Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Abdichtung und Verfestigung des konturnahen Bereiches bei der Errichtung von Verschlussbauwerken im Kalisalzgestein. Bei der Erforschung einsetzbarer Verschlussbauwerke wurde nachgewiesen, dass zutretende Salzlösungen durch Mikroporen im konturnahen Bereich die Verschlussbauwerke umströmen können. Um die Möglichkeit der Verbesserung der Eigenschaften des aufgelockerten Gebirges durch Kunststoffinjektionen zu prüfen, wurden umfangreiche Versuche im Labor bzw. in-situ durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass Kunstharze auf Polyurethan- und Epoxydbasis zur Abdichtung und zum Schutz des Kaligesteins vor Verwitterung geeignet sind. Die Kunststoffabdichtung kann innerhalb von 50-100 Jahren stabil bleiben, was zur Abdichtung ausreichend ist, bis die Risse unter der Einwirkung des Gebirgsdrucks zugedrückt werden. Die besten Ergebnisse wurden mit einem Kunstharz auf Epoxydbasis erreicht, wobei die Durchlässigkeit der Auflockerungszone von 10 E-14 m2 auf 10 E-18 - 10 E-20 m2 verringert wurde. Die Injektionsparameter können mit dem entwickelten Strömungsmodell ermittelt werden. Insgesamt wird empfohlen, auch im Salzgestein Kunststoffinjektionen zur Abdichtung der konturnahen Zone bei Strecken- und Schachtverschlüssen einzusetzen.

Gas injection into saturated porous media has a high practical relevance. It is applied in groundwater remediation (air sparging), in CO2 sequestration into saline aquifers, and in enhanced oil recovery of petroleum reservoirs. This wide range of application necessitates a comprehensive understanding of gas flow patterns that may develop within the porous media and required modeling of multi-phase flow. There is an ongoing controversy in literature, if continuum models are able to describe the complex flow pattern observed in heterogeneous porous media, especially the channelized stochastic flow pattern. Based on Selker’s stochastic hypothesis, a gas channel is caused by a Brownian-motion process during gas injection. Therefore, the pore-scale heterogeneity will determine the shape of the single stochastic gas channels. On the other hand there are many studies on air sparging, which are based on continuum modeling. Up to date it is not clear under which conditions a continuum model can describe the essential features of the complex gas flow pattern. The aim of this study is to investigate the gas flow pattern on bench-scale and field scale using the continuum model TOUGH2. Based on a comprehensive data set of bench-scale experiments and field-scale experiments, we conduct for the first time a systematic study and evaluate the prediction ability of the continuum model. A second focus of this study is the development of a “real world”-continuum model, since on all scales – pore-scale, bench scale, field scale – heterogeneity is a key driver for the stochastic gas flow pattern. Therefore, we use different geostatistical programs to include stochastic conditioned and unconditioned parameter fields. Our main conclusion from bench-scale experiments is that a continuum model, which is calibrated by different independent measurements, has excellent prediction ability for the average flow behavior (e.g. the gas volume-injection rate relation). Moreover, we investigate the impact of both weak and strong heterogeneous parameter fields (permeability and capillary pressure) on gas flow pattern. The results show that a continuum model with weak stochastic heterogeneity cannot represent the essential features of the experimental gas flow pattern (e.g., the single stochastic gas channels). Contrary, applying a strong heterogeneity the continuum model can represent the channelized flow. This observation supports Stauffer’s statement that a so-called subscale continuum model with strong heterogeneity is able to describe the channelized flow behavior. On the other hand, we compare the theoretical integral gas volumes with our experiments and found that strong heterogeneity always yields too large gas volumes. At field-scale the 3D continuum model is used to design and optimize the direct gas injection technology. The field-scale study is based on the working hypotheses that the key parameters are the same as at bench-scale. Therefore, we assume that grain size and injection rate will determine whether coherent channelized flow or incoherent bubbly flow will develop at field-scale. The results of four different injection regimes were compared with the data of the corresponding field experiments. The main conclusion is that because of the buoyancy driven gas flow the vertical permeability has a crucial impact. Hence, the vertical and horizontal permeability should be implemented independently in numerical modeling by conditioned parameter fields.

Gas injection into saturated porous media has a high practical relevance. It is applied in groundwater remediation (air sparging), in CO2 sequestration into saline aquifers, and in enhanced oil recovery of petroleum reservoirs. This wide range of application necessitates a comprehensive understanding of gas flow patterns that may develop within the porous media and required modeling of multi-phase flow. There is an ongoing controversy in literature, if continuum models are able to describe the complex flow pattern observed in heterogeneous porous media, especially the channelized stochastic flow pattern. Based on Selker’s stochastic hypothesis, a gas channel is caused by a Brownian-motion process during gas injection. Therefore, the pore-scale heterogeneity will determine the shape of the single stochastic gas channels. On the other hand there are many studies on air sparging, which are based on continuum modeling. Up to date it is not clear under which conditions a continuum model can describe the essential features of the complex gas flow pattern. The aim of this study is to investigate the gas flow pattern on bench-scale and field scale using the continuum model TOUGH2. Based on a comprehensive data set of bench-scale experiments and field-scale experiments, we conduct for the first time a systematic study and evaluate the prediction ability of the continuum model. A second focus of this study is the development of a “real world”-continuum model, since on all scales – pore-scale, bench scale, field scale – heterogeneity is a key driver for the stochastic gas flow pattern. Therefore, we use different geostatistical programs to include stochastic conditioned and unconditioned parameter fields. Our main conclusion from bench-scale experiments is that a continuum model, which is calibrated by different independent measurements, has excellent prediction ability for the average flow behavior (e.g. the gas volume-injection rate relation). Moreover, we investigate the impact of both weak and strong heterogeneous parameter fields (permeability and capillary pressure) on gas flow pattern. The results show that a continuum model with weak stochastic heterogeneity cannot represent the essential features of the experimental gas flow pattern (e.g., the single stochastic gas channels). Contrary, applying a strong heterogeneity the continuum model can represent the channelized flow. This observation supports Stauffer’s statement that a so-called subscale continuum model with strong heterogeneity is able to describe the channelized flow behavior. On the other hand, we compare the theoretical integral gas volumes with our experiments and found that strong heterogeneity always yields too large gas volumes. At field-scale the 3D continuum model is used to design and optimize the direct gas injection technology. The field-scale study is based on the working hypotheses that the key parameters are the same as at bench-scale. Therefore, we assume that grain size and injection rate will determine whether coherent channelized flow or incoherent bubbly flow will develop at field-scale. The results of four different injection regimes were compared with the data of the corresponding field experiments. The main conclusion is that because of the buoyancy driven gas flow the vertical permeability has a crucial impact. Hence, the vertical and horizontal permeability should be implemented independently in numerical modeling by conditioned parameter fields.

Das Kolonkarzinom besitzt aufgrund seiner hohen Inzidenz und der zahlreichen Möglichkeiten, mittels moderner Therapiestrategien auf den Krankheitsverlauf Einfluss zu nehmen, eine hohe Relevanz für den klinischen Alltag. Etwa die Hälfte der an einem kolorektalen Karzinom erkrankten Patienten weisen Lebermetastasen auf, welche entweder bereits bei der primären Diagnosestellung vorliegen oder sich im weiteren Krankheitsverlauf ausbilden. Bei der Mehrzahl der Patienten mit Lebermetastasen ist derzeit nur eine palliative Therapie möglich. Die genaue Analyse kolorektaler Lebermetastasen ist somit unerlässlich, um eine gezielte Entwicklung neuer, effizienter Therapiestrategien für dieses große Patientenkollektiv zu ermöglichen. Ziel dieser Arbeit war es, möglichst genau Zytokinprofil, lymphozytäres Infiltrationsmuster und Verhältnis von pro- zu antiangiogenetischen Faktoren im Lebermetastasengewebe über einen biologisch maßgeblichen Wachstumszeitraum zu charakterisieren, um zu einem besseren Verständnis von Tumorimmunologie und Wachstumsverhalten kolorektaler Lebermetastasen beizutragen. Zu diesem Zweck wurde in einem Mausmodell die Ausbildung kolorektaler Lebermetastasen nach intraportaler Injektion von Tumorzellen (CT26.WT) untersucht. / Because of its high incidence and the numerous therapeutic strategies which allow the clinician to influence the course of the disease colorectal carcinoma figures prominently in the clinical daily routine. About half the patients with colorectal carcinoma suffer from hepatic metastasis, which is either already present at the primary diagnosis or develops later in the course of the disease. At present the majority of patients with hepatic metastasis can only be offered palliative therapy. A detailed analysis of hepatic metastasis is therefore essential for the specific development of new and efficient therapeutic strategies for this group of patients. The objective of this work was to characterize the cytokine profile, the lymphocytic infiltration patterns and the ratio of angiogenic and antangiogenic factors in the tissue of colorectal hepatic metastases as precisely as possible over a biologically significant timespan, thus contributing to a better understanding of tumor immunology and tumor growth. With this aim in view we analyzed the development of colorectal hepatic metastases in a mouse model after the intraportal injection of tumor cells (CT26.WT).

Techn. Universiẗat, Diss., 2004--Darmstadt.

Die Nutzung von verlustmindernden Verfahren im Stickstoff- und Phosphorkreislauf gewinnt aufgrund ökonomischer, ökologischer und sozialer Aspekte immer stärker an Bedeutung und bildet die Grundlage für eine ressourcenschonende Landbewirtschaftung. Gegenstand dieser Arbeit ist die ökologische und ökonomische Bewertung von unterschiedlichen Verfahren zur Minimierung von Nährstoffverlusten im Stickstoff- und Phosphorkreislauf. In diesem Zusammenhang wurden folgende Fragestellungen untersucht: • Welchen Einfluss haben Boden, Applikationstechnik und Nitrifikationsinhibitor auf Stickstoffverluste (NH3 und N2O) und Nmin-Gehalte bei der Gülle- und Gärrestausbringung? • Können durch eine Gülleablage in zwei Bändern vertikal übereinander Stickstoffverluste (NH3 und N2O) reduziert und Erträge im Silomaisanbau gesteigert werden? • Wie können aus Klärschlammaschen P-Recyclingdüngemittel hergestellt werden, die in ihrer P-Löslichkeit, mineralischen Zusammensetzung und Ertragswirksamkeit mit Triplesuperphosphat (TSP) vergleichbar sind? Die Einflüsse unterschiedlicher Applikationstechniken (Schleppschlauch mit Einarbeitung und Injektion in 15 und 20 cm Bodentiefe) von verschiedenen Substraten (Gülle und Gärrest) auf unterschiedlichen Böden (Plaggenesch, Gley und Erd-Niedermoor) unter Anwendung eines Nitrifikationsinhibitors (3,4-Dimethyl-Pyrazol-Phosphat – DMPP) auf die Emissionsfreisetzung (NH3, N2O, CO2 und CH4) wurden in zwei Mikrokosmenversuchen untersucht. In einem Feldversuch wurden die im Mikrokosmenversuch gewonnenen Ergebnisse überprüft. Außerdem wurde in diesem Versuch erstmalig der Einfluss einer Gülleablage in zwei Bändern vertikal übereinander auf Stickstoffverluste und Ertragswirksamkeit im Silomaisanbau untersucht. In den Mikrokosmenversuchen mit ungestörten Bodensäulen wurde festgestellt, dass der Boden (Bodentextur, Bodenfeuchtigkeit, Bodenkohlenstoffgehalt) (P < 0,001), der Zusatz von einem Nitrifikationsinhibitor (P < 0,001) zu Gärrest und die Applikationstechnik (P < 0,01) einen Einfluss auf die N2O-Freisetzung haben können. Die Tiefe der Gülle- und Gärrestinjektion hatte nur bei dem untersuchten Erd-Niedermoorboden einen signifikanten Einfluss (P < 0,01) auf die Höhe der N2O-Emissionen. Bei den Böden mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt (Gley: 1,7 % Corg; Plaggenesch: 2,4 % Corg) und einem geringen Wassergehalt (Gley: 28 % H2O vol.; Plaggenesch: 21 % H2O vol.) hatte die Applikationstechnik einen geringen Einfluss auf die Freisetzung von N2O-Emissionen. Auf kohlenstoffreichen Böden war ein Unterschied (P < 0,5) zwischen den beiden Substraten Gülle und Gärrest auf die N2O-Freisetzung gegeben. Der Einsatz des Nitrifikationsinhibitors DMPP reduzierte die N2O-Emissionen im Mikrokosmenversuch durchschnittlich um 45 % (P < 0,001). Die Wirkung von DMPP (P < 0,001) war unabhängig von der Applikationstechnik und hatte einen statistisch größeren Einfluss auf die N2O-Freisetzung als die Applikationstechniken (P < 0,01). Zur weiteren Reduzierung von Stickstoffverlusten wurde im Feldversuch mit Silomais ein Premaister (Unterfußinjektor - Firma Kotte Landtechnik, Deutschland) so modifiziert, dass in zwei Bändern vertikal übereinander (10 und 20 cm) Gülle ausgebracht werden konnte. Das sollte die Nährstoffbedürfnisse von Mais in mehreren Wachstumsphasen berücksichtigen. Im Feldversuch wurden zwischen den unterschiedlichen Varianten [Schleppschlauch mit sofortiger Einarbeitung (Gülle und Gärrest), Injektion 15 cm (Gülle und Gärrest), Injektion 10 und 20 cm (Gülle), Injektion 15 cm mit DMPP (Gülle) und Kontrolle ohne Düngung und Bodenbearbeitung] hinsichtlich der durchschnittlichen N2O-Emissionen (52 - 153 µg N/h/m²) Unterschiede festgestellt, die aber statistisch nicht absicherbar waren. Die Ablage von Gülle in zwei Bändern übereinander führte tendenziell zu den höchsten N2O-Emissionen (153 µg N/h/m²). Durch die Ablage von zwei Güllebändern übereinander bildeten sich verstärkt „anoxic hot spots“, welche Nitrifikation und Denitrifikation förderten. Im Vergleich zur Gülleinjektion ohne DMPP (64 µg N/h/m²) konnte die Gülleinjektion mit DMPP (71 µg N/h/m²) N2O Emissionen nicht reduzieren. Im Vergleich zu allen gedüngten Varianten konnte DMPP die N2O-Emissionen um durchschnittlich 33 % reduzieren. Die freigesetzten NH3-Emissionen aller Varianten lagen unter der Bestimmungsgrenze. Die unterschiedlichen Applikationstechniken zeigten keinen Einfluss auf die Nmin-Gehalte. Die Nmin-Gehalte waren in den mit DMPP behandelten Varianten am höchsten. Der Nitrifikationsinhibitor DMPP reduzierte die Umwandlung von NH4-N zu NO3-N und erhöhte den Nmin-Gehalt im Boden um durchschnittlich 16 %. Zwischen den Erträgen (537 - 620 dt/ha FM und 197 - 225 dt/ha TM) und den Erntequalitäten der Versuchsvarianten konnten im Feldversuch keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden. Ein Nitrifikationsinhibitor kann nach der Wirtschaftsdüngerapplikation die Umwandlung von NH4-N zu NO3-N verlangsamen und die Freisetzung von N2O-Emissionen reduzieren. Gegenüber der Schleppschlauchausbringung mit sofortiger Einarbeitung (141 €/ha) hat die Injektion (82 €/ha) eine höhere monetäre Vorzüglichkeit. Zur Steigerung der Verfahrenseffizienz bei der Gülle- und Gärrestapplikation ist auf Böden mit einem geringem Kohlenstoff- und Wassergehalt der Einsatz der Injektionstechnik (Injektion in 12 - 15 cm) kombiniert mit Nitrifikationsinhibitoren zu empfehlen. Auf Böden mit einem Kohlenstoffgehalt über 5 % und einer Feldkapazität von über 60 % sollte die Schleppschlauchapplikation kombiniert mit einem Nitrifikationsinhibitor eingesetzt werden. In einem zweiten Teil dieser Arbeit wurde das P-Recyclingpotential von thermochemisch aufbereiteten Klärschlammaschen untersucht. In einem Laborversuch wurden verschiedene Produkte aus der thermochemischen Klärschlammaufbereitung (Klärschlammasche + Na, Ca, Si und Klärschlammasche + Konverterschlacke) auf ihre P-Löslichkeitsformen (analog zur DüMV, ANONYM 2012) und auf ihre mineralische Zusammensetzung untersucht. Außerdem wurden die Produkte auf ihre Düngewirkung überprüft. Durch die thermochemische Behandlung von Klärschlammasche werden die enthaltenen schlecht pflanzenverfügbaren Phosphate (Ca3(PO4)2) in gut pflanzenverfügbare Calcium- und Natrium-Silico Phosphate (Na2Ca4(PO4)2SiO4 und Ca2SiO4 x 0,05Ca3(PO4)2) umgewandelt. Die unbehandelte Klärschlammasche hatte eine relative Neutralammoniumcitratlöslichkeit von 54 %. Mit ihrer NAC-Löslichkeit von über 85 % lagen die aufgeschlossenen Klärschlammaschen deutlich höher. In einem anschließenden Gefäßversuch mit Mais wurden verschiedene thermochemisch aufbereitete Klärschlammaschen (Klärschlammasche + Na, Ca, Si und Klärschlammasche + Konverterschlacke) im Vergleich zu einer nicht aufbereiteten Klärschlammasche und TSP, in drei Stufen, auf ihre Düngewirkung untersucht. Die Düngung mit thermochemisch aufbereiteteten Klärschlammaschen (45 - 55 g/Gefäß TM Ertrag) führte im Vergleich zur unbehandelten Variante (8,35 g/Gefäß TM Ertrag) zu signifikant (P < 0,05) höheren Erträgen. Die Ertragswirkung der thermochemisch aufbereiteten Klärschlammaschen ist mit der von TSP (48 g/Gefäß TM) vergleichbar. Die RAE der thermochemisch aufbereiteten Klärschlammaschen (102 %) liegt deutlich über der von unbehandelten Klärschlammaschen (21 %) und ist vergleichbar mit der von TSP (100 %). Die Marktpreise für thermochemisch aufbereitete Klärschlammaschen zur Nutzung als Düngemittel liegen zwischen 2,50 - 3,50 €/kg P (Aufschluss von Klärschlammasche mit Na, Ca und Si) und 2,15 €/kg P (Klärschlammasche + Konverterschlacke).

Die Beschleunigung von Elektronen im Wechselwirkungsbereich hochintensiver Laserfelder mit einem Plasma wird als mögliche Alternative zu konventionellen Radiofrequenz basierten Beschleunigerkonzepten gehandelt. Die gezeigten Experimente sind die ersten Versuche zur Laser getriebenen Elektronenbeschleunigung am Max Born Institut. Im Rahmen dieser Dissertation konzentriere ich mich auf kontrollierte Injektion und es werden zwei verschiedene Methoden gezeigt. Die erste demonstrierte Variante einer stimulierten Injektion ist die Ionisationsinjektion, welche typischerweise zu einem kontinuierlichen Elektroneneinfang über einen ausgedehnten Bereich entlang der Propagation des Lasers führt. Die injizierten Elektronen werden dadurch über unterschiedliche Längen beschleunigt, was zu einem breiten Energiespektrum des beschleunigten Eletronenpaketes führt. Die zweite untersuchte Injektionsmethode basiert auf einem Überschallphänomen, welches eine quasi-instantane Injektion ermöglicht. Wird ein Überschall-Gasfluß durch eine scharfe Kante gestört, bildet sich ein scharfer Dichteübergang, bekannt als Schock Front, durch welchen eine Injektion stimuliert werden kann. Es wurde gezeigt, dass die Machzahl der Düse bzw. die Übergangshöhe der Schock Front dazu benutzt werden können, die injizierte Ladungsmenge zu kontrollieren. Eine Erhöhung der Ladungsmenge ist dabei mit einer Erhöhung der Energiebreite verknüpft. Es wurden Elektronenstrahlen demonstriert mit weniger als 2% Energiebreite bei einer Maximalenergie von 300MeV und 5 pC Ladung. Es zeigte sich, dass sowohl bei Shock-Front Injektion als auch bei Ionisationsinjektion die emittierte Ladung pro Energieintervall und Raumwinkel konstant blieb, bei einem Wert von (0.021+-0.001) pC/MeV/mrad^2. Dass sowohl eine kontinuierliche als auch eine instantane Injektion dieselbe Korrelation zwischen Ladung, Divergenz und Energiebreite aufweisen, lässt darauf schließen, dass es sich um eine Eigenschaft der Plasmawelle selbst handelt. / The acceleration of electrons in intense laser fields interacting with a plasma is widely considered as a possible alternative to conventional RF-based accelerator concepts. The presented measurements are the first demonstration of Laser Wakefield Acceleration at the Max Born Institut and a setup was build to perform the described experiments. This thesis focuses on controlled injection and two different methods will be compared. The first method of stimulated injection, presented in this thesis, is ionization injection, which typically causes electron trapping over an extended laser propagation distance. As electrons become injected at different positions, electrons will be accelerated over different distances, yielding a wide energy spread in the emitted electron beam. The second stimulated injection method utilizes a supersonic phenomenon called shock front to stimulate a quasi-instantaneous injection. When a supersonic gas flow is disturbed by a sharp edge, a shock front is created and injection is stimulated at the crossing of the propagating laser pulse and the shock-front region. It is found that the Mach number of the flow or the density transition in the shock front respectively, can be used to tune the total charge injected. This increase in total charge comes at the expense of an increased energy spread. Electron beams are demonstrated with an energy spread of less than 2% at peak energies of 300MeV with 5 pC of charge. For the ionization injection as well as for the shock-front injection it is found, that the charge per energy interval and solid angle is constant and amounts to (0.021+-0.001) pC/MeV/mrad^2 for all observed electron beams. The continuous injection and the quasi-instantaneous injection yield the same correlation between charge, divergence and energy spread. This implies that this correlation is a property of the wakefield structure itself.

Reinjection of spent geothermal fluids has become common practise in geothermal power plants. Reinjection can, despite being mostly beneficial, have unwanted effects such as cooling of nearby production wells and injection-induced earthquakes. Tracer tests, along with their modeling and interpretation, are important tools for monitoring the flow paths of the injected water and to predict reservoir cooling. Knowledge of flow paths in the system allows for better resource management and a more sustainable utilization. A simulation model of the Húsmúli reinjection zone in the Hellisheiði Geothermal Power Plant in SW-Iceland was developed using the TOUGH2 program. Its hydrological parameters, porosity and permeability, were calibrated using results from an extensive tracer test carried out in the area in 2013-2015. The aim of the simulations was to obtain better understanding of the flow paths in Húsmúli since, despite fast tracer recovery in production wells in the area, hardly any cooling has been observed in those production wells. The results show that the tracer recovery can be modelled by means of permeable flow channels within the medium. Good results for tracer arrival and concentration peaks were obtained both by assuming a single wide channel and several narrower ones. The parameters that gave the best fit for the single channel model were permeability of 5·10-12 m2 and porosity ranging from 0.2%–3%. For the multi-channel model they were 1·10-12 m2 and 0.2%–3.5%, respectively. The high permeability and low porosity in the channels make for an abstract representation of fractured zones within the medium. Greater cooling was seen with the single-channel modelling approach than with the multiple narrower channel approach, the latter showing hardly any cooling in the production elements during the simulation time. This indicates that the flow paths are more likely multiple channels consisting of fracture networks. The simulations show that the flow paths are lengthened by sinking of the fluid to greater depth because of the higher density of the colder injected water. This implies that the injected fluid is warmed up by contact with a larger volume of rock, causing a limited and delayed cooling effect. / Geotermisk energi anses vara en förnybar och miljövänlig energikälla. Som sådan, kan den spela en viktig roll för att minska utsläppen av växthusgaser från energisektorn över hela världen och genom det bekämpa antropogena klimatförändringar. Geotermiska kraftverk extraherar het vätska från berggrunden, separerar ångan från vätskan och använder sedan ångan för att driva turbiner som genererar elektricitet. Injektion av använd geotermisk vätska från kraftverk har blivit vanligt i den geotermiska industrin för att kassera använd geotermisk vätska, upprätthålla systemtrycket och öka produktionseffektiviteten. Återinjektion av nedkyld vätska kan, trots att den är mestadels fördelaktig, ha oönskade effekter, såsom kylning av närliggande produktionsbrunnar och injektionsinducerad seismisk aktivitet. Spårprov, som möjliggör spårning av en kemikalie inom systemet, tillsammans med modellering, är viktiga verktyg för att förstå flödesvägarna för det injicerade vattnet samt att kunna förutsäga nedkylningar av vattenmagasin. Kunskap om flödesvägar i systemet möjliggör bättre resurshantering och ett mer hållbart användande. En simuleringsmodell av återinjektionszonen för det geotermiska kraftverket Hellisheiði på sydvästra Island, Húsmúli, utvecklades med hjälp av simuleringsprogrammet TOUGH2. Dess hydrologiska parametrar, permeabilitet och porositet, kalibrerades med hjälp av resultat från ett omfattande spårtest som utfördes i området 2013-2015. Syftet med simuleringarna var att få en bättre förståelse av flödesvägarna i Húsmúli. Detta er inressant eftersom trots en snabb återhämtning av spårämne i produktionsbrunnar, har knappt någon kylning observerats i området. Resultaten visar att återhämtningen av spårämnet inte kan modelleras med ett homogent medium, men kan istället modelleras genom att bygga permeabla strömningskanaler inom mediet. Goda resultat för spårämnesankomst och koncentrationstoppar erhölls både genom att använda en enda bred kanal och flera smalare. Kanalerna ger en abstrakt representation av sprickzoner inom mediet. Större kylning observerades för modelleringsmetoden med en enkel bred kanal än med flera smalare kanaler. Detta indikerar att flödesvägarna i området troligtvis går genom flera sprickzoner. Flödesvägarna förlängs genom att vätskan sjunker till ett större djup på grund av den högre densiteten hos det injicerade vattnet. Detta innebär att den injicerade vätskan värms upp genom kontakt med en större volym berg, vilket medför en begränsad och fördröjd kylningseffekt.

Die Technik der intravitrealen Gentamicin Injektion darzulegen, die Auswirkungen dieser auf die klinischen Symptome von Uveitiden, sowie die möglichen unmittelbaren Komplikationen (innerhalb von 24 Stunden) und längerfristigen Komplikationen (30 bis 780 Tage) die mit dieser Technik verbunden sein können, zu beschreiben. Zusätzlich wurde der okuläre und systemische Leptospiren- Status ermittelt und der Einfluss dieser auf das Behandlungsergebnis untersucht.:Table of Contents 1 INTRODUCTION 1 2 LITERATURE OVERVIEW 2 2.1 Etiology and pathogenesis 2 2.1.1 Proposed etiologies 2 2.1.2 ERU: an immune mediated disease 3 2.2 Leptospirosis and ERU 4 2.2.1 Genetic predisposition for ERU 6 2.3 Definition of ERU 7 2.3.1 Classification and syndromes 7 2.3.2 Clinical symptoms 8 2.4 Diagnostic testing for ERU (Leptospira) 8 2.4.1 Sample collection (aqueous humor, vitreous humor, serum) 8 2.4.2 Methodology 9 2.4.2.1 Microagglutination test (MAT) 9 2.4.2.2 Polymerase chain reaction (PCR) 10 2.4.2.3 Cultures 10 2.5 Treatment of ERU 10 2.5.1 Medical management 10 2.5.2 Intravitreal and suprachoroidal injections 11 2.5.2.1 Intravitreal rapamycin injections 11 2.5.2.2 Intravitreal triamcinolone injections 11 2.5.2.3 Suprachoroidal triamcinolone injections 12 2.5.2.4 Low-dose intravitreal gentamicin injections 12 2.5.3 Surgical procedures 13 2.5.3.1 Suprachoroidal cyclosporine implants 13 2.5.3.2 Pars plana vitrectomy 14 3 PUBLICATIONS 16 3.1 Intravitreal injection of low-dose gentamicin for the treatment of recurrent or persistent uveitis in horses: Preliminary results 16 3.2 Medical and Surgical Management of Equine Recurrent Uveitis 29 4 DISCUSSION 47 5 ZUSAMMENFASSUNG 51 6 SUMMARY 52 7 REFERENCES 53 / To describe the intravitreal gentamicin injection technique, report the effects of the injection on the clinical signs of uveitis and to describe the associated peri-injection (within 24 hours) and post-injection complications (30 to 780 days). Additionally, evaluation of the systemic and ocular Leptospira status and its effects on the treatment outcome was performed.:Table of Contents 1 INTRODUCTION 1 2 LITERATURE OVERVIEW 2 2.1 Etiology and pathogenesis 2 2.1.1 Proposed etiologies 2 2.1.2 ERU: an immune mediated disease 3 2.2 Leptospirosis and ERU 4 2.2.1 Genetic predisposition for ERU 6 2.3 Definition of ERU 7 2.3.1 Classification and syndromes 7 2.3.2 Clinical symptoms 8 2.4 Diagnostic testing for ERU (Leptospira) 8 2.4.1 Sample collection (aqueous humor, vitreous humor, serum) 8 2.4.2 Methodology 9 2.4.2.1 Microagglutination test (MAT) 9 2.4.2.2 Polymerase chain reaction (PCR) 10 2.4.2.3 Cultures 10 2.5 Treatment of ERU 10 2.5.1 Medical management 10 2.5.2 Intravitreal and suprachoroidal injections 11 2.5.2.1 Intravitreal rapamycin injections 11 2.5.2.2 Intravitreal triamcinolone injections 11 2.5.2.3 Suprachoroidal triamcinolone injections 12 2.5.2.4 Low-dose intravitreal gentamicin injections 12 2.5.3 Surgical procedures 13 2.5.3.1 Suprachoroidal cyclosporine implants 13 2.5.3.2 Pars plana vitrectomy 14 3 PUBLICATIONS 16 3.1 Intravitreal injection of low-dose gentamicin for the treatment of recurrent or persistent uveitis in horses: Preliminary results 16 3.2 Medical and Surgical Management of Equine Recurrent Uveitis 29 4 DISCUSSION 47 5 ZUSAMMENFASSUNG 51 6 SUMMARY 52 7 REFERENCES 53

The problem of global warming is becoming more and more serious, and carbon dioxide is one of the main causes of climate problems. Therefore, in order to re-duce CO2 emissions, the use of mineralization to store CO2 has become one of the potential methods. In addition, due to the high mineralization rate of peridotite, it will become the research object of this study. This study uses COMSOL Multiphysics to simulate the changing characteristics of carbon dioxide after injection into peridotite. Sensitivity analysis is performed by changing the porosity of the rock and the rate of CO2 injection to further understand the impact on CO2. The results show that at a lower injection rate, the pressure distribution is relatively uniform, the CO2 concentration range is also small, and the saturation increases slowly. On the other hand, when the porosity decreases, the pressure will increase significantly, the diffusion range of CO2 will be relatively expanded, and the saturation will increase. In addition, no matter which factor, it will tend to decrease with the increase of distance and time, and eventually stabilize. Therefore, in order to avoid the possibility of formation rupture and potential leakage of CO2, it is necessary to combine these influencing factors to seek a stable and effective CO2 storage solution. / Problemet med den globala uppvärmningen blir mer och mer allvarligt och kol-dioxid är en av huvudorsakerna till klimatproblemen. Därför, för att minska CO2 utsläppen, har användningen av mineralisering för att lagra CO2 blivit en av de möjliga metoderna. Dessutom, på grund av den höga mineraliseringshastigheten för peridotit, kommer det att bli forskningsobjektet för denna studie. Denna studie använder COMSOL Multiphysics för att simulera de förändrade egenskaperna hos koldioxid efter injektion i peridotit. Känslighetsanalys utförs genom att ändra bergartens porositet och hastigheten för CO2 injektion för att ytterligare förstå påverkan på CO2. Resultaten visar att vid en lägre injektionshastighet är tryckfördelningen relativt jämn, koncentrationsområdet CO2 är också litet och mättnaden ökar långsamt. Å andra sidan, när porositeten minskar, kommer trycket att öka av-sevärt, diffusionsområdet för CO2 kommer att vara relativt expanderat, och mättnaden kommer att öka. Dessutom, oavsett vilken faktor, kommer den att tendera att minska med ökningen av avstånd och tid, och så småningom stabiliseras. Därför, för att undvika risken för formationsbrott och potentiellt läckage av CO2, är det nödvändigt att kombinera dessa påverkande faktorer för att söka en stabil och effektiv CO2 förvaringslösning.