33 resultados para Institut für Konstruktionswissenschaften und technische Logistik, Universität Wien
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Resumo:
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Sandsteine des niedersächsischen "Wealden" (tiefe Unterkreide) auf ihre petrographische Zusammensetzung und ihre technologischen Eigenschaften untersucht und miteinander verglichen. Die Gesteinsproben entstammen den sog. "Werksteinbänken" (Hauptsandstein) aus Teilgebieten im mittleren Niedersachsen, und zwar: den Bückebergen den Rehburger Bergen, dem Süntel, dem Osterwald, dem Nesselberg (a + b) sowie dem Deister (a + b). Weitere Proben wurden zu Vergleichszwecken aus der Fassade des Hauptgebäudes der Universität Hannover entnommen. Die technologischen Untersuchungen umfaßten die Bestimmung allgemeiner physikalischer Parameter wie: Roh- und Reindichte, Gesamtporosität, Wasseraufnahme bei Atmosphärendruck sowie bei einem Druck von 150 bar und die Bestimmung des Sättigungswertes. Öle mechanische Festigkeit wurde mit Hilfe von Druck- und Spaltzugfestigkeitsversuchen ermittelt. Mögliche Einflüsse der physikalischen Verwitterung auf die verschiedenen Gesteinstypen wurden durch Frost-Tau-Wechsel- und Kristallisationsversuche simuliert. Die Bestimmung der petrographischen Zusammensetzung erfolgte makroskopisch im Aufschluß und an Handstücken, mikroskopisch an Dünnschliffen. Die Dünnschliffuntersuchungen lieferten Daten zum quantitativen Mineralbestand und zur Korngrößenverteilung sowie Angaben zum Gefüge der Sandsteine. Aus dem Vergleich zwischen Druck- bzw. Spaltzugfestigkeitswerten und lithologischer Ausbildung lassen- sich folgende Schlüsse ziehen: Die Druck- und Spaltzugfestigkeit der untersuchten Wealden-Sandsteine hängt wesentlich ab vom Festigkeitsverhalten der am Gesteinsaufbau beteiligten Minerale. Sandsteine, die einen größeren Anteil an Quarz aufweisen besitzen eine höhere Druckfestigkeit als Gesteine die weniger Quarz enthalten. Der Vergleich petrographischer mit technischen Daten zeigt dagegen, daß bei gleicher petrographischer Zusammensetzung die Festigkeit der Wealden-Sandsteine vor allem vom Gesteinsgefüge bestimmt wird: Intensive Kornverzahnungen, verursacht durch weitergewachsene Quarzkörner und unmittelbare Kornkontakte bewirken höhere Bindungskräfte zwischen den Mineralkomponenten. Die intensiven Kornverzahnungen erklären auch die günstigen Eigenschaften bei der Druck- und Spaltzugfestigkeit sowie die guten Ergebnisse bei den Frost-Tau-Wechsel- und Kristallisationsversuchen. Weiter werden bei zunehmender Kornverzahnung die physikalischen Parameter (z. B. Rohdichte, Wasseraufnahme, Gesamtporosität und Sättigungswert) positiv beeinflußt: Mittelbare Kornbindung und mäßig verzahnte Körner führen dagegen zu schlechteren Festigkeitseigenschaften und damit zu ungünstigeren Werten bei den physikalischen Parametern. Druck- und Spaltzugverhalten der Wealden-Sandsteine wird durch deren Korngröße nur andeutungsweise beeinflußt. Sandsteine mit geringeren Korngrößen zeigen gegenüber gröberkörnigen bei sonst gleicher Mineralzusammensetzung und identischer Anordnung der Komponenten oft geringfügig höhere Festigkeitswerte. Die petrographischen Eigenschaften (Gehalt an Mineralen höherer Festigkeit, Art des Bindemittels, Verwitterungsgrad der einzelnen Minerale, Gefüge und räumliche Anordnung - z.B. Verzahnung und Verfilzung der Minerale, Korngröße) gestatten somit gewisse Rückschlüsse auf die Verwendbarkeit der "Wealden"-Sandsteine als Werkstein. Innerhalb der Werksteinbänke lassen sich verschiedene Sandsteintypen unterscheiden, die unterschiedliche technologische Eigenschaften aufweisen. Die ermittelten Werte der Druck- und Spaltzugfestigkait sowie die Ergebnisse der Frost-Tau-Wechsel- und Kristallisationsversuche sind in auffälliger Weise mit den physikalischen Parametern korellierbar. Gesteine mit hoher Roh-, und Reindichte und niedrigen Werten, der Gesamtporosität, Wasseraufnahme und des Sättigungsgrades lieferten bessere Werte bei den Frost-Tau-Wechsel- und Kristallisations-Versuchen als Gesteine mit niedriger Roh- und Reindichte, sowie hohen Werten der Gesamtporosität, Wasseraufnahme und dem Sättigungsgrad. Erstgenannte weisen außerdem gute Druck- und Spaltzugfestigkeit auf. Für die Frage nach der Verwendbarkeit bestimmter Wealden-Sandsteine für technische Zwecke könnten diese Befunde von großer Bedeutung sein. Die angeführten, einfach zu ermittelnden physikalischen Parameter, (Bestimmung von Rohdichte, Gesamtporosität, Wasseraufnahme, Sättigungsgrad usw.,) bieten Sich als geeignete Hilfsgrößen bei der Bewertung von mechanischen Eigenschaften der untersuchten Gesteine an. Sie sind gegenüber der Festigkeitsversuchen billiger und einfacher ermittelbar und sollten somit in Kombination mit gesteinsmikroskopischen Untersuchungen angewendet werden, wenn es um die Beurteilung der Verwendbarkeit von Wealden-Sandsteinen geht. Gemessen an den in der [DIN 52100 festgelegten Grenzwerten für Sandsteine erfüllen die untersuchten Wealden-Sandsteine, mit Ausnahme des Gesteinstyps 5, die Eignungsbedingungen für bautechnische Zwecke.
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Der Plan, große Mengen radioaktiver Materialien in Salinar- gesteine von Salzstöcken einzulagern, schließt die Rück- holbarkeit praktisch aus. Bei der Abschätzung des Langzeitverhaltens der Gesteine, der Grubenbaue und des gesamten Diapirs sind - wie auch beim Einlagerungsvorgang selbst - Fehler nicht auszuschließen und nicht korrigierbar. Die Antragsteller behandeln die geowissenschaftlichen Aspekte der Einlagerung (Teilprojekt 6) nicht qualifiziert und widmen den damit verbundenen Problemen eine unangemessen geringe Aufmerksamkeit. Sie lassen die einem solchen Projekt adäquate planerische Sorgfalt vermissen, gehen mit den zur Verfügung stehenden Daten in ihrer Argumentation ungenau oder selektiv um und erwecken den Eindruck, unter der Erdoberfläche nach dem 'trial-and-error'-Prinzip Vorgehen zu wollen. Salzstöcke sind tektonisch grundsätzlich instabile Gesteinskörper. Die an ihrem Aufbau überwiegend beteiligten Gesteine sind die wasserlöslichsten der Erdkruste; sie reagieren am empfindlichsten auf mechanische und thermische Beanspruchung und sind am reaktionsfähigsten bei möglichen Interaktionen zwischen Einlagerungsmaterial und Einlagerungsmedium. Salzstöcke sind die auf bergtechnische Eingriffe am sensibelsten reagierenden Gesteinskörper, insbesondere, wenn der am Salzspiegel herrschende Lösungszustand gestört wird, wenn durch künstliche Hohlräume im Innern Kriechbewegung (Konvergenz) des gesamten Salinars ausgelöst wird und wenn mit der Einlagerung thermische Belastungen einhergehen, welche höher sind als die mit der Gesteinsbildung und -Umbildung verbundenen Temperaturen es jemals waren. Daß trotz dieser Empfindlichkeit Gewinnungsbergbau in Diapiren möglich ist, ist kein Beleg für ihre Eignung als Endlager. Die Geowissenschaften verfügen über Modellvorstellungen zur Deutung der Salinargenese, des Salzaufstiegs und des gebirgsmechanischen Verhaltens. Diese Modelle sind teils als 'Lehrbuchwahrheit1 allgemein akzeptiert, werden z.T. aber auch als Hypothesen kontrovers diskutiert. Langzeitprognosen über das Verhalten von Gesteinen sind nicht verläßlich, wenn sie auf widersprochenen Modellvorstellungen über das Wesen von Gesteinen und Gesteinsverhalten beruhen. Die Salzstockauswahl ging der geowissenschaftlichen Erkundung voraus. Die wenigen publizierten Daten zur regionalen Geologie lassen nicht auf einen bergbautechnisch besonders leicht zu beherrschenden Salzstock schließen. Die Lage des Diapirs im Verbreitungsgebiet wasserreicher quartärzeitlicher Rinnensysteme spricht genauso gegen die Standortwahl wie die zu erwartende komplizierte Interntektonik und die politisch bedingte Unerforschbarkeit der Gesamtstruktur Gorleben-Rambow. Als Fehlentscheidung ist die durch Landkäufe am Standort Gorleben vorweggenommene Auswahl des Fabrikgeländes einschließlich Schachtanlage und Tritiumwasser-Verpressung auf dem Salzstock zu werten. Der nicht auszuschließende "Störfall Wassereinbruch" kann sich über Tage auf die Standsicherheit der riesigen Gebäude und Lagerbecken zerstörerisch auswirken und so Kontamination der Umgebung verursachen. Geowissenschaftliche Gründe, Erfahrungen aus der Bergbaukunde und die Erwartung, daß man fehlerhaftes Handeln nicht ausschließen kann, führen den Verfasser zu der Überzeugung, daß die Endlagerung radioaktiver Abfälle im Salz nicht zu empfehlen und nicht zu verantworten ist.
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In the Weser valley NW Hameln early diagenetic carbonate cementation is present in the upper Elsterian to Drenthe sediments. Examination of the calcite cement indicated a multiphase formation. Cementation occured mainly in vadose environment above ground-water table. This process generated predominantly brown calcite cement with a crystal size of <5 to 20pm. Next to meniscus-cement this fine-crystalline calcite forms further cements typical for vadose zone. In one layer of the „Mittelterrasse'-sediments, deposited in the late Elsterian age, a calcite cement is present, which may already have formed in the Holstein Interglacial. Cementation started in the upper-most layers of the „Mittelterrasse'-sediments in a late phase of „Mittelterrasse“-accumulation in this area. The so formed consolidated layers were deformed by the Drentheglacier. After ice melting cementation continued in at least 3 phases, creating nonluminiscent phreatic, orange to red luminiscent vadose and nonluminiscent vadose calcite cement.
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The Elfas, Ahlsburg, and Salzderhelden overthrusts have been considered for a long time to be halotectonic structures caused by diapiric rise of Zechstein salt into thrust planes and other zones of weakness in the overlying rocks. Much of the Markoldendorf syncline between the overthrusts is covered by Quaternary deposits. The structure of the syncline and its western and southern boundaries were mapped with the help of many boreholes and micropalaeontological dating during remapping of the 1 : 25 000 geological sheet 4124 (Dassel). The Ahlsburg overthrust has now been shown to continue to the NW and to lead into the Lüthorst graben, which truncates the syncline in the west and passes into the crestal fault of the Elfas anticline. Figure 6 shows the NW-SE trending faults bounding three blocks which, according to seismic interpretation (Geotectonic Atlas 1996), have moved several times, in some areas in opposite senses. The NNE-SSW-trending grabens act as hinges, separating the NW-SE faults into sections that have undergone different movement.
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In this article the sand-/gravelbodies from Hausberge-Veltheim and Krankenhagen- Möllenbeck in the Wesertal are described and compared considering their depositional and architectural regime. A scenario is developed to explain the genetic sequence of the deposits. The sand-/gravel-body exposed at Krankenhagen-Möllenbeck was deposited first in form of a marginal käme. Subsequently during the Drenthe-stade of the Saale ice age, the sedimentation of the sand- /gravelbody at Hausberge-Veltheim took place under the depositional environment of an end- moraine.
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Am Osthang des Eggegebirges zwischen Horn-Bad-Meinberg und Langeland ist der Lias vom Hettangium bis zum Sinemurium in meist lückenhaften Aufschlüssen erhalten. Aus den Teilprofilen wurde in dieser Arbeit ein Normalprofil zusammengestellt. Die Liasschichten sind ihrer beckenrandnahen Lage entsprechend kalkig, mergelig und tonig mit unterschiedlich hohen Anteilen von terrigenem Detritus ausgebildet. Aufgrund lithologischer Unterschiede wurden verschiedene Gesteinstypen klassifiziert und beschrieben und das Normalprofil in fünf petrographische Abschnitte unterteilt. Die orthostratigraphische Einstufung erfolgte mit Ammoniten.
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This article is a first summary of the heavy-mineral content of moraine and meltwater deposits of the Saalian glaciation in the Münsterland and its northeastern extension (NW Germany). In the beginning the appearance and distribution of both types of sediments are described (E. Speetzen), then the heavy mineral composition of selected outcrops is reported and the results are compared (D. Henningsen). Generally the predominant heavy minerals are garnet, minerals of the epidote group, zircon, and ordinary hornblende. The heavy mineral contents of moraine sediments sometimes are similar to that of meltwater deposits, in other cases they are different. Obviously there exists no relation between the heavy mineral composition and various advances of the Scandinavian ice sheet and their sediments, the content of heavy minerals rather depends on local influences.
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Digital data from various scientific fields is stored in separate information systems („FIS geology“, „FIS pedology“, etc.) in the Lower Saxony Geo-Information System NIBIS so that it can be processed and interpreted; this is necessary to meet increasing demand for soil-relevant information for decision-making and planning purposes. The necessary work will be considerably accelerated and its quality improved by setting up and actually using such a tool. A detailed account is given of the Lower Saxony Geo-Information System NIBIS, in particular how the data base is set up and how the NIBIS is used in cases where concrete problems occured.
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The Late Glacial and Holocene landscape development in the vicinity of the River Elbe near Neuhaus, Lower Saxony, was studied during geological mapping of the area. The geological and geobotanical methods used in these investigations were chosen to cope with the difficulties which arise during research on Quaternary flood plains in low country. Paleochannel fill and areas of flood-plain sediments were drilled, the lithology examined, and the sediments dated on the basis of their pollen content. No evidence was found for the existence before the Middle Ages of paleo- channels the size of the present River Elbe. Before the first measures were made to regulate the Elbe River, it was an anastomosing river system with numerous small branches. The lower parts of the flood-plain profiles are predominantly sand and the upper parts silty-clayey loam. With the construction of effective levees over the last several centuries, the flow velocity of the Elbe has increased considerably during high water periods and instead of the deposition of meadow loam, sand was deposited as natural levees. The main belt of sand dunes on the east bank of the Elbe overlies Preboreal to Boreal lake mud and is, therefore, of Holocene age.
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The hydrodynamics and hydrochemistry of salt and fresh water from solid rock aquifer systems in the Pyrmont area are described and interpreted on the basis of recent investigations including geoelectrics, isotope hydrology, soil air analysis. Theories on the source of the springs in this area are developed, which explain the different compositions of the springs and make it possible to protect them. Data from new and re-interpretated drill holes, borehole logs and outcrops suggest a revision of the geological structure of the Pyrmont dome. Bad Pyrmont is situated on a wide dome of Triassic rocks in the southern part of the Lower Saxony uplands. Inversion of the relief has caused the development of an erosional basin surrounded by prominent ridges. Deep faults developed at the crest of the dome as this part of the structure was subjected to the strongest tectonic stress. Subrosion of the Zechstein salts in the western part of the dome has caused the main salt bed to wedge out below the western part of the dome along a N-S striking structure; this structure is refered to as the „Salzhang“ (salt slope). West of the „Salzhang“, where subrosion has removed the salt bed that prevents gas rising from below, carbon dioxide of deep volcanic origin can now rise to the surface. Hydraulic cross sections illustrate the presence of extensive and deep-seated groundwater flow within the entire Pyrmont dome. While groundwater flow is directed vertically downwards in the ridges surrounding the dome, centripetal horizontal flow predominates the intermediate area. In the central part of the dome, groundwater rises to join the River Emmer, which is the main receiving water course in the central part of the eroded basin. The depth of the saltwater/freshwater interface is determinated by the weight of the superimposed freshwater body. Hydrochemical cross sections show the shape and position of the interface and document a certain degree of hydrochemical zonation of the gently mineralized fresh water. Genetic relationships between the two main water types and the hydrochemical zones of the freshwater body are discussed. The knowledge of the hydrogeological relationship in the Bad Pyrmont aquifer systems permits a spatially narrow coexistence of wells withdrawing groundwater for different purposes (medicinal, mineral, drinking and industrial water).
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An overview is given here on the palaeobiogeography of the Korallenoolith Formation (middle Oxfordian to early Kimmeridgian) in NW Germany (Lower Saxony Basin). Based on microfacies observations, abundant faunal and floral elements of the tropical tethyan realm are recognized in shallow-marine calcareous sediments of the Korallenoolith Formation. Foraminiferal fauna is both highly diverse and abundant and mostly of mediterranean character. Also, there is a small flora recorded, which includes heavily calcified red algae, aragonitic green algae, and cayeuxiid algae. They display restricted diversity when compared to those of shallow-marine tropical tethyan seas. Chaetetids and diceratids are locally abundant. Lithocodium aggregatum and Bacinella irregularis have been observed in Late Jurassic palaeolatitudes north of the Tethys for the first time. Corals are present in numerous genera and species. Their occurrence is restricted to a few horizons of the Korallenoolith Formation where they build patch reefs, coral biostroms and coral meadows. The overall character of the coral-thrombolite-reefs (florigemma-Bank Member) is very similar to those of the Tethys. The presence of these marine tethyan taxa assigned the position of the Lower Saxony Basin during middle Oxfordian to early Kimmeridgian palaeobiogeographically into the submediterranean province and reflects northward migration of tropical tethyan fauna and flora which reach in the Lower Saxony Basin their northern limit. These biota seem to be biogeo-graphically transitional between communities present in England and the Tethys.
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Any safety assessment of a permanent repository for radioactive waste has to include an analysis of the geomechanical stability of the repository and integrity of the geological barrier. Such an analysis is based on geological and engineering geological studies of the site, on laboratory and in-situ experiments, and on numerical calculations. Central part of the safety analysis is the geomechanical modelling of the host rock. The model should simulate as closely as possible the conditions at the site and the behaviour of the rock (e.g., geology, repository geometry, initial rock stress, and constitutive models). On the basis of the geomechanical model numerical calculations are carried out using the finite-element method and an appropriate discretization of the repository and the host rock. The assessment of the repository stability and the barrier integrity is based on calculated stress and deformation and on the behaviour of the host rock measured and observed in situ. An example of the geomechanical analysis of the stability and integrity of the Bartensieben mine, a former salt mine, is presented. This mine is actually used as a repository for low level radioactive waste. The example includes all necessary steps of geological, engineering geological, and geotechnical investigations.
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Im aufgelassenen Eisenerz-Tagebau "Morgenstern" wurde zwischen liegendem Erz und hangendem "Gaultkonglomerat" ein ca. 58 m mächtiger Schichtkomplex lithologisch und biostratigraphisch bearbeitet. Die Schichtglieder konnten anhand der begleitenden Megafauna (Belemniten, Ammoniten) und in Verbindung mit der Mikrofauna (Foraminiferen) stratigraphisch eingestuft werden. Die Foraminiferenfauna aus 93 Mikroproben wurde bearbeitet und im Sinne von MICHAEL (1974) palökologisch analysiert. Die aufgeschlossenen Schichtglieder gehören dem höchsten Mittel- Barremium (Zone des "Crioceras" sparsicosta), dem Ober-Barre- mium sowie dem Aptium an. Das Ober-Barremium konnte in die Zone des Simancyloceras stolleyi und die Zone des Parancyloceras bidentatum & P. scalare gegliedert werden. Innerhalb des Aptium konnten die beiden Unterstufen gegeneinander abgegrenzt werden; eine Ausgliederung der Zonen war hier jedoch nur teilweise und unter Vorbehalt möglich. Der aufgeschlossene Teil der Erzfazies bleibt auf das oberste Mittel-Barremium (Dachbereich des "Hauptlagers") und die stolleyi- Zone des Ober-Barremium ("Hangendes Lager" und "Zwischenlager") beschränkt; die Lager sind somit jünger als bisher von älteren Autoren (z.B. KOLBE 1962, 1970; NEUMANN 1964) angenommen wurde.
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Vorliegende Arbeit stellt einen Beitrag zur pleistozänen Flußgeschichte von Innerste und Leine - S-Niedersachsen - dar. Darüber hinaus wird die Frage einer E-W-Entwässerung NW-Deutschlands im Alt-Quartär diskutiert. Hierfür werden im wesentlichen Geröllanalysen herangezogen. Ihr Vergleich kann die von HECK (1928) postulierte Verbindung Werra - Leine im Alt-Pleistozän über den "Eichenberger Paß" nicht bestätigen. Möglich erscheinen hingegen sowohl ein "Mulde-Saale Flußlauf" (GENIESER, 1970) als auch eine Verbindung Weser-Leine über Coppenbrügge (LÜTTIG, 1955), um die Gerölle aus Thüringer- Wald-Kristallin in den "Oberterrassen"-Ablagerungen und ihren Umlagerungsprodukten bei Hannover zu erklären. Der Verbindung Weser-Leine wird, nach Abwägung aller Fakten, der Vorzug gegeben. Die Geröllzusammensetzung der Mittelterrasse zeigt überwiegend den unmittelbaren Einfluß des jeweils benachbarten anstehenden Festgesteins. Dieses wird über den Umweg von Hangschuttmassen zugeführt. Wo Oberterrassen- Ablagerungen vorhanden sind, können sie ebenfalls in den Mittelterrassen-Sedimenten mit aufgearbeitet sein. Die Niederterrassen-Ablagerungen müssen zumindest in Teilen des Untersuchungsgebietes als Umlagerungsprodukt der Mittelterrassen-Ablagerungen angesehen werden. Die Unterscheidung von Schmelzwasser- und Terrassenkiesen gelingt jeweils nur für Proben aus eng benachbarten Ablagerungsräumen. Allerdings sind erstere oft durch einen vergleichsweise höheren Anteil N-Materials sowie durch, in gefrorenem Zustand transportierte, Ton- sowie Schluffgerölle ausgezeichnet.
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Ziel dieser Arbeit ist es, die vertikale und laterale lithologische Differenziertheit der Grundmoränen und anderen moränalen Sedimente der Elstereiszeit und des Haupt- Drenthestadials der Saaleeiszeit zu charakterisieren. Die Untersuchungen sollen in erster Linie die Gefügevariabilität der lithostratigraphisch eingestuften Einheiten in den einzelnen Aufschlüssen erfassen und nachfolgend einen regionalen Vergleich ermöglichen. Aus dem Gefüge der Moränen, insbesondere aus den Texturmerkmalen, soll versucht werden, die maßgebenden moränenbildenden Prozesse bzw. den genetischen Till-Typ abzuleiten. Völlig sichere Aussagen können jedoch nur in wenigen Fällen erwartet werden, da die Kriterien für den Nachweis der genetischen Till-Typen oft nicht eindeutig sind und manche Gefügemerkmale verschieden genetisch interpretiert werden können (vgl. HALDORSEN & SHAW 1982) . Die genetischen Till-Typen sind eng an die Dynamik des den Till bildenden Gletschers geknüpft. Regional gültige Aussagen zur Inlandeisdynamik erfordern jedoch eine größere Zusammenschau von Untersuchungsergebnissen, als sie hier vorgenommen werden kann.