• Energy Research
• 12. Responsible consumption close
• 13. Climate action close
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• Technical University of Berlin close

Bauherren formulieren immer ��fter den Wunsch nach einem gesunden Wohnumfeld. Aufgrund von verf��gbarem Materialwissen und Baustoffinformationssystemen sind Planer mittlerweile in der Lage, materialspezifische Anforderungen zum schadstoffarmen Planen und Bauen abzuleiten. Aktuell gibt es jedoch keine standardisierten Vorgehensstrategien und Hilfen, die den Planer bei der Umsetzung der daraus entstehenden prozessbezogenen Herausforderungen unterst��tzen. Schadstoffarme Projekte werden h��ufig als Individualwerk, mit immer wieder neu konzipierten Abl��ufen, von Experten durchgef��hrt. Bereits entwickelte Expertenl��sungen verbleiben als exklusives Wissen bei wenigen Fachplanern. Nur einzelne Teilprozesse sind als Strategiewissen f��r alle verf��gbar. Somit bleiben zu viele Fragen und Unsicherheiten zur Planung und Bauausf��hrung offen, Experten sind nach wie vor notwendig, wenn besonders schadstoffarm gebaut werden soll. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer prozessbezogenen Vorgehensstrategie zur Qualit��tssicherung des schadstoffarmen Planens und Bauens. Eine praxisnahe Systematik soll ���neue��� Abl��ufe und Zusammenh��nge f��r Planer aufzeigen, um fr��hzeitig Risiken zu vermeiden. Aufbauend auf einer Vorstudie zu theoretischen Risikomodellen und beispielhaften Bauteilbetrachtungen wird eine qualitative Studie mit der Methode der Experteninterviews durchgef��hrt, um Expertenwissen und deren Planungswissen zu explizieren und f��r die Ergebniserstellung zu interpretieren. Als Ergebnis der Untersuchung werden sieben sog. ���neue��� Kernprozesse zum schadstoffarmen Planen und Bauen definiert und mit Checklisten hinterlegt. Um aufzuzeigen, wie der theoretische Ansatz in eine praxisnahe Anwendung ��berf��hrt werden muss, folgt eine zweite Ausarbeitungsstufe. In dieser werden die Modelle und die Checklisten zu einem Strategiemuster zusammengef��hrt. F��r zwei Bauteile k��nnen hiernach eine Bauteilmatrix, Bauteilmuster und Hilfetexte erstellt werden. Die entwickelte Vorgehensstrategie stellt eine praxisnahe Planungshilfe zur Qualit��tssicherung dar und besteht aus folgenden 4 Ebenen: - Ebene E.1 ���Strategiemuster��� - ��berblick Risikobereiche. - Ebene E.2 ���Bauteilmuster��� - Vergleichsm��glichkeit Bauteile. - Ebene E.3 ���Bauteilmatrix��� - Kurzhinweise Risiken. - Ebene E.4 ���Strategiebl��tter��� - Handlungsanweisung. Clients more and more ask for healthy living and working environments. Planers see themselves challenged to fulfill these requests. They benefit from product information, which aims to support them, and which evolves ongoing. But nevertheless, currently, there are no standardized and freely accessible procedural strategies and aids, supporting the planner in implementing these specified requirements in planning and construction processes. Project management is often carried by an individual with him constantly redesigned processes. This comes with a large number of questions and uncertainties in regards to planning and construction, resulting in the consultation of an expert. The aim of the following research work is the development of a process-related strategy, which helps to qualitatively manage planning and construction processes of environmentally-friendly projects, projects that contain fewer pollutants. New processes are to modeled in step with actual practice in order to avoid risks early enough. Based on a preliminary study of theoretical risk models and exemplary construction components, a qualitative study helps to explicate expert knowledge and strategies by using the method of expert interviews. As a research result, seven so-called "new" key processes are defined for the planning and construction of projects with fewer pollutants. These results are displayed as two-dimensional models in various levels of detail and are supplemented by so-called checklists. In order to transmit these theoretical approaches into a practical application, a strategy pattern is developed out of the models and the checklists. In addition, this pattern is verified du to an exemplification with the examples of two external walls. As a result, a matrix as well as a pattern for each construction element can be deviated. Due to the complementation by additional information and the design of a so called strategic data sheet, the scheme and its elements for the quality management system can be identified and defined as the following: - Level 1 E.1 ���Strategy Pattern��� - overview risks. - Level 2 E.2 ���Construction Element Matrix��� - comparison of constructions. - Level 3 E.3 ���Construction Element Pattern��� - key information. - Level 4 E.4 ���Strategic Data Sheet��� - additional information.

Bauherren formulieren immer ��fter den Wunsch nach einem gesunden Wohnumfeld. Aufgrund von verf��gbarem Materialwissen und Baustoffinformationssystemen sind Planer mittlerweile in der Lage, materialspezifische Anforderungen zum schadstoffarmen Planen und Bauen abzuleiten. Aktuell gibt es jedoch keine standardisierten Vorgehensstrategien und Hilfen, die den Planer bei der Umsetzung der daraus entstehenden prozessbezogenen Herausforderungen unterst��tzen. Schadstoffarme Projekte werden h��ufig als Individualwerk, mit immer wieder neu konzipierten Abl��ufen, von Experten durchgef��hrt. Bereits entwickelte Expertenl��sungen verbleiben als exklusives Wissen bei wenigen Fachplanern. Nur einzelne Teilprozesse sind als Strategiewissen f��r alle verf��gbar. Somit bleiben zu viele Fragen und Unsicherheiten zur Planung und Bauausf��hrung offen, Experten sind nach wie vor notwendig, wenn besonders schadstoffarm gebaut werden soll. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer prozessbezogenen Vorgehensstrategie zur Qualit��tssicherung des schadstoffarmen Planens und Bauens. Eine praxisnahe Systematik soll ���neue��� Abl��ufe und Zusammenh��nge f��r Planer aufzeigen, um fr��hzeitig Risiken zu vermeiden. Aufbauend auf einer Vorstudie zu theoretischen Risikomodellen und beispielhaften Bauteilbetrachtungen wird eine qualitative Studie mit der Methode der Experteninterviews durchgef��hrt, um Expertenwissen und deren Planungswissen zu explizieren und f��r die Ergebniserstellung zu interpretieren. Als Ergebnis der Untersuchung werden sieben sog. ���neue��� Kernprozesse zum schadstoffarmen Planen und Bauen definiert und mit Checklisten hinterlegt. Um aufzuzeigen, wie der theoretische Ansatz in eine praxisnahe Anwendung ��berf��hrt werden muss, folgt eine zweite Ausarbeitungsstufe. In dieser werden die Modelle und die Checklisten zu einem Strategiemuster zusammengef��hrt. F��r zwei Bauteile k��nnen hiernach eine Bauteilmatrix, Bauteilmuster und Hilfetexte erstellt werden. Die entwickelte Vorgehensstrategie stellt eine praxisnahe Planungshilfe zur Qualit��tssicherung dar und besteht aus folgenden 4 Ebenen: - Ebene E.1 ���Strategiemuster��� - ��berblick Risikobereiche. - Ebene E.2 ���Bauteilmuster��� - Vergleichsm��glichkeit Bauteile. - Ebene E.3 ���Bauteilmatrix��� - Kurzhinweise Risiken. - Ebene E.4 ���Strategiebl��tter��� - Handlungsanweisung. Clients more and more ask for healthy living and working environments. Planers see themselves challenged to fulfill these requests. They benefit from product information, which aims to support them, and which evolves ongoing. But nevertheless, currently, there are no standardized and freely accessible procedural strategies and aids, supporting the planner in implementing these specified requirements in planning and construction processes. Project management is often carried by an individual with him constantly redesigned processes. This comes with a large number of questions and uncertainties in regards to planning and construction, resulting in the consultation of an expert. The aim of the following research work is the development of a process-related strategy, which helps to qualitatively manage planning and construction processes of environmentally-friendly projects, projects that contain fewer pollutants. New processes are to modeled in step with actual practice in order to avoid risks early enough. Based on a preliminary study of theoretical risk models and exemplary construction components, a qualitative study helps to explicate expert knowledge and strategies by using the method of expert interviews. As a research result, seven so-called "new" key processes are defined for the planning and construction of projects with fewer pollutants. These results are displayed as two-dimensional models in various levels of detail and are supplemented by so-called checklists. In order to transmit these theoretical approaches into a practical application, a strategy pattern is developed out of the models and the checklists. In addition, this pattern is verified du to an exemplification with the examples of two external walls. As a result, a matrix as well as a pattern for each construction element can be deviated. Due to the complementation by additional information and the design of a so called strategic data sheet, the scheme and its elements for the quality management system can be identified and defined as the following: - Level 1 E.1 ���Strategy Pattern��� - overview risks. - Level 2 E.2 ���Construction Element Matrix��� - comparison of constructions. - Level 3 E.3 ���Construction Element Pattern��� - key information. - Level 4 E.4 ���Strategic Data Sheet��� - additional information.

For an enhancement in the time-space-yield of one-stage agricultural biogas plants, experiments for developing early warning indicators (EWI) for process failures and countermeasures for process stabilization and for adapting the substrate composition were conducted. A new EWI was developed, the A/elCon, the proportion of the concentration of organic acids to the electrical conductivity, which warned most effectively in lab- and full-scale experiments. As a countermeasure against process failures, the addition of different additives was tested. In general, the addition of additives counteracted over-acidifications at high organic loading rates (OLR). In contrast to increased OLRs without countermeasures, the microbial communities adapted to high OLRs, if additives were added, by an increase in the relative abundance of hydrogenotrophic and acid tolerant mixotrophic methanogens. The combination of trace elements and NaOH was most beneficial for stabilizing agricultural biogas processes and was successfully used in combination with the A/elCon to maintain a long-term high-performance digestion (up to OLR = 7.5 kg VS m 3 d 1, t > 100 d). A further increase in the time-space-yield was achieved by co-digesting energy-rich lipid-containing substrates. As known from the digestion of biological waste, the high-performance co-digestions were stabilized by CaO additions leading to an aggregate formation. The stabilization was based on the precipitation of toxic long-chain fatty acids with calcium and thus the formation of surfaces for biofilms. Even a long-term high-performance co-digestion (up to OLR = 9 kg VS m 3 d 1, t > 100 d) was established by adding CaO. In this connection the formation of highly effective fatty acid degrading microbial consortia was detected consisting of syntrophic bacteria and hydrogenotrophic archaea that contributed to the process stability. Analyzing the microbial communities the results of the metagenome analysis and of the classical genetic fingerprinting via DGGE were compared. Both methods showed an increase in acidogenic bacteria and thereby especially in lactic acid producing bacteria with increasing loading rates. The results of the metagenome analysis were much more detailed. Zur Steigerung der Raum-Zeit-Ausbeute in einstufigen, landwirtschaftlichen Biogasanlagen wurden Versuche zur Entwicklung von Frühwarnindikatoren (FWI) für Prozessstörungen und von Maßnahmen zur Prozessstabilisierung, sowie zur Substratzusammensetzung durchgeführt. Ein neuer FWI wurde entwickelt, der A/elCon, das Verhältnis aus der Konzentration organischer Säuren (engl.: org. acids) zur elektrischen Leitfähigkeit (engl.: electr. conductivity), der im Labor und in der Großtechnik am effektivsten vor drohenden Prozessstörungen warnte. Als Maßnahme zur Prozessstabilisierung wurde die Zugabe von Additiven untersucht. Grundsätzlich wurde durch die Additivzugabe eine Übersäuerung bei hohen Raumbelastungen vermieden. Im Unterschied zur Leistungssteigerung ohne Additivzugabe, passte sich die mikrobielle Lebensgemeinschaft durch Zunahme der relativen Abundanz hydrogenotropher und säuretoleranter mixotropher Methanogener an hohe Raumbelastungen (BR) an. Eine Kombination aus Spurenelementen und NaOH eignete sich am besten zur Prozessstabilisierung und wurde zusammen mit dem A/elCon erfolgreich zur Etablierung einer Langzeit-Hochlast-Vergärung (bis BR = 7,5 kg oTS m 3 d 1, t > 100 d) von NawaRo eingesetzt. Eine weitere Leistungssteigerung wurde durch Co-Vergärung energiereicher lipidhaltiger Substrate erzielt. Wie aus Anlagen der Abfallwirtschaft bekannt, wurden die Hochlast-Co-Vergärungen bei CaO-Zugabe durch eine Aggregatbildung stabilisiert. Die Aggregate binden toxische, langkettige Fettsäuren und bilden Oberflächen für Biofilme. Es wurde auch eine Langzeit-Hochlast-Co-Vergärung (t > 100 d) durch Zugabe von CaO etabliert. Dabei wurde die Ausbildung einer hocheffektiven fettsäureabbauenden mikrobiellen Lebensgemeinschaft, bestehend aus syntrophen Bacteria und hydrogenotrophen Archaea detektiert, die entscheidend zur Prozessstabilität beitrug. Bei der Charakterisierung der mikrobiellen Biozönosen wurden die Ergebnisse der Metagenomanalyse und des klassischen genetischen Fingerprintings mittels DGGE verglichen. Beide Methoden zeigten eine Zunahme acidogener Bacteria und dabei speziell von Milchsäurebakterien mit zunehmender Raumbelastung. Die Ergebnisse der Metagenomanalyse waren deutlich detaillierter.

For an enhancement in the time-space-yield of one-stage agricultural biogas plants, experiments for developing early warning indicators (EWI) for process failures and countermeasures for process stabilization and for adapting the substrate composition were conducted. A new EWI was developed, the A/elCon, the proportion of the concentration of organic acids to the electrical conductivity, which warned most effectively in lab- and full-scale experiments. As a countermeasure against process failures, the addition of different additives was tested. In general, the addition of additives counteracted over-acidifications at high organic loading rates (OLR). In contrast to increased OLRs without countermeasures, the microbial communities adapted to high OLRs, if additives were added, by an increase in the relative abundance of hydrogenotrophic and acid tolerant mixotrophic methanogens. The combination of trace elements and NaOH was most beneficial for stabilizing agricultural biogas processes and was successfully used in combination with the A/elCon to maintain a long-term high-performance digestion (up to OLR = 7.5 kg VS m 3 d 1, t > 100 d). A further increase in the time-space-yield was achieved by co-digesting energy-rich lipid-containing substrates. As known from the digestion of biological waste, the high-performance co-digestions were stabilized by CaO additions leading to an aggregate formation. The stabilization was based on the precipitation of toxic long-chain fatty acids with calcium and thus the formation of surfaces for biofilms. Even a long-term high-performance co-digestion (up to OLR = 9 kg VS m 3 d 1, t > 100 d) was established by adding CaO. In this connection the formation of highly effective fatty acid degrading microbial consortia was detected consisting of syntrophic bacteria and hydrogenotrophic archaea that contributed to the process stability. Analyzing the microbial communities the results of the metagenome analysis and of the classical genetic fingerprinting via DGGE were compared. Both methods showed an increase in acidogenic bacteria and thereby especially in lactic acid producing bacteria with increasing loading rates. The results of the metagenome analysis were much more detailed. Zur Steigerung der Raum-Zeit-Ausbeute in einstufigen, landwirtschaftlichen Biogasanlagen wurden Versuche zur Entwicklung von Frühwarnindikatoren (FWI) für Prozessstörungen und von Maßnahmen zur Prozessstabilisierung, sowie zur Substratzusammensetzung durchgeführt. Ein neuer FWI wurde entwickelt, der A/elCon, das Verhältnis aus der Konzentration organischer Säuren (engl.: org. acids) zur elektrischen Leitfähigkeit (engl.: electr. conductivity), der im Labor und in der Großtechnik am effektivsten vor drohenden Prozessstörungen warnte. Als Maßnahme zur Prozessstabilisierung wurde die Zugabe von Additiven untersucht. Grundsätzlich wurde durch die Additivzugabe eine Übersäuerung bei hohen Raumbelastungen vermieden. Im Unterschied zur Leistungssteigerung ohne Additivzugabe, passte sich die mikrobielle Lebensgemeinschaft durch Zunahme der relativen Abundanz hydrogenotropher und säuretoleranter mixotropher Methanogener an hohe Raumbelastungen (BR) an. Eine Kombination aus Spurenelementen und NaOH eignete sich am besten zur Prozessstabilisierung und wurde zusammen mit dem A/elCon erfolgreich zur Etablierung einer Langzeit-Hochlast-Vergärung (bis BR = 7,5 kg oTS m 3 d 1, t > 100 d) von NawaRo eingesetzt. Eine weitere Leistungssteigerung wurde durch Co-Vergärung energiereicher lipidhaltiger Substrate erzielt. Wie aus Anlagen der Abfallwirtschaft bekannt, wurden die Hochlast-Co-Vergärungen bei CaO-Zugabe durch eine Aggregatbildung stabilisiert. Die Aggregate binden toxische, langkettige Fettsäuren und bilden Oberflächen für Biofilme. Es wurde auch eine Langzeit-Hochlast-Co-Vergärung (t > 100 d) durch Zugabe von CaO etabliert. Dabei wurde die Ausbildung einer hocheffektiven fettsäureabbauenden mikrobiellen Lebensgemeinschaft, bestehend aus syntrophen Bacteria und hydrogenotrophen Archaea detektiert, die entscheidend zur Prozessstabilität beitrug. Bei der Charakterisierung der mikrobiellen Biozönosen wurden die Ergebnisse der Metagenomanalyse und des klassischen genetischen Fingerprintings mittels DGGE verglichen. Beide Methoden zeigten eine Zunahme acidogener Bacteria und dabei speziell von Milchsäurebakterien mit zunehmender Raumbelastung. Die Ergebnisse der Metagenomanalyse waren deutlich detaillierter.

Welche Bedarfe, Ideen und Lösungen sehen hochqualifizierte Migrant*innen für eine nachhaltige Stadtentwicklung? Inwiefern eignet sich Urban Design Thinking als ko-kreative Methode und Impuls für städtische Transformationsprozesse? Was bringen solche ko-kreativen Stadtentwicklungsprozesse mit bestimmten Bevölkerungsgruppen einer Stadt wie Mannheim und wie fügen sie sich in die Stadtpolitik ein? Wie kann man andere Städte dafür interessieren, was im Mannheimer Reallabor erprobt und erarbeitet wird? Diese neugierigen Fragen waren der Ausgangspunkt zu einem Forschungs- und Entwicklungsprozess, der sich zwischen 2016 und 2019 in der Stadt Mannheim im Rahmen des Forschungsprojekts Migrants4Cities. Hochqualifizierte Migrant*innen gestalten Zukunftsstädte entfaltete. Migrants4Cities hat mit Urban Design Thinking in einem ko-kreativen Arbeitsprozess zu zentralen Stadtentwicklungsthemen in Mannheim real experimentiert und versteht sich daher als Reallabor. Die Antworten, die das Verbundteam aus der Stadt Mannheim, dem Fachgebiet für Bestandsentwicklung und Erneuerung von Siedlungseinheiten der Technischen Universität Berlin und dem inter 3 Institut für Ressourcenmanagement auf die eingangs formulierten Fragen gefunden hat, werden in diesem Sammelband präsentiert. Das Buch zeigt auf, warum Ko-Kreation auch in der Stadtentwicklung zunehmend an Bedeutung gewinnt und wie mit Urban Design Thinking solche ko-kreativen, am Bedarf der Menschen ausgerichtete Arbeitsprozesse im städtischen Kontext strukturiert und umgesetzt werden können. Es bietet anschauliche Einblicke, wie Urban Design Thinking im Projekt Migrants4Cities eingesetzt wurde, welche Personen in die Arbeit eingebunden waren, was den Arbeitsprozess ausgezeichnet hat und welche Ergebnisse erarbeitet wurden. Basierend auf diesen Erfahrungen wird der ko-kreative Ansatz in Mannheim reflektiert in Bezug auf: die Besonderheiten in der Anwendung von Urban Design Thinking, die Einbindung solcher Vorgehensweisen in die Routinen städtischer Governance, die Mobilisierung und Einbindung der Migrant*innen sowie den Transfer von Ergebnissen in andere Städte. Ermöglicht wurde Migrants4Cities durch die Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung im Rahmen des Programms Nachhaltige Transformation urbaner Räume. Which needs, ideas and solutions do migrants identify for a sustainable urban development? Is Urban Design Thinking a suitable method to enable co-creation in urban transformation processes? What are the effects and benefits of such co-creative approaches in a city like Mannheim with its very diverse population, and how do they practically fit into urban governance? How can the interest of other cities be aroused for what is happening in an experimental setting like in Mannheim? These curious questions have been the starting point for a research and development process that took place in Mannheim between 2016 and 2019 within the project Migrants4Cities. High-qualified migrants design future cities. The project experimented with Urban Design Thinking in a real-life, co-creative urban laboratory on key challenges of urban development. This book presents answers to the questions mentioned above, that have been developed by the project team consisting of the City of Mannheim, the Chair for Urban Renewal and Sustainable Development at TU Berlin and inter 3 Institute for Resource Management. The book describes why co-creation gains importance in urban development and how Urban Design Thinking offers tools to structure implement such human-centred approaches focussing on the needs of the people also in urban settings. It offers illustrative insights how Urban Design Thinking was applied in the sub-projects of Migrants4Cities, which persons were involved, what characterized the working process and which results were elaborated. Based on these experiences the authors reflect the co-creative approach concerning: the peculiarities of applying Urban Design Thinking; the integration of such methods into the routines of urban governance; the mobilization and integration of migrants; and the transfer of results to other cities. The project was funded by the Federal Ministry of Education and Research within the program of Sustainable Transformation of Urban Areas. Gedruckt erschienen im Universitätsverlag der TU Berlin, ISBN 978-3-7983-3129-7

Welche Bedarfe, Ideen und Lösungen sehen hochqualifizierte Migrant*innen für eine nachhaltige Stadtentwicklung? Inwiefern eignet sich Urban Design Thinking als ko-kreative Methode und Impuls für städtische Transformationsprozesse? Was bringen solche ko-kreativen Stadtentwicklungsprozesse mit bestimmten Bevölkerungsgruppen einer Stadt wie Mannheim und wie fügen sie sich in die Stadtpolitik ein? Wie kann man andere Städte dafür interessieren, was im Mannheimer Reallabor erprobt und erarbeitet wird? Diese neugierigen Fragen waren der Ausgangspunkt zu einem Forschungs- und Entwicklungsprozess, der sich zwischen 2016 und 2019 in der Stadt Mannheim im Rahmen des Forschungsprojekts Migrants4Cities. Hochqualifizierte Migrant*innen gestalten Zukunftsstädte entfaltete. Migrants4Cities hat mit Urban Design Thinking in einem ko-kreativen Arbeitsprozess zu zentralen Stadtentwicklungsthemen in Mannheim real experimentiert und versteht sich daher als Reallabor. Die Antworten, die das Verbundteam aus der Stadt Mannheim, dem Fachgebiet für Bestandsentwicklung und Erneuerung von Siedlungseinheiten der Technischen Universität Berlin und dem inter 3 Institut für Ressourcenmanagement auf die eingangs formulierten Fragen gefunden hat, werden in diesem Sammelband präsentiert. Das Buch zeigt auf, warum Ko-Kreation auch in der Stadtentwicklung zunehmend an Bedeutung gewinnt und wie mit Urban Design Thinking solche ko-kreativen, am Bedarf der Menschen ausgerichtete Arbeitsprozesse im städtischen Kontext strukturiert und umgesetzt werden können. Es bietet anschauliche Einblicke, wie Urban Design Thinking im Projekt Migrants4Cities eingesetzt wurde, welche Personen in die Arbeit eingebunden waren, was den Arbeitsprozess ausgezeichnet hat und welche Ergebnisse erarbeitet wurden. Basierend auf diesen Erfahrungen wird der ko-kreative Ansatz in Mannheim reflektiert in Bezug auf: die Besonderheiten in der Anwendung von Urban Design Thinking, die Einbindung solcher Vorgehensweisen in die Routinen städtischer Governance, die Mobilisierung und Einbindung der Migrant*innen sowie den Transfer von Ergebnissen in andere Städte. Ermöglicht wurde Migrants4Cities durch die Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung im Rahmen des Programms Nachhaltige Transformation urbaner Räume. Which needs, ideas and solutions do migrants identify for a sustainable urban development? Is Urban Design Thinking a suitable method to enable co-creation in urban transformation processes? What are the effects and benefits of such co-creative approaches in a city like Mannheim with its very diverse population, and how do they practically fit into urban governance? How can the interest of other cities be aroused for what is happening in an experimental setting like in Mannheim? These curious questions have been the starting point for a research and development process that took place in Mannheim between 2016 and 2019 within the project Migrants4Cities. High-qualified migrants design future cities. The project experimented with Urban Design Thinking in a real-life, co-creative urban laboratory on key challenges of urban development. This book presents answers to the questions mentioned above, that have been developed by the project team consisting of the City of Mannheim, the Chair for Urban Renewal and Sustainable Development at TU Berlin and inter 3 Institute for Resource Management. The book describes why co-creation gains importance in urban development and how Urban Design Thinking offers tools to structure implement such human-centred approaches focussing on the needs of the people also in urban settings. It offers illustrative insights how Urban Design Thinking was applied in the sub-projects of Migrants4Cities, which persons were involved, what characterized the working process and which results were elaborated. Based on these experiences the authors reflect the co-creative approach concerning: the peculiarities of applying Urban Design Thinking; the integration of such methods into the routines of urban governance; the mobilization and integration of migrants; and the transfer of results to other cities. The project was funded by the Federal Ministry of Education and Research within the program of Sustainable Transformation of Urban Areas. Gedruckt erschienen im Universitätsverlag der TU Berlin, ISBN 978-3-7983-3129-7

Die Produktion von Biogas aus landwirtschaftlichen Primärprodukten oder Reststoffen stellt einen we-sentlichen Beitrag zur Reduktion des CO2-Ausstoßes sowie zur Entwicklung einer nachhaltigen Landbewirtschaftung dar. Gegenwärtig stehen im Fokus der Forschung die Entwicklung und Optimierung von Biogasreaktoren und Betriebstechniken sowie die Optimierung der Substratbereitstellung. Über die Zusammensetzung der an der Biogasbildung beteiligten mikrobiellen Lebensgemeinschaften in landwirt-schaftlichen Biogasanlagen gibt es jedoch bis heute nur wenige Informationen. Im Rahmen dieser Studie wurde die Struktur der methanogenen Biozönose in zehn landwirtschaftlichen Biogasanlagen, welche auf Basis von Nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo) betrieben wurden, unter-sucht. Hierzu wurde ein polyphasischer Ansatz mit verschiedenen kultivierungsunabhängigen, molekularen Verfahren gewählt. Primär wurde eine PCR-RFLP Analyse der Nukleotidsequenz der 16S rDNA sowie des mcrA Gens durchgeführt. Die Bestimmung der relativen Häufigkeit der Methan bil-denden Mikroorganismen in den Proben erfolgte mittels quantitativer real-time PCR (Q-PCR) auf Basis gruppenspezifischer Primer für das 16S rDNA Gen. Für ausgewählte Biogasreaktoren wurde ergänzend eine mikroskopische Quantifizierung mittels Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) durchgeführt. Für die FISH wurden spezifische Sonden für die Domänen Bacteria (EUB338) und Archaea (ARCH915) so-wie für die Ordnungen Methanomicrobiales (MG1200), Methanobacteriales (MB311 und MB1174) und den Familien Methanosarcinaceae (Ms821) und Methanosaetaceae (Mx825) verwendet. Die Ergebnisse der Analysen zeigten, dass in neun der zehn untersuchten Biogasanlagen die hydroge-notrophen Methanogenen, repräsentiert durch Vertreter der Ordnungen Methanomicrobiales und Methanobacteriales, vorherrschend waren. In diesen Biogasreaktoren wurde die Gattung Methanoculleus (Ordnung Methanomicrobiales) als dominierende Gattung nachgewiesen. Nennenswerte Anteile an ace-toklastischen Methanbildnern, insbesondere der Gattung Methanosaeta, konnten für sechs der untersuchten zehn Anlagen nachgewiesen werden. Jedoch wurde nur in einer Biogasanlage diese Gattung als die dominierende Gruppe von Methanbildnern nachgewiesen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass in 90 % der untersuchten Biogasanlagen die hydrogenotrophe Methanogenese der vorrangige Stoff-wechselweg für die Methanproduktion ist. In dieser Studie konnte kein Zusammenhang zwischen den jeweils zur Biogasgewinnung eingesetzten Substraten und der Struktur der Archaea-Biozönose beobachtet werden. Ebenso wenig scheinen unter-schiedliche Verweilzeiten der Substrate sowie die Raumbelastung der Reaktoren einen Einfluss auf die methanogenen Archaea zu haben. Jedoch ließ sich ein negativer Einfluss hoher Ammonium- bzw. Am-moniakkonzentrationen auf das Wachstum acetoklastischer Methanbildner, insbesondere Methanosaeta spp., in den untersuchten landwirtschaftlichen Biogasanlagen feststellen. Die aus dieser Studie gewonnenen Erkenntnisse dienen dem grundlegenden Verständnis der methanoge-nen Lebensgemeinschaft in landwirtschaftlichen Biogasanlagen, und sollen somit zur weiteren Optimierung der Biogasgewinnung beitragen. Biogas production from agricultural main products or remnants provides a substantial contribution to the reduction of CO2 emissions but also to the development of a sustainable agriculture. Currently, the re-search focuses on development and optimization of biogas reactors and reactor performance as well as optimization of substrate eligibility. However, the knowledge of the structure and dynamics of microbial communities which are involved in the biogas production is still insufficient. Within this study, the structures of methanogenic biocoenosis in ten agricultural biogas plants which are operated on basis of renewable raw materials were analyzed. Therefore a polyphasic approach with differ-ent culture independent molecular genetic techniques was chosen. First, PCR-RFLP analyses of 16S rDNA and mcrA genes were conducted. For determination of the relative abundance of methane pro-ducing microorganisms in the samples a quantitative real-time PCR (Q-PCR) on basis of 16S rDNA group-specific primers was applied. Fluorescence in situ hybridization (FISH) was carried out for direct quantification of methanogenic cells in reactor contents of six of the ten biogas plants. FISH was carried out with specific probes for the domains Bacteria (EUB338) and Archaea (ARCH915), the orders Metha-nomicrobiales (MG1200) and Methanobacteriales (MB311 and MB1174) and the families Methanosarcinaceae (Ms821) and Methanosaetaceae (Mx825). The results of the analyses showed, that in nine of the ten biogas plants the hydrogenotrophic methano-gens, represented by the orders Methanomicrobiales and Methanobacteriales, were prevalent. The genus Methanoculleus (Methanomicrobiales) was the predominating genus in these biogas plants. Acetoclastic methanogens such as organisms of the genus Methanosaeta were found only in six of the ten analyzed biogas plants. However, in one biogas plant Methanosaeta was determined as the predominant methano-genic group. These results indicate that the hydrogenotrophic methanogenesis was the major metabolic pathway for methane production in 90 % of the analyzed biogas plants. In this study, no correlation between used substrates for biogas production and the structure of Archaea biocoenosis could be observed. Also, the retention time of substrates and the organic loading rate of reac-tors seemed to have no obvious effect on the methanogenic Archaea. However, in the analyzed biogas plants a negative influence of high ammonium and ammonia concentrations, respectively, on the growth of acetoclastic methanogens in particular Methanosaeta spp. was determined. The results of this study serve the basic understanding of the methanogen community in agricultural bio-gas plants and are to contribute to further optimization of biogas production.

Die Produktion von Biogas aus landwirtschaftlichen Primärprodukten oder Reststoffen stellt einen we-sentlichen Beitrag zur Reduktion des CO2-Ausstoßes sowie zur Entwicklung einer nachhaltigen Landbewirtschaftung dar. Gegenwärtig stehen im Fokus der Forschung die Entwicklung und Optimierung von Biogasreaktoren und Betriebstechniken sowie die Optimierung der Substratbereitstellung. Über die Zusammensetzung der an der Biogasbildung beteiligten mikrobiellen Lebensgemeinschaften in landwirt-schaftlichen Biogasanlagen gibt es jedoch bis heute nur wenige Informationen. Im Rahmen dieser Studie wurde die Struktur der methanogenen Biozönose in zehn landwirtschaftlichen Biogasanlagen, welche auf Basis von Nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo) betrieben wurden, unter-sucht. Hierzu wurde ein polyphasischer Ansatz mit verschiedenen kultivierungsunabhängigen, molekularen Verfahren gewählt. Primär wurde eine PCR-RFLP Analyse der Nukleotidsequenz der 16S rDNA sowie des mcrA Gens durchgeführt. Die Bestimmung der relativen Häufigkeit der Methan bil-denden Mikroorganismen in den Proben erfolgte mittels quantitativer real-time PCR (Q-PCR) auf Basis gruppenspezifischer Primer für das 16S rDNA Gen. Für ausgewählte Biogasreaktoren wurde ergänzend eine mikroskopische Quantifizierung mittels Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) durchgeführt. Für die FISH wurden spezifische Sonden für die Domänen Bacteria (EUB338) und Archaea (ARCH915) so-wie für die Ordnungen Methanomicrobiales (MG1200), Methanobacteriales (MB311 und MB1174) und den Familien Methanosarcinaceae (Ms821) und Methanosaetaceae (Mx825) verwendet. Die Ergebnisse der Analysen zeigten, dass in neun der zehn untersuchten Biogasanlagen die hydroge-notrophen Methanogenen, repräsentiert durch Vertreter der Ordnungen Methanomicrobiales und Methanobacteriales, vorherrschend waren. In diesen Biogasreaktoren wurde die Gattung Methanoculleus (Ordnung Methanomicrobiales) als dominierende Gattung nachgewiesen. Nennenswerte Anteile an ace-toklastischen Methanbildnern, insbesondere der Gattung Methanosaeta, konnten für sechs der untersuchten zehn Anlagen nachgewiesen werden. Jedoch wurde nur in einer Biogasanlage diese Gattung als die dominierende Gruppe von Methanbildnern nachgewiesen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass in 90 % der untersuchten Biogasanlagen die hydrogenotrophe Methanogenese der vorrangige Stoff-wechselweg für die Methanproduktion ist. In dieser Studie konnte kein Zusammenhang zwischen den jeweils zur Biogasgewinnung eingesetzten Substraten und der Struktur der Archaea-Biozönose beobachtet werden. Ebenso wenig scheinen unter-schiedliche Verweilzeiten der Substrate sowie die Raumbelastung der Reaktoren einen Einfluss auf die methanogenen Archaea zu haben. Jedoch ließ sich ein negativer Einfluss hoher Ammonium- bzw. Am-moniakkonzentrationen auf das Wachstum acetoklastischer Methanbildner, insbesondere Methanosaeta spp., in den untersuchten landwirtschaftlichen Biogasanlagen feststellen. Die aus dieser Studie gewonnenen Erkenntnisse dienen dem grundlegenden Verständnis der methanoge-nen Lebensgemeinschaft in landwirtschaftlichen Biogasanlagen, und sollen somit zur weiteren Optimierung der Biogasgewinnung beitragen. Biogas production from agricultural main products or remnants provides a substantial contribution to the reduction of CO2 emissions but also to the development of a sustainable agriculture. Currently, the re-search focuses on development and optimization of biogas reactors and reactor performance as well as optimization of substrate eligibility. However, the knowledge of the structure and dynamics of microbial communities which are involved in the biogas production is still insufficient. Within this study, the structures of methanogenic biocoenosis in ten agricultural biogas plants which are operated on basis of renewable raw materials were analyzed. Therefore a polyphasic approach with differ-ent culture independent molecular genetic techniques was chosen. First, PCR-RFLP analyses of 16S rDNA and mcrA genes were conducted. For determination of the relative abundance of methane pro-ducing microorganisms in the samples a quantitative real-time PCR (Q-PCR) on basis of 16S rDNA group-specific primers was applied. Fluorescence in situ hybridization (FISH) was carried out for direct quantification of methanogenic cells in reactor contents of six of the ten biogas plants. FISH was carried out with specific probes for the domains Bacteria (EUB338) and Archaea (ARCH915), the orders Metha-nomicrobiales (MG1200) and Methanobacteriales (MB311 and MB1174) and the families Methanosarcinaceae (Ms821) and Methanosaetaceae (Mx825). The results of the analyses showed, that in nine of the ten biogas plants the hydrogenotrophic methano-gens, represented by the orders Methanomicrobiales and Methanobacteriales, were prevalent. The genus Methanoculleus (Methanomicrobiales) was the predominating genus in these biogas plants. Acetoclastic methanogens such as organisms of the genus Methanosaeta were found only in six of the ten analyzed biogas plants. However, in one biogas plant Methanosaeta was determined as the predominant methano-genic group. These results indicate that the hydrogenotrophic methanogenesis was the major metabolic pathway for methane production in 90 % of the analyzed biogas plants. In this study, no correlation between used substrates for biogas production and the structure of Archaea biocoenosis could be observed. Also, the retention time of substrates and the organic loading rate of reac-tors seemed to have no obvious effect on the methanogenic Archaea. However, in the analyzed biogas plants a negative influence of high ammonium and ammonia concentrations, respectively, on the growth of acetoclastic methanogens in particular Methanosaeta spp. was determined. The results of this study serve the basic understanding of the methanogen community in agricultural bio-gas plants and are to contribute to further optimization of biogas production.