Hanfkalk ist ein ökologischer Baustoff, der aus den Ausgangsmaterialien Hanfschäben, einem mineralischen Bindemittel – meist auf Kalkbasis – und Wasser hergestellt wird. Der Baustoff Hanfkalk hat durch seine negative CO2-Bilanz gepaart mit der leichten Verarbeitbarkeit und hervorragenden Dämmwirkung ein enormes Potenzial im Bausektor, einem der Hauptverbraucher von Ressourcen und Energie, ein ökologisches Umdenken herbeizuführen. Die hier für die Versuche herangezogenen Hanfkalkmischungen unterscheiden sich in der Verwendung verschiedener Bindemittel, um die Abhängigkeit von speziell für Hanfkalk hergestellten und bislang überwiegend verwendeten Bindemitteln zu schmälern, da diese lange Transportwege aufweisen. In einer vorhergehenden Arbeit wurden Probekörper mit jeweils 50 M-% Weißkalkhydrat und einem abweichenden Bindemittelanteil auf ihre mechanische Frühfestigkeit untersucht. Von den fünf dort betrachteten Mischungen wurden hier die drei mit ausreichender Festigkeitsentwicklung bei tolerierbaren Verformungen herangezogen. Die sich unterscheidenden Anteile bilden PROMPT, ein Naturschnellzement, CEM I, ein Portlandzement, und NHL 5, ein natürlich hydraulischer Kalk. Jeweils zwei Probekörper jeder Mischung werden dann bis zur Massekonstanz über fünf gesättigten Salzlösungen und einmal reinem Wasser in einem abgeschlossenen Exsikkator gelagert, um aus den gewonnen Ergebnissen Adsorptionsisotherme zu ermitteln. Die Resultate zeigen, dass das Feuchtigkeitsaufnahmeverhalten für alle drei Mischungen sehr ähnlich ist. Daraus lässt sich schließen, dass die Wahl des Bindemittels nur einen begrenzten Einfluss auf die Adsorptionseigenschaften des fertigen Baustoffs hat, vielmehr sind die Hanfschäben mit ihrem ausgeprägten Porensystem ausschlaggebend. Allerdings weisen die Isotherme der beiden Probekörper mit 50 M-% NHL 5 in Teilen große Unterschiede auf, sodass die Verlässlichkeit der Ergebnisse in diesem Fall etwas fragwürdig ist. Hier zeigt sich das Potential für anschließende tiefgreifende Untersuchungen.:Kurzfassung 2 Abstract 2 Abbildungsverzeichnis 5 Tabellenverzeichnis 6 Diagrammverzeichnis 6 Abkürzungsverzeichnis 6 Formelzeichen 7 1 Einleitung 8 2 Hanfkalk: Eine Verbindung von Hanfschäben und Kalk 10 2.1 Hanfschäben 10 2.1.1 Hanf als Nutzpflanze 11 2.1.2 Eigenschaften des Hanfes 13 2.1.2.1 Aufbau des Stammes 13 2.1.2.2 Für die Herstellung von Hanfkalk zentrale Eigenschaften der Schäben 15 2.2 Kalk als Bindemittel 16 2.2.1 Weißkalkhydrat 19 2.2.2 Natürlich Hydraulischer Kalk 20 2.3 Portlandzement 21 2.4 Romanzement 23 2.3 Hanfkalk als Dämmstoff 25 2.3.1 Verarbeitung unter besonderer Berücksichtigung des Wasserbedarfs 25 2.3.2 Aufbau und Funktionsweise 27 2.3.3 Eigenschaften 28 2.3.3.1 Thermische Eigenschaften und hygrothermisches Verhalten 28 2.3.3.2 Mechanische Eigenschaften 30 2.3.3.3 Akustische Eigenschaften 32 2.3.3.4 Brandverhalten 34 2.3.4 Ökologische Aspekte 34 2.3.4.1 CO2-Bilanz 35 2.3.4.2 Weitere Einflüsse auf die Umwelt 35 2.4 Feuchte 36 2.4.1 Feuchtetransportarten 36 2.4.2 Luftfeuchtigkeit 38 2.4.3 Hygroskopische Salze 39 2.4.4 Einfluss der Porosität auf das Feuchteaufnahmeverhalten 39 2.4.5 Ausgleichsfeuchte 41 2.4.6 Sorption 41 2.4.7 Arten von Sorptionsisothermen 42 2.4.8 Ableitbare Eigenschaften und Berechnungsverfahren 44 3 Eigene Untersuchungen 47 3.1 Versuchsaufbau 47 3.2 Verwendete Materialien 48 3.3 Rezepturen 49 3.4 Probekörperherstellung 52 4 Ergebnisse 53 4.1 Feuchtigkeitsaufnahme 54 4.1.1 NHL 5 54 4.1.2 CEM I 55 4.1.3 PROMPT 56 4.2 Einordnung der Isotherme in die Standardtypen 56 4.3 Auswertung der feuchtespezifischen Materialkennwerte 57 4.3.1 Wasseraufnahme 57 4.3.2 Spezifische Oberfläche 58 4.3.3 Porengefüge 59 4.4 Erklärung der Ergebnisse 60 4.4.1 Maximale Flüssigkeitsaufnahme 60 4.4.2 Poren 60 4.5 Diskussion der Ergebnisse 61 4.7 Weiterführende Forschung 63 5 Zusammenfassung und Ausblick 64 Literatur 66 Anhang 68 Selbstständigkeitserklärung 72 / This Bachelor thesis deals with the humidity adsorption of various hemp-lime (hempcrete) compositions. Hemp-lime is an ecological building material that consists of hemp shiv, a mineral binder – mostly lime-based – and water. Hemp-lime exhibits an negative CO2-balance which gives it together with its simple processing and excellent insulating effect an enormous potential to lighten the environmental effects of the building sector as one of the main consumers of resources and energy. The hemp-lime mixes for the experiments in this thesis consist of different binders, so there can be an independence of binders made especially for hemp-lime and come by a long transport route. In a previous thesis mixes with each 50 wt% white hydrated lime and a differing fraction of binder were tested for their early mechanical strength development. Of the five formulations tested three had a sufficient strength development combined with tolerable deformations. The differing fractions of the three mixes are PROMPT, a natural quick cement, CEM I, a Portland cement, and NHL 5, a naturally hydraulic lime. Two samples of each formulation were placed above five saturated salt solutions and one time pure water in closed desiccators until they reached a constant weight. From the gathered information, adsorption isotherms were created. The result showed that the humidity adsorption of all three mixes are very similar. This indicates that the choice of binder has a limited influence in adsorption properties of hemp-lime, but mainly the hemp shiv with its distinct pore system. However, in the case of the NHL 5 formulation the two isotherms differ greatly in parts so that the reliability of the results in this case are questionable. Here, the potential subsequent, more profound experiments.:Kurzfassung 2 Abstract 2 Abbildungsverzeichnis 5 Tabellenverzeichnis 6 Diagrammverzeichnis 6 Abkürzungsverzeichnis 6 Formelzeichen 7 1 Einleitung 8 2 Hanfkalk: Eine Verbindung von Hanfschäben und Kalk 10 2.1 Hanfschäben 10 2.1.1 Hanf als Nutzpflanze 11 2.1.2 Eigenschaften des Hanfes 13 2.1.2.1 Aufbau des Stammes 13 2.1.2.2 Für die Herstellung von Hanfkalk zentrale Eigenschaften der Schäben 15 2.2 Kalk als Bindemittel 16 2.2.1 Weißkalkhydrat 19 2.2.2 Natürlich Hydraulischer Kalk 20 2.3 Portlandzement 21 2.4 Romanzement 23 2.3 Hanfkalk als Dämmstoff 25 2.3.1 Verarbeitung unter besonderer Berücksichtigung des Wasserbedarfs 25 2.3.2 Aufbau und Funktionsweise 27 2.3.3 Eigenschaften 28 2.3.3.1 Thermische Eigenschaften und hygrothermisches Verhalten 28 2.3.3.2 Mechanische Eigenschaften 30 2.3.3.3 Akustische Eigenschaften 32 2.3.3.4 Brandverhalten 34 2.3.4 Ökologische Aspekte 34 2.3.4.1 CO2-Bilanz 35 2.3.4.2 Weitere Einflüsse auf die Umwelt 35 2.4 Feuchte 36 2.4.1 Feuchtetransportarten 36 2.4.2 Luftfeuchtigkeit 38 2.4.3 Hygroskopische Salze 39 2.4.4 Einfluss der Porosität auf das Feuchteaufnahmeverhalten 39 2.4.5 Ausgleichsfeuchte 41 2.4.6 Sorption 41 2.4.7 Arten von Sorptionsisothermen 42 2.4.8 Ableitbare Eigenschaften und Berechnungsverfahren 44 3 Eigene Untersuchungen 47 3.1 Versuchsaufbau 47 3.2 Verwendete Materialien 48 3.3 Rezepturen 49 3.4 Probekörperherstellung 52 4 Ergebnisse 53 4.1 Feuchtigkeitsaufnahme 54 4.1.1 NHL 5 54 4.1.2 CEM I 55 4.1.3 PROMPT 56 4.2 Einordnung der Isotherme in die Standardtypen 56 4.3 Auswertung der feuchtespezifischen Materialkennwerte 57 4.3.1 Wasseraufnahme 57 4.3.2 Spezifische Oberfläche 58 4.3.3 Porengefüge 59 4.4 Erklärung der Ergebnisse 60 4.4.1 Maximale Flüssigkeitsaufnahme 60 4.4.2 Poren 60 4.5 Diskussion der Ergebnisse 61 4.7 Weiterführende Forschung 63 5 Zusammenfassung und Ausblick 64 Literatur 66 Anhang 68 Selbstständigkeitserklärung 72

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Aus der Geschichte sind Krananlagen unter der Verwendung von Holzwerkstoffen bekannt. Zu deren Einsatzzeit waren die verwendeten Werkstoffe mit den Holzwerkstoffen der heutigen Zeit in den Dimensionen und Eigenschaften nicht zu vergleichen. Das Zeitalter von Stahl und Aluminium hat den natürlichen Polymerwerkstoff in dem Gebiet größtenteils verdrängt. Durch Technologie- und Eigenschaftsverbesserungen sowie durch die positive Wirkung auf die Umwelt rücken die Holzwerkstoffe in den Fokus. Grundlegende Fragen zur technischen und wirtschaftlichen Vorteilhaftigkeit wurden untersucht. Ebenso wurde betrachtet, welche Kranarten prinzipiell realisiert werden können und welche Auslegungen bezügllich der Normen notwendig sind. Das Ziel und der Vorteil von dem Einsatz von Holzwerkstoffen sind u.a. die Möglichkeit zur Verringerung von bewegten Massen und die Verringerung der Belastung auf Gebäude oder Tragwerke.:1 Einleitung 2 Grundlagen 2.1 Brückenkrane 2.2 Portalkran 2.3 Kabelkran 2.4 Drehkran 3 Zielsetzung 4 Stand der Technik 5 Schnittstelle Normung 6 Substitutionspotenzial 6.1 Allgemein 6.2 Erkenntnisse zu den Kranarten 6.3 Zusammenhang: Eigengewicht - Traglast - Aspektverhältnis bei Brückenträgern 6.4 Wettbewerbsfaktor Preis 7 Zusammenfassung 8 Förderhinweis

Empirical studies on severely fragmented regions suggest that decades after fragmentation, forest edges located near human-modified areas exhibit the structure of early successional states, with lower biomass per area and higher mortality compared to non-edge areas. These habitat changes (edge effects) can also have a considerable impact on ecosystem processes such as carbon and water balance, which in turn have a major impact on human activities. Also, the disruption of ecological interactions caused by the loss of animals (defaunation) has the potential of impacting human influenced fragmented landscapes much deeper than only through the microclimate-induced increased tree mortality caused by edge effects. Since large animals are most vulnerable in these landscapes, large tree seeds which are dispersed by them become more vulnerable to pre-dispersal seed predation, reducing tree recruitment in latter stages. Also, the loss large animals which predate on smaller animals can cause relaxation of top-down controls of this small seed-eating animal group, further impacting tree recruitment. Even though detailed and long term studies were developed on the topic of edge effects at local scale, understanding edge effect characteristics in fragmented forests on larger scales and finding indicators for its impact is crucial for predicting habitat loss and developing management options. Using field data from a long-term fragmented landscape in the Brazilian Northeastern Atlantic Forest, and the Forest Model FORMIND, we were able to visualize the time scale in which edge effects influence tropical forests by performing 500-year simulations. We observed changes in community composition, aboveground biomass, total evapotranspiration and total runoff, and evaluate the consequences of defaunation on biomass retention of a Brazilian Northeastern Atlantic Forest tree community by varying pre- and post-dispersal seed predation pressures in fragmented and intact scenarios. Finally, we evaluate the spatial and temporal dimensions of edge effects in large areas using remote sensing by using tree cover as an indicator of habitat quality and in relation to edge distance. FORMIND simulations show forest biomass degradation lasting around 100 years. If edge effects cease, recovery of biomass lasts around 150 years. Carbon loss is especially intense during the first five years after fragmentation, resulting in a decline of over 5 Mg C ha−1 y−1. Finally, edges of large fragments face an evapotranspiration loss of 43% and total runoff gains of 57% in relation to core areas of large fragments. The effects of large seed loss are only notable after 80% seed reduction or 10 times higher predation rates, but can cause the extirpation of this species group and up to 29% less biomass retention for the area. Our remote sensing results show that for all 11 LANDSAT scenes pixel neighborhood variation of tree cover is much higher in the vicinity of forest edges in relation to forest interior. Our studies suggest that fragmented landscapes can be of significantly lower value in terms of ecosystem services, and that defaunation has the potential to reduce biomass retention and species richness through dispersal collapse. Satellite based estimations of tree cover at edges suggest a maximum distance for edge effects and can indicate the location of unaffected core areas. However, tree cover patterns in relation to fragment edge distance vary according to the analyzed region, and maximum edge distance may differ according to local conditions.

In Fortführung des im Jahr 2003 ins Leben gerufenen Gemeinschaftsprojektes der ostdeutschen Bundesländer zur Auswertung der Buchführungsdaten ökologisch wirtschaftender Betriebe enthält der Bericht die Ergebnisse des Wirtschaftsjahres 2012/13. Mit 186 Betrieben wurden 6,8 % der Öko-Betriebe in den ostdeutschen Bundesländern analysiert. Diese Betriebe bewirtschafteten 79.174 ha landwirtschaftlich genutzte Fläche und damit 20 % der in den ostdeutschen Bundesländern ökologisch bewirtschafteten Fläche.

Mit Ökobilanzen werden Umwelteigenschaften von Produkten und Dienstleistungen analysiert und zunehmend bei der Bewertung von Milchproduktionssystemen eingesetzt. Um konsistente Berichterstattung und Vergleichbarkeit von produktbezogenen Treibhausgasemissionen im Milchsektor zu gewährleisten hat die International Dairy Federation (IDF) Berechnungsgrundlagen publiziert. Allerdings werden die Effekte von Variabilität betrieblicher Kennzahlen und Unsicherheit von Emissionsfaktoren unzureichend betrachtet. Diese Arbeit hat es zum Ziel diese Lücke zu schließen. In der ersten Studie wurden verschiedene Definitions- und Berechnungsmöglichkeiten des Referenzflusses und der funktionellen Einheit für die Klimabilanz von Milchproduktion verglichen. Eine hohe Bandbreite an möglichen Ergebnissen – bei gleichen Eingangsdaten – ermöglicht eine große Ergebnisunsicherheit. Die Voraussetzungen für zeitliche Repräsentativität wurden in der zweiten Studie untersucht. Über 6 aufeinanderfolgende Jahre wurde auf einem ökologischen Milchviehbetrieb in Norddeutschland die Klimabilanz mit einem detaillierten Stoffflussmodel analysiert. Dabei zeigte es sich, dass für den untersuchten Betrieb mindestens 4 aufeinanderfolgende Jahre untersucht werden müssen um belastbare Ergebnisse zu erzielen. Die dritte Studie befasst sich mit der Forderung mindestens ein Stufe 2 Verfahren der Methodik des IPCC zu verwenden. Mit Daten von 20 norwegischen Milchviehbetrieben wurde die Unsicherheit der Klimabilanz auf Basis von Tier 1 Berechnungen bei bodenbürtigen Emissionen mit dem FARM Modell ermittelt. Von allen 190 direkten Vergleichen von zwei Betrieben miteinander waren 78 % signifikant unterschiedlich Aus den drei Studien wird geschlossen, dass die existierenden Regeln zur Erstellung von Klimabilanzen von Milchproduktion teilweise zu unpräzise und teilweise zu streng sind, und damit sowohl Erstellung als auch Interpretation von betrieblichen Klimabilanzen in der Milchproduktion erschwert werden. / Life cycle assessment (LCA) analyses the environmental performance of products and services and has become increasingly important also for the environmental assessment of dairy systems. In order to create consistent results for communication, declaration and comparison, the International Dairy Federation (IDF) provides a guideline for the calculation of product-related greenhouse gas (GHG) emissions in the dairy sector. However, the effects of farm data variability and emission factor uncertainty on the comparability of GHG assessments on the farming level are seldom considered. This thesis aims to fill this gap. In the first study, different settings in the definition of energy corrected milk (ECM) and the reference flows were compared in a calculation example based on average farming data. A high bandwidth of the carbon footprint result indicated a severe uncertainty when calculation procedures are not well documented. The second case study examined the production data from six consecutive milk years in an organic dairy farm in northern Germany and its effect on the estimation of product-related GHG emissions. It was shown that data from at least four years is needed to provide reliable results for that farm. The third study dealt with the demand of the IDF guidelines to use at least Tier 2 in the methodology of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Using data from 20 Norwegian dairy farms, the uncertainty of the carbon footprint using Tier 1 of the IPCC guidelines within the FARM model was assessed. From all 190 direct comparisons of two farms in the study, 78 % of the comparisons were significantly different with a relative difference of 8.7 % being enough to establish significance of the difference. From the three studies it was concluded that existing rules may partly not be precise enough to allow for comparison of farms or farming systems, or partly too strict and thereby hindering the execution of carbon footprint studies.

In Fortführung des im Jahr 2003 ins Leben gerufenen Gemeinschaftsprojektes der ostdeutschen Bundesländer zur Auswertung der Buchführungsdaten ökologisch wirtschaftender Betriebe enthält der Bericht die Ergebnisse des Wirtschaftsjahres 2012/13. Mit 186 Betrieben wurden 6,8 % der Öko-Betriebe in den ostdeutschen Bundesländern analysiert. Diese Betriebe bewirtschafteten 79.174 ha landwirtschaftlich genutzte Fläche und damit 20 % der in den ostdeutschen Bundesländern ökologisch bewirtschafteten Fläche.

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In Fortführung des seit dem Jahr 2003 bestehenden Gemeinschaftsprojektes der ostdeutschen Bundesländer zur Auswertung der Buchführungsdaten ökologisch wirtschaftender Betriebe enthält der Bericht die Ergebnisse des Wirtschaftsjahres 2013/14. Mit 188 Betrieben wurden 6,9 % der Öko-Betriebe in den ostdeutschen Bundesländern analysiert. Diese Betriebe bewirtschafteten 78.451 ha landwirtschaftlich genutzte Fläche und damit 21 % der in den ostdeutschen Bundesländern ökologisch bewirtschafteten Fläche.

Bei dem für die Energiewende nötigen Ausbau der Windenergie können negative Wirkungen für Mensch und Natur auftreten. Diese stellen typischerweise externe Kosten dar und sind davon abhängig, wo im Raum Windenergieanlagen errichtet werden. Politikoptionen zur räumlichen Steuerung des Windenergieausbaus können anhand ihrer allokativen Effizienz bewertet werden. Dabei geht es um die sozialen Kosten (d. h. Kosten und Nutzen) der Allokationen, zu denen es mit den Politikoptionen kommt. Vor diesem Hintergrund lautet die übergeordnete Forschungsfrage dieser Arbeit: Wie sind verschiedene Politikoptionen zur räumlichen Steuerung des Windenergieausbaus insbesondere hinsichtlich ihrer allokativen Effizienz (d. h. der sozialen Kosten der resultierenden Allokationen) ökologisch-ökonomisch zu bewerten? Dabei werden neben den standortspezifischen Stromertragsmöglichkeiten zwei in Deutschland besonders intensiv diskutierte Umweltwirkungen von Windenergieanlagen berücksichtigt: Belastungen für Anwohner*innen und für den Rotmilan, eine potenziell durch Kollisionen mit Windenergieanlagen bedrohte Greifvogelart. Als Politikoptionen werden ordnungsrechtlich wirkende Mindestabstandsregelungen für Siedlungsgebiete bzw. Rotmilanhorste betrachtet sowie ökonomische Steuerungsansätze, die Positionierungsanreize für Investoren setzen, und Instrumentenmixe aus beiden Instrumententypen. Besonderes wird untersucht, wie die Politikoptionen einzuschätzen sind, wenn der Regulierer Informationsdefizite zu den Umweltwirkungen von Anlagen hat. Analysiert werden die Politikoptionen mit einem räumlich-expliziten ökologisch-ökonomischen Modellierungsansatz. Damit werden für die verschiedenen Politikoptionen Allokationen als Folge gewinnorientierter Investitionsentscheidungen modelliert, diese Allokationen ökologisch-ökonomisch bewertet und damit die Politikoptionen hinsichtlich ihrer allokativen Effizienz beurteilt. Angewendet wird der Modellierungsansatz für Sachsen und ein Energiemengenziel zur Windstromerzeugung für das Jahr 2030. Zentrale Ergebnisse sind: (1) Mit Mindestabstandsvorgaben kann eine hinsichtlich der sozialen Kosten optimale Allokation nicht erreicht werden. (2) Durch Verschärfungen von Mindestabstandsvorgaben können zwar die jeweils adressierten externen Kosten gemindert werden, aber gleichzeitig andere Kosten erhöht werden, wobei keine pauschale Aussage zum Vorzeichen der Gesamtwirkung möglich ist. (3) Im Vergleich zu uniformen Siedlungsmindestabständen können differenzierte, die für unterschiedliche Siedlungstypen unterschiedlich restriktiv sind, eine deutlich höhere allokative Effizienz aufweisen. (4) Mit einer alleinigen ökonomischen Anreizsteuerung ist bei Informationsdefiziten des Regulierers in der Praxis nicht mit allokativen Effizienzvorteilen gegenüber Mindestabstandsregelungen zu rechnen. (5) Mit einem Instrumentenmix aus einem Rotmilanhorstmindestabstand und ökonomischen Anreizen zur Adressierung möglicher Belastungen für Anwohner*innen kann im Falle von Informationsdefiziten des Regulierers bei einer bestimmten Ausgestaltung ein allokativer Effizienzvorteil gegenüber den mono-instrumentellen Ansätzen erwartet werden.