University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna
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The role of N-glycans for human IgA2 and the plant-produced SARS-CoV-2 receptor binding domain
No full textDie COVID-19-Pandemie hat gezeigt, dass die Welt nicht ausreichend auf neuartige Viruserkrankungen vorbereitet ist. Viren stellen eine wiederkehrende Bedrohung dar, und wirksame Strategien zur Eindämmung der Ausbreitung von Krankheitserregern sind von großer Bedeutung. Plant Molecular Farming bietet eine schnelle, skalierbare Alternative zur konventionellen Produktion von Therapeutika und Diagnostika und ermöglicht die Herstellung authentischer komplexer posttranslationaler Modifikationen wie der Glykosylierung. Diese Studie hat in Nicotiana benthamiana produzierte SARS-CoV-2-Antigene untersucht und den Einfluss der N-Glykane auf die Stabilität und Funktion der Rezeptor-Bindungsdomäne (RBD) charakterisiert. Die RBD des SARS-CoV-2-Spikes ist ein Hauptziel für die Entwicklung von Impfstoffen und die Funktion der RBD N-Glykane der unterschiedlichen SARS-CoV-2 Varianten ist kaum erforscht. Sechs verschiedene RBD-Varianten wurden in N. benthamiana mit spezifischen N-Glykanen produziert. Alle gereinigten RBD-Varianten waren funktionell in Bezug auf die Rezeptorbindung und zeigten eine fast vollständige NGlykosylierung. Trotz der hohen strukturellen Sequenzerhaltung der RBD-Varianten wurden Unterschiede in der Ausbeute beobachtet, welche auf Unterschiede in der Expression und proteolytische Prozessierung zurückgeführt wurden. Unter Verwendung von Glykoengineering konnte die Bindung eines neutralisierenden Antikörpers, dessen Reaktivität vom RBD-N-Glykanprofil abhängt, im Detail charakterisiert werden. Außerdem untersuchten wir die Rolle der Glykosylierung in menschlichem IgA2, einem stark NGlykan-reichen Immunglobulin. Mit Hilfe der Röntgenkleinwinkelstreuung haben wir untersucht, wie spezifische Glykane die Flexibilität eines rekombinanten IgA2 Proteins beeinflussen. Die Studie lieferte detaillierte biochemische und strukturelle Einblicke, welche die Bedeutung von N-Glykanen für die Funktion von IgA2 und mögliche therapeutische Anwendungen hervorheben.The COVID-19 pandemic has shown that the world lacks preparedness for novel viral diseases. Infectious viruses are a recurring burden, and powerful strategies to stop the spread of humanpathogens are crucial. Plant molecular farming (PMF) offers a fast, scalable alternative to conventional mammalian cell-based production of therapeutics and diagnostics, with the ability to perform authentic complex post-translational modifications such as glycosylation. This study examines recombinant SARS-CoV-2 antigens produced in Nicotiana benthamiana, focusing on how N-glycans affect the stability and function of the receptor-binding domain (RBD). The RBD of the SARS-CoV-2 spike is a principal target for vaccine development and has been produced in plants, but the yields of recombinant RBD variants have been low, and the role of N-glycosylation in the RBD of SARS-CoV-2 variants of concern has been less studied. Six different RBD variants were expressed in glycoengineered Nicotiana benthamiana. All purified RBD variants were functional in terms of receptor binding and displayed almost complete N-glycan occupancy. Despite the high structural sequence conservation of the RBD variants, variations in yield were attributed to differences inexpression and unintended proteolytic processing. Glycoengineering towards a human-like complexN-glycan profile with a core α1,6-fucose allowed the characterization of a neutralizing antibody whose reactivity is dependent on the RBD N-glycan profile. Additionally, we investigated the role of glycosylation in human IgA2, a highly N-glycan-rich immunoglobulin. Using small-angle X-ray scattering, we examined how site-specific glycans affect the flexibility of a recombinant IgA2. The study provides detailed biochemical and structural insights into recombinant monomeric IgA2 with varying glycan content, highlighting the importance of N-glycans inIgA2 function and potential therapeutic applications.submitted by Valentina RuoccoKumulative Dissertation aus fünf ArtikelnDissertation BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Wood-based materials for a circular bioeconomy
No full textDer Materialverbrauch im derzeitigen linearen Wirtschaftsmodell beeinflusst die biogeochemischen Kreisläufe erheblich, was direkte und indirekte Auswirkungen auf Pflanzen, Tiere und Menschen hat. Der Übergang zu einem Wirtschaftssystem, das sich an natürlichen Prinzipien orientiert, könnte eine mögliche Lösung für diese Herausforderungen bieten, wobei die Kreislaufwirtschaft eine zentrale Rolle in dieser Transformation spielt.Diese Forschung zielte darauf ab, die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft in die Entwicklung von holzbasierten Materialien zu integrieren. Es wurden zwei Klebstoffsysteme basierend auf Lignosulfonat untersucht, wobei eines in zwei spezifischen Anwendungen getestet wurde. Das erste System beinhaltete einen enzymatisch vorpolymerisierten Lignosulfonat-Klebstoff (i), bei dem Laccase verwendet wurde, um die Lignosulfonat-Lösung unter ständiger Sauerstoffzufuhr zu polymerisieren. Während der Vorpolymerisation nahmen sowohl das Molekulargewicht als auch die Viskosität zu, aber die benötigte Presszeit war deutlich länger als in der Industrie üblich.Das zweite System, basierte auf nativer Stärke und Lignosulfonat (Biomix, ii) und es erfolgte im Gegensatz zum ersten System keine enzymatische Vorpolymerisation. Während des Heißpressens erfolgte die Verkleisterung der Stärke, und der Klebstoff erreichte mechanische Eigenschaften, die mit Harnstoff-Formaldehyd-Harz vergleichbar sind, mit vielversprechenden Recycling-Eigenschaften, darunter die Auflösung und erneute Verklebung der Klebefuge.Zwei potenzielle Anwendungen von Biomix wurden untersucht und demonstriert: Circular Lignin-Polysaccharide Boards (CLIPboards, iii) und additive Fertigung (iv). Beide Anwendungen wurden erfolgreich im Labormaßstab umgesetzt und stellen einen bedeutenden Schritt in Richtung der Entwicklung kreislauffähiger holzbasierter Werkstoffe dar. Die CLIPboards führte zudem zu einer nationalen Patentanmeldung, und weitere Forschung wird in nachfolgenden Projekten durchgeführt.The material consumption associated with the current linear economic model is severely disrupting biogeochemical cycles. These disruptions have significant direct and indirect impacts on all forms of life, including plants, animals, and humans. Transitioning to an economic system inspired by natural principles offers a potential solution to these challenges, with the circular economy playing vital role in this transformation.The research aimed to address the challenge of integrating circular principles into the development of wood-based materials. Two lignosulfonate-based adhesive systems were investigated, with the more promising one being tested in two specific applications. The first system involved an enzymatic pre-polymerized lignosulfonate adhesive (i), where laccase was used to pre-polymerize the lignosulfonate solution under a constant oxygen supply. During pre-polymerization, both molecular weight and viscosity increased. However, the required pressing time was significantly longer than what is typically used in the industry.A second adhesive system, based on native starch and lignosulfonate (Biomix, ii), was also explored. Unlike the first system, Biomix did not require enzymatic pre-polymerization. During hot pressing, the starch underwent gelatinization, and the adhesive achieved mechanical properties comparable to urea-formaldehyde resin, with promising recycling capabilities, including the disintegration and re-bonding of the glueline.Two potential applications of Biomix were investigated and shown: Circular Lignin-Polysaccharide Boards (CLIPboards, iii) and additive manufacturing (iv). Both applications were successfully demonstrated at laboratory scale and represent a significant step towards the development of circular wood-based products. The CLIPboard has also led to a national patent application, and further research will be conducted in subsequent projects.submitted by Raphaela HellmayrDissertation BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Influence of debarking on brood development and fecundity of Ips typographus (L.) : field and laboratory experiments
No full textDer Klimawandel stellt die Forstwirtschaft vor große Herausforderungen, da er zu häufigeren Störungen führt. Darüber hinaus erhöhen diese veränderten Umweltbedingungen die Reproduktionsfähigkeit und das Entwicklungspotential von Insekten, beispielsweise des Buchdruckers, Ips typographus. Eine mögliche vorbeugende Strategie gegen Massenvermehrungen ist die Entrindung während der Holzernte, um Stämme für die Borkenkäferbesiedlung und -entwicklung ungeeignet zu machen. Dies soll eine kurz- und mittelfristige Lagerung am Ernteort ermöglichen. Um die Auswirkungen der Entrindung auf die Besiedlung und Entwicklung des Buchdruckers zu beurteilen, wurden Labor- und Freilandversuche durchgeführt. Im Labor wurden Stämme entrindet. Es verblieben unterschiedlich breite Rindenstreifen (= Rindenbreitenklassen), welche anschließend besiedelt wurden. Bei den Feldversuchen wurden ein herkömmlicher Harvesterkopf und ein modifizierter Entrindungskopf für eine Entrindung verwendet. Die verbleibende Rinde wurde auf Besiedlung, Brutsysteme, Entwicklung und Entrindungseffizienz untersucht. Die Laborergebnisse zeigten, dass alle Rindenbreitenklassen gleich anfällig für eine Besiedlung sind, in breiteren Rindenstreifen wurde aber eine höhere Reproduktionsleistung des Buchdruckers beobachtet. Die Freilandversuche zeigten, dass selbst kleine Rindenstücke die Entwicklung ermöglichen, aber die Entrindung die Entwicklung einschränkt; entrindete Stämme wiesen zudem eine höhere Mortalität der Nachkommen auf. Diese Ergebnisse unterstreichen das Potenzial der Entrindung als Präventivmaßnahme gegen Borkenkäferbefall. Die Stämme für die Fortpflanzung unbrauchbar zu machen, verbunden mit einer erhöhten Nachkommensterblichkeit, stellt eine wertvolle Strategie zur Eindämmung von I. typographus dar. Dadurch wird nicht nur seine Vermehrung unterbunden, sondern auch die Effizienz der Holzernte erhöht, da die in der Nähe der Forststraße gelagerten Stämme keine Gefahr für angrenzende Waldbestände darstellen.European forestry faces huge challenges due to climate change, resulting in more frequent and severe natural disturbances. In addition, changing environmental conditions amplify the reproductive and developmental performance of the most important forest pest, Ips typographus, which can lead to eruptive population outbreaks. A potential preventive strategy to avoid colonization and brood development of bark beetles involves debarking during timber harvesting, making recently harvested logs unsuitable for breeding, to allow short- and medium-term storage at the harvesting site. To assess the impact of debarking on brood establishment and development of I. typographus, laboratory and field experiments were performed using Norway spruce logs. In the lab, logs were manually debarked and left with varying amounts of bark, i.e. bark strips with different width to be colonized by I. typographus. Field experiments used a standard harvester head and a modified debarking head for intentional debarking. The remaining bark from both methods was evaluated for I. typographus colonization, gallery formation, offspring development, and debarking efficiency. The laboratory results showed an equal susceptibility to colonization, but a higher reproductive output in broader bark strips, than in narrower ones. The field experiments showed that even small bark pieces allowed complete development of one generation, but debarking resulted in lower offspring numbers, especially of young adults. Modified debarking heads achieved a debarking rate of 80%, surpassing the conventional method with 15%. These results indicate the potential of debarking as a preventive measure against bark beetle outbreaks and highlight debarking as a valuable strategy to mitigate I. typographus impacts in forests. This not only hampers the beetle's reproductive potential but also enhances timber harvesting efficiency, as logs stored near the forest road do not pose a threat to adjacent forest stands to be infested.submitted by Alexander GasplmayrMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Migration patterns of cyprinid species within the Austrian Danube
No full textDie Fischwanderung spielt eine entscheidende Rolle im Lebenszyklus von Flussarten und beeinflusst das Laichen, die Nahrungssuche und die Nutzung des Lebensraums. Die Europäische Wasserrahmenrichtlinie betont die Bedeutung des Verständnisses der Fischwanderung für effektiven Naturschutz, besonders angesichts von Störungen durch menschliche Aktivitäten wie dem Bau von Staudämmen. Untersuchungen an der österreichischen Donau zeigen erhebliche Herausforderungen für Fischpopulationen durch Lebensraumfragmentierung und Wanderbarrieren. Diese Dissertation untersucht die Wanderungsmuster von drei Karpfenarten - Barbe (Barbus barbus), Nase (Chondrostoma nasus) und Perlfisch (Rutilus meidingeri) im österreichischen Donaueinzugsgebiet. Durch Radiotelemetrie wird deren Habitatnutzung, saisonales Wanderungsverhalten und Reaktionen auf Umweltveränderungen und menschliche Eingriffe erforscht. Die Ergebnisse zeigen, dass Nase und Barbe das ganze Jahr über verschiedene Lebensräume nutzen, wobei Nasen standorttreu sind. Barben zeigen opportunistisches Verhalten und besetzen hauptsächlich gestaute Abschnitte bis zum Laichen. Ihr potenzielles Revier wird jedoch durch Kraftwerke eingeschränkt, was die Bedeutung der Öffnung von Wanderwegen für potamodrome Fischarten hervorhebt. Die Studie untersucht auch das Wanderungsverhalten von Perlfisch und betont die Wirksamkeit von Umgehungsgerinnen gegenüber Fischtreppen und Wehren unter bestimmten Strömungsbedingungen. Ein angemessenes Design und die Lage von Fischwanderhilfen sind entscheidend, ebenso wie die Minimierung von Verletzungsrisiken. Das Verständnis dieser Wanderungsmuster ist entscheidend für die Entwicklung gezielter Naturschutzstrategien und nachhaltiger Bewirtschaftungspraktiken zur Stärkung der Widerstandsfähigkeit von Populationen karpfenartiger Fischarten in der österreichischen Donau.Fish migration plays a vital role in the life cycle of riverine species, affecting spawning, foraging, and habitat utilization. The European Water Framework Directive (WFD) emphasizes the significance of comprehending fish migration for effective conservation, especially in light of disruptions caused by human activities like dam construction. Research on the Austrian Danube indicates significant challenges for fish populations due to habitat fragmentation and migratory barriers. This dissertation investigated the migration patterns of three cyprinid species like barbel (Barbus barbus), nase (Chondrostoma nasus), and European pearlfish (Rutilus meidingeri) in the Austrian Danube catchment. Through radio telemetry monitoring, the study explored their habitat use, seasonal migration behaviors, and responses to environmental changes and human interventions. The findings revealed that nase and barbel utilized various habitats year-round, with nase displaying site fidelity. Barbel exhibited opportunistic behavior, primarily occupying impounded sections until spawning. However, their potential home range were constrained by power plants, emphasizing the importance of opening migration routes for potamodromous fish species. Additionally, the study examined pearlfish migration behavior, highlighting the effectiveness of bypass facilities over fish ladders and weirs during certain flow conditions. Proper design and location of fish passage facilities are crucial, along with minimizing injury risks associated with these structures. Overall, understanding these migration patterns is essential for developing targeted conservation strategies and sustainable management practices to enhance the resilience of cyprinid populations within the Austrian Danube ecosystem.submitted by Ruamruedee PanchanDissertation BOKU University 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Tiny Harmonies : exploring the reaction of benthic invertebrates to soundpeaking
No full textDie zunehmende Häufigkeit von Hochwasserereignissen aufgrund des Klimawandels und menschlicher Aktivitäten stellt eine erhebliche Bedrohung für aquatische Ökosysteme dar und kann zum lokalen und temporären Verschwinden von Populationen führen. In dieser Pionierstudie wird untersucht, ob benthische Wirbellose akustische Signale von Hochwasserereignissen als Frühwarnsignal nutzen. Experimentelle Rinnen, die mit benthischen Invertebraten besetzt waren, wurden der Unterwassergeräuschkulisse eines aufgezeichneten Hochwassers aus einem kleinen alpinen Fluss ausgesetzt, gefolgt von simulierten Hochwasserbedingungen, um Veränderungen im Driftverhalten zu beobachten. Die Analyse konzentrierte sich auf den Vergleich der medianen Driftraten und dem Median der Anzahl der gedrifteten Individuen der verschiedenen taxonomischen Gruppen. Die Ergebnisse zeigten einen erhöhten (nicht signifikanten) Anstieg der Driftraten in den Experimenten, die vor dem Schwallbetrieb dem Soundpeaking ausgesetzt waren. Angesichts der begrenzten vergleichenden Literatur deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass benthische Wirbellose akustische Signale vermutlich wahrnehmen können, doch ihre Verwendung als Frühwarnsignal bleibt ungewiss. Weitere Studien, sowie Untersuchungen zu den physiologischen Mechanismen, die der akustischen Wahrnehmung bei benthischen Invertebraten zugrunde liegen, sind unerlässlich, um ihre Reaktion auf hochwasserbezogene akustische Signale zu klären.submitted by Christoph NovotnyMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit deutscher Zusammenfassun
Effekte von Roaddust-Material auf die chemischen und physikalischen Bodeneigenschaften
No full textIm Rahmen dieser Diplomarbeit wurde in einem Laborversuch untersucht, welchen Effekt Roaddust-Material auf die chemischen und physikalischen Eigenschaften eines landwirtschaftlich genutzten Bodens hat. Dieses Thema ist bis zum heutigen Tag nur wenig erforscht. Doch gerade weil der Boden zu unseren Lebensgrundlagen gehört, ist es von großer Bedeutung, diese Prozesse genauer zu untersuchen.Für den Versuch wurde Roaddust-Material aus Dehnfugen einer Autobahn gesammelt, welches unter realen Straßenbedingungen entstanden ist. Ein 90 Tage dauernder Topfversuch wurde durchgeführt,um zu erforschen, wie sich unterschiedliche Konzentrationen von Roaddust (0 - 5 % des Trockengewichts des Bodens) in 50 Konzentrationsstufen auf die Bodeneigenschaften auswirken. Im Detail wurden Effekte auf den pH-Wert, die elektrische Leitfähigkeit, die Kationen-Austauschkapazität, die Verfügbarkeit von Mikro- und Makronährstoffen, den gelösten organischen Kohlenstoff, die Verdunstungsrate, den Bodenwassergehalt und die Aggregatstabilität quantifiziert.Es wurde herausgefunden, dass sich mit steigender Zugabe von Roaddust der pH-Wert von 6,1 auf 6,8 erhöht. Auch die elektrische Leitfähigkeit hat sich mit steigender Zugabe von 34 bis auf 64 μS · cm−1 erhöht. Die Menge an verfügbarem Mangan und Magnesium wurde geringer, je mehr Roaddust den Töpfen hinzugefügt wurde. Das austauschbare Calcium stieg mit der Menge an beigemengtem Material an; anders als das austauschbare Magnesium, deren Werte mit steigender Zugabemenge sanken. Zwischen der Verdunstungsrate und der Konzentration von Roaddust wurde ein signifikant positiver Zusammenhang festgestellt.In this diploma thesis, a laboratory experiment was conducted to investigate the effect of roaddust on the chemical and physical properties of agricultural soil. So far, little research has been conducted on the influence of roaddust on soil. However, precisely because soil is one of the foundations of our lives, it is of great importance to investigate these processes in more detail.For the experiment, roaddust was collected from highway expansion joints, which was created under realistic road conditions. A 90-day pot test was carried out to investigate how different concentrations of roaddust (0 - 5 % of the soil's dry weight) in 50 experimental units affected soil properties. Specifically, it was investigated whether the roaddust resulted in a change of pH, electrical conductivity, cation exchange capacity, micro- and macronutrient availability, dissolvedorganic carbon evaporation rate, soil water content, and aggregate stability.It was found that the pH value increased from 6.1 to 6.8 with increasing addition of roaddust. The electrical conductivity with rising amounts of road dust, from 34 to 64 μS · cm−1. The amount of available manganese and magnesium decreased the more roaddust was added to the experimental units.The exchangeable calcium increased with the amount of added roaddust, unlike the exchangeable magnesium, whose values decreased with increasing amounts added. A significant positive correlation was found between the evaporation rate and the concentration of roaddust.verfasst von Theresa Lena BertlMasterarbeit BOKU University 2024Mit englischer Zusammenfassun
Empowerment durch partizipative Deliberation : Einfluss verschiedener Prozesselemente am Beispiel des österreichischen Klimarats
No full textDeliberative Formen von Bürger*innenbeteiligung werden in den letzten Jahren zunehmend auf verschiedenen politischen Ebenen eingesetzt, um Bürger*innen vermehrt in die Politikgestaltung einzubinden und Lösungsansätze für gesellschaftliche Herausforderungen zu entwickeln. Das Format der „Citizens‘ Assemblies“ zeichnet sich durch eine aufwändige Prozessgestaltung aus und ist dadurch insbesondere zur partizipativen Deliberation komplexer Fragestellungen geeignet. Neben einer Verbesserung der inhaltlichen Qualität und demokratischen Legitimität politischer Entscheidungen kann das Verfahren auch zu einem demokratischen Empowerment der teilnehmenden Bürger*innen beitragen. Allerdings ist bisher noch weitgehend unklar, welche Aspekte des Prozesses zu einer solchen Selbstermächtigung der Teilnehmer*innen führen. Die vorliegende Masterarbeit untersucht, welche emanzipatorischen und demokratiepolitischen Effekte durch die Teilnahme am „Österreichischen Klimarat der Bürgerinnen und Bürger“ ausgelöst werden konnten und welche Prozesselemente auf welche Weise dazu beitrugen. Zu diesem Zweck wurden qualitative Expert*inneninterviews mit ehemaligen Teilnehmer*innen durchgeführt. Die qualitative Inhaltsanalyse der Interviews zeigt zahlreiche positive Effekte: Die Klimarät*innen konnten sich zentrale demokratische Kompetenzen aneignen und entwickelten positive Einstellungen zu deliberativer Partizipation. In ihrem Alltag engagierten sie sich vermehrt für die Klimaratsthemen und setzten auch entsprechende Verhaltensänderungen um. Allerdings deuten die Ergebnisse auch darauf hin, dass im Rahmen eines einzelnen Prozesses nicht alle potenziell möglichen Formen demokratischen Empowerments zugleich gefördert werden können. Es scheint daher sinnvoll, die Ziele eines Prozesses in Bezug auf das demokratische Empowerment der beteiligten Bürger*innen vorab klar zu definieren, um eine Überforderung partizipativ-deliberativer Verfahren mit einer Vielzahl von Erwartungen zu vermeiden.In recent years, deliberative forms of citizen participation have been increasingly adopted at different levels of governance to enhance citizens’ involvement in policymaking and support the processing of societal challenges. The “Citizens' Assembly” method is characterized by an elaborate process design and is therefore particularly suitable for the participatory deliberation of complex political issues. Next to the improvement of the quality and democratic legitimacy of political decisions, Citizens’ Assemblies can also contribute to the democratic empowerment of the participating citizens. However, it is under-researched which aspects of the process lead to this democratic empowerment of participants. This study examines the emancipatory and democratic effects triggered by participation in the “Austrian Climate Citizens’ Assembly” and investigates the contribution of different process elements to these empowerment effects. To this end, qualitative expert interviews were conducted with former Assembly members. The qualitative content analysis of the interviews reveals several positive empowerment effects, as the process enabled Assembly members to acquire important democratic skills and develop positive attitudes towards deliberative participation. The participants also increased their personal engagement for the Climate Assembly’s topics and implemented changes in their everyday behavior to reflect this. However, the results also indicate that not all potential forms of democratic empowerment can be promoted simultaneously within the scope of a single participatory-deliberative process. In order to avoid overburdening participatory-deliberative processes with a multitude of expectations, the study therefore recommends that empowerment objectives be clearly defined in advance.verfasst von Jana PlöchlMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun
Raumzeitliche Analyse von Hitzeindizes in Österreich von 1961-2020 : eine vergleichende Betrachtung basierend auf SPARTACUS und TAWES Daten
No full textHeiße Temperaturextreme haben in den letzten Jahrzehnten in ihrer Häufigkeit, Dauer und Intensität stark zugenommen. Das ist vor allem auf die anthropogene Erderwärmung und somit die zunehmende Mitteltemperatur zurückzuführen, die in Österreich stärker ansteigt als auf globaler Ebene. In dieser Arbeit wurden für Österreich mithilfe des SPARTACUS Datensatzes und Beobachtungsdaten von neun meteorologischen Messstationen verschiedene Hitzeindizes berechnet. Die Analyse hat aufgezeigt, dass zwischen den beiden Klimanormalperioden 1961-1990 und 1991-2020 beinahe alle Indizes an den Messstationen zugenommen haben, wobei die überwiegende Mehrheit der Zunahmen signifikant ist. Auch die Anzahl (HWN), Dauer (HWD) und Amplitude (HWA) von Hitzewellen sowie die Hitzewellentage (HWF) haben signifikant zugenommen, wobei die Amplitude eine stärkere Zunahme zeigt als die mittlere Temperatur aller Hitzewellen pro Jahr (HWM). Die räumliche Analyse mit dem SPARTACUS Datensatz verdeutlicht, dass die von Hitzeindizes betroffene Landesfläche zwischen 1961 und 2020 zugenommen hat, wobei der (Nord-)Osten des Landes meist stärkere Zunahmen aufweist als der Westen. Die Datensätze wurden außerdem hinsichtlich der Übereinstimmung von Temperaturwerten und berechneten Indizes untersucht. Dabei zeigt die Analyse, dass die Maximumtemperaturen sowie die Ergebnisse für den Zeitraum 1991-2020 besser übereinstimmen als die Minimumtemperaturen und die Werte der früheren Periode 1961-1990. An drei Standorten sind signifikante Unterschiede bei den Indizes zu verzeichnen, wobei primär die Periode 1961-1990 sowie in allen drei Fällen warme Nächte (TN90p und tn90) betroffen sind. Die Station Salzburg-Flughafen weist insgesamt die meisten Unterschiede auf. Vergleicht man die beiden Datensätze, so lassen sich die auftretenden Unter-/Überschätzungen der Temperaturen nur teilweise auf die Indizes übertragen, wohingegen der zeitliche Verlauf der Differenzen zwischen den Temperaturen und Indizes sehr ähnlich ist.Hot temperature extremes have greatly increased in frequency, duration and intensity in recent decades. This is primarily due to anthropogenic warming and thus the overall increase in mean temperature, which is rising more drastically in Austria than on a global level. In this study, various heat indices were calculated for Austria using the SPARTACUS dataset and observational data from nine meteorological stations. The analysis has shown that between the two climate normal periods 1961-1990 and 1991-2020, almost all heat indices have increased at the stations, with the vast majority of the increases being significant. The number (HWN), duration (HWD) and amplitude (HWA) of heatwaves and the heatwave days (HWF) also increased significantly, with the amplitude showing a stronger increase than the mean temperature of all heatwaves per year (HWM). The spatial analysis of Austria with the SPARTACUS dataset shows that the land area affected by heat indices has increased between 1961 and 2020, with the (north-)east of the country generally showing greater increases than the west. The two data sets were also analysed with regard to the similarity of temperature values and calculated indices. The analysis shows that the results for maximum temperatures and the period 1991-2020 agree better than for minimum temperatures and results for the earlier period 1961-1990. There are significant differences in the indices identified at three locations, with primarily the climate normal period 1961-1990 and in all three cases warm nights (TN90p and tn90) being affected. Overall the largest differences are identified for the station at Salzburg Airport. When comparing the two datasets, the emerging under- or overestimation of the temperatures can only partially be transferred to the indices, whereas the temporal progression of the differences is very similar between the temperatures and indices.verfasst von Beatrice JungmannMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun
Die Bedeutung der Geomorphologie bei der Klassifikation von Fließgewässern
No full textFließgewässerklassifikationen nach dem Klima, der Topographie, der Geologie und der Landbedeckung sind grundlegend für den Erkenntnisgewinn und konsekutiv für Renaturierungen. Es stellt sich die Frage, ob die Geomorphologie des Einzugsgebiets als Resultat der zeitvarianten Morphogenese mit abgebildet wird.Die Skanden und die Böhmische Masse, zwei geologisch vergleichbare Gebiete mit glazialer bzw. non-glazialer Landschaftsgeschichte, wurden auf zwei Skalen verglichen. Dazu wurden die Gewässer auf regionaler Ebene anhand von Geodaten (EU-Hydro, EU-DEM, E-OBS, IGME-5000, Corine-Land-Cover) mithilfe eines semiautomatischen Modells klassifiziert. Aus diesen klassifizierten Fließgewässern wurde unter Berücksichtigung der Bevölkerungsdichte, des Gewässerkontinuums, des Abflussursprungs und des ökologischen Zustandes vier vergleichbar klassifizierte, lokale Fließgewässer und deren Einzugsgebiete gewählt. Für beide Skalen wurden geomorphometrische Parameter abgeleitet und verglichen. Die lokalen Einzugsgebiete wurden mithilfe von digitalen Geländemodellen morphologisch kartiert.Der Vergleich zeigt Unterschiede in der regionalen und lokalen Geomorphologie. Dies wird regional durch das Gerinnemuster, die Sinuosität, die Hangexposition und die hypsometrische Kurve belegt. Lokal sind die Unterschiede die glazialen Reliefformen und die höhere Formenvielfalt in den skandischen Einzugsgebieten sowie die tief eingeschnittenen, fluvialen Täler der Böhmischen Masse. Einige geomorphometrische Parameter sind zwischen der lokalen und regionalen Skala invers. Einzugsgebiete ähnlich klassifizierter Fließgewässer können daher geomorphologisch different sein.Es ist unklar, ob Gewässerklassifikationen, die geomorphometrische und/oder zeitvariante Parameter einbeziehen, ebenfalls zu einer unterschiedlichen Morphologie führen würden. Im Kontext sich ändernder Umweltbedingungen könnte die integrierte Betrachtung von Einzugsgebieten bei Planungen zu resilienteren Fließgewässern führen.River classifications by climate, topography, geology and land cover are fundamental for gaining knowledge and consecutively for restoration. The question is whether the geomorphology of the catchment area is also mapped as a result of time-varying morphogenesis.The Scandes and the Bohemian Massif, two geologically comparable areas with glacial and non-glacial landscape histories, were compared at two scales. Therefore, watercourses were classified on a regional level using geodata (EU-Hydro, EU-DEM, E-OBS, IGME-5000, Corine-Land-Cover) with the help of a semi-automatic model. Four comparably classified local watercourses and their catchment areas were selected from these classified watercourses, taking into account population density, watercourse continuum, discharge origin and ecological status. Furthermore, geomorphometric parameters were derived and compared for both scales. The local catchment areas were morphologically mapped using digital terrain models.The comparison shows differences in the regional and local geomorphology. This is evidenced regionally by the channel pattern, sinuosity, slope exposure and the hypsometric curve. Locally, the differences are the glacial relief forms and the higher diversity of forms in the Scandian catchment areas and on the other side the deeply incised, fluvial valleys of the Bohemian Massif. Some geomorphometric parameters are inverse between the local and regional scale. Catchments of similarly classified rivers can therefore be geomorphologically different.It is unclear whether river classifications that include geomorphometric and/or time-varying parameters would also result in different morphologies. In the context of changing environmental conditions, the integrated consideration of catchment areas in planning could lead to more resilient watercourses.verfasst von Jakob PfeifferMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun
Umweltrelevante Aspekte im Genehmigungsverfahren von Kernkraftwerken : Stärken und Schwächen der "nuklearen UVP"
No full textDie wachsende Weltbevölkerung und die Notwendigkeit der Energiewende erhöhen den Druck auf die Staaten, eine stabile und weiter wachsende Stromversorgung unter gleichzeitiger Berücksichtigung des (lebenserhaltenden) Umweltschutzes zu gewährleisten. Gegenwärtig beruht die Umweltpolitik der Europäischen Union auf den Grundsätzen der Vorsorge und der Vorbeugung. In diesem Sinne müssen öffentliche und private Projekte, die möglicherweise erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt haben können, vor der Genehmigung eines Neubau- oder Änderungsvorhabens einer Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) nach der Richtlinie 2014/52/EU unterzogen werden. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird das Verfahren der UVP bei der Errichtung, der Laufzeitverlängerung und dem Rückbau von Kernkraftwerken dargelegt, mit einer anschließenden systematischen Betrachtung der Stärken und Schwächen, sowie einer Einschätzung, ob die UVP-Richtlinie den modernen Anforderungen gerecht wird, mit einer abschließenden Darstellung der Chancen zur Bekräftigung der UVP. Eingeführt wurde die UVP-Pflicht mit der Richtlinie 85/337/EWG. Gestützt auf die Espoo- und die Aarhus-Konvention ist die UVP individuell und staatenübergreifend von Relevanz. Mithilfe von Fallbeispielen wird die praktische (divergente) Umsetzung der UVP dargelegt; Neubauten (EPR: Olkiluoto-3 FIN u. Flamanville-3 FR), Wiederaufnahme gestoppter Bauvorhaben (VVER: Mochovce SK), Laufzeitverlängerungen (BE, CZ, DE, FR, SK, Sl, HU), Erhöhung der Reaktorleistung (KWU: Grohnde DE, VVER440/V213: Paks I HU) und Stilllegungen (KWU: Gundremmingen DE). Entsprechend der Zielsetzung dieser Diplomarbeit könnten mit einer Novellierung der UVP nachfolgende Chancen einhergehen: Harmonisierung der Legislative, Förderung von Resilienz mit Berücksichtigung dynamischer Siedlungsentwicklungen, Stärkung quantitativer Bewertungsmethoden, Miteinbeziehung der Energieraumplanung, Ausschluss des Envelope-Verfahrens und Förderung der Umweltbildung zur Verbesserung der Transparenz.verfasst von Dominik PollmannsMasterarbeit Universität für Bodenkultur Wien 2024Mit englischer Zusammenfassun