Behovet av bättre avfallshantering ökar ständigt då befolkningen ökar och jordbruket intensifieras. Avfallshanteringen idag är dåligt konstruerad för organiskt avfall i många länder då det hamnar på deponier som släpper ut växthusgaser till atmosfären vilket påverkar klimatet negativt. En möjlig lösning att implementera en metod som genererar en värdefull produkt så som fluglarvskompostering. Det är en organisk avfallsbehandlingsmetod som använder larver av den amerikanska vapenflugan som kan reducera mängden avfall. Avfallet omvandlas till larvernas biomassa som är proteinrik och kan användas som djurfoder. Behandlingsresterna kan användas som gödningsmedel eller producera biogas. Väldigt lite är känt gällande växthusgasutsläppen från fluglarvskompostering. Under nuvarande EU lagstiftning i produktionssammanhang så är flugan ett produktionsdjur, som inte tillåts att födas upp på matavfall innehållande animaliska biprodukter. Därför har vegetabiliskt matavfall undersökts i denna studie för att i produktionssammanhang kunna använda sig av fluglarvskompostering. De vegetabiliska avfallet som använts var apelsinskal och blomkål blandat med broccoli (i denna studie kallad blomkålsblandning). Vegetabiliskt avfall innehåller svåråtkomlig näring för larverna och för att de ska kunna tillgodose sig så mycket som möjligt gjordes förbehandlingar. Förbehandlingarna som utfördes var med svamp och med ammoniumlösning då dessa har visat sig spjälka upp svåråtkomlig näring. Matavfall är känt för att fungera bra i fluglarvskompostering och användes som referens. Utsläpp av växthusgaserna CO2, NH3, N2O och CH4 undersöktes genom användande av kammarteknik. Vid behandlingar av blomkålsblandningen förbättrade förbehandlingarna materialreduktionen endast lite, vilket var i genomsnitt 82 %, men den totala minskningen i detta substrat var större än för matavfall vars reduktion var 60 %. Reduktionen varierade mellan 38-86 % i behandlingarna av apelsinskal. Larvbehandlingen av matavfall resulterade i den högsta omvandlingskvoten. Båda vegetabiliska substraten förbehandlat med NH4+ hade höga utsläpp av NH3. Behandlingarna av blomkålsblandningen hade högre utsläpp av N2O men mindre än i konventionella avfallsbehandlingar som kompostering. De substrat som inte förbehandlats hade låga utsläpp av CH4, inklusive matavfallet jämfört med de förbehandlade substraten som var mindre än i aerobisk kompostering. När en behandlingsstrategi väljs för kompostering med fluglarver, för små gasutsläpp så bör svampförbehandlat substrat användas, medan substrat förbehandlat med NH4+ resulterar i högre materialreduktion. / The need for better waste management is increasing as the population increases and agriculture is intensified. Organic waste management today is poorly designed in many countries leading to waste ending up in landfills which results in more greenhouse gases being emitted to the atmosphere, contributing to the global climate change. A possible solution is to implement a method that generates a valuable product such as fly larvae composting, which is an organic waste treatment method that uses larvae of the black soldier fly that can reduce the amount of waste. The waste is converted to the larval biomass which is rich in protein and possible to use as animal feed. Treatment residues can be used as fertilizers or to produce biogas. Very little is known about greenhouse gas emissions from fly larvae composting. Under current EU legislation in production contexts, the fly is considered a production animal that is not allowed to be raised on food waste containing animal by-products. Therefore, in this study, vegetable waste was investigated in order to be able to use fly larvae composting in production contexts. The vegetable waste used was orange peels and cauliflower mixed with broccoli (in this study referred to as cauliflower mix). Vegetable waste contains nutrients which are hard to digest for larvae and in order to improve digestibility, pretreatments were performed. The pretreatments carried out were with fungus and ammonia solution, as these have been shown to make hardly bound nutrients available. Food waste is known to work well in fly larvae composting and was used as a reference. Emissions of greenhouse gases CO2, NH3, N2O and CH4 were measured using chamber technique. In the treatment of cauliflower mix, the pretreatment improved the material reduction only slightly, which was on average 82 % but the overall total reduction was greater than that for food waste which had a reduction at 60 %. The reduction ranged between 38-86 % among all of the treatments of orange peels. Larvae treatment on food waste resulted in the largest biomass conversion ratio. Both vegetable substrates pretreated with NH4+ had high emissions of NH3. The treatments of cauliflower mix had higher emissions of N2O but they were lower than what is generally expected in conventional waste treatments such as composting. The non-pretreated substrates had low emissions of CH4, including the food waste compared to the pretreated ones which nevertheless were lower than in aerobic composting. When selecting a treatment strategy for fly larvae composting, to achieve low gas emissions, fungus pretreated substrates should be used while substrates pretreated with NH4+ result in higher material reduction.

Idag är marinindustrin helt beroende av fossila bränslen. I detta arbete har en kvalitativ litteraturstudie genomförts i syfte att presentera ett perspektiv på vad som skulle kunna vara realistiskt möjligt idag när det gäller användning av alternativa bränslen för att begränsa växthusgasutsläppen från sjöfartsindustrin. Det finns många olika bränslen som kan användas i antingen en förbränningsmotor eller i bränsleceller. Vätgas har den ultimata lösningen när det gäller hållbarhet på grund av den tekniska enkelheten i utvinningen och förutsägbara utsläpp. På grund av bristen på tekniska lösningar som säkerställer driftstabilitet och tillgång är vätgas inte möjligt att införa i stor industriell skala för närvarande. Metanol verkar ha en mer lovande framtid på kort sikt och sekundärt biobränslen, inklusive förnybar metanol, på lång sikt. Metanol har redan en befintlig infrastruktur och används redan som framdrivningsmedel i vissa fartyg. Just nu kommer nästan all metanol från fossila bränslen. Även om tillgången på metanol är fossil, bidrar den ändå till mindre utsläpp i en livscykel än av konventionellt marint bränsle gör. För det andra kan den produceras via en förnybar process som involverar biomassa bland annat. Andra biobränslen som biodiesel har liknande egenskaper som konventionell marin diesel och är förnybar, koldioxidneutral och kan produceras från en rad olika råvaror. Den geografiska spridningen av råvaror kan dock vara en utmaning för den lokala tillgången, men det betyder inte automatiskt att det inte kan distribueras över hela världen. Ett annat problem som är förknippat med biobränslen är tillgången på biomassa. Tillgången till biomassa är begränsad på grund av efterfrågan på mat, därför kommer produktion av icke-ätbara grödor som odlas för det enda syftet att producera biobränsle att behövas för att överkomma en eventuell tillgångsproblematik i framtiden. Mängden bränsle som marinindustrin efterfrågar kan sannolikt inte produceras från ett enda råmaterial i framtiden, så det är troligt att en blandning av olika biobränslen som produceras från olika råvaror kan vara en realistisk möjlighet i framtiden. / Today the marine industry is fully dependent on fossil fuels. In this paper a qualitative literature study has been performed to present a perspective of what could be realistically possible today in terms of usage of alternative fuels to limit the GHG-emissions caused by the marine shipping industry. There are a lot of different fuels than can be applied in either an internal combustion engine or in fuel cells. Hydrogen possesses the ultimate solution in terms of sustainability because of the technical simplicity of extraction and predictable emissions. However, due to the lack of technical solutions that will ensure operational stability and supply, hydrogen is not feasible on a large industrial scale at this time. Methanol seems to have a more promising future in short term and secondly biofuels, including renewable methanol, in the long term. Methanol already has an existing infrastructure and is already being used in ships. However, as of right now almost all methanol is derived from fossil fuels. Even though the supply of methanol is fossil, it still contributes to less emissions than of conventional marine fuel. Secondly it can be produced with a renewable process involving biomass. Other biofuels like biodiesel possess similar properties that of conventional marine diesel and is renewable, carbon neutral and can be produced from a range of different feedstocks. However, the geographic diffusion of feedstocks can be a challenge to local supply, but that does not automatically mean that it can’t be distributed worldwide. Another problem that is associated is with biofuels is the availability of biomass. Biomass availability is limited due to demand of food, hence production of non-edible crops that are grown for the sole purpose of biofuel production will be needed to overcome supply issues in the future. The volume of fuel that the marine industry demands likely can’t be produced from a single feedstock in the future so it’s likely that a blend of different biofuels produced from different feedstocks could be a possibility in the future.

Ziel des Beitrages ist es, die für Beratungsprogramme (BEFU, BESyD, CCB) hinterlegten Richtwerttabellen und Parametersätze zu überarbeiten, neue Entwicklungen aufzuzeigen sowie die wichtigsten Literaturquellen zusammenfassend darzustellen. Auf Grund des Nachholbedarfs trifft das besonders für den ökologischen Landbau zu. Folgende Parameterdatensätze wurden ausführlich beschrieben: - Nährstoffgehalte der Haupt- und Nebenprodukte der Fruchtarten und Zwischenfrüchte - Nährstoffgehalte der Wirtschafts- und Handelsdünger - Ertragsabhängige EWR-Mengen der Fruchtarten - Abbauverhalten und Humifizierungskoeffizienten von Fruchtarten und organischen Materialien - N-Freisetzung aus organischen Materialien - N-Effizienzen von Anbausystemen mit mineralischer und organischer Düngung. Die Veröffentlichung richtet sich an Einrichtungen der Praxis, Beratung und Forschung.:1 Einleitung 2 Material und Methoden 3 Ergebnisse und Diskussion 3.1 Nährstoffgehalte sowie Ernte- und Wurzelrückstände der Fruchtarten 3.1.1 Körnerfrüchte 3.1.2 Hülsenfrüchte 3.1.3 Ölfrüchte 3.1.4 Hackfrüchte 3.1.5 Samenvermehrung 3.1.6 Futterpflanzen 3.1.7 Zwischenfrüchte 3.2 Nährstoffgehalte von organischen Düngemitteln 3.2.1 Wirtschafts- und Sekundärrohstoffdünger 3.2.2 Organische Handelsdünger einschließlich Eigenprodukte 3.3 Abbauverhalten organischer Materialien 3.3.1 Getreidestroh 3.3.2 Kartoffelkraut 3.3.3 Gründünger 3.3.4 Ernte- und Wurzelrückstände 3.3.5 Organische Wirtschaftsdünger 3.3.6 Blätter und Nadeln von Baumarten, Torf und Holz 3.3.7 Abbaurangfolge der organischen Materialien 3.4 Ableitung von Humifizierungskoeffizienten für Fruchtarten und organische Materialien zur Humusbilanzierung 3.4.1 Fruchtartenkoeffizienten 3.4.2 Koeffizienten für organische Materialien und Düngemittel 3.5 Nährstoff-Freisetzung aus organischen Materialien im Jahr der Anwendung 3.5.1 Verhältniszahlen zwischen Kohlenstoff und anderen Nährstoffen 3.5.2 Einfluss der C:N-Verhältnisse auf die N-Freisetzung 3.5.3 Relationen zwischen den organisch gebundenen N- und den NH4-N-Anteilen der Düngemittel 3.6 NH3-N-Verluste aus gemulchten organischen Materialien 3.7 Einschätzung der Gesamt-N-Effizienz von Anbausystemen mit mineralischer oder organischer N-Zufuhr 4 Zusammenfassung 5 Literaturverzeichnis

This study focuses on researching the performance of CO2 heat pumps in different real-time applications and in some studies, it compares the performance to synthetic and other natural refrigerants based on heat pump data provided from buildings. The research on the performance of the CO2 heat pump is performed based on Sweden's climatic conditions. The study consists of four different case studies each focusing on the CO2 heat pump used for four different buildings. The first study evaluates the performance of air source CO2 heat pump installed in a residential building and performs cost benefit in comparison to district heating energy consumption. The second study investigates the performance of the air source CO2 heat pump for the district heating application and compares the same with other refrigerant heat pumps. The refrigerants compared with include Ammonia (R-717), Propane (R-290), R-134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane). The third study examines the performance of air source CO2 heat pumps in a commercial building with the field measured data obtained directly from the heat pump sensors through the online portal “itop”. The fourth study analyses the performance of a CO2 heat pump with that of a propane (R-290) heat pump for a commercial swimming pool application.  The study is performed using a simulation model created using Microsoft Excel Sheets and Cool Prop add-in, a thermophysical property database. The simulation model makes use of formulae of heat pumps to analyse the performance of the heat pump systems. The climatic data for Stockholm is taken from ASHRAE IWEC 2 database. The results of the study show advantages of CO2 heat pumps when used for combined purposes like space heating, space cooling and domestic hot water over the heat pumps using other refrigerants for their operation, as these refrigerants when operated at high condensation temperature led to low Coefficient of Performance (COP). The first study on residential building CO2 heat pumps showed a cost savings of about 116,000 kr per year even in high-pressure operations concerning the annual cost of district heating, which is about 30% of the total cost district heating with auxiliary equipment. The study also examined the energy saving over the usage of an ejector used in the heat pump which reached an average energy saving of 8%. The second study shows the dominance of the performance of CO2 over other refrigerants for district heating purposes. The third study indicates the performance of the CO2 heat pump in the application using real-time measure data. The fourth study illustrates an increase in overall COP of about 10% from the CO2 heat pump in comparison to that of propane refrigerant for swimming pool application. These results show that when the domestic hot water demand is higher, the CO2 heat pump performs better than other refrigerants specifically because the COP of other refrigerants is lower at high condensation temperatures. / Denna studie fokuserar på att undersöka prestandan hos CO2-värmepumpar i olika realtidsapplikationer och i vissa studier jämför den prestandan med syntetiska och andra naturliga köldmedier baserat på värmepumpsdata från byggnader. Forskningen kring CO2-värmepumpens prestanda utförs utifrån Sveriges klimatförhållanden. Studien består av fyra olika fallstudier som var och en fokuserar på CO2-värmepumpen som används för fyra olika byggnader. Den första studien utvärderar prestandan hos luftkällans CO2-värmepump installerad i ett bostadshus och ger kostnadsfördelar jämfört med energiförbrukningen för fjärrvärme. Den andra studien undersöker prestandan hos luftkällans CO2-värmepump för fjärrvärmeapplikationen och jämför densamma med andra köldmedievärmepumpar. Köldmedierna jämfört med inkluderar ammoniak (R-717), propan (R-290), R-134a (1,1,1,2-tetrafluoretan). Den tredje studien undersöker prestandan hos luftkällans CO2-värmepumpar i en kommersiell byggnad med fältuppmätta data som erhålls direkt från värmepumpens sensorer via onlineportalen "itop". Den fjärde studien analyserar prestandan hos en CO2-värmepump med den hos en propan (R-290) värmepump för en kommersiell simbassängapplikation. Studien utförs med hjälp av en simuleringsmodell skapad med Microsoft Excel Sheets och Cool Prop-tillägget, en termofysisk egenskapsdatabas. Simuleringsmodellen använder formler för värmepumpar för att analysera värmepumpsystemens prestanda. Klimatdata för Stockholm är hämtade från databasen ASHRAE IWEC 2.  Resultaten av studien visar fördelarna med CO2-värmepumpar när de används för kombinerade ändamål som rumsuppvärmning, rumskylning och tappvarmvatten jämfört med värmepumpar som använder andra köldmedier för sin drift, eftersom dessa köldmedier när de används vid hög kondensationstemperatur ledde till låg koefficient prestanda (COP). Den första studien om bostadshus CO2-värmepumpar visade en kostnadsbesparing på cirka 116 000 kr per år även i högtrycksdrift avseende den årliga kostnaden för fjärrvärme, vilket är cirka 30 % av den totala kostnaden för fjärrvärme med hjälputrustning. Studien undersökte också energibesparingen jämfört med användningen av en ejektor som används i värmepumpen som nådde en genomsnittlig energibesparing på 8 %. Den andra studien visar dominansen av CO2s prestanda över andra köldmedier för fjärrvärmeändamål. Den tredje studien indikerar CO2-värmepumpens prestanda i applikationen med hjälp av mätdata i realtid. Den fjärde studien illustrerar en ökning av den totala COP på cirka 10 % från CO2-värmepumpen jämfört med den för propan-köldmedium för simbassängapplikationer. Dessa resultat visar att när efterfrågan på tappvarmvatten är högre presterar CO2-värmepumpen bättre än andra köldmedier, särskilt eftersom COP för andra köldmedier är lägre vid höga kondensationstemperaturer.

In der Schriftenreihe werden die Ergebnisse einer einjährigen Ammoniak-Messkampagne im sächsischen Luftgütemessnetz in unterschiedlicher zeitlicher und räumlicher Auflösung dargestellt. An der untersuchten Verkehrsstation konnte ein großer Teil des gemessenen Ammoniaks mit der Hintergrundkonzentration und/oder dem Transport von außerhalb der Stadt in Verbindung gebracht werden. Ein direkter Einfluss von lokalen Verkehrsemissionen auf die Ammoniak-Konzentrationen am Standort Borna konnte nicht nachgewiesen werden. Messungen mit einer derartigen zeitlichen Auflösung von 1 Stunde existieren in Deutschland nur wenige. Die Veröffentlichung richtet sich an die Fachöffentlichkeit. Redaktionsschluss: 28.02.2024

Atmosphärendruckplasmen sind aufgrund ihrer vergleichsweise einfachen Anlagentechnik, potentiell geringen Betriebs- und Investitionskosten sowie ihrer Flexibilität bezüglich Substratgröße seit vielen Jahren von großem Interesse. Die Nutzung von Plasmaquellen mit hoher Precursoranregungseffizienz und ausgedehnter Beschichtungszone ist in diesem Zusammenhang besonders vorteilhaft. In der vorliegenden Arbeit wird deshalb erstmals eine neuartige Langlichtbogenplasmaquelle vom Typ LARGE (Long Arc Generator) zur plasmagestützten Synthese von Schichten bei AP (Atmosphärendruck) eingesetzt. Bei der Remoteaktivierung des Precursors erweisen sich insbesondere sauerstoff- sowie stickstoffhaltige Plasmagase als geeignet, um einen signifikanten Anteil der Plasmaenergie in den Remotebereich zu transferieren. Die entwickelte bogenbasierten PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition) unter Atmosphärendruckbedingungen ist durch die Erzeugung hochenergetischer Plasmen gekennzeichnet, der Precursor wird stark fragmentiert und ursprüngliche Bindungen des Precursormoleküls werden vollkommen aufgebrochen. Die Ergebnisse der Gasphasencharakterisierung mittels optischer Emissions- sowie Infrarotspektroskopie lassen beim Prozess der Precursorfragmentierung im Remoteplasma auf eine zentrale Bedeutung metastabiler sowie dissoziierter Spezies schließen. Weiterhin sind hohe Plasmaleistungen, Molekulargasanteile im Plasmagas und große Plasmagasflüsse für eine wirkungsvolle Remoteaktivierung des Precursors von Vorteil. Einen wichtigen Aspekt des Verfahrens stellt darüber hinaus die Möglichkeit der Synthese sauerstofffreier Schichtmaterialien dar. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl der genutzte Atmosphärendruckreaktoraufbau mit seinem Gasschleusenkonzept, als auch die Gasreinheit des verwendeten Prozessgases zu keiner nennenswerten Einlagerung von Sauerstoff in die Schicht führt. Die Schichthärte synthetisierter Siliziumnitrid-Schichten lässt sich ohne zusätzliche Substratheizung durch Prozessparameteroptimierung bis auf eine Härte von 17 GPa steigern. Die dynamische Abscheiderate ist mit 39 nm∙mm/s ebenfalls für eine technische Anwendung ausreichend hoch. Eine eingehende Analyse aller Daten legt den Schluss nahe, dass das Schichtwachstum bei der Atmosphärendruck Remote-PECVD häufig kinetisch gehemmt ist und nicht im thermodynamischen Gleichgewicht stattfindet. Der Wachstumsprozess ist in diesem Fall durch das Phänomen des DLG (Diffusion Limited Growth) gekennzeichnet. Homogennukleation bzw. Gasphasennukleation spielt anders als bislang angenommen auch bei Atmosphärendruckbedingungen keine bzw. eine nur untergeordnete Rolle und ist damit nicht limitierend für die erzielbare mechanische und chemische Stabilität der gebildeten Schichten. Mit steigender Diffusionslimitierung des Schichtbildungsvorganges wird eine Zunahme der Schichtrauheit beobachtet, daraus und aus dem Zuwachs an strained sowie dangling Bonds in der Schicht resultiert eine gesteigerte Affinität der synthetisierten Schichten gegenüber Sauerstoff. Als Schlüsselparameter bezüglich Schichtmorphologie sowie Topographie wird der DLG-Quotient angesehen, welcher das Verhältnis aus Oberflächendiffusionskoeffizient und Auftreffrate schichtbildender Spezies auf dem Substrat darstellt. Damit wurden im Rahmen dieser Arbeit die entscheidenden und verfahrenslimitierenden Aspekte identifiziert und die Grundlage für die weitere Optimierung dieses und anderer Remote-AP-PECVD-Verfahren geschaffen. In ähnlicher Weise wie dies auch durch die Bereitstellung einer verbesserten thermischen Aktivierung des Diffusionsprozesses schichtbildender Spezies auf der Substratoberfläche geschieht, lässt sich mit Hilfe eines niedrigen Stickingkoeffizienten eine Diffusionslimitierung des Schichtbildungsvorgangs bei AP-PECVD unterdrücken. In diesem Zusammenhang besitzt insbesondere Ammoniak im Remotegas einen günstigen Einfluss auf die entstehende Schichtmorphologie und Konformalität der Beschichtung.

Atmosphärendruckplasmen sind aufgrund ihrer vergleichsweise einfachen Anlagentechnik, potentiell geringen Betriebs- und Investitionskosten sowie ihrer Flexibilität bezüglich Substratgröße seit vielen Jahren von großem Interesse. Die Nutzung von Plasmaquellen mit hoher Precursoranregungseffizienz und ausgedehnter Beschichtungszone ist in diesem Zusammenhang besonders vorteilhaft. In der vorliegenden Arbeit wird deshalb erstmals eine neuartige Langlichtbogenplasmaquelle vom Typ LARGE (Long Arc Generator) zur plasmagestützten Synthese von Schichten bei AP (Atmosphärendruck) eingesetzt. Bei der Remoteaktivierung des Precursors erweisen sich insbesondere sauerstoff- sowie stickstoffhaltige Plasmagase als geeignet, um einen signifikanten Anteil der Plasmaenergie in den Remotebereich zu transferieren. Die entwickelte bogenbasierten PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition) unter Atmosphärendruckbedingungen ist durch die Erzeugung hochenergetischer Plasmen gekennzeichnet, der Precursor wird stark fragmentiert und ursprüngliche Bindungen des Precursormoleküls werden vollkommen aufgebrochen. Die Ergebnisse der Gasphasencharakterisierung mittels optischer Emissions- sowie Infrarotspektroskopie lassen beim Prozess der Precursorfragmentierung im Remoteplasma auf eine zentrale Bedeutung metastabiler sowie dissoziierter Spezies schließen. Weiterhin sind hohe Plasmaleistungen, Molekulargasanteile im Plasmagas und große Plasmagasflüsse für eine wirkungsvolle Remoteaktivierung des Precursors von Vorteil. Einen wichtigen Aspekt des Verfahrens stellt darüber hinaus die Möglichkeit der Synthese sauerstofffreier Schichtmaterialien dar. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl der genutzte Atmosphärendruckreaktoraufbau mit seinem Gasschleusenkonzept, als auch die Gasreinheit des verwendeten Prozessgases zu keiner nennenswerten Einlagerung von Sauerstoff in die Schicht führt. Die Schichthärte synthetisierter Siliziumnitrid-Schichten lässt sich ohne zusätzliche Substratheizung durch Prozessparameteroptimierung bis auf eine Härte von 17 GPa steigern. Die dynamische Abscheiderate ist mit 39 nm∙mm/s ebenfalls für eine technische Anwendung ausreichend hoch. Eine eingehende Analyse aller Daten legt den Schluss nahe, dass das Schichtwachstum bei der Atmosphärendruck Remote-PECVD häufig kinetisch gehemmt ist und nicht im thermodynamischen Gleichgewicht stattfindet. Der Wachstumsprozess ist in diesem Fall durch das Phänomen des DLG (Diffusion Limited Growth) gekennzeichnet. Homogennukleation bzw. Gasphasennukleation spielt anders als bislang angenommen auch bei Atmosphärendruckbedingungen keine bzw. eine nur untergeordnete Rolle und ist damit nicht limitierend für die erzielbare mechanische und chemische Stabilität der gebildeten Schichten. Mit steigender Diffusionslimitierung des Schichtbildungsvorganges wird eine Zunahme der Schichtrauheit beobachtet, daraus und aus dem Zuwachs an strained sowie dangling Bonds in der Schicht resultiert eine gesteigerte Affinität der synthetisierten Schichten gegenüber Sauerstoff. Als Schlüsselparameter bezüglich Schichtmorphologie sowie Topographie wird der DLG-Quotient angesehen, welcher das Verhältnis aus Oberflächendiffusionskoeffizient und Auftreffrate schichtbildender Spezies auf dem Substrat darstellt. Damit wurden im Rahmen dieser Arbeit die entscheidenden und verfahrenslimitierenden Aspekte identifiziert und die Grundlage für die weitere Optimierung dieses und anderer Remote-AP-PECVD-Verfahren geschaffen. In ähnlicher Weise wie dies auch durch die Bereitstellung einer verbesserten thermischen Aktivierung des Diffusionsprozesses schichtbildender Spezies auf der Substratoberfläche geschieht, lässt sich mit Hilfe eines niedrigen Stickingkoeffizienten eine Diffusionslimitierung des Schichtbildungsvorgangs bei AP-PECVD unterdrücken. In diesem Zusammenhang besitzt insbesondere Ammoniak im Remotegas einen günstigen Einfluss auf die entstehende Schichtmorphologie und Konformalität der Beschichtung.

Aiming for sustainable sanitation systems can provide benefits among a vast range of Sustainable Development Goals. In this study the sustainability of potential options for renovating or upgrading thewastewater treatment plant in Tupiza, a rapidly growing city in theSouthern highlands of Bolivia, was evaluated. The local context was characterized by increasing issues of flooding which in recent years has destroyed important wastewater treatment infrastructure and polluted sources of water for several downstream communities. Three system options consisting of different treatment technologies were evaluated against four criteria of sustainability; health,technical, environmental and financial and institutional. A "conventional" option consisting of waste stabilization ponds was compared against two more options with added steps of treatment, such as constructed wetlands, anaerobic reactors and alkaline and ammonia treatment of sludge. Social acceptance and demand of reuse of treated wastewater and sludge in agriculture was evaluated using qualitative research analysis. Results indicate that the systems with added treatment steps could help improve several areas of sustainability such as risks of disease transmission, space efficiency, treatment capacity and efficiency as well as enable safe reuse of sludge and wastewater in agriculture. Implementation of funding mechanisms covering the entire sanitation service chain as well as flood mitigation measures resulted essential in ensuring the long-term functionality of such improvements. This project was intended as a pre-study and identified several areas of future research including additional evaluation of nutrient content in effluent, investigation of a possible certification process for recycled byproducts from the wastewater treatment plant, risk assessment of floods of different magnitudes, evaluation of the long-term economic impact of having improved systems and evaluationof local institutional capacity surrounding the sanitation service chain in Tupiza. / Hållbara sanitetssystem för med sig många fördelar som kan främja majoriteten av de globala hållbarhetsmålen. I denna studie utreds hållbarheten i potentiella alternativ för renovering eller uppgradering av ett avloppsreningsverk i Tupiza, en snabbt växande stad i södra Bolivias högland. Den lokala kontexten präglades av en tilltagande översvämmningsproblematik som de senaste åren bidragit till förstörelse av central infrastruktur for avloppsvattenrening samt påföljande vattenföroreningar i samhällen nedströms reningsverket. Tre systemalternativ beståendes av olika reningstekniker utreddes utefter fyra hållbarhetskategorier; hälsa, teknologi, miljö samt finansiell/institutionell. Ett konventionellt alternativ som utgjordes av stabiliseringsdammar jämfördes mot två mer avancerade alternativ med ytterligare reningssteg såsom anlagd våtmark, anaerobiska reaktorer samt alkali- och ammoniakbehandling av slam. Social acceptans och efterfrågan för återanvändning av behandlat avloppsvatten och slam inom lantbruket utreddes i en kvalitativ forskningsstudie. Resultaten tyder på att system med fler reningssteg kan främja flera hållbarhetsområden såsom risk för överföring av sjukdomar, yteffektivitet, reningskapacitet och effektivitet samt möjliggöra säkert återanvändande av slam och avloppsvatten i jordbruket. Implementering av mekanismer för finansiering som täcker hela sanitetskedjan samt åtgärder mor översvämningar visade sig vara centrala för att säkerställa långsiktig funktion av sådana förbättringar. \\\\Det här projektet var menat som en förstudie och identifierade flertalet områden för vidare forskning såsom ytterligare utvärdering av näringsinnehåll i utgående vatten, utredning av möjlig certifieringsprocess för återvunna produkter från avloppsreningsverket, analys av översvämningsrisker av olika magnituder, utvärdering av den indirekta ekonomiska effekten av att ha system med fler reningssteg samt utvärdering av lokal institutionell kapacitet för hela servicekedjan för sanitet i Tupiza. / En este estudio se evaluó la sostenibilidad de opciones potenciales para renovar o mejorar la planta de tratamiento de aguas residuales de Tupiza, una ciudad de rápido crecimiento en las tierras altas del sur de Bolivia. En los últimos años, el contexto local se ha caracterizado por la ocurrencia de lluvias de mayor intensidad. Estas ocasionaron inundaciones que en efecto causaron daños importantes en la infraestructura de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR). El deterioro de la infraestructura provocó el derrame de aguas residuales al río y la contaminación del agua en las comunidades ubicadas en la cuenca baja. Trés opciones de sistemas de tecnologías de tratamiento de aguas residuales para la renovación y/o mejoro de la planta de Tupiza fueron evaluadas considerando cuatro criterios de sostenibilidad: Salud, tecnolgía, ambiental y financiera/institucional. Por otra parte la aceptación social y demanda de reúso de aguas residuales y lodos tratados en la agricultura se evaluaron mediante un análisis de investigación cualitativa. La opción convencional que consiste en estanques de estabilización de desechos, se comparó con dos otras alternativas que incluyen pasos adicionales de tratamiento, como son humedales artificiales, reactores anaeróbicos y tratamiento de lodos con urea y cal. Los resultados indican que los sistemas de pasos adicionales de tratamiento podrían ayudar a mejorar diferentes aspectos de sostenibilidad, como los riesgos de transmisión de enfermedades, la eficiencia espacial,  la capacidad y eficiencia de tratamiento y la posibilidad de reutilización segura de lodos y aguas residuales en la agricultura. La implementación de mecanismos de financiación que cubren toda la cadena de servicios de saneamiento, así como las medidas de mitigacióin de inundaciones se mostraron esenciales para garantizar la funcionalidad a largo plazo de tales mejoras. La tesis es un estudio preliminar e identificó varias áreas de investigación futuras, la evaluación adicional del contenido de nutrientes en el efluente, la investigación de un posible proceso de certificación de subproductos reciclados de la PTAR, la evaluación de riesgos de inundaciones de diferentes magnitudes, la evaluación del impacto económico a largo plazo de la implementación de sistemas con pasos adicionales de tratamiento y la evaluación  de capacidad institucional local a lo largo de la cadena de servicios de sanemiento.