University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna
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Entry points of the Russo-Ukrainian war into the EU's Food Supply Chain and potential impacts
No full textDer russisch-ukrainische Krieg führte zu Versorgungsschocks in der Lebensmittelversorgungskette der EU, die sich auf den Energie-, Düngemittel- und den Agrarhandel auswirkten. Anhand von Experteninterviews bewerten wir, wie diese Schocks die nachgelagerten Einheiten der Lebensmittelversorgungskette der EU beeinflussen. Entgegen anfänglichen Befürchtungen, dass die bisherigen Agrarrohstoffströme der Ukraine kompensiert werden müssten, sind die ukrainischen Exporte in die EU aufgrund der Abschaffung von Zöllen sowie der Erschließung neuer Handelsrouten über den Landweg sogar angestiegen. Allerdings veränderten die Sanktionen der EU gegen Russland deren Handelsbeziehungen in den Bereichen Energie und Düngemittel, wodurch die EU neue Handelspartner finden musste. Solche Verlagerungen im globalen Handel gehen mit steigenden Preisen einher. Der akute Anstieg der Energiepreise führte auch zur vorübergehenden Schließung von Düngemittelfabriken, was die angespannte Versorgungslage noch weiter verschärfte. In Zeiten der Unterversorgung mit den genannten Gütern können es sich Länder mit einem hohen BIP wie die EU-Staaten jedoch leisten, höhere Preise zu zahlen, um ihre Nachfrage zu decken.The Russo-Ukrainian war led to supply shocks in the EU's Food Supply Chain (FSC), impacting energy, fertilizer, and agricultural trade. Through expert interviews, we assess how these shocks affect downstream entities within the EU’s FSC. Despite initial concerns that Ukraine's previous agricultural commodity flows will have to be compensated, Ukrainian exports to the EU have actually increased due to the abolition of tariffs and the opening up of new overland trade routes. However, sanctions imposed by the EU on Russia and vice versa are reshaping the EU's trade relations in the energy and fertilizer sectors, compelling it to seek new trading partners. Such shifts in global trade are accompanied by rising prices. Also, acute energy price spikes led to temporarily closed fertilizer plants, further exacerbating the tense supply situation. However, in times of undersupply of these goods, high GDP countries, such as those in the EU, can afford to pay a premium price to fulfill their demand.submitted by David WaldlMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Abfallpotenzial und Verwertungsmöglichkeiten von End-of-Life Rotorblättern von Windkraftanlagen
No full textDue to the Paris Climate Agreement and the targets set at EU level, Austria is obliged to reduce its greenhouse gas emissions to net zero by 2050. In order to achieve this, the expansion of renewable energies, such as wind power, is essential. With the increased construction of wind turbines, the amount of disused wind turbines that need to be disposed of properly increases with a time delay. This is underpinned by the calculation of the waste potential of rotor blades carried out in the thesis. Furthermore, a comprehensive literature review and expert interviews were conducted. Rotor blades are reused as spare parts or in the sale of entire wind turbines to third countries. Repurposing also takes place in some cases. The state of the art for the recycling of glass fibre-reinforced plastic is mechanical processing or shredding and use as a substitute fuel in cement production. However, both co-incineration in cement works and the incineration of fibre-reinforced plastics in waste or special incineration plants are not currently carried out in Austria and Germany. Recycling processes in terms of the circular economy include, for example, pyrolysis and solvolysis, which enable the fibres to be recovered. Recycled glass or carbon fibres can no longer be used for new rotor blades due to the reduced fibre quality caused by mechanical stress. While the landfilling of rotor blades is the preferred method outside the EU due to the low costs, this is not permitted in the EU due to the current Waste Framework Directive. There is still a great need for research into recycling options and product properties when using the recovered fibres. In order to establish new recycling processes in the future, markets for recycled fibres are of great importance.verfasst von Anja WilkeMasterarbeit BOKU University 2024ger: Aufgrund des Pariser Klimaabkommens und der auf EU-Ebene gesetzten Ziele ist Österreich dazu verpflichtet, bis 2050 seine Treibhausgasemissionen auf Netto-Null zu senken. Um dies zu erreichen, ist der Ausbau von erneuerbaren Energien, wie der Windkraft, unumgänglich. Mit der vermehrten Errichtung von Windkraftanlagen (WKA) steigt zeitverzögert die Menge an ausgedienten WKAs, welche sachgerecht entsorgt werden müssen. Dies wird mit der in der Arbeit durchgeführten Berechnung des Abfallpotenzials von Rotorblättern untermauert. Des Weiteren wurden eine umfassende Literaturrecherche und Expert:inneninterviews durchgeführt. Die Wiederverwendung eines Rotorblatts erfolgt als Ersatzteil oder im Verkauf ganzer WKAs an Drittstaaten. Daneben findet teilweise eine Umnutzung (Repurposing) statt. Stand der Technik für die Verwertung von glasfaserverstärktem Kunststoff sind die mechanische Aufbereitung bzw. Zerkleinerung sowie der Einsatz als Ersatzbrennstoff in der Zementherstellung. Allerdings werden sowohl die Mitverbrennung im Zementwerk als auch die Verbrennung von faserverstärkten Kunststoffen in Müll- oder Sonderverbrennungsanlagen in Österreich und Deutschland derzeit nicht durchgeführt. Zu den Recyclingverfahren im Sinne der Kreislaufwirtschaft zählen beispielsweise die Pyrolyse und die Solvolyse, welche eine Rückgewinnung der Fasern ermöglichen. Recycelte Glas- oder Carbonfasern können aufgrund der durch die mechanische Beanspruchung verminderten Faserqualität nicht mehr für neue Rotorblätter eingesetzt werden. Während die Deponierung von Rotorblättern außerhalb der EU aufgrund der geringen Kosten das bevorzugte Verfahren ist, ist diese wegen der geltenden Abfallrahmenrichtlinie in der EU nicht gestattet. Es besteht weiterhin großer Forschungsbedarf hinsichtlich der Recyclingmöglichkeiten und der Produkteigenschaften bei Einsatz der rückgewonnen Fasern. Um in Zukunft neue Recyclingverfahren etablieren zu können, sind Märkte für Recyclingfasern von großer Bedeutung.Mit englischer Zusammenfassun
Semi-natural landscape elements and tree flower abundance influence nesting activity of the ground- nesting bee Lasioglossum marginatum
No full textWie alle Bienen sind bodennistende Wildbienen nestbezogene Futtersammler und auf Blütenressourcen sowie geeignete Nisthabitate angewiesen. Doch der zunehmende Druck durch Klima- und Landnutzungsveränderungen führt zunehmend zu einem Rückgang der Blüten- und Nistressourcen in urbanen Gebieten sowie Agrarökosystemen. In dieser Studie wurde unter Anwendung von Conditional Random Forests untersucht, wie florale Ressourcen und Landschaftsmerkmale die Nesteingangsdichte und die Nestgröße der eusozialen bodennistenden Wildbiene Lasioglossum marginatum, in urbanen und ländlichen Gebieten in Ostösterreich beeinflussen. Die Verfügbarkeit floraler Ressourcen wurde durch die Untersuchung von 30 Landschaftskreisen in einem Radius von 250 m um 30 Nistplätze von L. marginatum anhand der Diversität an blühenden Pflanzenarten und derer Blütenfülle bewertet, während Landschaftsmerkmale im gleichen Umfang anhand der Habitatstruktur und der Landschaftsvielfalt evaluiert wurden. Die Ergebnisse zeigen einen positiven Einfluss von Blütenreichtum an Bäumen auf Landschaftsebene auf die Nesteingangsdichte von L. marginatum. Die Nestgröße wurde hingegen primär durch die Landschaftsstruktur beeinflusst. Strukturbildner wie blühende Solitärbäume und -sträucher sowie überlappende Strukturen aus angrenzenden Gehölzstrukturen hatten den stärksten positiven Einfluss auf die Nestgröße. Ein höherer Anteil naturnaher, offener Lebensräume auf Nestebene wirkte sich ebenfalls positiv auf die Nestgröße aus, während die Landschaftsdiversität einen negativen Einfluss hatte. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass sowohl Blütenressourcen als auch die Landschaftsstruktur entscheidende Faktoren für die Nistaktivität von L. marginatum sind. Die Ergebnisse verdeutlichen das Potenzial städtischer Gebiete und Agrarökosysteme zur Unterstützung bodenbrütender Bienenpopulationen, und unterstreichen die Bedeutung von hochwertigen Lebensräumen und Blütenressourcen für den Erhalt dieser wichtigen Bestäuber.Ground nesting wild bees, like all bees, are central place foragers and depend on floral resources and suitable nesting habitats within their respective foraging ranges. Increasing pressures from climate and land-use changes have led to a decline in floral and nesting resources in both urban areas and agroecosystems. This study investigated how floral resource availability and landscape characteristics affect nest entrance density and nest size of the eusocial ground-nesting wild bee Lasioglossum marginatum, in urban and rural areas in eastern Austria using conditional random forests. Floral resource availability was assessed by examining 30 landscape circles within a radius of 250 around 30 nest sites of L. marginatum based on flowering plant species richness and the associated flower abundance. Landscape characteristics were evaluated within the same extent based on habitat configuration and landscape diversity. I found that floral resources, as indicated by tree flower abundance at the landscape scale, positively influenced nest entrance density of L. marginatum. In contrast, nest size was mainly influenced by semi-natural landscape elements. Structure formers, such as solitary flowering trees and shrubs, as well as overlapping structures of adjacent woody structures or forests, had the strongest positive effect on nest size of L. marginatum. Nest size also benefited from an increasing proportion of open semi-natural elements at the nest scale, while landscape diversity had a negative effect on nest size. In conclusion, both floral resource availability and landscape structure are critical for increasing nest entrance density and nest size of L. marginatum. This study highlights the capacity of urban areas and agroecosystems to support ground-nesting bee populations and emphasises the importance of maintaining high quality habitats and floral resources for these vital pollinators.submitted by Iris Eva ReichlMasterarbeit BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Belastungen der Europäischen Sumpfschildkröte im Nationalpark Donau-Auen im Speziellen durch Erholungssuchende - und geeignete Schutzmaßnahmen
No full textDie Europäische Sumpfschildkröte (Emys orbicularis) ist die einzige heimische Schildkrötenart in Österreich. Im Nationalpark Donau-Auen lebt die letzte verbliebene autochthone Population des Landes. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die aktuellen Maßnahmen zur Sicherung der Population analysiert. Zusätzlich wurde basierend auf Informationen aus einem Experteninterview, einem Lokalaugenschein im Nationalpark und die Analyse von Aktivitätsdaten aus sozialen Medien die Effektivität der aktuell getroffenen Schutzmaßnahmen bewertet. Darüber hinaus wurde eine Online-Befragung durchgeführt, um das Bewusstsein zum Nationalpark sowie der Europäischen Sumpfschildkröte in einem größeren Personenkreis einschätzen zu können. Mithilfe dieser Daten wurden mehrere Hypothesen zu den aktuellen Störfaktoren überprüft. Zusätzlich wurden auch Risiken für die zukünftige Entwicklung der Population von Emys orbicularis im Nationalpark Donau-Auen aufgezeigt. Die Arbeit schließt mit konkreten Handlungsempfehlungen.The European Pond turtle (Emys orbicularis) is the only turtle species native to Austria. The last remaining autochthonous population of the country can be found in the Danube-Auen national park. In the context of this thesis, the current measures for protecting the population were analysed. Additionally, the effectiveness of the current protective measures was assessed based on information collected from an expert interview, an on-site inspection in the national park and the analysis of activity data from social media. Furthermore, an online survey was conducted to be able to assess the awareness of a broader group of people regarding the national park and the European pond turtle. Based on this data, several hypotheses about the current disturbing factors were tested. Finally, risks for the future development of the Emys orbicularis population in the Danube-Auen national park were highlighted. Finally the study provides detailed suggestions for further conservation management.verfasst von Philipp PollandMasterarbeit BOKU University 2024Mit englischer Zusammenfassun
Effect of soil properties on soil microbial growth and carbon use efficiency
No full textBöden sind die größte terrestrische Kohlenstoffsenke, weshalb ihre Einbeziehung in jede Diskussion über Strategien zur Eindämmung des Klimawandels von großer Bedeutung ist. Bodenmikroorganismen sind die entscheidenden Akteure in jedem Bodenökosystem, da sie den Kohlenstoff- und Nährstoffkreislauf, sowie den Umsatz organischer Stoffe im Boden regulieren. Daher ist es so wichtig zu verstehen, wie ihr Verhalten durch verschiedene Bodenbewirtschaftungsmethoden und unterschiedliche Bodeneigenschaften beeinflusst wird. Wir haben das mikrobielle Wachstum und die CUE im Boden drei verschiedener Bodenbewirtschaftungstypen analysiert und vergleicht. Die Bodenproben stammen aus 21 Standorten im Nord-Österreich, wobei jeder Standort alle drei Bewirtschaftungsarten hat: eine konventionelle landwirtschaftliche Bewirtschaftung (Standard System), ein bodenschonender Bewirtschaftungsansatz (Pionier System) und eine dauerhaft begrünte Fläche (Referenz System). In unserer Analyse haben wir festgestellt, dass das Bakterienwachstum im Referenz System und das Pilzwachstum und die CUE im Standard System am höchsten waren. Die Bewirtschaftungsmethode hatte einen relativ geringen Einfluss auf das mikrobielle Wachstum und die CUE. Der Standort und insbesondere die Bodentextur, hingegen, hatten einen sehr stark signifikanten Einfluss. Sowohl das mikrobielle Wachstum als auch die CUE waren in Böden mit grober Textur, d. h. in sandigen Böden, am höchsten und nahmen mit zunehmendem Tongehalt ab. Wir vermuten, dass der Grund dafür darin liegt, dass sandige Böden eine höhere Porosität aufweisen, was mehr Porenraum und einen besseren Wasser- und Nährstofffluss in diesen Böden bedeutet und den Mikroorganismen mehr Lebensraum und einen besseren Zugang zu den Nährstoffen ermöglicht. Insgesamt zeigt unsere Studie, wie wichtig es ist, Bodeneigenschaften wie die Textur in jede Analyse und jeden Vergleich von Böden mit unterschiedlichen Bewirtschaftungsmethoden und Landnutzungsarten einzubeziehen.Soils constitute the largest terrestrial carbon (C) sink, which makes their integration in any discussion about climate change mitigation strategies strongly relevant. As soil microbes are the crucial regulating players in any soil ecosystem, regulating C and nutrient cycling and soil organic matter turnover, it is important to understand how their behaviour is influenced by different soil management practices and different soil properties. We evaluated differences in microbial growth and CUE between three different soil management types, i.e. a conventional intensive farming practice (standard system), a soil conservation farming approach (pioneer system) and a permanently vegetated patch (reference system). We used a block design with all treatments at 21 sites located in North-Eastern Austria allowing for direct comparisons without having to consider differences in climatic and other site specific variables. Contrary to our assumptions, bacterial growth was highest in the reference farming system and fungal growth and CUE in the standard system. While the management practice played a small role in determining the differences in these variables, its role fades in comparison with the strongly significant effect of site and especially soil texture. Microbial growth as well as CUE were highest in coarse textured soils, i.e. sandy soils, and decreased with an increase in clay content. We suggest that sandy soils have higher porosities which signifies more pore space and better water and nutrient flow in these soils, allowing microbes more living space and a better access to nutrients. Overall, our study demonstrates the importance of including soil properties like texture into any analysis and comparison of soils of different management practices and land use types. Finally, we encourage to adopt our methodology in research on forest soils.submitted by Valentina ForerMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Characterization of Clostridium spp. causing late blowing in cheese
No full textDie Gattung Clostridium (C.) beschreibt eine vielfältige Gruppe grampositiver, anaerober, sporenbildender Bakterien. Innerhalb dieser Gattung sind die buttersäureproduzierenden Clostridien die Verursacher der Spätblähung (LBD) von Käse. Sie sind in der Lage, Laktat in Butyrat, Acetat, CO2 und H2 umzusetzen, womit schwerwiegende Qualitätsmängel bei Hart- und Schnittkäse sowie finanzielle Verluste verbunden sind. Die Art C. tyrobutyricum ist als Hauptverursacher von LBD in Käse anerkannt. Es bestehen jedoch große Lücken im Verständnis und der Charakterisierung dieser Art. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Bewertung der genetischen und phänotypischen Diversität verschiedener C. tyrobutyricum Stämme, eine vergleichende Genomanalyse von 28 C. tyrobutyricum Stämmen und die Charakterisierung des Clostridien Stammes FAM25158 durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass neben der Sporenzahl auch die spezifischen Eigenschaften des jeweiligen C. tyrobutyricum Stammens die Ausbildung von LBD stark beeinflussen. So wurden unterschiedliche Gas- und Säurebildungskapazitäten und damit unterschiedliche Relevanz für LBD Effekte beobachtet. Trotz der hohen genetischen Diversität gibt es gemeinsame genetische Elemente unter den käseverderbenden Stämmen der Spezies C. tyrobutyricum. Zahlreiche Gene, welche unbekannte Proteine kodieren, deuten jedoch auf das mögliche Vorhandensein bisher nicht beschriebener Eigenschaften hin. Die Charakterisierung des Stammes FAM25158 zeigt einzigartige phänotypische Merkmale und eine entfernte genetische Verwandtschaft mit C. tyrobutyricum. Das Fehlen klar definierter Grenzwerte für die Artabgrenzung in Genomanalysen hat dazu veranlasst, FAM25158 als einzigartigen Stamm zu klassifizieren, welcher eng mit der Spezies C. tyrobutyricum verwandt ist. Diese Erkenntnisse tragen nicht nur zu einem besseren Verständnis der Spezies C. tyrobutyricum bei, sondern haben auch weitreichende Konsequenzen auf die Milchwirtschaft und die Taxonomie der Clostridien.Clostridium is a diverse genus of gram-positive, anaerobic, spore-forming bacteria. Among clostridial species, the group of butyric acid-producing clostridia is of particular concern, causing the Late Blowing Defect (LBD) of cheese. These bacteria are capable of converting lactate to butyrate, acetate, CO2, and H2, resulting in severe quality defects in hard and semi-hard cheese types and substantial financial losses in the dairy industry. The species Clostridium tyrobutyricum is recognized as the primary causative agent of LBD in cheese, yet there is a notable gap in the literature regarding its comprehensive characterization. This dissertation addresses this gap through three key studies: an assessment of the genetic and phenotypic diversity among various C. tyrobutyricum strains, a comparative genomic analysis of 28 C. tyrobutyricum strains, and the characterization of Clostridium sp. FAM25158 strain isolated from Emmental cheese. Findings reveal that the manifestation of LBD in cheese is not solely dependent on the number of clostridial spores but is also influenced by distinct characteristics of individual C. tyrobutyricum strains. For instance, variable capabilities in gas and organic acid production were observed, suggesting varying degrees of relevance in cheese spoilage. Despite high genetic diversity, common genetic elements are shared among dairy-related C. tyrobutyricum strains, yet many genes encoding unknown proteins suggest the potential existence of unreported characteristics. Lastly, the comprehensive characterization of strain FAM25158 reveals unique phenotypic traits and distant genetic relatedness to C. tyrobutyricum, but the lack of clearly defined species delineation thresholds in genomic analyses has led us to classify FAM25158 as a unique strain closely related to C. tyrobutyricum. These findings not only deepen our understanding of C. tyrobutyricum, but also have broader implications for both the dairy industry and microbial taxonomy.submitted by Lucija PrinčičDissertation Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
A study of participation and institutionalization in Latin American Participatory Guarantee Systems
No full textPartizipative Garantiesysteme (PGS) haben als lokal fokussierte Bio-Qualitätssicherungssysteme für Kleinbäuer*innen weltweit an Bedeutung gewonnen. Unter Verwendung eines gemischten Methodenansatzes bestehend aus virtuellen und persönlichen semi-strukturierten Interviews, Produzenten- und Verbraucherumfragen, Teilnehmerbeobachtungen und Dokumentenprüfung soll diese Dissertation die empirischen Daten erweitern, die zu PGS verfügbar sind, und die Konzepte der Partizipation und Institutionalisierung in ausgewählten lateinamerikanischen PGS-Initiativen erforschen. Paper 1 beleuchtet das chilenische Steuerung und Regelungssystem, in welchem PGS-Initiativen agieren, und untersucht anhand von zwei Fallstudien zu chilenischen PGS-Initiativen, „wer“, „wie“ und „welche Art“ der Beteiligung stattfindet. Die Ergebnisse deuten auf Schwierigkeiten bei der Einhaltung von Verwaltungsverfahren und eine geringe Partizipation der Interessengruppen an den PGS-Initiativen hin. Paper 2, eine länderübergreifende Studie von neun lateinamerikanischen Ländern, die PGS institutionalisiert haben, vergleicht, wie PGS auf nationaler Ebene definiert, reguliert und gefördert werden. Die Ergebnisse zeigen verschiedene Ansätze zur Regulierung von PGS, wenige bis gar keine spezifischen PGS-Unterstützungsstrukturen und die wichtige Bedeutung der zuständigen Behörde bei der Unterstützung von PGS-Initiativen. Paper 3 veranschaulicht die Interaktion der Konsument*innen mit PGS-Initiativen und PGS-Bauernmärkten in drei lateinamerikanischen Fallstudienländern und zeigt die wenigen Beteiligungsmöglichkeiten für Konsumenten*innen, das geringe Bewusstsein der Konsument*innen über PGS und das dennoch hohe Vertrauen in die PGS-Qualität auf. Diese Dissertation bietet ein neuartiges und tiefgreifendes multi-Stakeholder-Verständnis von PGS in Lateinamerika. Das Ergebnis liefert neue Einblicke in die Komplexität, das Potenzial und die Grenzen von PGS-Initiativen, PGS-Partizipation sowie in die Ansätze und Herausforderungen der Institutionalisierung von PGS in Lateinamerika.Participatory Guarantee Systems (PGS) have gained remarkable momentum as a local alternative to certify organic quality for smallholder producers worldwide. Using a mixed methods approach consisting of virtual and face-to-face semi-structured interviews, producer and consumer surveys, participant observations, and document reviews, this dissertation sets out to expand the existing empirical data available on PGS and explore the concepts of participation and institutionalization in selected Latin America PGS initiatives. Paper 1 highlights the Chilean governance framework in which PGS initiatives function as well as, using two Chilean PGS initiative case studies, explores ‘who’, ‘how’ and ‘what kind’ of participation takes place. Results indicate difficulties in complying with administrative procedures and low levels of stakeholder participation within the PGS initiatives. Paper 2, a cross-country study of nine countries that have institutionalized PGS in Latin America, compares how PGS is defined, regulated, and promoted at the domestic level. Results demonstrate various approaches to regulating PGS, few to no specific PGS support structures available, and the importance of the competent authorities in supporting PGS initiatives. Paper 3 illustrates consumer interactions with PGS initiatives and PGS farmer markets in three Latin America case study countries and shows the few participation possibilities for consumers, low awareness of the PGS yet a high trust in the organic quality of PGS produce. This dissertation provides a novel and profound multi-stakeholder understanding of PGS across Latin America. The finding contributes novel insight of the complexity, limitations, and potential of PGS initiatives, PGS participation, as well as the approaches and challenges of institutionalization PGS in Latin America.submitted by Nikolaus HruschkaDissertation Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
The high alpine Glatzbach catchment : investigation of trends and interdependencies of meteorological and (snow-)hydrological parameters with sediment loads
No full textDas Sedimentregime folgt im Allgemeinen mehreren Prozessketten: Beginnend in hochalpinen Gebieten und weiter flussabwärts in fluvialen Systemen wirkt sich der Sedimenttransfer auf Wasserwirtschaft, Geomorphologie, sowie die Ökologie des Flusssystems aus. Sedimentationsprozesse beeinflussen Täler und Vorländer, wo sie häufig in Form von Naturgefahren auftreten. Für hochalpine Einzugsgebiete sind quantitative Information nur spärlich verfügbar, insbesondere unter Berücksichtigung klimatischer Veränderungen. In dieser Studie wird die Sedimentdynamik und ihr Zusammenhang mit den meteorologischen und hydrologischen Bedingungen des hochalpinen Glatzbach-Einzugsgebietes (Hohe Tauern, Österreich, 1.4 km2) untersucht. Für das Einzugsgebiet liegen seit 2012 jährliche Sedimentaufzeichnung vor. Der Sedimenteintrag in den Glatzbach wird mit (schnee-)hydrometeorologischen Parametern verglichen, wobei der Fokus auf dem möglichen Einfluss von Frostverwitterung und Sedimenttransfer liegt. In diesem Zusammenhang werden auch Veränderungen der saisonalen Muster und Trends der in situ gemessenen hydro-meteorologischen Parameter, sowie die Verknüpfung von Webcam Bildern mit den jährlichen Schneedeckenmerkmalen betrachtet. Trends und Korrelationen zwischen den Parametern sind über einen Zeitraum von über 20 Jahren untersucht worden. Unter der Annahme des möglichen Auftretens von Frostverwitterung bei Lufttemperaturen unter 0°C über einen längeren Zeitraum sowie schneefreien Flächen, zeigt das Einzugsgebiet des Glatzbach potentiell starke Indizien dafür, dass Frostverwitterung der Hauptauslöser des Sedimentaustrags sein könnte. Das Gesamtergebnis dieser Studie trägt zu einem besseren Verständnis der Sensitivität des hochalpinen Einzugsgebiets gegenüber dem Klimawandel bei. Wenn die Schneedecke in Zukunft abnimmt, könnte dies in den nächsten Jahren /Dekaden als Folge des Klimawandels zu einer erheblichen Veränderung bis zu einer potentiell erhöhten Sedimentfracht im Einzugsgebiet führen.Sediment regime follows in general several process chains. Starting in high alpine areas and continuing downstream in fluvial systems, sediment transfer can have an impact on water management, geomorphology, as well as riparian ecology. Sedimentation processes influence valleys and forelands, where they often occur in the form of natural hazards, and therefore also human activities.This study investigates the sediment dynamics and their connection to the hydro-metrological conditions of the high alpine Glatzbach catchment (Hohe Tauern, Austria, 1.4 km2). Since 2012 nearly annual sediment recordings of this catchment are available. The sediment input into Glatzbach is compared with snow-hydro-meteorological parameters, including a specific focus on the potential influence of frost weathering and sediment transfer. In this context, changes in seasonal patterns and the trends of in situ measurements of hydro-meteorological parameters are also observed, alongside, the linkage of webcam images to annual snow cover characteristics. Trends and correlations amongst all parameters were investigated for over two decades. Assuming a potential occurrence of frost weathering in cases of air temperature lower than 0°C over a longer period as well as snow-free areas, the Glatzbach catchment potentially offers strong evidence for frost weathering being the major driver for sediment output. In particular, a smaller spatial snow cover extent paired with low air temperature seems to dominate sediment accumulation in the catchment. The overall outcome of this study contributes to an improved understanding of the sensitivity of a high alpine catchment to climate change. With reduced snow cover in future, the catchment may experience major changes potentially towards higher sedimentation within the catchment in the coming years or decades due to climate change.submitted by Simone MüllerMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Aktuelle und historische Landnutzung in der Flusslandschaft der Grenzmur zu den Zeitpunkten 1820 und 2020
No full textAufgrund der umfassenden Degradierung von Augebieten und Flussökosystemen im Laufe der Industrialisierung stehen die Restaurierung und der Schutz dieser Lebensräume zunehmend im Mittelpunkt von gewässerspezifischen Planungsstrategien und umweltwissenschaftlichen Analysen. Ein wichtiger Faktor ist dabei die anthropogene Landnutzung in Interaktion mit der ökologischen Funktion von Gewässern und Augebieten. Die vorliegende Diplomarbeit widmet sich der Analyse der Landnutzung im zweitgrößten Augebiet Österreichs und Natura2000 Gebiet der Grenzmur für die beiden Zeitpunkte 1820 und 2020. Das Gebiet umfasst eine Gesamtfläche von etwa 6.486 ha und die Arbeit wurde im Rahmen des Projekts HyMo4us durchgeführt (siehe ESS-Projekte 2021 oeaw.ac.at). Mittels historischer Kartenwerke und ArcGIS Pro wurde das gesamte Untersuchungsgebiet erstmals digitalisiert. Mit Hilfe von verschiedenen Datenquellen konnten ein historischer und ein aktueller Zustand der Landnutzung erstellt werden und die Daten der beiden Zeitpunkte wurden anschließend miteinander verglichen. Des Weiteren wurde die Landnutzungstransformation analysiert. Es konnten große Veränderungen in der räumlichen Ausdehnung der Landnutzungstypen festgestellt werden. Signifikante Unterschiede gibt es bei Grünflächen, Wäldern und Äckern. Zwischen 1820 und 2020 verringerte sich der Anteil von Grünflächen von 58,4 auf 12,2 %. Zudem stieg der Anteil an Waldflächen von 8,2 auf 31,4 % und die Ackerflächen stiegen von 20,5 auf 43,9 %. Es fand eine Umschichtung von 43,9 % der ursprünglichen Grünlandflächen hin zu Ackerland statt.Durch die gewonnenen quantitativen Informationen konnten Rückschlüsse über die historische Landnutzung gewonnen werden, die als Grundlagendaten für weitere Untersuchungen herangezogen werden und bei der Bewertung des aktuellen ökologischen Zustands und der Entwicklung zukünftiger Planungsstrategien unterstützen können.Due to the extensive degradation of floodplains and river ecosystems during industrialization, the sustainable development and protection of these habitats is increasingly the focus of water-specific planning strategies, environmental research and restauration. An important factor is anthropogenic land use in interaction with the ecological function of waters and floodplains. This master´s thesis is dedicated to the analysis of land use in the second largest Austrian floodplain area, i.e. the Natura2000 area in the Grenzmur riverine landscape in the two time periods 1820 and 2020. The area covers a total of about 6.486 hectares and the work was carried out as part of the HyMo4us project (see ESS Projects 2021 oeaw.ac.at). Using historical maps and ArcGIS Pro the entire study area was digitized for the first time. A historical and a current state of land use could be established from various data sources and the data from the two points in time were then compared and subjected to a land use transformation analysis. Major changes in the extent of land use types could be identified. The most significant differences overall are in grassland, forests and arable land. Between 1820 and 2020, the proportion of grassland fell from 58,4 to 12,2 %. In addition, the proportion of forest areas rose from 8,2 to 31,4 % and the arable land used for agriculture rose from 20,5 to 43,9 %. There was a reallocation of 43,9 % of the original grassland areas to arable land.The quantitative information gathered in this master’s thesis enabled the derivation of insights into historical land use. These insights can serve as foundational information for subsequent investigations, aiding in the evaluation of present ecological conditions and the formulation of future planning strategies.verfasst von Alexander KoflerMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun
Downstream development for an integrated continuous manufacturing process for monoclonal antibodies
No full textDie Fällung bietet eine Alternative zur herkömmlichen Gewinnung monoklonaler Antikörper durch Affinitätschromatographie. Die Durchführung der Fällung in Rohrreaktoren ermöglicht einen wahrlich kontinuierlichen Massenfluss, und kann mit der Tangentialflussfiltration in einen kontinuierlichen Prozess zur Produktgewinnung integriert werden. Diese Integration sorgt für ein geringes Gesamtvolumen des Systems, das durch das Fehlen von Tanks gekennzeichnet ist. Die Verweilzeitverteilung ist sehr eng und ermöglicht schnelle An- und Abfahrphasen mit einem Verhalten, das einem idealen Pfropfenstromreaktors nahe kommt. Durch Screening der Fällungs- und Wiederauflösungsbedingungen für den verwendeten monoklonalen Antikörper wurde ein Prozess entwickelt und die Integration mit einem Perfusionsprozess in einem Prototyp im Labormaßstab demonstriert. In einer mehrtägigen Prozesskampagne wurde eine gleichbleibende Produktqualität erzielt, die dem Stand der Technik in Bezug auf die Entfernung von Verunreinigungen und andere wichtige Qualitätsmerkmale wie thermische Stabilität und Glykosylierungsmuster entsprach. Es wurde eine Methode zur Bestimmung der Produktverweilzeitverteilung unter Verwendung von Salz und einem fluoreszenzmarkierten Antikörper als Tracer entwickelt, bei der experimentelle Daten und ein öffentlich zugängliches Simulationsprogramm kombiniert wurden. Die Verweilzeitverteilung wurde für den Capture-Prototyp im Labormaßstab und für eine vergrößerte Version desselben Systems ermittelt. Im gleichen Zusammenhang wurde ein neuartiges Modell für die kontinuierliche Virusfiltration von monoklonalen Antikörpern entwickelt, das auf nicht-idealer Rückvermischung und Filmresistenz basiert. Dieses Modell, das unter Verwendung von Salz als inertem Tracer entwickelt wurde, sagt die Verteilung der Verweilzeit während der kontinuierlichen Virusfiltration genau voraus, was zu erheblichen Materialeinsparungen führt. Das Gesamtergebnis dieser Arbeit trägt zur Etablierung eines integrierten und vollständig kontinuierlichen Plattformprozesses für monoklonale Antikörper bei und wird bei der Definition und Umsetzung eines solchen Plattformprozesses unter Berücksichtigung der Verweilzeitverteilung helfen.Precipitation offers an alternative to the conventional capture of monoclonal antibodies by affinity chromatography. Performing precipitation in tubular reactors allows a truly continuous mass flow and such unit operation can be integrated with tangential flow filtration in a continuous process for product capture. This integration ensures a small overall system volume, characterized by the absence of surge tanks. The residence time distribution is very narrow, allowing for fast start-up and shutdown phases with a behaviour close to that of an ideal plug flow reactor. A process was developed by screening precipitation and redissolution conditions for the monoclonal antibody used and the integration with a perfusion process was demonstrated in a lab-scale prototype. Consistent product quality was obtained over several days of process campaign, in line with the state-of-the-art in terms of impurities removal and other important quality attributes, such as thermal stability and glycosylation pattern. A method was developed to determine product residence time distribution using salt and a fluorescently labelled antibody as tracers, combining experimental data and a publicly available simulation tool. The residence time distribution was determined for the lab-scale capture prototype and for a scaled-up version of the same system. In the same context, a novel model for continuous virus filtration of monoclonal antibodies based on non-ideal back-mixing and film resistance was developed. This model, developed utilizing salt as an inert tracer, accurately predicts the residence time distribution during continuous virus filtration, leading to significant material savings. The overall result of this work contributes to the establishment of an integrated and fully continuous platform process for monoclonal antibodies and will help in the definition and implementation of such a platform process with considerations on the residence time distribution.submitted by Gabriele RecanatiDissertation Universität für Bodenkultur Wien 2024Austrian Funding Agency (FFG) grant number: 878717Bilfinger Life Science GmbHMit deutscher Zusammenfassun