung des Bewehrungsquerschnittes der Querkraftbewehrung könnte an-gedacht werden, um dem Versagen entgegenzuwirken. Es wird generell empfohlen die Versuchs-reihe weiterzuführen und die angesprochenen Themen mit Adaptierungen an Geometrie, Vor-spanngrad und Bewehrungsgrad durchzuführen. Der Versuchsaufbau kann übernommen werdenIn order to build more resource-efficiently, research is being carried out into new building materials such as carbon concrete and the broad application is being examined.The following work deals with precast concrete beams with fiber-reinforced plastics in the form of bars and mats. For this purpose, in December 2021, concrete beams were manufactured in a precast plant and tests were carried out. The aim was to investigate the shear force behavior through experimental and analytical investigations.High performance and ultra-high-performance concrete was used. In order to keep the deflec-tion as small as possible, the components were additionally prestressed.The project follows on from an existing series of tests on the shear force capacity of fiber-reinforced thin-walled ceiling beams. A total of 32 partial tests from 2 different types of concrete are examined. The parameters load application distance, degree of prestressing and type of shear reinforcement vary. It can be seen that the shear force carrying capacity decreases as the load application distance increases. The degree of prestressing does not show a clear trend.The most common failure is composite failure. Bond failure is understood to mean when the limit shear stress that describes the bond between the reinforcement and the concrete is exceed-ed. The redistribution of the stresses from the bar only works insufficiently. An increase in the reinforcement cross-section of the shear force reinforcement could be considered in order to counteract the failure. It is generally recommended to continue the series of tests and to solve the issues addressed by adapting the geometry, prestressing force, and reinforcement level. The ex-perimental setup can be maintained.verfasst von Moritz HenglMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun
Selective recovery of heavy metals via biosorption using waste Saccharomyces cerevisiae from the brewing industry
No full textAufgrund von Industrialisierung, Urbanisierung und technischem Fortschritt haben die Produktion von Leiterplatten und die damit einhergehende Schwermetallbelastung durch unvollständiges Recycling und Deponierung drastisch zugenommen. Derzeitigen Methoden zur Rückgewinnung von Metallen aus polymetallischen Abfallströmen wie chemische Fällung, Ionenaustausch oder Elektrodialyse können weder eine vollständige noch eine selektive Rückgewinnung erreichen und erzeugen entsprechende Mengen an toxischen Nebenprodukten, sind teuer und verbrauchen große Mengen an Energie und Reagenzien. Biosorption hat sich als wirtschaftlicher und ökologischer Weg zur Entfernung von Schwermetallen aus Laugungslösungen oder Abwässern erwiesen und hat das Potenzial, wertvolle und ansonsten toxische Metalle selektiv und nachhaltig zurückzugewinnen. Ziel dieser Arbeit war es, die Selektivität der Metallentfernung während der Biosorption zu untersuchen, indem der pH-Wert für bestimmte Metalle unterschiedlich eingestellt wird. Analysen ergaben, dass der Biosorptionsprozess von Metallkationen in sauren Lösungen unter Verwendung von Saccharomyces cerevisiae aus dem Brauereiprozess durch Anpassung des pH-Werts selektiv Schwermetalle adsorbieren kann. Durch das Einstellen des pH-Werts war es möglich, Al, Cu, Zn und Ni gezielt bei ihrem jeweiligen pH-Optimum zu adsorbieren. Al und Cu erreichten bei ihrem jeweiligen pH-Wert eine Rückgewinnung von ca. 50%, während die anderen Metalle Großteiles in der Lösung verblieben. Zink erreichte Rückgewinnungsraten von bis zu 90%, während Ni nur eine Entfernung von ca. 25% die erreichte. Auf diese Weise war eine selektive Rückgewinnung der untersuchten Metalle aus polymetallischen Lösungen möglich.SchlagworteDue to industrialization, urbanization, and technological advancements the production of printed circuit boards and consequent heavy metal pollution due to incomplete recycling and landfilling have drastically increased. Current methods for metal recovery from polymetallic waste streams such as chemical precipitation, ion exchange, or electrodialysis cannot achieve complete nor selective recovery, produce concerning amounts of toxic by-products, are expensive, and consume high amounts of energy and reagents. Biosorption has proven to be an economic and ecological way of removing heavy metals from leachate or waste waters and has the potential to selectively recover precious and otherwise toxic metals sustainably. The goal of this thesis is to investigate the selectivity of metal removal during biosorption by adjusting the pH to target specific metals. Analysis revealed that by adjusting the pH, the biosorption process of metal cations in acidic solutions using spent Saccharomyces cerevisiae from the brewing process can selectively adsorb heavy metals. By adjusting the pH, it was possible to specifically recover Al, Cu, Zn and Ni, by adsorption on biomass at distinct pH values for each metal. Al and Cu reached a recovery of approx. 50% at their respective pH optimum, while the other metals mostly remained in the solution. Zinc reached recovery rates of up to 90% while Ni removal revealed the highest efficiency to be approx. 25%. In this way, a selective recovery of the investigated metals from polymetallic solutions was demonstrated to be possible.submitted by Leon Robert JelićMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
The impact of multiple stressors on fish fauna biodiversity in Austrian rivers
No full textSüßwassersysteme sind weltweit starkem Druck ausgesetzt. Flüsse, die mehrfach belastet sind, gelten heute als Norm. Als Folge davon ist ein großer Teil der Süßwasserfische vom Aussterben bedroht. Doch obwohl Stressoren schwerwiegende Auswirkungen auf aquatische Ökosysteme haben können, ist das Wissen über sie noch immer gering, insbesondere auf österreich-weiter Ebene. Daher wurde in dieser Arbeit der Einfluss der sechs Stressor-Gruppen Hydrologie, Konnektivität, Morphologie, Landnutzung, Wasserqualität und Prädatoren auf die drei Zielgrößen Shannon-Index, Fischartengemeinschaften und funktionale Gilden in Österreich untersucht. Die Analysen wurden für alle untersuchten Stellen sowie jeweils für die drei Flussregionen Epi/Metarhithral, Hyporhithral und Epipotamal durchgeführt. Dabei wurde eine signifikante Korrelation mit der Abundanz sowie der Anzahl der Arten festgestellt. Anschließend wurde ein Spearman-Korrelationstest zwischen dem Shannon-Index und den Stressoren durchgeführt. Dabei zeigten die Stressoren Konnektivität und Landnutzung den stärksten Einfluss. Bei den funktionalen Gilden wurde primär die rheophil-rheopare Gilde untersucht. Die Anzahl der Schwall-/Sunk-Ereignisse (ρ=-0,496) zeigte hierbei die stärksten negativen Auswirkungen. Auch Konnektivität (ρ=0,279), Morphologie (ρ=-0,261) und Landnutzung (ρ=0,380) wiesen signifikante Korrelationen auf. Es zeichnete sich ein negativer Trend bei den Auswirkungen der Stressoren ab, mit Ausnahme des Fischotters, der zu keiner der Zielgrößen eine Korrelation aufwies. Jedoch gab es hier auch große Datenlücken. Insgesamt waren die Einflüsse unterschiedlich, wobei die Hydrologie und die Landnutzung generell die stärksten Auswirkungen zeigten. Diese Arbeit trägt zu einem besseren Verständnis der Stressoren und ihrer Auswirkungen auf die Fischfauna in Österreich bei. Der getestete Ansatz kann zudem als Grundlage für weitere Studien dienen und dazu beitragen, aquatische Ökosysteme besser zu schützen und zu erhalten.Globally, freshwater systems are facing severe pressures, with many freshwater fish on the brink of extinction. Rivers impacted by several stressors are now considered the norm. But although these stressors can have severe impacts on aquatic ecosystems, knowledge of multiple stressors is still scarce, especially on a large scale. This thesis aims to contribute to closing this knowledge gap. A multiple stressor approach was chosen using the Shannon index, fish communities, and functional guilds as target variables. The impact of the six stressor groups hydrology, connectivity, morphology, land use, water quality, and fish predators was investigated. Analyses were conducted for all sampling sites, as well as for the three river regions epi-/metarhithral, hyporhithral, and epipotamal. A significant correlation between these regions and both abundance and number of fish species was detected. A Spearman correlation test with a subsequent Bonferroni correction was performed between the Shannon index and the stressor parameters. Connectivity and land use showed the strongest impact. For the functional guild approach, the rheophilic rheopar guild was primarily used for the analyses. The number of flow fluctuation events (ρ=-0.496) showed the highest negative impact. Additionally, connectivity (ρ=0.279), morphology (ρ=-0.261), and land use (ρ=0.380) showed significant correlations. Generally, a trend emerged as most stressor parameters showed a negative correlation with guild abundance. The fish otter showed no correlation with the target variables, but there were also significant data limitations here. Overall, the impact of stressors varied, with hydrology and land use generally having the strongest impact. This thesis contributes to a better understanding of multiple stressors and their effects on fish biodiversity in Austrian rivers. The approach tested in this thesis can provide a basis for further studies and help to better protect and conserve aquatic ecosystems.submitted by Manuel GartnerMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Measurement of water content in green stems using thermal properties
No full textIn der borealen Zone steigen die Temperaturen im Frühjahr deutlich an, was sich auf den Beginn der Transpiration der Bäume auswirkt. Frost-Tau-Temperaturzyklen (FTZ) sind charakteristisch für das zeitige Frühjahr. Die Transpiration ist unter diesen Bedingungen schwer zu messen, kann aber mit Hilfe von Saftflusssensoren anhand der Beziehung zwischen den thermischen Eigenschaften des Holzes und dem Wassergehalt des Stammes geschätzt werden. Allerdings können rasche Temperaturschwankungen, die während der FTZ auftreten, zu Fehlern in diesen Berechnungen führen. Die Beziehung zwischen Stammwassergehalt und thermischen Eigenschaften muss daher über Temperaturgradienten hinweg validiert werden, um zuverlässige Schätzungen der Transpiration im Frühjahr zu ermöglichen. Im Rahmen dieser Studie sollen vier Forschungsziele geprüft werden 1) Die Herstellung einer Beziehung zwischen den Änderungen des Wassergehalts und der volumetrischen Wärmekapazität von drei borealen Baumarten: Birke, Kiefer und Fichte 2) Die Herstellung eines Zusammenhangs zwischen den Veränderungen der volumetrischen Wärmekapazität und der Wärmeleitfähigkeit der borealen Baumarten 3) Die Feststellung ob Saftstromsensoren die thermischen Eigenschaften innerhalb eines Temperaturbereichs -15 bis 25 °C zuverlässig einschätzen können 4) Die Verwendung von Punktdendrometern, um die Bedeutung des Stammwassergehalts bei Durchmesserschwankungen während FTZ zu bestimmen. Die Ergebnisse der Messungen konnten eine temperaturabhängige Grenze für zuverlässige Messungen des Stammwassergehalts mit den derzeitigen Sensormethoden aufzeigen. Thermische Eigenschaften korrelieren mit dem Wassergehalt, erfordern aber eine Parametrisierung nahe dem Gefrierpunkt und bei schnellen Temperaturänderungen. Die Ausdehnung des Stammes durch Eisbildung tritt während der FTZ auf und kann bei der Verwendung von Tagesgängen der Stammdurchmesseränderung zur Markierung des Beginns der Transpiration genutzt werden. Die Arbeit trägt zum Verständnis der Wassernutzung des gesamten Baumes sowie zur Messung der Transpiration bei wechselnden Frühjahrsbedingungen bei. Dies hat Relevanz im Kontext der Messung von Auswirkungen des Klimawandels auf die Waldfunktionen.The boreal region of Europe has seen a notable increase in spring temperatures which affects the onset of transpiration. Freeze-thaw temperature cycles are characteristic of early spring, but transpiration is difficult to measure under these conditions. Sap flow sensors can estimate transpiration in trees by using the relationship between wood thermal properties (volumetric heat capacity and thermal diffusivity) and stem water content. However, rapid temperature changes that occur during freeze-thaw cycles are known to introduce error in these calculations, and the relationship between stem water content and thermal properties therefore needs validation across temperature gradients to produce reliable estimates of transpiration in spring. The purpose of this study is to achieve the following research aims: 1) Establish a relationship between changes in water content and volumetric heat capacity of three boreal tree species: birch, pine and spruce. 2) Establish a relationship between changes in volumetric heat capacity and thermal diffusivity of the three boreal species. 3) Identify whether heat-pulse sap flow sensors can reliably estimate thermal properties within a temperature range of -15 to 25 ºC. 4) Use point dendrometers to determine the role of stem water content in diameter fluctuations during freeze-thaw cycles. The results showed a temperature-dependent limit to reliable measurements of stem water content using current sensor methods. Thermal properties can be related to water content, but require parameterization near the freezing threshold and for rapid temperature change. Stem expansion from ice formation does occur during freeze-thaw, and should be taken into account when using diurnal cycles of stem diameter change to mark the onset of spring transpiration. This study contributes to understanding whole-tree water use and measurements of transpiration during shifting spring conditions, with implications for measuring the effects of climate change on forest functioning.submitted by Ayhan YenerMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Assessment of cut-slope stability in the Trishuli Valley, Central Nepal Himalaya
No full textNepal, ein Land in der majestätischen Himalaya-Region, ist aufgrund seiner zerklüfteten Landschaft, seiner immensen Höhenlage, seismischer Aktivitäten, starken Regenfälle und menschlicher Eingriffe wie dem Ausbau von Straßen und der Veränderung der Landnutzung äußerst anfällig für Hanginstabilität. Die steilen Hänge in Nepal sind anfällig für verschiedene Arten von Hangbewegungen wie Erdrutsche, Steinschlag, Murgänge und Lawinen, die eine ernsthafte Bedrohung für die menschlichen Siedlungen, die Infrastruktur und die Lebensgrundlagen in der Region darstellen.Die Auswirkungen der Hanginstabilität in Nepal werden durch die sozioökonomischen Bedingungen des Landes, die schlechte Infrastruktur und die begrenzten Ressourcen für Katastrophenvorsorge und -management noch verschlimmert. Trotzdem werden in Nepal Maßnahmen ergriffen, um das Problem der Hangstabilität anzugehen, wie beispielsweise Hangstabilisierungsverfahren, Frühwarnsysteme und Flächennutzungsplanung. Diese Bemühungen zielen darauf ab, das Risiko von Hanginstabilitäten zu verringern und ihre Auswirkungen auf menschliche Siedlungen und Infrastruktur zu minimieren.Dennoch besteht in Nepal immer noch ein Bedarf an umfassender Forschung, Kapazitätsaufbau und Investitionen in das Hangstabilitätsmanagement, um die Herausforderungen, die diese Naturgefahren mit sich bringen, wirksam zu bewältigen. Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung verschiedener Hangböschungen im Trishuli-Tal, indem Felduntersuchungen durchgeführt und Bodenproben entnommen wurden, um die Bodenparameter im Geotechniklabor der Universität für Bodenkultur in Wien zu bestimmen.Mit Hilfe spezieller Computerprogramme wurde die Hangstabilität verschiedener Profile durch den Vergleich ihrer Feldaufnahmen bewertet und versucht, eine Korrelation zwischen der geometrischen Form, den Bodenparametern und der Stabilität des Hangs herzustellen. Insgesamt trägt diese Forschung dazu bei, ein besseres Verständnis der Hangstabilität in Nepal zu entwickeln und damit die Entwicklung von effektiven Strategien zur Minimierung der Auswirkungen von Hanginstabilitäten auf die Region zu fördern.Nepal is located in the Himalayan region, which is highly susceptible to slope instability due to its rugged terrain, high altitude, seismic activity, intense rainfall, and human activities such as road construction and land use changes.The steep slopes in Nepal are prone to various types of slope instability such as landslides, rockfalls, debris flows, and avalanches. These natural hazards pose a significant threat to human settlements, infrastructure, and livelihoods in the region. The impact of slope instability in Nepal is further exacerbated by the country's socio-economic conditions, poor infrastructure, and limited resources for disaster risk reduction and management.Efforts are being made in Nepal to address the issue of slope stability through various measures such as slope stabilization techniques, early warning systems, and land-use planning. These efforts are aimed at reducing the risk of slope instability and mitigating its impacts on human settlements, infrastructure, and livelihoods. However, there is still a need for more research, capacity building, and investment in slope stability management in Nepal to effectively address the challenges posed by this natural hazard.The present master's thesis delves into the study of various Cut-slopes in the Trishuli Valley. To accomplish this, field surveys were conducted, and soil samples were collected to assess soil parameters in the laboratory. Through sieve analyses, a grain size distribution to uncover distinctive characteristics of these soil types was determined. Additionally, a shear strength test enabled the identification of both the friction angle and cohesion of the various soil samples.The modelling software Geoslope 2023 was used to evaluate the slope stability of various profiles based on the correlation between the slope geometry, soil parameters, and water conditions. The simulation was conducted in dry and saturated conditions which revealed that some slopes remained stable with the average soil parameters, but certain parts of the slopes with lower soil parameter values exhibited instability. The factor of safety for saturated cut-slopes ranged from 0.10 to 15.30 indicating the vulnerability of cut-slopes to slope failures under saturated conditions, emphasizing the need for appropriate slope design and maintenance measures.submittted by Mark UnterkoflerMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Winemakers' perception of the organic control and certification system in the Carnuntum wine region, Lower Austria, Austria
No full textDer biologische Landbau ist als eine umweltfreundliche landwirtschaftliche Methode bekannt und hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten entwickelt. Im Jahr 2021 verzeichnete der Bio-Markt in Europa und der Europäischen Union jedoch einen leichten Rückgang der Wachstumsrate im Vergleich zu 2020. Auch in Österreich ist die Zahl der Biobetriebe von 2020 auf 2021 leicht zurückgegangen. In der Literatur werden Elemente des biologischen Regelwerkes, wie z.B. die strengen Kontrollen, der hohe bürokratische Aufwand und die hohen Kosten, als Hindernisse für die Umstellung auf biologische Landwirtschaft und als Gründe für die Rückumstellung diskutiert, die damit die Entwicklung des Bio-Landbaus hemmen. Ziel dieser Arbeit ist es, die Wahrnehmung der BiowinzerInnen gegenüber dem Bio Kontroll- und Zertifizierungssystem zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden sechs Forschungsfragen definiert, die sich auf die Biozertifizierung, die Biokontrolle und KontrollorIn, die Biokontrollstelle sowie auf die Bio-EU-Richtlinien beziehen. Zur Beantwortung der Forschungsfragen wurden BiowinzerInnen aus dem Bezirk Bruck/Leitha mit der Weinregion Carnuntum mittels Fragebogen befragt. Die Ergebnisse zeigen, dass die BiowinzerInnen in der Weinregion Carnuntum mit der Biokontrolle zufrieden sind und den Biokontrolleur als fachlich kompetent, sympathisch und freundlich wahrnehmen. Sie sind mit der Zusammenarbeit mit ihrer Kontrollstelle zufrieden und empfinden die Biokontrolle als kostengünstig, zeitlich angemessen, aber auch als zeitaufwändig. Die Mehrheit der BiowinzerInnen kann jedoch keine Vorteile der Biokontrolle erkennen. Ein Teil der WinzerInnen sieht in der Bio-Zertifizierung sogar Nachteile, da sie keine wirtschaftlichen Vorteile haben, weil sie keinen höheren Preis für ihre Produkte erhalten. Die vorliegende Arbeit bietet einen ersten Einblick in dieses Thema und eine Grundlage für weitere Untersuchungen, insbesondere hinsichtlich der Faktoren, die die Wahrnehmung beeinflussen.Organic farming is known as environmental friendly agricultural methods and has developed over the last two decades. However, in 2021, the organic market in Europe and the European Union was experiencing a slight decline in the growth rate, compared to 2020. Also in Austria, the number of organic farms declined slightly from 2020 to 2021. There are elements of the organic regulatory framework, such as strict inspections, the high bureaucratic effort and high costs, that are discussed in the literature as being obstacles for conversion or reasons for reversion and thus inhibiting the development of organic farming. The aim of this work is to examine the perception of organic winemakers towards the organic control and certification system. For this purpose, six research questions were defined covering the organic certification, the organic inspection and organic inspector, the organic control body as well as the EU organic standards. The research questions are answered by conducting interviews of organic winemakers from the district Bruck/Leitha with the Carnuntum wine region using questionnaires. The results show that organic winemakers in the Carnuntum wine region are satisfied with the organic inspection and perceived the organic inspector as professionally competent, likeable and friendly. They are satisfied with the cooperation with their control body and perceive the organic inspection as reasonable in term of costs, as appropriate in time but also as time-consuming. However, the majority of the organic winemakers cannot see benefits from the organic inspection. And some of the winemakers see disadvantages in the organic certification, as there are no business advantages because they do not get a higher price for their products. The present thesis provides a first insight into this topic and a basis for further research, especially regarding the factors influencing perception.submitted by Johanna FriedrichMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun