Modulhand buch / Guide - msc-umwelt.uni-freiburg.de · using social media, boycotts, buycotts and...

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Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen Modulhandbuch / Guide M. Sc. Umweltwissenschaften / Environmental Sciences (WiSe 2013/14)

2 Stand September 2013

Inhalt / Content

1. Studienplan / Curriculum .............................................................................................................................. 3

2. Modulübersichten / Overview of all Modules ............................................................................................. 4

2.1. Übersicht WiSe 2013/14 / Overview WiSe 2013/14 .................................................................................... 4

2.2. Modulübersichten Pflichtmodule .................................................................................................................. 7

2.3. Modulübersichten Profillinienmodule ....................................................................................................... 8

3. Modulbeschreibungen / Course Descriptions ......................................................................................... 10

3.1. Pflichtmodule / Core Modules .................................................................................................................... 11

3.2. Profillinie „Landnutzung und Naturschutz“ ................................................................................................ 23

3.3. Profillinie „Umweltmodellierung und GIS“ .................................................................................................. 29

3.4. Profillinie „Ökologie des Klimawandels“ .................................................................................................... 35

3.5. Elective Track “Wildlife, Vegetation and Biodiversity” ............................................................................... 39

3.6. Elective Track” Biomaterials and Bioenergy” ............................................................................................ 44

3.7. Wahlpflichtmodule / Elective modules ....................................................................................................... 50

4. Ansprechpartner / Contact persons .......................................................................................................... 51

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1. Studi

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cen 2013/14)

3



2. Modulübersichten / Overview of all Modules

2.1. Übersicht WiSe 2013/14 / Overview WiSe 2013/14

KW 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

21.10 –8.11. 11.11. – 29.11. 2.12. – 20.12. 23.12.-6.1. 7.1. – 24.1. 27.1. – 14.2. 17.2. - 7.3.

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UMPRO

42110

Umwelt-ökonomie

42150

Umweltpolitik

42130

W

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nach

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se

Herschbach von Detten Volz

Research

Skills

42220

Global Environmental

Changes 94125

Human-Environment Interactions

94145

Waldnutzung &Naturschutz

51110

Nachhaltige Landnutzung

51120

Stadt, Garten, Landschaft, Gestaltung

51130

Dormann Bauhus Pregernig Becker Konold Konold

Datengewinn-ung, -haltung, -management

57110

Numerische prozess-

modellierung 57120

Datenbanken, Geovisuali-

sierung 57130

Lange Lang (Schack-Kirchner)

Glaser

Grundlagen d. Klimawandel

56110

Labormethoden

56130

Ökosystem-prozesse

56120

Mayer Lang Rennenberg

Biodiversity

52110

Research in Wildlife Ecology 52120

Conservation Biology

52130

Boppré Storch Storch

Introduction to Bioresources

and their Conversion

55110

Bioenergy I

55120

Biomaterials I – Anatomy,

Chemistry and Physics 55130

Laborie Becker Laborie

Prüfungs-anmeldung

1.10.-31.10. 1.10.-21.11. 1.10.-12.12. 1.10.-16.1. 1.10.-6.2. 1.10.-27.2.



KW 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

21.10 –8.11. 11.11. – 29.11. 2.12. – 20.12. 23.12.-

6.1. 7.1. – 24.1. 27.1. – 14.2. 17.2. - 7.3.

3. F

S

Um

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ence

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Wei

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use

Werkstein-brüche:

Landschafts-schäden, wertvolle

Biotope oder Denkmale?

Windenergie und Fotovoltaik

versus Naturschutz: ein lösbarer

Konflikt?

Initiativen und Entwick-lungen

in ländlichen Räumen

Wasserpolitik, Wasserrecht, Wasserver-

sorgung

Hydro-meteorologie

Feucht-gebiete und

Auen

Konold Konold Konold Volz Mayer Reif

Experimental Environmental and Resource

Economics

Landscape Ecology

Methoden der empirischen

Sozial-forschung

Fighting for protection – using social

media, boycotts,

buycotts and laws

Carbon Forestry

Wolf Storch Schraml Wolf Bauhus

Forest Resources and

Forest Management in

France and Germany

Land Use, Habitats and

Biodiversity in Romania

Biodiversity Analysis in India

Biomass Resources: Assessment

and Economics

Pilze als Schlüsselfaktoren in Umwelt-

fragen

Spiecker Reif Reif Gross Fink

Ecohydrology

Soil Physics

Ecological Roles of Plant

Secondary Metabolites – with focus on

PAs

Transgenic Plants in

Environmental Sciences

Entomological Studies/

Entomolo-gische

Projektstudien

Bodenphysik

Kreuzwieser Schack-Kirchner

Boppré Kreuzwieser Boppré Schack-Kirchner

Bäume in der Stadt

Laboratory Course in

Dendroecology

Labormethoden zu aktuellen Fragen der

Bodenökologie

Biomasse aus Plantagen I

Biomasse aus Plantagen II

Fink Kahle Lang Becker Becker

Evolutionary Game Theory

Ecosystem Services:

Chances and Challenges

Plant competition in

a changing world

Hartig Dormann Simon



Gewässer-ökologie

Weiler

Case Study: Conservation Genetics Case Study: Conservation Genetics

Segelbacher Segelbacher

Prüfungs-anmeldung

1.10.-31.10. 1.10.-21.11. 1.10.-12.12. 1.10.-16.1. 1.10.-6.2. 1.10.-27.2.

Ggfs. Individuell vereinbarte Themen Ggfs. Individuell vereinbarte Themen



2.2. Modulübersichten Pflichtmodule

2.2.1. Deutsche Pflichtmodule M. Sc. Umweltwissenschaften/Environmental Sciences

Sem. Nr. Modulname (Pflichtmodule)

Modul-koordinator

ECTS Anmeldefrist Prüfung

Prüfungsform

1 42110 UMPRO Prof. Herschbach

5 01.10. - 31.10.

Vortrag / schriftliche Eigenarbeit

1 42150 Umweltökonomie Stephan Wolf 5 01.10. - 21.11.

Gruppenpräsentation, schriftliche Abschlussprüfung

1 42130 Umweltpolitik Prof. Volz 5 01.10. - 12.12.

Lerntagebuch und/oder schriftliche Prüfung (je nach Teilnehmerzahl)

2.2.2. English-Taught Core Modules M. Sc. Umweltwissenschaften/Environmental Sciences

Sem. No. Module name (Core module)

Module coordinator

ECTS Term of application (exam)

Type of examination

1 42220 Research Skills Prof. Dormann 5 01.10. - 21.11. Abschlusspräsentation

1 94125 Global Environmental Changes

Prof. Bauhus 5 01.10. - 31.10. ??

1 94145 Human-Environment Interactions

Prof. Pregernig 5 01.10. - 12.12. written exam, group work



2.3. Modulübersichten Profillinienmodule

2.3.1. Profillinie „Landnutzung und Naturschutz“ (deutsch)


Modul-koordinator


Prüfungsform

1 51110 Waldnutzung & Naturschutz

Prof. Becker 5 01.10. – 16.01. Bericht und Präsentation

1 51120 Nachhaltige Landnutzung und Naturschutz

Prof. Konold 5 01.10. – 06.02. Präsentation und Ausarbeitung

1 51130 Stadt, Garten, Landschaft und Gestaltung

Prof. Konold 5 01.10. – 27.02. Präsentation und Ausarbeitung

2.3.2. Profillinie „Umweltmodellierung und GIS“ (deutsch)


Modul-koordinator


Prüfungsform

1 57110 Datengewinnung, -haltung, -management

PD Dr. Lange

5 01.10. – 16.01.

zweiteiliges Portfolio

1 57120 Numerische Prozessmodellierung

Dr. Schack-Kirchner

5 01.10. – 06.02.

Präsentation eines Computerprogramms

1 57130 Datenbanken, Geovisualisierung

Prof. Glaser 5 01.10. – 27.02.

eigenständig durchgeführ-te Projekte, Präsentation der Ergebnisse

2.3.3. Profillinie „Ökologie des Klimawandels“ (deutsch)


Modul-koordinator


Prüfungsform

1 52110 Grundlagen des Klimawandels

Prof. Mayer 5 01.10. – 16.01. Klausur und Referate

1 52120 Labormethoden Prof. Lang 5 01.10. – 06.02. Vortrag, Protokolle

1 52130 Ökosystemprozesse Prof. Rennenberg 5 01.10. – 27.02. Klausur, Vorträge



2.3.4. Elective Track „Wildlife, Vegetation and Biodiversity“ (englisch)

Sem. Nr. Module name (Elective module)

Module coordinator


Type of examination

1 52110 Biodiversity Prof. Boppré 5 01.10. – 16.01. ??

1 52120 Research in Wildlife Ecology

Prof. Storch 5 01.10. – 06.02. written assignment on selected topics

1 52130 Conservation Biology Prof. Storch 5 01.10. – 27.02. written assignment on selected topics

2.3.5. Elective Track “Biomaterials and Bioenergy” (englisch)

Sem. Nr. Module name (Elective module)

Module coordinator


Type of examination

1 55110 Introduction to Bioresources and their

Conversion

Prof. Laborie 01.10. – 16.01. written exam

1 55120 Bioenergy from non-wood biomass

Prof. Becker 01.10. – 06.02. presentation, report

1 55130 Structure, Chemistry and Physics of natural

materials

Prof. Laborie 01.10. – 27.02. written exam and laboratory



3. Modulbeschreibungen / Course Descriptions

Die Modulbeschreibungen sind entsprechend der vorangehenden Tabellen geordnet

The module descriptions are arranged according to the tables on the previous pages.

3.1. Pflichtmodule / Core Modules .................................................................................................................... 11

3.2. Profillinie „Landnutzung und Naturschutz“ ................................................................................................ 23

3.3. Profillinie „Umweltmodellierung und GIS“ .................................................................................................. 29

3.4. Profillinie „Ökologie des Klimawandels“ .................................................................................................... 35

3.5. Elective Track “Wildlife, Vegetation and Biodiversity” ............................................................................... 39

3.6. Elective Track” Biomaterials and Bioenergy” ............................................................................................ 44

3.7. Wahlpflichtmodule / Elective modules ....................................................................................................... 50



3.1. Pflichtmodule / Core Modules

Modulnummer

42110

Modulname

UMPRO

Studiengang

M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental Scienes

Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)

Pflichtmodul

Fachsemester / Turnus

1 / jedes WiSe

Lehrform

Vorlesung, Exkursion, Seminar, Übung

Teilnahmevoraussetzung

keine

Sprache

deutsch

Prüfungsform (Prüfungsdauer)

Vortrag mit Handout / Poster mit schriftlicher Reflexion einer transdisziplinären Gruppenarbeit

ECTS-LP (Workload)

5 (150 h, davon 40 Präsenz)

Modulkoordinator/in: Prof. Dr. Cornelia Herschbach

Weitere beteiligte Lehrende:

Bodenökologie: Prof. Dr. F. Lang, Markus Graf:

Forstbotanik: Dr. Jörg Grüner

Baumphysiologie: PD Dr. J. Kreuzwieser

Wildtierökologie und Wildtiermanagement: PD. Dr. G. Segelbacher

Forstzoologie und Entomologie: Dr. Tim Burzlaff

Waldwachstum: Dr. Hans-Peter Kahle, Prof. Dr. H. Spieker

Forstliche Biomaterialien: Prof. Marie-Pierre Laborie, PhD; Dr. Heiko Winter

Fernerkundung & Landschaftinformationssysteme: Prof. Dr. B. Koch, Dr. C.-P. Gross

Forstökonomie und Forstplanung: Stephan Wolf

Forst und Umweltpolitik: Dr. Georg Winkel



Inhalte

Im UMPRO werden die Studenten in Gruppen ein umweltrelevantes Thema (Dachthema) weitgehend eigenständig bearbeiten; jeder Gruppe steht ein/e Dozent(in) als Begleiter(in) zur Seite; die inhaltliche Arbeit kommt von den Studenten. Die Gruppen werden zuerst im Bereich von Disziplinen arbeiten, z.B. Baumphysiologie, Zoologie oder Umweltpolitik. Im zweiten Teil des Moduls werden neue Gruppen gebildet und es kommt zu dem Schritt, den wir als Kern des Moduls sehen: der transdisziplinären Bearbeitung eines Themas.

Dabei werden folgende Ziele verfolgt:

o Einführung in den Masterstudiengang Umweltwissenschaften, d. h. die Studierenden sollen sich einen Überblick über Studieninhalte (Studienthemen) verschaffen können.

o Auf dem Hintergrund eines Dachthemas soll der Studierende die Breite der am Studiengang beteiligten Disziplinen (Professuren) kennen lernen.

o Heranführung an aktuelle Forschungsarbeiten im Bereich Umweltwissenschaften auf der Ebene der einzelnen Disziplinen sowie im Zusammenspiel verschiedener Disziplinen.

o Anwendung unterschiedlicher Arbeits- und Lernformen. o Motivation für den gewählten Studiengang fördern / unterstützen. o Kennenlernen der Kommilitonen.

Qualifikations- und Lernziele

1. Das UMPRO Projekt basiert auf dem Konzept ‚Problem orientiertes Lernen’ und setzt auf Eigenverantwortlichkeit.

2. Zusammentragen von Inhalten eines Themenbereiches (1,2) 3. Eigenverantwortliches und selbständiges Erarbeiten eines Themas (1,2,3) 4. Kritische Analyse eines wissenschaftlichen Artikels (3,4,5,6) 5. Koordiniertes und zielorientiertes Arbeiten / Lernen in einem Team (4,5) 6. Präsentation eines Themenkomplexes (3,4) 7. Einbindung / Einordnung des bearbeiteten Themas in übergeordnete Ebenen und andere

Themenbereiche (5,6)

Klassifikation der Qualifikations- und Lernziele nach BLOOM (1973): 1= Kenntnisse: Wissen reproduzieren können; 2= Verständnis: Wissen erläutern können; 3= Anwendung: Wissen anwenden können; 4= Analyse: Zusammenhänge analysieren können; 5= Synthese: eigene Problemlösestrategien angeben können; 6= Beurteilung: eigene Problemlösestrategien beurteilen können

Literatur und Arbeitsmaterial

Pflichtlektüre: Wissenschaftlicher Artikel, der am Ende der 2. Woche ausgegeben wird. Weitere Literatur wird eigenständig recherchiert.

Weiterführende Literatur: kann bei und mit den Dozenten recherchiert werden.



Modulnummer

42150

Modulname

Umweltökonomie

Studiengang



Pflichtmodul


1 / jedes WiSe

Lehrform

Vorlesung, Gruppenarbeit


keine

Sprache

deutsch


Gruppenpräsentation (20%), schriftliche Abschlussprüfung (80%)

ECTS-LP (Workload)


Modulkoordinator/in: Stephan Wolf, M.A., Institut für Forstökonomie; [email protected]

Weitere beteiligte Lehrende: N.N.

Inhalte

1) Grundlagen der Volkswirtschaftslehre a. Adam Smith: Arbeitsteilung, Markttausch und allgemeine Wohlfahrt b. Von der Klassik zur Neoklassik: Das neoklassische Grundmodell c. Wohlfahrtsökonomik: die normative Seite der neoklassischen Ökonomik

2) Neoklassische Umwelt- und Ressourcenökonomik a. Marktversagen und Externe Effekt: Kollektives Handeln, Öffentliche Güter und das

Allmendeproblem b. Marktliche Lösung von Marktversagen [sic!]: Das Coase Theorem c. Staatliche Lösungen von Marktversagen: Umweltpolitische Instrumente d. Gruppenaufgabe und Präsentation 1: Anwendung umweltpolitischer Instrumente in

ausgewählten Fällen e. Intertemporale Allokationsprobleme: Die Ökonomie erneuerbarer und nicht-erneuerbarer

Ressourcen f. Zwischen Markt- und Staatsversagen: Grenzen des neoklassischen Models

3) Institutionenökonomische Lösungsansätze für das Umweltproblem a. Neue Institutionenökonomik: Transaktionskosten, Prinzipal-Agenten-Probleme,

Eigentumsrechte, Institutioneller Wandel b. Nochmal das Coase-Theorem: eine detailliertere Betrachtung c. (Zwischen) Markt und Staat: „Interdependenz der Ordnungen“ und Zwischenformen

i. Wirtschaftsordnungsdenken: Marktwirtschaft vs. Zentralverwaltungswirtschaft ii. Der Ansatz der (Öko-)Sozialen Marktwirtschaft: Gute Spielregel ergeben ein gutes

Spiel iii. Jenseits der Markt-Staat-Dichotomie: Elinor Ostroms „Institutional Analysis and

Development Framework“

4) Umweltbewertung a. Neoklassische und institutionenökonomische Umweltbewertungsmethoden b. Fallbeispiel: Pumpspeicherkraftwerk im Hotzenwald c. Gruppenaufgabe und Präsentation 2: Anwendung verschiedenen

Umweltbewertungsmethoden im Hotzenwald-Fall d. Stärken-Schwächen-Analyse, Vergleich und Kombinationsmöglichkeiten der

Bewertungsmethoden



5) Ökologische Ökonomik a. Nachhaltigkeit und Ökonomik b. Grundkritik am neoklassischen Modell c. Ökologischen Ökonomik als die „Nachhaltigkeitswissenschaft“: Prinzipien und

Lösungsvorschläge für Umwelt- und Verteilungsprobleme

6) Neoklassische vs. Ökologische Ökonomik: Die (Post-)Wachstumsdebatte

7) Zusammenfassung, Diskussion und Ausblick: a. Gemeinsamkeiten und Differenzen sowie… b. … Stärken und Schwächen der vorgestellten Ansätze


1. Grundkenntnisse kennen lernen (1, 2) der a. Allgemeinen Volkswirtschaftslehre, b. Neoklassischen Umwelt- und Ressourcenökonomik, c. Neuen Institutionenökonomik, d. Umweltbewertungsmethoden, e. Ökologischen Ökonomik

2. Verständnis entwickeln für die paradigmatischen Unterschiede der vorgestellten Schulen ökonomischen Denkens und ihren Bezug zum Umwelt- und Ressourcenproblem (3, 4)

3. Anwendung der neoklassischen Tools der Umweltpolitik auf reale Umweltprobleme (3, 5), inklusive Stärken-Schwächen-Analyse (6)

4. Anwendung der Bewertungsmethoden auf ein konkretes Beispiel aus der näheren Umgebung (3, 5), inklusive Stärken-Schwächen-Analyse (6)

5. Kennenlernen (1, 2), Vergleichen (3) und Bewerten (4) der Lösungsstrategien der neoklassischen und der ökologischen Ökonomik für das Nachhaltigkeitsproblem anhand der Wachstumsfrage

6. Eigene Vorstellungen entwickeln, wie mit ökonomischen Ansätze und Mitteln ein Beitrag zu bestehenden Umwelt- und Verteilungsfragen („das Nachhaltigkeitsproblem“) geleistet werden kann (5, 6)





Pflichtlektüre:

Coase, R. (1960). “The Problem of Social Cost”. In: Journal of Law and Economics Vol. 3, pp. 1-44.

Costanza, R. et al. (1997). An Introduction to Ecological Economics. St. Lucie Press, Boca Raton, FL. Kapitel 3.

Felder, J. (2001). Coase-Theorems 1-2-3. In: The American Economist, 45(1), pp. 54-61.

Hanley, N.; Shogren, J.; White, B. (2001). Introduction to Environmental Economics. Oxford UP. Kapitel 3.3.

Hardin, G. (1968). “The Tragedy of the Commons”. In: Science, Vol. 162(3859), pp. 1243-1248.

Mankiw, G.; Taylor, M. (2008). Grundzüge der Volkswirtschaftslehre. Schäffer-Pöschel Verlag, Stuttgart. Kapitel 1-4, 6, 7, 10, 11.

Ostrom, E. (1990). Governing the Commons. Cambridge UP. [Kapitelauswahl wird bekannt gegeben.]

Smith, A. 1776: An Inquiry into the Nature and Causes of the Wealth of Nations. http://political-economy.com/wealth-of-nations-adam-smith/ [Zugang: 21. Mai 2010]

Turner, K.; Pearce, D.; Bateman, I. (1994). Environmental economics—An elementary introduction. Harvester Wheatsheaf, Hertfordshire. Kapitel 1, 6, 8, 11-16.

Weitere Lektüre zu Thema 6 („Wachstumsdebatte“) wird rechtzeitig vorher bekannt gegeben.

Weiterführende Literatur:.

Perman, R. et al. (2003). Natural Resouce and Environmental Economics. Adison-Wesley Pearson, New York.



Modulnummer

42130

Modulname

Umweltpolitik

Studiengang



Pflichtmodul


1 / jedes WiSe

Lehrform

Vorlesung, Lehrgespräch, Übung


keine

Sprache

deutsch


Lerntagebuch und/oder schriftliche Prüfung (je nach Teilnehmerzahl)

ECTS-LP (Workload)


Modulkoordinator/in: Prof. Dr. Karl-Reinhard Volz

Weitere beteiligte Lehrende: Dr. Georg Winkel, Dr. Till Pistorius, Prof. Dr. E.U. v. Weizsäcker, Gäste

Inhalte

Das Modul vermittelt die Art und Komplexität von Umweltproblemen und macht den Steuerungsbedarf deutlich, der zur Vermeidung von Umweltschäden, Umweltbelastungen und Umweltkonflikten nötig ist. Im Modul werden die wichtigsten Sektoren der Umweltpolitik erläutert, Akteure und Institutionen besprochen, Mechanismen und Instrumente der politischen Steuerung bzw. Koordination gelehrt sowie Methoden und Theorien zu deren Analyse aufgezeigt.

Anhand verschiedener Beispiele der aktuellen Umweltpolitik wird vor allem die Steuerung zwischen Staat und Zivilgesellschaft (zentrale politische Planung vs. dezentrale und diskursive Ansätze) dargestellt. Die zu besprechenden Problemfelder sollen für die verschiedenen (typischen) politischen Ebenen erläutert und besprochen werden. Sie reichen von der kommunalen Umweltpolitik über die Landes-, Bundes- und EU-Politik bis hin zu umweltpolitischen Anstrengungen auf der UN-Ebene.


Die Studierenden sollen

Verständnis für die wichtigsten umweltpolitischen Konfliktfelder (Inhalte, Akteure, Lösungsansätze) entwickeln (1/2)

Verständnis für Probleme der politischen Steuerung (Anlass, Ansätze, Wirksamkeit) gewinnen (2), Kenntnis ausgewählter theoretischer Grundlagen (Steuerungskonzepte, Steuerungsinstrumente)

erwerben (1), die Fähigkeit gewinnen, praktische Steuerungsbemühungen einer Analyse und kritischen Würdigung

zu unterziehen (4) sowie die Fähigkeit erlangen, eigene Vorstellungen und Vorschläge zur politischen Steuerung von

Umweltproblemen entwickeln und vertreten zu können(5)





wird rechtzeitig mitgeteilt bzw. auf Campus online bereitgestellt



Module number

94125 Module name

Global Environmental Changes

Courses of study M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental Scienes

M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences

Type Core module

Semester / Rotation 1st / winter term

Teaching methods

Prerequisites for attendance

Language English

Type of examination (duration)

ECTS-LP (Workload) 5 (150 h, of this ?? h attendance)

Module coordinator:

Prof. Dr. Bauhus

Additional teachers involved:

Syllabus:

Learning goals and qualifications:

Classification of cognitive skills following Bloom (1956):

1 = Knowledge: recalling facts, terms, basic concepts and answers; 2 = Comprehension: understanding something; 3 = Application: using a general concept to solve problems in a particular situation; 4 = Analysis: breaking something down into its parts; 5 = Synthesis: creating something new by putting parts of different ideas together to make a whole; 6 = Evaluation: judging the value of material or methods.

Core Readings:



Module number

42220 Module name

Research Skills



Type Core module

Semester / Rotation 1st / winter term

Teaching methods

Lectures, excercises, group work


none

Language English


Abschlusspräsentation


Module coordinator:

Prof. Dr. Carsten Dormann


Dr. Florian Hartig, Gita Benadi

Syllabus:

Research skills refer to a mixture of abilities that researchers need to have acquired at some point in their career. Most of them are also useful beyond research and the scope of this module is thus a very wide one. The content falls broadly into the following sections:

Generating ideas and hypotheses (sketching ideas, flowcharts, logical thinking, Gedankenexperiment, finding parallels/simile/metaphors)

Planning and executing science (design of experiments, Heisenberg’s uncertainty and the consequences for designing questionaires, reproducibility, lab diary, versioning, backups, identifying a good hypothesis)

Knowing the state of the art (literature reviews, online searches, when to look (and when not to), judging quality of findings, track records and ratings, quick reading, plagiarism/fraud; social media and science)

Writing and graphics (publications formats, software beyond Microsoft (LibreOffice, LaTeX, Zotero/Mendeley/JabRef); telling a story with scientific data, tables vs. figures; what to keep in/out; typical language issues; writing style; graphic quality)

Presentations and Posters (merrying audience, aim, own personality; the role of surprise; new/known-balance)

Learning goals and qualifications:

Broadening the horizon of research practice Understanding the importance of communication of research results Knowing some tools for important peri-scientific activities



Core Readings:

Tufte, E.R. (2001) The Visual Display of Quantitative Information, 2nd ed. Graphics Press, Cheshire, CN.



Module number

94145 Module name

Human-Environment Interactions



MSc Environmental Governance

Type Core module Core module Core module

Semester / Rotation 1st / winter term 1st / winter term 1st / winter term

Teaching methods

lecture, group work


none

Language English


Exam (90 min), group work

ECTS-LP (Workload) 5 (150 h, of this 55 h attendance)

Module coordinator:

Prof. Dr. M. Pregernig, Email: [email protected]


Prof. Dr. M. Shannon

Syllabus: All people live within an environmental context and all societies have developed ways of managing their interactions with their environment. This course explores the various ways in which societies organize and manage relationships with their environmental context and their use and appreciation of natural resources. Social institutions can take many forms: rituals, traditions, informal practices, and formalized procedures.

While the disciplines for understanding people, economies, and ecological processes tend not to consider the context of action, a management perspective requires contextual analysis and understanding. This module links analysis of people, politics, markets, and ecosystems by examining the institutions and ideas connecting them. In the first part, this course will focus primarily on the social institution of “property”; in the second part it will deal with various “classical” conceptual frameworks of environmental management – which will be deconstructed using a paradigm’s perspective.

Students will have a core set of readings to introduce them to the main institutions for managing human environment interactions. Student teams will examine different institutions in more depth and give presentations to the class. Classes will be a mix of lecture and discussion where students have prepared the readings in advance. In addition, this module will have team projects in which students elaborate property rights regimes for different types of natural resources and in which they review “classical” conceptual frameworks of environmental management.

Learning goals and qualifications: In this module students are expected:

to gain an understanding of the ways in which societies organize and manage human-environment relationships (2);

to develop an understanding of institutions and ideas (2);

to recognize the necessity of an interdisciplinary approach to manage human-environment systems (2);

to develop the capacity to assess institutional arrangements (5);

to reflect about approaches to manage human-environment interactions (5).





Core Readings: A list of relevant texts will be made available at the start of the course; obligatory readings (and part of the voluntary readings) will be made available online in electronic form.

McKean, Margaret A. (2000): Common Property: What Is It, What Is It Good For, and What Makes It Work? In: Gibson, Clark, McKean, Margaret A. & Ostrom, Elinor (eds) People and Forests: Communities, Institutions, and Governance. Cambridge, MA: MIT Press. 27–56.

Thompson, Michael, Ellis, Richard & Wildavsky, Aaron (1990): Cultural Theory. Boulder et al.: Westview Press. Chapter 1: The Social Construction of Nature, 25–38.

Fischer-Kowalski, Marina, Haberl, Helmut & Payer, Harald (1994): A plethora of paradigms: Outlining an information system on physical exchanges between the economy and nature. In: Ayres, Robert U. & Simonis, Udo Ernst (Eds.) Industrial Metabolism: Restructuring for Sustainable Development. Tokyo et al.: United Nations University Press. 337-360.



3.2. Profillinie „Landnutzung und Naturschutz“

Modulnummer

51110

Modulname

Waldnutzung & Naturschutz

Studiengang




PL Landnutzung und Naturschutz


1 / jedes WiSe

1 / jedes WiSe

Lehrform

??


keine

Sprache

deutsch


Bericht und Präsentation

ECTS-LP (Workload)

5 (150 h, davon ?? Präsenz)

Modulkoordinator/in: Prof. Dr. Dr. h.c. Gero Becker


Prof. Dr. W. Konold, Prof. Dr. D. Jaeger, Prof. Dr. H. Spiecker, Dr. Chr. Schmitt, Dr. H. Schaich, Dr. T. Smaltschinski, Dr. T. Fillbrandt

Inhalte

Das Modul gibt einen Überblick über aktuelle Forschungsfragen, Projekte, Vorgehensweisen und Instrumente im Hinblick auf Konflikte und Synergien zwischen (nachhaltiger) Holznutzung und Belangen des Naturschutzes. Dabei werden sowohl ökologische als auch sozioökonomische Aspekte und verschiedene Waldbesitzformen betrachtet. Weiterhin lernen die Studierenden staatliche Naturschutzprogramme für den Wald wie den Vertragsnaturschutz kennen. Anhand von praktischen Beispielen werden die Probleme, das grundsätzliche Vorgehen bei Konflikten und Lösungsmöglichkeiten gezeigt und mit den Studierenden diskutiert. Dabei liegen die Beispiele sowohl im als auch außerhalb des geschlossenen Waldes (Sukzessionsflächen, Offenhaltung der Landschaft, Sonderstandorte). Mehrere Exkursionen veranschaulichen die Zusammenhänge und Maßnahmen.


Die Studierenden kennen die Konflikte und Synergien zwischen (nachhaltiger) Holznutzung und Naturschutz aus ökologischer und sozioökonomischer Sicht bei den derzeit wichtigsten Problemfeldern

Sie können alternative Optionen der Waldbewirtschaftung entwickeln und im Hinblick auf die Auswirkungen auf Holznutzung und Naturschutz bewerten

Se kennen das grundsätzliche Vorgehen bei Nutzungskonflikten im Wald Die Studierenden kennen den aktuellen Forschungsbedarf.





SCHERZINGER, W. (1996): Naturschutz im Wald - Qualitätsziele einer dynamischen Waldentwicklung. Stuttgart: Ulmer. 447 S.

REIF, A., COCH, T., KNOERZER, D. & SUCHANT, R. (2001): Wald - Landschaftspflege in verschiedenen Lebensräumen. - In: KONOLD, W., BÖCKER, R. & HAMPICKE, U. (Hrsg.): Handbuch Naturschutz und Landschaftspflege. 4. Ergänzungslieferung zur Loseblattsamlung, März 2001. Wiley VCH, Weinheim. 88 S.



Modulnummer

51120

Modulname

Nachhaltige Landnutzung und Naturschutz

Studiengang






1 / jedes WiSe

1 / jedes WiSe

Lehrform

Vorlesung, Übung, Exkursion


keine

Sprache

deutsch


Präsentation und Ausarbeitung

ECTS-LP (Workload)

5 (150 h, davon ca. 90 Präsenz)

Modulkoordinator/in: Prof. Dr. Werner Konold


Dr. Harald Schaich, Dr. Ulrich Matthes, auswärtige Dozenten

Inhalte

Grundlagen der landwirtschaftlichen Produktion und der Flurneuordnung im Kontext nachhaltiger Nutzung

ausgewählte Schwerpunkte Agrobiodiversität (Begleitflora, Sortenwesen/genetische Diversität) Verwertung von Grünlandbiomasse Ökolandbau und Naturschutz Kurzumtriebsplantagen Exkursion auf landw. Betrieb Einführung in die Wasserwirtschaft und Wassernutzung mit anschließendem Schwerpunkt

Gewässerrenaturierung und Gewässerunterhaltung Einführung in das Themenfeld Rohstoffgewinnung und Naturschutz


Das Modul vermittelt einen Überblick über die verschiedenen Ansprüche an unsere Landschaften, die im Sinne einer nachhaltigen Landnutzung berücksichtigt werden müssen. Die Studierenden lernen dabei die Konfliktfelder kennen, die zwischen verschiedenen Interessen und Akteuren bestehen - hierzu gehört zum Beispiel die produktionsorientierte Landwirtschaft, der Anbau nachwachsender Rohstoffe, der Ökolandbau, Wasserwirtschaft sowie Naturschutzinteressen. Durch theoretische Überlegungen sowie anhand von praktischen Beispielen sollen die Studierende einzelne Konfliktfelder analysieren und Lösungsvorschläge entwickeln.





KONOLD, W. & BÖCKER, R. (Hrsg.) (1999 fortlaufend): Handbuch Naturschutz und Landschaftspflege: Kompendium zu Schutz und Entwicklung von Lebensräumen und Landschaften. Ecomed, Landsberg am Lech.



Modulnummer

51130

Modulname

Stadt, Garten, Landschaft und Gestaltung

Studiengang






1 / jedes WiSe

1 / jedes WiSe

Lehrform

Vorlesung, Feldübung, Exkursion


keine

Sprache

deutsch


Präsentation und Ausarbeitung

ECTS-LP (Workload)

5 (150 h, davon ca.85 Präsenz)

Modulkoordinator/in: Prof. Dr. Werner Konold, Prof. Dr. Alexandra Klein


Dipl.-Ing. Patrick Pauli, Harald Stahl M.A, Petra Martin

Inhalte

Einführung in die Gartenkunstgeschichte: Antike-Barock Einführung in die Gartenkunstgeschichte: Theorie und Gestaltung des Landschaftsgartens Einführung in die Gartenkunstgeschichte: Jagdparks als Sonderform des Landschaftsgartens Einführung in die Gartenkunstgeschichte: Moderne Gartenanlagen, Bauerngärten Exkursion zum Karthäuser-Klostergarten in Freiburg Theorie und Praxis der Gartendenkmalpflege Literaturstudie zu den städtischen Gärten in Freiburg (mit Geländebegehung) Grünzüge in Freiburg (mit Geländebegehung) Gartendenkmalpflege und Naturschutz Einwöchiges Geländepraktikum in einem bei Freiburg gelegenen Landschaftspark


Die Studierenden erhalten einen Überblick über die Grundlagen der Gartenkunstgeschichte, der Gartendenkmalpflege, der Stadtentwicklung und Grünflächengestaltung. Es fließen dabei ökologische, historische, normative, planerische und kartografische Aspekte ein. Die Studierenden sollen befähigt werden, in Raum-Zeit-Kategorien zu denken und Interdependenzen in Landschaften am Beispiel von Garten- und Parkanlagen zu erkennen. Sie beschäftigen sich in der Theorie wie auch in der Praxis mit denkmalpflegerischen Problemen in Bezug auf den Erhalt und die Entwicklung, z.B. von Parkanlagen, und suchen nach Möglichkeiten diese im inter- und transdisziplinären Diskurs zu lösen.





GOTHEIN, M. L. (1988): Geschichte der Gartenkunst, Band 1 u 2: München, Diederichs. HENNEBO, D. (1985): Gartendenkmalpflege: Stuttgart, Ulmer. KOWARIK, I. (1998): Naturschutz und Denkmalpflege: Zürich, VDF Hochschulverlag an der ETH



3.3. Profillinie „Umweltmodellierung und GIS“

Modulnummer

57110

Modulname

Datengewinnung, - haltung, -management

Studiengang


M.Sc. Hydrologie


PL Umwelrtmodellierung und GIS

WP (Hydrologie)


1 / jedes WiSe

1, 3 / jedes WiSe

Lehrform

Vorlesungen, Geländeübung, praktische Übungen am Rechner

Teilnahmevoraussetzung Grundkenntnisse in Statistik und “R”

Sprache

deutsch

Prüfungsform (Prüfungsdauer) Zweiteiliges Portfolio (Zeitreihendaten + Rauminformation)

ECTS-LP (Workload)

5 (125 h, davon 65 h Präsenz)

Modulkoordinator/in: PD Dr. J. Lange


Dr. C.P. Gross, Dr. H. Weinacker (FELIS)

Inhalte

In diesem Modul sollen Grundlagen zur Gewinnung, zum Umgang und zur Aufarbeitung von Raum-Zeitdaten gegeben werden, so dass sie für eine spätere Modellierung geeignet sind. Das Modul ist in zwei Bereiche unterteilt:

1. Zeitreihendaten

Analoge und digitale Methoden der Datenaufnahme im Gelände werden vorgestellt und diskutiert. Dies reicht von den Grundelementen eines analogen Geländeprotokolls (Feldbuch) bis hin zu komplexen Datenloggern. Im Rahmen einer praktischen Geländeübung werden verschiedene Loggertypen, Messwertgeber und auch deren Software angewendet. Logger werden von den Studierenden eigenhändig programmiert, die aufgenommenen Daten ausgelesen und kritisch auf ihre Genauigkeit überprüft. Danach werden Zeitreihendaten aus dem Internet heruntergeladen. Sämtliche Zeitreihen werden in „R“ einer Qualitätskontrolle unterzogen und dabei auf Plausibilität, Homogenität und Konsistenz überprüft. Fehlerhafte Zeitreihenteile werden gelöscht und entstehende Datenlücken durch verschiedene Verfahren gefüllt. Schließlich wird eine bestehende Umweltdatenbank vorgestellt und deren Güte diskutiert.

2. Raumdaten / Fernerkundung

Im Rahmen von praktischen Übungen werden Satellitenbilder für die Gewinnung von thematischer Information bearbeitet und ausgewertet. Inhalt ist die Suche nach Daten in Datenkatalogen und im Internet, die Bestellung und Qualitätsprüfung von Fernerkundungsdaten, die Vorprozessierung, die Georeferenzierung, die digitale Klassifizierung, sowie die Ergebnisdarstellung.




Kenntnis von Grundlagen der Datenerhebung im Gelände über moderne digitale Verfahren (2) Kenntnis von Datenquellen, Datentypen und grundsätzlichen Datenformaten (2) Befähigung zur eigenständige Datenerhebung im Gelände und zur Nutzung von Internetdatenquellen

(3,4) Einlesen von erhobenen Daten in Datenmanagementsoftware und eigenständige

Datenqualitätskontrolle von Zeitreihen (3,4,5,6) Räumliche Interpolation von Zeitreihendaten und Bewertung deren Genauigkeit (3,4,5,6)



Zahumenský, I (2004): Guidelines on Quality Control Procedures for Data from Automatic Weather Stations, WMO, Geneva.



Modulnummer

57120

Modulname

Numerische Prozessmodellierung

Studiengang





1 / jedes WiSe

Lehrform

betreute Computer Programmierung

Teilnahmevoraussetzung Anwender-Kenntnisse in R-Statistik

Grundlagen in Biologie, Chemie, Physik und Bodenkunde

Sprache

deutsch

Prüfungsform (Prüfungsdauer) Präsentation eines Computerprogramms (Quelltext und Anwendung)

ECTS-LP (Workload)


Modulkoordinator/in: Dr. Helmer Schack-Kirchner


Prof. Dr. Carsten Dormann

Inhalte

Die Heterogenität und die gegenseitige Abhängigkeit von Abläufen in Ökosystemen erschwert die Bereitstellung “harter Zahlen” zu deren Zustand und Entwicklungsaussichten. Andererseits existieren umfangreiche Laborstudien und lokale Beobachtungsreihen für einzelne Systemaspekte. Eine vielgenutzte Möglichkeit solche spezifischen Ergebnisse und grundlegenden Gesetzmäßigkeiten zusammenzuführen und in einer weiteren Stufe auf die reale Umwelt zu übertragen sind numerische Prozessmodelle. Dabei werden Systemausschnitte mit mathematischen Methoden nachgebildet, die Ergebnisse mit Beobachtungen verglichen und zur Prüfung von Hypothesen verwendet. Das Modul will grundlegende Fertigkeiten zur Entwicklung und zur kritischen Anwendung solcher Simulationsmodelle vermitteln. Oberlernziele sind: a) die Fähigkeit zum kritischen Umgang mit existierenden Modelle und deren zugrundeliegenden Algorithmen, b) die Fähigkeit einfache Modelle zum Test von Hypothesen selbst erstellen zu können. Das Modul umfasst zwei Hauptteile:

1. In einem ersten Teil werden ökologische Wechselwirkungen beschrieben und simuliert. Ausgehend von einfachen Konkurrenzmodellen wird das beschriebene System erweitern, um ökologische Gemeinschaften mittels Differentialgleichungen zu beschreiben. In diesem Teil spielt der Raum noch keine Rolle. Stattdessen werden wir die Stabilität von Systemen analytisch betrachten und die Sensitivität von Parametern evaluieren.

2. Im zweiten Teil sollen Umsatz- und Transprozesse räumlich und zeitlich explizit simuliert werden. Beispielhaft wird auf der Basis von empirischen Standortdaten ein gekoppeltes physikalisch-chemisch-biologisches Modell der Bodenrespiration bzw. des Kohlendioxidhaushaltes sukzessive aufgebaut und programmiert. Die Bestandteile des Modells umfassen die iterative Berechnung chemischer Gleichgewichte, Ableitung empirischer Parameterfunktionen und Anwendung des finite-Differenzen-Verfahrens zur Lösung partieller Differentialgleichungen.




Anwendung grundlegender Programmierungstechniken

Kenntnis grundsätzlicher Modellierungsschritte (Konzeption, Sensitivität, Stabilitätsanalyse)

Fähigkeit, einfache Umweltprozesse in Differentialgleichungen zu übertragen

Fähigkeit zur Programmierung einfacher umweltrelevanter Prozessmodelle

Fähigkeit zur kritischen Analyse existierender Prozessmodelle und deren Erkenntniswert



Ellner: R for Dynamic Modelling: Einführung in R mit den meisten Funktionen, die für dieses Modul benötigt werden. Umsonst, 51 Seiten: http://www.sortie-nd.org/lme/Course Materials/Ellner - Intro to R.pdf

Petzold: Konstruktion ökologischer Modelle mit der Open Source Software R. Eine deutsche Quelle für das Handwerk ökologischer Modelle. Umsonst, 140 Seiten: http://hhbio.wasser.tu-dresden.de/projects/modlim/doc/modlim.pdf

Groß, J. & Peters, B. R Reader: Arbeiten mit dem Statistikprogramm R. http://cran.r-project.org/doc/contrib/Sawitzki-Einfuehrung.pdf

Paradis, E. R for Beginners. http://cran.r-project.org/doc/contrib/Paradis-rdebuts_en.pdf Robinson, A. IcebreakeR. http://cran.r-project.org/doc/contrib/Robinson-icebreaker.pdf Otto, S. & Day, T. (2007) A Biologist’s Guide to Mathematical Modeling in Ecology and Evolution.

Princeton University Press, Princeton, USA. Umfassend, 85 Euro, 750 Seiten. Soetard, K. & Herman, P.M. (2009): A practical guide to Ecological Modelling.



Modulnummer

57130

Modulname

Datenbanken, Geovisualisierung

Studiengang





1 / jedes WiSe

Lehrform

Vorlesung, Übung, Gruppenarbeit, Projektarbeit

Teilnahmevoraussetzung Grundkenntnisse in Kartographie, sicherer Umgang mit Geo-Daten (Raster-, Vektordaten, Projektionen) und mit Geografischen Informationssystemenen (ESRI, QGIS)

Sprache

deutsch

Prüfungsform (Prüfungsdauer) eigenständig durchgeführte Projekte, Präsentation der Ergebnisse

ECTS-LP (Workload)


Modulkoordinator/in: Prof. Dr. Rüdiger Glaser


Dr. Klaus Braun

Inhalte

Das Modul behandelt den Umgang mit großskaligen raumbezogenen Daten-sätzen mit Hilfe räumlicher Datenbanken und Geowerkzeugen. Insbesondere geht es dabei um adäquate Verfahren der Speicherung, Nutzung und Aus-wertung umfangreicher Geo-Daten sowie geeignete Verfahren der Visualisierung globaler Datensätze. Zum Einsatz kommen dabei folgende Programme und Techniken:

Räumliche Datenbanken (PostgreSQL /PostGIS) Geodatendienste (WMS, WFS, GeoRSS, …) Quantum GIS GDAL Utilities und Python Programmierung Web Mapping Kartographische Umsetzung

Am Ende des Moduls wird das Gelernte im Rahmen von Gruppenarbeiten auf ein eigenständiges Projekt angewendet und das Ergebnis präsentiert.


Kennenlernen von Techniken und Werkzeugen zur Bearbeitung großskaliger raumbezogener Daten Ausbildung von Fähigkeiten zur kritischen Analyse und Interpretation frei verfügbarer globaler

Datensätze Erlernen des kritischen Umgangs mit Verfahren der Klassifizierung und Visualisierung großskaliger

raumbezogener Daten





??



3.4. Profillinie „Ökologie des Klimawandels“

Modulnummer

56110

Modulname

Grundlagen des Klimawandels

Studiengang



PL Ökologie des Klimawandels


1 / jedes WiSe

Lehrform

Vorlesung, Vorträge, Übungen, Exkursionen


keine

Sprache

deutsch

Prüfungsform (Prüfungsdauer) Klausur (60 Minuten) und Referate

ECTS-LP (Workload)


Modulkoordinator/in: Prof. Dr. Andreas Matzarakis


Prof. Dr. Helmut Mayer

Inhalte

• Physikalische Grundlagen des Klimas • Veränderungen in der Erdgeschichte • Klimasystem • Klimadynamik • Klimamodelle • Retrospektive Klimaanalysen • Nachweis des anthropogenen Klimawandels • Klima der Zukunft • Strategien gegen den Klimawandel und Handlungsoptionen


Kenntnis von Prozessen und daraus resultierenden Zuständen zum Klimawandel (1, 2)

Fähigkeit zur Anwendung der erworbenen Kenntnisse über die Prozesse und Wirkungen des Klimawandels (3)

Fähigkeit zur prozessbezogenen Analyse des anthropogenen Klimawandels (4, 6)

Fähigkeit zur Entwicklung von Strategien zur Minderung und Anpassung von Folgen des Klimawandels (5)



Latif, M., 2009: Klimawandel und Klimadynamik. Ulmer, UTB 3178. IPCC, www.ipcc.ch weiterführende Literatur wird während des Moduls bekanntgegeben.



Modulnummer

56130

Modulname

Labormethoden

Studiengang





1 / jedes WiSe

Lehrform

Vorlesung, Seminar, Praktikum


keine

Sprache

deutsch

Prüfungsform (Prüfungsdauer) Vortrag, Abgabe v. 3 Protokollen

ECTS-LP (Workload)


Modulkoordinator/in: Prof. Dr. Friederike Lang


Prof. Dr. Heinz Rennenberg, Prof. Dr. Heinrich Spieker, Dr. Judy Simon, PD Dr. Jürgen Kreuzwieser, Prof. Dr. Cornelia Herschbach, Dr. Hans-Peter Kahle, Markus Graf, Jaane Krüger

Inhalte

Die prognostizierte und in Teilen bereits eingetretene Veränderung des Klimas auf regionaler und globaler Ebene beeinflusst Eigenschaften und Funktionsweise von Ökosystemen. Zu erwarten ist, dass sich veränderte Umweltbedingungen (z.B. höhere Temperaturen, veränderte Niederschlagsmenge, Veränderung der Niederschlagshäufigkeit, erhöhte CO2-Konzentration) unter anderem auf den Kohlenstoff- und Nährstoffkreislauf und den Wasserhaushalt von Ökosystemen auswirken.

Die Identifikation und Quantifizierung dieser Effekte ist unabdingbar, um Klimafolgen vorherzusagen bzw. Anpassungsstrategien zu entwickeln. In den verschiedenen Fachdisziplinen steht eine Vielzahl von experimentelle Ansätzen und analytischen Methoden zur Verfügung, um klimaabhängige Prozesse zu quantifizieren und klimabedingte Zustandsänderungen in Ökosystemen zu ermitteln.

In unserem Modul werden verschiedene Labormethoden der beteiligten Fachdisziplinen vorgestellt und angewandt. Dabei werden neben den messtechnischen Grundlagen, der Auswertung und der Interpretation der Ergebnisse insbesondere auch Limitierungen und Fehlerquellen der Methoden vorgestellt bzw. erarbeitet.

Darüber hinaus wird eine Einführung in das Arbeiten im Labor, Versuchsplanung, Qualitätssicherung und Laborsicherheit gegeben.


Einführung in das Arbeiten im Labor Kennenlernen aktueller Analysenmethoden Kritische Bewertung der Aussagekraft von Analysenergebnissen Interpretation von Messergebnissen Erkennen des Zusammenhangs zwischen bodenwissenschaftlichen und pflanzenbiologischen

Messgrößen Klimaeinfluss auf Pflanzen- und Bodeneigenschaften begreifen

Klassifikation der Qualifikations- und Lernziele nach BLOOM (1973): 1= Kenntnisse: Wissen reproduzieren können; 2= Verständnis: Wissen erläutern können; 3= Anwendung: Wissen anwenden können; 4= Analyse: Zusammenhänge analysieren können; 5= Synthese: eigene Problemlösestrategien



angeben können; 6= Beurteilung: eigene Problemlösestrategien beurteilen können


Literatur und Arbeitsmaterial wird während der Veranstaltung ausgegeben.



Modulnummer

56120

Modulname

Ökosystemprozesse

Studiengang





1 / jedes WiSe

Lehrform

Vorlesung, Vorträge, Selbststudium


keine

Sprache

deutsch

Prüfungsform (Prüfungsdauer) Klausur, Vorträge

ECTS-LP (Workload)


Modulkoordinator/in: Prof. Dr. Heinz Rennenberg


Prof. Lang, Prof. Boppré, Dr. Burzlaff, Prof. Butterbach-Bahl, Dr. Kiese

Inhalte

In dem Modul sollen die grundlegenden Ökosystemprozesse unter Berücksichtigung verschiedenster Aspekte beschrieben werden, damit die durch den Klimawandel bedingten Veränderungen der Prozesse verständlich werden. Inhalte der Vorlesung werden Nahrungsketten/-netze, physicochemische Bodenprozesse und biogeochemische Grundlagen der wichtigsten ökosystemaren Stoffkreisläufe sein.


Den Studierenden soll ein grundlegendes Verständnis ökosystemarer Prozesse vermittelt werden. Ein vertieftes Wissen sollen sich die Studierenden u.a. auch durch eigenständiges Arbeiten mit Originalliteratur aneignen. Das dadurch Erlernte soll in Form von Präsentationen wiedergegeben werden, in denen auch auf Stärken/Schwächen der Studien eingegangen werden soll.



Literatur und Arbeitsmaterial wird während der Veranstaltung ausgegeben.



3.5. Elective Track “Wildlife, Vegetation and Biodiversity”

Number of module

52110 Name of module

Biodiversity

Courses of study

M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental Scienes

Type Elective Track: Wildlife, Vegetation and Biodiversity

Semester / Rotation

1st / winter term

Teaching methods

??


none

Language English


??


Module coordinator: Prof. Dr. M. Boppré

Additional lecturers: Prof. Dr. S. Fink, Prof. Dr. A. Reif, Prof. Dr. R. Glawion, Prof. Dr. C. Dormann

Syllabus Basics of "biodiversity": • taxonomy / systematics • functional diversity and life-styles of animals (mainly insects) and plants • microbial biodiversity (bacteria and fungi) • biogeography, biodiversity hotspots • animal and plant communities • ecosystem services of animals and plants • methods of inventoring biodiversity • methods of quantitative analysis and description of biodiversity • biodiversity research

Learning goals and qualifications The course provides an overview on "biodiversity", mainly from a natural scientific point of view, to qualify students to critically follow the scientific and public debates on the subject and give them background knowledge for careers in research, education and consultancy. Basic biological facts relevant in the context of biodiversity will be discussed as well as methods, all in the context of value of organisms for ecosystem functioning and sustainable use by humans. A main goal is creation of understanding of complexity of organisms' roles and interactions. Working out of case examples provides training for literature searches and presentations. Changes of biodiversity due to human impacts, including alien species and global change, will be considered at various levels.





Core Readings:

Rice SA (2012) Encyclopedia of Biodiversity. New York: Facts On File Inc.

Further reading will be provided on CampusOnline and during the module



Number of module


Research in Wildlife Ecology

Courses of study



Semester / Rotation

1st / winter term

Teaching methods

Lectures, excursions, group assignments


Basic knowledge of ecology

Language English


Portfolio


Module coordinator: Prof. Dr. Ilse Storch

Additional lecturers: PD Dr. Gernot Segelbacher, Dr. Marco Heurich, Max Kröschel, Dr. Cornelia Ebert

Syllabus Overview on different research methods in wildlife ecology and their applications

1) Tracking and monitoring of wildlife (telemetry, cameras and other monitoring methods) 2) Monitoring through non-invasive genetic sampling 3) Estimation of population size and density as well as other population dynamic parameters (Capture-

Mark-Recapture, Mark-Resight) 4) Hormone and isotope analyses 5) Reviewing Literature, Meta analyses 6) Sampling design, data analysis and interpretation

The second week will be taught in the National Park Bayerischer Wald as field excursion in a winter camp.

Learning goals and qualifications In this module, the students obtain an overview on different methods and approaches which are applied in wildlife research (1,2). The aim of the course is to give insight in the diversity of research approaches, their backgrounds and areas of application. The students will work on case studies, read original literature as well as gain practical experience based on field work, excursions and analysis of real data sets (3,4). The strengths and weaknesses of different research methods will be discussed (5,6). Special focus is laid on wildlife monitoring and its recent developments, e.g. genetic approaches.

The course will qualify students for advanced education in conservation biological and wildlife biology research (PhD programmes) and provides the scientific background for careers in wildlife ecology.





Core Readings: Morellet, N., Klein, F., Solberg, E., Andersen, R. (2011) The census and management of populations of ungulates in Europs. In: Putman, R., Apollonio, M., Andersen, R. (Eds.): Ungulate Management in Europe: Problems and Practices. Cambridge University Press.

Frankham, R., Ballou, J.D., Briscoe, D.A. (2010) Introduction to Conservation Genetics. Second Edition. Cambridge University Press

Fry, N. (2006) Stable Isotope Ecology. Springer



Number of module


Conservation Biology

Courses of study



Semester / Rotation

1st / winter term

Teaching methods

Lectures, excursions, group assignments


Basic knowledge of ecology

Language English


essay


Module coordinator: Prof. Dr. Ilse Storch

Additional lecturers: PD Dr. Gernot Segelbacher

Syllabus Introduction: Biodiversity and the extinction crisis; Conservation Biology as discipline

between fundamental and applied research. Patterns and consequences of landscape and habitat change Dynamics of small populations Landscape and community ecological approaches in Conservation Biology Animal population restocking and re-introduction International conservation approaches, instruments and organisations Conservation genetics

Learning goals and qualifications In this module, the students obtain an overview on the major topics and concepts in conservation biology (1, 2). The students will read original literature and work in groups on selected case studies (3, 4). Problems and future directions in national and international conservation strategies are discussed and evaluated (5, 6).

The course will qualify students for advanced education in conservation biological research (PhD programmes) and provides the scientific background for careers in international conservation policy and management.



Core Readings: Primack, R.B. (2004) A Primer of Conservation Biology. Sinauer Ass.

Sutherland, W.J. (2000) The Conservation Handbook. Blackwell Science.

Shaffer, M.L. (1981) Minimum population sizes for species conservation. BioScience 31, 131-134.



3.6. Elective Track” Biomaterials and Bioenergy”

Number of module 55110

Name of module

Introduction to Bioresources and their Conversion

Courses of study


Type Elective Track: Biomaterials and Bioenergy

Semester / Rotation

1st / winter term

Teaching methods

Lectures, tutorials, excursions, self study


-

Language English


written exam


Module coordinator: Prof. Dr. Marie-Pierre Laborie

Additional lecturers: Dr. Heiko Winter, Prof. Dr. Eric Jessup, N.N.

Syllabus The module is divided into 4 sections: 1) Introduction, 2) Chemistry, 3) Biomass and 4) Conversion processes. In the Introduction section, the module provides the general historical and current societal and economic framework and context for the utilization of natural resources for bioenergy and biomaterial purposes. To provide sufficient background for understanding the conversion pathways available to turn biomass into bio-products, the module then offers a review of basic concepts of organic and physical chemistry, within the Chemistry section. In particular, the basic concepts of the periodic table, compounds, state of matter and thermodynamics are revisited. This allows identifying and characterizing the major families of building blocks created by nature including carbohydrates, aromatics, proteins and lipids in the Biomass section, which follows. In this section, the various types of biomass, which are currently considered for conversion into bioenergy, biomaterials and chemicals, are particularly considered in terms of biosynthesis, chemistry, structure and availability in the natural world. With a particular focus on woody biomass, the module then proposes an overview of the various conversion routes that might be taken to produce bioenergy, chemicals and biomaterials, within the Conversion processes section. Biorefinery concepts for the sustainable transformation of biomass into materials, chemicals and energy (fuels, power, heat) are discussed there. Conversion technologies towards chemical platforms, bioenergy and biomaterials are surveyed including biomass fractionation/pretreatment, mechanical/physical processes; chemical processes, biochemical processes, thermochemical processes.

Learning goals and qualifications Students will learn about energy demand, and how biomass production and conversion might be best tailored to sustainably meet this demand.

Students will gain an overview of the potential availability and diversity of various types of biomass, together with their main constitution, potentials and challenges for conversion into bio-products.

Students should also develop a basic knowledge of chemistry, allowing them to simply describe families of molecules often found in nature, from the organic and physical chemistry standpoints.

They should be able to identify the key industrial processes to convert biomass into bioenergy, biomaterials and chemicals.

Students should also be able to identify and reason on the sustainability of converting biomass into a balance of products within a geographical and societal context.





Core Readings

Hill, C. A. S.; An introduction to sustainable resource use; Earthscan, London [u.a.]; 2011; ISBN 978-1-84407-927-8

Cherubini, F., Jungmeier, G., Wellisch, M., Willke, T., Skiadas, I., Van Ree, R., de Jong, E.; Toward a common classification approach for biorefinery systems; Biofuels, Bioproducts and Biorefining; 2009: 3, 5, 534-546; doi:10.1002/bbb.172

Kamm, B., P.R. Gruber, M. Kamm (eds). Biorefineries- Industrial Processes and Products: Status Quo and Future directions. 2010, ISBN: 3527329536, 949pp

Additional literature will be given within the module



Number of module

55120

Name of module Bioenergy I: Bioenergy from non-wood biomass

Courses of study



Semester / Rotation

2nd / summer term

Teaching methods

lecture, excursion, project work


-

Language English


presentation, report


Module coordinator: Prof. Dr. Dr. h.c. Becker

Additional lecturers: Prof. Dr. Marie-Pierre Laborie, Dr. Benjamin Engler

Syllabus The module focuses on the conversion of non-wood (agriculture) biomass as well as on their availability and suitability for different conversion technologies.

In a first step conversion technologies, which are mainly suitable for non-woody biomass, will be presented and discussed in detail. The chemical background and progress will be elaborated for the following conversion technologies:

- bio-gas from anaerobe digestion

- bio-oil from pressing and extraction

- bio-methanol from transesterfication

- bio-ethanol from alcoholic fermentation

Additionally new developments for fuel cell concepts based on bio-technology will be touched.

In a second step the question of biomass availability will be raisin. Therefore the cultivation and production technologies of energy crops (e.g. corn, miscanthus) in agriculture systems will be presented and discussed. Following this, the supply logistic chains, including harvesting and transportation will be presented on selected examples. Furthermore alternative organic resources (e.g. organic waste) will be in the focus of the lecture. In this context, concepts of an integrated organic waste management will be presented.

Excursion within the module will provide practical background information and give examples on some of these technologies.

A project work, reflecting and integrating the lecture content, will be part of the last week within the module. The project work will handle an actual topic, e.g. energy potential of different resources (organic waste vs. corn) for a certain region. Sustainability and energy efficiency will be compared for different conversion technologies / raw material options.

Learning goals and qualifications



The students will learn about the techniques of non-wood biomass conversion. They will be able to distinguish between the technologies by assessing the advantages and disadvantages.

Furthermore the students will learn about biomass on agricultural land systems. Techniques of cultivation, harvesting and logistics will be explained, so the students will be able to design a sustainable concept of using non-wood biomass.

The students will be able to make a critical analysis of profitability, efficiency and sustainability, reflecting biomass production and alternative purposes, including environmental side-effects.

The students will learn how to summarize essential information and to present them in written and oral form.



Core Readings

Biomass and Agriculture , Sustainability, Markets and Policies (2004). 568 pp. ISBN: 9789264105546; OECD Code: 512004011E1.

Guidelines for Life-Cycle Assessment: A "Code of Practice„ Consoli, F.; Allen, D.; Boustead, I.; Fava, J.; Franklin, W.; Jensen, A.; Oude, N.; Parrish, R.; Perriman, R.; Postlethwaite, D.; Quay, B.; Seguin, J.; Vigon, B. SETAC-Society of Environmental Toxicology and Chemistry, 1993.

Additional literature will be given within the module.



Number of module 55130

Name of module

Biomaterials I: Structure, Chemistry and Physics of Natural Materials

Courses of study



Semester / Rotation

1st / winter term

Teaching methods

Lectures, tutorials, self study


-

Language English


written exam and laboratory


Module coordinator: Prof. Dr. Marie-Pierre Laborie

Additional lecturers: Dr. Jörg Grüner, Dr. A. Osorio-Madrazo, Dr. Heiko Winter

Syllabus This module aims at understanding the structure, chemistry, physical properties of natural materials, in particular lignocellulosic materials, as well as structure/ property relationships. The module is divided into 5 sections: 1) Design principles of natural materials, 2) Lignocellulose Anatomy, 3) Lignocellulose fractionation, 4) Materials from lignocellulose: R&D and commercial products and 5) Lignocellulose physics. In the first section, examples of natural materials will be explored from the molecular to the macroscopic scale with a view to delineating some basic design principles that nature uses for manufacturing multifunctional materials. The second section will survey the anatomical features and elements of lignocellulosic plants at the macroscopic, microscopic and ultrastructural levels. By a combination of lectures and practical courses the students will learn the anatomy of various tissues and species (hardwoods, softwoods, annual plants, etc) and develop an appreciation of natural diversity and specialization of cells and tissues in the plant kingdom. The module will then explore in the third section the chemistry of isolation, fractionation (pulping) of lignocellulosics into families of molecules i.e. cellulose, hemicelluloses and lignin. Composition, properties, analysis and changes of those biopolymers during fractionation will be explained The derivatization of lignocellulosic polymers and their utilization in commercial products will then be covered together with current research and development activities to further valorize these molecules in material applications. In the last section, the aspects of materials chemistry and material structure will be complemented by an examination of the physical behavior of lignocelluloses. In particular the material behaviour and physical properties in response to moisture, heat etc will be considered. This last section will include both lectures and practice with a laboratory exercise.

Learning goals and qualifications Students will achieve detailed knowledge about the anatomy, chemistry and physical properties of lignocellulosic biomass. The combination of those three fields of expertise will allow the students to assess lignocelluloses for potential types of utilisation either for direct material use without fractionation or for material use of certain components after fractionation or for energetic use.

In addition, students will learn how to perform practical analyses and how to report and discuss analytical results.


1 = Knowledge: recalling facts, terms, basic concepts and answers; 2 = Comprehension: understanding something; 3 =



Application: using a general concept to solve problems in a particular situation; 4 = Analysis: breaking something down into its parts; 5 = Synthesis: creating something new by putting parts of different ideas together to make a whole; 6 = Evaluation: judging the value of material or methods.

Core Readings

Fengel, D., Wegener, G.; Wood: Chemistry, ultrastructure, reactions; Walter de Gruyter; 1983; ISBN 978-3-11-083965-4; doi:10.1515/9783110839654

Bergman, R., Cai, Z., Carll, C. G., Clausen, C. A., Dietenberger, M. A., Falk, R. H., Frihart, C. R., Glass, S. V., Hunt, C. G., Ibach, R. E., Kretschmann, D. E., Rammer, D. R., Ross, R. J., Star, N. M.; Wood Handbook – Wood as an Engineering Material; Forest Products Laboratory, Madison, WI; 2010; http://www.fpl.fs.fed.us/products/publications Additional literature will be given within the module.



3.7. Wahlpflichtmodule / Elective modules



4. Ansprechpartner / Contact persons

Funktion Name Kontakt

Studiendekan Prof. Dr. Siegfried Fink 0761/203-3649

[email protected]

Studiengangleitung Prof. Dr. Friederike Lang

0761/203-3625

[email protected]

Course guidance for the English-taught elective lines

Esther Muschelknautz 0761/203-3607

[email protected]

Studiengangkoordination für die deutschsprachigen Module

Martina Attinger 0761/203-3808

[email protected]

Prüfungsamt Ursula Striegel 0761/203-3605

[email protected]

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