Modulhandbuch / Guide - M.Sc. Umweltwissenschaften

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Modulhandbuch / Guide
Wintersemester / Winter Term 2015/16
M.Sc. „Umweltwissenschaften/Environmental
Sciences“
Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen
Foto: Frank Dal-Ri
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen
Modulhandbuch / Guide M. Sc. Umweltwissenschaften / Environmental Sciences (WiSe 2015/16)
Inhalt / Content
1.
Studienplan / Curriculum ......................................................................................................................... 3
2.
Modulübersichten / Overview of all Modules ......................................................................................... 4
2.1. Übersicht WiSe 2015/16 / Overview WiSe 2015/16 ................................................................................. 4
2.2. Modulübersichten Kernmodule / Overview of Core Modules ................................................................... 6
2.3.
2.3.1.
Profillinie „Landnutzung und Naturschutz“ (deutsch) .................................................................... 8
2.3.2.
Profillinie „Umweltmodellierung und GIS“ (deutsch) ...................................................................... 8
2.3.3.
Profillinie „Ökologie des Klimawandels“ (deutsch) ........................................................................ 8
2.3.4.
Elective Track „Wildlife, Vegetation and Biodiversity“ (english) ..................................................... 9
2.3.5.
Elective Track “Biomaterials and Bioenergy” (english) .................................................................. 9
2.4
3.
Modulübersichten Profillinienmodule / Overview of Electice Tracks ..................................................... 8
Modulübersichten Wahlmodule / Overview of Individual Electives ..................................................... 10
Modulbeschreibungen / Course Descriptions ...................................................................................... 13
3.1. Kernmodule / Core Modules .................................................................................................................. 14
3.2. Profillinie „Landnutzung und Naturschutz“ ............................................................................................. 24
3.3. Profillinie „Umweltmodellierung und GIS“ .............................................................................................. 28
3.4. Profillinie „Ökologie des Klimawandels“ ................................................................................................. 33
3.5. Elective Track “Wildlife, Vegetation and Biodiversity” ............................................................................ 36
3.6. Elective Track” Biomaterials and Bioenergy” ......................................................................................... 39
3.7. Wahlpflichtmodule / Elective modules (3. Semester) ............................................................................. 45
4.
Ansprechpartner / Contact persons .................................................................................................... 102
2
1. Studienplan / Curriculum
Umweltwissenschaften / Environmental Sciences
3
2. Modulübersichten / Overview of all Modules
2.1. Übersicht WiSe / Overview WiSe 2015/16
KW 43 44
45
48
49
50
51
52
01
9.11. – 27.11.
30.11. – 18.12. 21.12-3.1
UMPRO
Umw elt ökonomie
42150
Baumgärtner
R 100
Umw eltpolitik
42220
Global
Environmental
Changes
94125
HumanEnvironment
Interactions
94145
Dormann
Cip1 +3, R 100
Bauhus
Raum N.N.
Pregernig
Raum N.N.
Research
Skills
02
03
04
4.1. – 22.1.
42130
Kruse
R 100
Kernmodule
265.1. – 12.2.
51110
Jaeger
R 100
51120
Konold
R 310
Datengew innung, -haltung,
-management
57110
Numerische
prozessmodellierung
57120
SchackKirchner
Cip 3
Lange
Cip 3/R 200
Matzarakis
R 103
Biodiversity
52110
Boppré
R 400
1.10.-16.12.
07
Nachhaltige
Landnutzung
56110
1.10.-25.11.
06
Waldnutzung
&Naturschutz
Grundlagen d.
Klimaw andel
1.10.-4.11.
05
08
09
10
15.2. - 4.3.
Profillinien
Weihnachtpause
1. FS
47
19.10 –6.11.
42110
Herschbach
R102
Prüfungsanmeldung
46
Labormethoden
56130
Lang
R 107
Research
in Wildlife
Ecology
52120
Storch
R 400
Introduction to
bioresources
and their
chemistry
55110
Laborie
Raum N.N.
Bioenergy I
1.10.-20.1.
1.10.-19.2.
55120
Jaeger
R 200
Stadt, Garten,
Landschaft,
Gestaltung
51130
Konold
R 310
Datenbanken,
Geovisualisierung
57130
Glaser
Cip 3
Ökosystemprozesse
56120
Rennenberg
R103
Conservation
Biology
52130
Storch
R 400
Structure and
Conversion of
Lignocellulose
55130
Laborie
Raum N.N.
1.10.-2.3.
4
Wintersemester 2015/16
41
3. FS Forstwissenschaften / Forest Sciences und
28.9. –
16.10.
4
2
43
44
45
46
47
48
49 50
51
52 01
19.10. – 6.11.
9.11. –
27.11.
Forest
Resources and
Manage-ment
in
France+Germa
ny
Bäume in
der Stadt
30.11. –
21.12.18.12.
6.1.
Ecological
roles of plant
secondary
metabolites
Yousefpour
Raum N.N.
Fink
R 310
Boppré
Föl
02
03
04
4./7.1. – 22.1.
05
06
07
25.1. – 12.2.
08
09
10
Entomology in the
laboratory
(EntoLab)
Wildlife
Habitat
Modeling
Lang
Raum N.N.
Boppré
Föl
Storch
Cip 2
Forstbetrieblic Führung im Optihes Manage- Forstmierung
ment I
betrieb
forstl.
Prozesse
Forstbetriebl.
Management II
Biomass
Resource
Assessment
Prozesse
u.
Produkte
d. Holzindustrie
Hanewinkel
R 210
Jaeger
Cip 2/4
v.Detten
R 104
Koch
Cip 2
Fillbrandt
R 200
Wald-inventur Praxiskurs
mit FernSattelerkundung
mühle
Experimental
Sustainabilty
Economics
Natural
Hazards &
Risk Mgmt.
Economics
of
Biodiversity
and
Ecosystem
Services
Pilze als
Schlüsselfaktoren in
Umweltfragen
Gross
Raum N.N.
Wolf
R 210
Hanewinkel
R 102
Baumgärtner
R 101
Fink- SR
Alte Uni
Spiecker
Raum N.N.
Boden-schutz Ecoim
hydrology
Forstbetrieb
Gewässerökologie I
Global
ground-water
– agriculture
Nexus
Hydrohazards:
risk
assessment a.
mgmt..
Bodenphysik
SchackKirchner
R 104
Kreuzwieser
Raum N.N.
Lange
R 400
Harter
Raum N.N.
Stahl
R 106
SchackKirchner
R 102
Militärische
Schichten der
Kulturlandschaft
Windenergie und
Fotovoltaik
vs. Naturschutz
Empirische
Sozialforschung
Wasserpolitik,
-recht,versorg.
Konold
R 201
Konold
R 201
Kleinschm
it
R 310
Kruse
R 310
Carbon
Forestry
Kapp
R 102
12
13
KW
15.2. - 4.3.
Laborpraktikum
Bodenökologie
Jaeger
R 210
11
Semester
start
SoSe
2016
04.04.201
6 (KW 14)
3. FS Forstwissenschaften / Forest Sciences und
40
Weihnachtspause
KW
Gewässerökologie II
Pufal
R 101
5
Statistics with
R
Current
topics in
Biomaterial
s
R Projects
Hydrometeorolog
ie
Dormann –
CIP2
Laborie
R 104
Dormann CIP3
Schindler
R 104
Communitybased
Monitoring
Systems
Analyse
Forst-HolzKette in
Deutschland und
Frankreich
Stabile
Isotopen
Ökologie
und
Umweltdiagnostik
Gross
R 103
Jaeger
Raum N.N.
Werner
Raum N.N.
Gelbe
Felder =
englischspra
chig
Blaue
Umrandung
=
WP Modul
im MSc
Hydrologie
TN gesplittet
Individuell vereinbarte „Aktuelle Themen“
Aktuelle
Themen der
Entomologie
Boppré
Aktuelle
Themen der
Umw elt ökonomie
Baumgärtner
Aktuelle
Themen der
Waldpolitik
Kleinschmit
Aktuelle
Themen der
Forstbotanik
u. Forst pathologie
Fink
Aktuelle
Themen der
Wildtierökologie
Storch
Aktuelle
Themen in
Ökologie u.
Naturschutz
Pufal
Selected
topics in
Biomaterials
Laborie
(Aktuelle
Themen der
Physischen
Geographie)
Selected
topics in
Conservation
Genetics
Segelbacher
Aktuelle
Themen aus
dem
Fachgebiet
Waldbau
Bauhus
Aktuelle
Themen aus
der Fernerkundung
Aktuelle
Probleme in
der
Bodenökologie
Koch
Lang
Aktuelle
Themen der
Biometrie und
Umweltsystem
analyse
Aktuelle
Themen der
Forstökonomie
und
Forstplanung
Dormann
Hanewinkel
Aktuelle
Themen aus
dem
Fachgebiet
Wald- und
Forstgeschichte
Schmidt
Aktuelle
Themen aus
dem
Fachgebiet
Landespflege
Aktuelle
Themen der
Standortsund
Vegetationskunde
Bauhus
Aktuelle
Themen der
forstlichen
Verfahrenstechnik
Konold
Jaeger
Weitere
“Aktuelle
Themen”
folgen!
Glaser
Individuell vereinbarte „Aktuelle Themen“
6
2.2. Modulübersichten Kernmodule / Overview of Core Modules
2.2.1. Deutsche Kernmodule M. Sc. Umweltwissenschaften/Environmental Sciences
Sem.
Nr.
Modulname
Modul-koordinator
ECTS
Anmeldefrist Prüfung
1
42110
UMPRO
Prof. Herschbach
5
01.10. – 28.10.2015
1
42150
Umweltökonomie
Prof. Baumgärtner
5
01.10. – 18.11.2015
1
42130
Umweltpolitik
Prof. Kleinschmit
5
01.10. - 09.12.2015
2.2.2. English-Taught Core Modules M. Sc. Umweltwissenschaften/Environmental Sciences
Sem. No.
Module name
Module
coordinator
ECTS Term of application
(exam)
1
42220 Research Skills
Prof. Dormann
5
01.10. – 28.10.2015
1
94125 Global Environmental Changes
Prof. Bauhus
5
01.10. – 18.11.2015
1
94145 Human-Environment
Interactions
Prof. Pregernig
5
01.10. - 09.12.2015
7
2.3. Modulübersichten Profillinienmodule / Overview of Electice Tracks
2.3.1. Profillinie „Landnutzung und Naturschutz“ (deutsch)
Sem. Nr.
Modulname (Pflichtmodule)
Modulkoordinator
ECTS Anmeldefrist
Prüfung
1
51110 Waldnutzung & Naturschutz
Prof. Jaeger
5
01.10. – 13.01.2016
1
51120 Nachhaltige Landnutzung und
Naturschutz
Prof. Konold
5
01.10. – 03.02.2016
1
51130 Stadt, Garten, Landschaft und
Gestaltung
Prof. Konold
5
01.10. – 24.02.2016
2.3.2. Profillinie „Umweltmodellierung und GIS“ (deutsch)
Sem.
Nr.
Modulkoordinator
ECTS
Anmeldefrist
Prüfung
1
57110
Datengewinnung, -haltung, management
PD Dr. Lange
5
01.10. – 13.01.2016
1
57120
Numerische
Prozessmodellierung
Dr. SchackKirchner
5
01.10. – 03.02.2016
1
57130
Datenbanken, Geovisualisierung
Prof. Glaser
5
01.10. – 24.02.2016
2.3.3. Profillinie „Ökologie des Klimawandels“ (deutsch)
Sem.
Nr.
Modul-koordinator
ECTS
Anmeldefrist
Prüfung
1
52110
Grundlagen des
Klimawandels
Prof. Mayer
5
01.10. – 13.01.2016
1
52120
Labormethoden
Prof. Lang
5
01.10. – 03.02.2016
1
52130
Ökosystemprozesse
Prof. Rennenberg
5
01.10. – 24.02.2016
8
2.3.4. Elective Track „Wildlife, Vegetation and Biodiversity“ (english)
Sem. Nr.
Module name
module)
(Elective
Module
coordinator
ECTS Term of application
(exam)
1
52110 Biodiversity
Prof. Boppré
5
01.10. – 13.01.2016
1
52120 Research in Wildlife Ecology
Prof. Storch
5
01.10. – 03.02.2016
1
52130 Conservation Biology
Prof. Storch
5
01.10. – 24.02.2016
2.3.5. Elective Track “Biomaterials and Bioenergy” (english)
Module coordinator
ECTS
Term of
application (exam)
Introduction to bioresources
and their chemistry
Prof. Laborie
5
01.10. – 13.01.2016
55120
Bioenergy from non-wood
biomass
Prof. Jaeger
5
01.10. – 03.02.2016
55130
Structure and Conversion of
Lignocellulose
Prof. Laborie
5
01.10. – 24.02.2016
Sem.
Nr.
1
55110
1
1
Module name
module)
(Elective
9
2.4
Modulübersichten Wahlmodule / Overview of Individual Electives
Sem. Nr.
Wahlpflichtmodule
Individual Electives
Module
coordinator
3/4
64076 Analyse der Forst-Holz-Kette in Deutschland und Frankreich
Prof. Jaeger
3/4
64035 Bäume in der Stadt
Prof. Fink
3/4
64055 Biomass Resources: Assessment and Economics
Prof. Koch
3/4
92952 Bodenphysik
Prof. ScharckKirchner
3/4
64069 Bodenschutz im Forstbetrieb
Prof. ScharckKirchner
3/4
64061 Carbon Forestry
PD. Kapp
3/4
64081 Community-based Monitoring Systems
Dr. Gross
3/4
64075 Current topics in Biomaterials
Prof. Laborie
3/4
92924 Ecohydrology
Dr. Kreuzwieser
3/4
64044 Ecological Roles of Plant Secondary Metabolites – with focus on PAs
Prof. Boppré
3/4
64068 Economics of Biodiversity and Ecosystem Services
Prof. Baumgärtner
3/4
64078 Entomology in laboratory (EntoLab)
Prof. Boppré
3/4
64067 Experimental Sustainability Economics
Dr. Wolf
3/4
64030 Forest Resources and Forest Management in France and Germany
Dr. Yousefpour
3/4
64032 Forstbetriebliches Management I
Prof. Hanewinkel
3/4
64047 Forstbetriebliches Management II
Prof. Hanewinkel
10
3/4
64036 Führung im Forstbetrieb
Prof. Jaeger
3/4
92925 Gewässerökologie I
Prof. Lange
3/4
92984 Gewässerökologie II
Prof. Klein
3/4
92926 Global groundwater-agriculture Nexus
Prof. Harter
3/4
64077 Hydrohazards: risk assessment and management
Dr. Stahl
3/4
92951 Hydrometeorologie
Prof. Mayer
3/4
64049 Laborpraktikum Bodenökologie
Prof. Lang
3/4
64042 Methoden der Empirischen Sozialforschung
Prof. Kleinschmit
3/4
64070 Militärische Schichten der Kulturlandschaft
Prof. Konold
3/4
95310 Natural Hazards and Risk Management
Prof. Hanewinkel
3/4
64048 Optimierung forstlicher Prozesse
Prof. Jaeger
3/4
64059 Pilze als Schlüsselfaktoren in Umweltfragen
Prof. Fink
3/4
64073 Praxiskurs Sattelmühle
Prof. Spiecker
3/4
64083 Prozesse und Produkte der Holzverwertung
Prof. Jaeger
3/4
64080 R-Projects
Prof. Dormann
3/4
64082 Stabile Isotopen Ökologie und Umweltdiagnostik
Prof. Werner
3/4
64071 Statistics with R
Prof. Dormann
3/4
64072 Waldinventur mit Fernerkundung
DR. Groß
3/4
92982 Wasserpolitik, Wasserrecht, Wasserversorgung
Dr. Kruse
3/4
64063 Wildlife Habitat Modeling
Prof. Storch
3/4
64040 Windenergie und Fotovoltaik versus Naturschutz: ein lösbarer Konflikt?
Prof. Konold
11
3/4
Aktuelle Probleme in der Bodenökologie
Prof. Lang
3/4
Aktuelle Themen aus der Fernerkundung
Prof. Koch
3/4
Aktuelle Themen der Forstbotanik
Prof. Fink
3/4
Aktuelle Themen der Entomologie
Prof. Boppré
3/4
Aktuelle Themen der Umweltökonomie
Prof. Baumgärtner
3/4
Aktuelle Themen in Ökologie und Naturschutz
Prof. Klein
3/4
Selected topics in Conservation Genetatics
Dr. Segelbacher
3/4
Selected topics in Biomaterials
Prof. Laborie
3/4
Aktuelle Themen aus dem Fachgebiet Wald- und Forstgeschichte
Prof. Schmidt
3/4
Aktuelle Themen der Landespflege
Prof. Konold
3/4
Aktuelle Themen der Wildtierökologie
Prof. Storch
3/4
Aktuelle Themen aus dem Fachgebiet Waldbau
Prof. Bauhus
Aktuelle Themen der Biometrie und Umweltsystemanalyse
Prof. Dormann
3/4
Aktuelle Themen der Forstökonomie und Forstplanung
Prof. Hanewinkel
3/4
Aktuelle Themen der Standorts- und Vegetationskunde
Prof. Reif
3/4
Aktuelle Themen der forstlichen Verfahrenstechnik
Prof. Jaeger
3/4
Aktuelle Themen der Waldpolitik
Prof. Kleinschmit
3/4
Weitere “aktuelle Themen” können folgen
3/4
12
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. Kernmodule / Core Modules .................................................................................................................. 14
3.2. Profillinie „Landnutzung und Naturschutz“ ............................................................................................. 24
3.3. Profillinie „Umweltmodellierung und GIS“ .............................................................................................. 28
3.4. Profillinie „Ökologie des Klimawandels“ ................................................................................................. 33
3.5. Elective Track “Wildlife, Vegetation and Biodiversity” ............................................................................ 36
3.6. Elective Track” Biomaterials and Bioenergy” ......................................................................................... 39
3.7. Wahlpflichtmodule / Elective modules ................................................................................................... 45
13
3.1. Kernmodule / Core Modules
Modulnummer
Modulname
42110
UMPRO
Studiengang
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
Fachsemester / Turnus
M.Sc. Umweltwissenschaften/
Environmental Sciences
Pflichtmodul
1 / jedes WiSe
Lehrform
Teilnahmevoraussetzung
Sprache
Vorlesung, Exkursion, Seminar, Übung
keine
deutsch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
ECTS-LP (Workload)
Vortrag mit Handout / Poster mit schriftlicher Reflexion einer transdisziplinären
Gruppenarbeit
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:
 Einführung in den Masterstudiengang Umweltwissenschaften, d. h. die Studierenden sollen sich
einen Überblick über Studieninhalte (Studienthemen) verschaffen können.
 Auf dem Hintergrund eines Dachthemas soll der Studierende die Breite der am Studiengang
beteiligten Disziplinen (Professuren) kennen lernen.
 Heranführung an aktuelle Forschungsarbeiten im Bereich Umweltwissenschaften auf der Ebene der
einzelnen Disziplinen sowie im Zusammenspiel verschiedener Disziplinen.
 Anwendung unterschiedlicher Arbeits- und Lernformen.
 Motivation für den gewählten Studiengang fördern / unterstützen.
 Kennenlernen der Kommilitonen.
14
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.
15
Modulnummer
Modulname
42150
Umweltökonomie
Studiengang
Pflichtmodul
1 / jedes WiSe
Lehrform
Sprache
Vorlesung, Gruppenarbeit
keine
deutsch
ECTS-LP (Workload)
Gruppenpräsentation (20%), schriftliche Abschlussprüfung (80%)
5 (150 h, davon 55
Präsenz)
Prof. Baumgärtner
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
16
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://politicaleconomy.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.
17
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.
18
Modulnummer
Modulname
42130
Umweltpolitik
Studiengang
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP) Fachsemester / Turnus
Pflichtmodul
1 / jedes WiSe
Lehrform
Sprache
Vorlesung, Lehrgespräch, Übung
keine
deutsch
ECTS-LP (Workload)
Essay oder schriftliche Prüfung (je nach Teilnehmerzahl)
5 (150 h, davon 60 Präsenz)
Dr. Sylvia Kruse
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 EUPolitik 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 Ilias bereitgestellt
19
Module number
Module name
42220
Research Skills
Courses of study
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental
Sciences
Type
Core module
Semester / Rotation
1st / winter term
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences
Teaching methods
Core module
1st / winter term
Lectures, excercises, group work
Prerequisites for attendance Language
English
none
Type of examination (duration)
Abschlusspräsentation
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Module coordinator:
Prof. Dr. Carsten Dormann
Additional teachers involved:
Dr. Florian Hartig, Dr. 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
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:
Tufte, E.R. (2001) The Visual Display of Quantitative Information, 2nd ed. Graphics Press, Cheshire, CN.
20
Module number
Module name
94125
Global Environmental Changes
Courses of study
Sciences
Type
Core module
Semester / Rotation
1st / winter term
Core module
1st / winter term
M.Sc. Environmental Governance
Teaching methods
Presentations by lecturers, group work and
discussions, presentations of results
English
none
Wiki (50%), exam (50%)
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Module coordinator:
Prof. Dr. J. Bauhus
Prof. Pregernig, Prof. Lang, PD. Dr. Lange, Prof. Matzarakis, Prof. Storch, Dr. Kahle, Prof. Reif, Prof. Klein,
Dr. Schmitt, Dr. Boreux, Dr. Hackenbroch, Prof. Herschbach
Syllabus:
Students will be introduced to some of the globally most important environmental problems such as pollution,
forest loss and degradation, loss of biodiversity, global warming, eutrophication of ecosystems, land use
change, water scarcity, soil degradation, and others. At the same time, this module is designed to familiarise
students with the process of gaining reliable information about the environment. This competence will have to
be applied when students have to produce a Wiki focussing on one particular global environmental change
issue. In this Wiki document, students need to describe the magnitude of the global issue/problem, explain
how this problem has developed (based on mechanisms and models), outline predictions for its future
development and provide an assessment of uncertainties associated with those predictions. In addition,
students need to suggest solutions at a policy level to mitigate the particular global environmental change
problem. Against this background, research ethics, the quality and reliability of scientific information and the
role of science in the public discourse will be discussed.
Students will work independently in groups to produce Wikis. In this task they will be guided by tutors. The
content of the Wikis and lectures will provide the basis for a final exam at the end of the module. The
assessment is based on the Wiki (50%) and the exam (50%).
In this module students are expected:
 to gain an understanding of the most pressing environmental issues facing the globe
 to develop an understanding of important models and assumptions used to predict future
environmental conditions, and the uncertainties associated
 to develop the capacity to assess scientific information critically
 to reflect about the role of science in society
Development of the following qualifications is supported:
 Literature research skills, reading of scientific documents
 Development of Wikis
Core Readings:


http://www.millenniumassessment.org/en/index.aspx
http://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/#.UmACUxCaTK0
21
Module number
Module name
94145
Human-Environment Interactions
Courses of study
Sciences
Type
Core module
Semester / Rotation
1st / winter term
Core module
1st / winter term
Core module
1st / winter term
Teaching methods
English
none
lecture, group work
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.
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).
22
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.
23
3.2. Profillinie „Landnutzung und Naturschutz“
Modulnummer
Modulname
51110
Waldnutzung & Naturschutz
Studiengang
PL Landnutzung und Naturschutz
1 / jedes WiSe
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest
Sciences
Lehrform
1 / jedes WiSe
Sprache
keine
deutsch
ECTS-LP (Workload)
Bericht und Präsentation
5 (150 h)
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
Sie kennen das grundsätzliche Vorgehen bei Nutzungskonflikten im Wald
Die Studierenden kennen den aktuellen Forschungsbedarf.
24


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.
25
Modulnummer
Modulname
51120
Nachhaltige Landnutzung und Naturschutz
Studiengang
1 / jedes WiSe
Sciences
Lehrform
1 / jedes WiSe
Sprache
Vorlesung, Übung, Exkursion
keine
deutsch
ECTS-LP (Workload)
Präsentation und Ausarbeitung
5 (150 h, davon ca. 90
Präsenz)
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.
26
Modulnummer
Modulname
51130
Stadt, Garten, Landschaft und Gestaltung
Studiengang
1 / jedes WiSe
Sciences
Lehrform
1 / jedes WiSe
Sprache
Vorlesung, Feldübung, Exkursion
keine
deutsch
ECTS-LP (Workload)
Präsentation und Ausarbeitung
5 (150 h, davon ca.85
Präsenz)
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
27
3.3. Profillinie „Umweltmodellierung und GIS“
Modulnummer
Modulname
57110
Datengewinnung, - haltung, -management
Studiengang
PL Umweltmodellierung und GIS
1 / jedes WiSe
M.Sc. Hydrologie
WP (Hydrologie)
1, 3 / jedes WiSe
Lehrform
Sprache
Grundkenntnisse in Statistik und “R” deutsch
Vorlesungen, Geländeübung, praktische
Übungen am Rechner
Zweiteiliges Portfolio (Zeitreihendaten + Rauminformation)
ECTS-LP (Workload)
5 (125 h, davon 65 h
Präsenz)
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.
28





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.
29
Modulnummer
Modulname
57120
Numerische Prozessmodellierung
Studiengang
1 / jedes WiSe
Lehrform
Anwender-Kenntnisse in R-Statistik
Sprache
betreute Computer Programmierung
deutsch
Grundlagen in Biologie, Chemie,
Physik und Bodenkunde
Präsentation eines Computerprogramms (Quelltext und Anwendung)
ECTS-LP (Workload)
5 (125 h, davon 60 h
Präsenz)
Dr. Helmer Schack-Kirchner
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 physikalischchemisch-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 finiteDifferenzen-Verfahrens zur Lösung partieller Differentialgleichungen.
30
 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.tudresden.de/projects/modlim/doc/modlim.pdf
Groß, J. & Peters, B. R Reader: Arbeiten mit dem Statistikprogramm R. http://cran.rproject.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.
31
Modulnummer
Modulname
57130
Datenbanken, Geovisualisierung
Studiengang
Lehrform
1 / jedes WiSe
Sprache
Grundkenntnisse in Kartographie,
Vorlesung, Übung, Gruppenarbeit,
deutsch
sicherer
Umgang
mit
Geo-Daten
Projektarbeit
(Raster-, Vektordaten, Projektionen)
und mit Geografischen
Informationssystemenen (ESRI,
QGIS)
ECTS-LP (Workload)
eigenständig durchgeführte Projekte, Präsentation der Ergebnisse
5 (125 h, davon 80 h
Präsenz)
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
32
3.4. Profillinie „Ökologie des Klimawandels“
Modulnummer
Modulname
56110
Grundlagen des Klimawandels
Studiengang
Lehrform
PL Ökologie des Klimawandels
1 / jedes WiSe
Sprache
Vorlesung, Vorträge, Übungen,
Exkursionen
Klausur (60 Minuten) und Referate
keine
deutsch
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 75 h
Präsenz)
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.
33
Modulnummer
Modulname
56130
Labormethoden
Studiengang
Lehrform
1 / jedes WiSe
Sprache
Vorlesung, Seminar, Praktikum
keine
deutsch
Vortrag, Abgabe v. 3 Protokollen
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 75 h
Präsenz)
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
Literatur und Arbeitsmaterial wird während der Veranstaltung ausgegeben.
34
Modulnummer
Modulname
56120
Ökosystemprozesse
Studiengang
Lehrform
1 / jedes WiSe
Sprache
Vorlesung, Vorträge, Selbststudium
keine
deutsch
Klausur, Vorträge
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 75 h
Präsenz)
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.
35
3.5. Elective Track “Wildlife, Vegetation and Biodiversity”
Number of module Name of module
52110
Biodiversity
Courses of study
Sciences
Teaching methods
lectures, group work, tutorials
Type
Elective Track:
Wildlife, Vegetation and
Biodiversity
Semester / Rotation
1st / winter term
English
none
preparation of a project: presentation and text; presence during course times
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, of this 60 h
attendance)
Module coordinator:
Prof. Dr. M. Boppré
Additional lecturers:
Prof. Dr. C. Dormann, Dr. S. Gärtner, Prof. Dr. R. Glawion, Dr. J. Grüner, Prof. Dr. A. Reif
Syllabus
basics and case examples 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 quantitative analysis and description of biodiversity
biodiversity research
(attention to genetics and vertebrates will be paid in other modules of the elective line)
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
36
52120
Research in Wildlife Ecology
Courses of study
Sciences
Teaching methods
Lectures, tutorials, field work, excursions
Type
Elective Track:
Biodiversity
Semester / Rotation
1st / winter term
English
Basic knowledge of ecology
Portfolio
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Module coordinator:
Prof. Dr. Ilse Storch
PD Dr. Gernot Segelbacher, Dr. Marco Heurich, Max Kröschel
Syllabus
Overview on different research methods in wildlife ecology and their applications
 Tracking and monitoring of wildlife (telemetry, cameras and other monitoring methods)
 Monitoring through non-invasive genetic sampling
 Estimation of population size and density as well as other population dynamic parameters
(Capture-Mark-Recapture, Mark-Resight)
 Hormone and isotope analyses
 Reviewing Literature, Meta analyses
 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.
Maximum number of participants is 20 students.
In this module, the students obtain an overview on different methods and approaches which are applied in
wildlife research. The aim of the course is to give insight in the diversity of research approaches, their
backgrounds and areas of application. The students will examine concrete examples of case studies and
literature as well as gain some practical experience based on field work, excursions and analysis of real data
sets. The strengths and weaknesses of different research methods will be discussed. Special focus is laid on
wildlife monitoring and its recent developments, e.g. genetic approaches or hormone analyses. 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:
 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
 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.
 Setchel, J.M., Curtis, D.J. (2011) Field and laboratory methods in primatology. Second
edition. Cambridge University Press.
37
52130
Conservation Biology
Courses of study
Sciences
Teaching methods
Lectures, tutorials, pracs, excursions
essay
Type
Elective Track:
Biodiversity
Semester / Rotation
1st / winter term
English
Basic knowledge of ecology
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, of this 65 h
attendance)
Module coordinator:
Prof. Dr. Ilse Storch
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
Knowledge of major topics and concepts of conservation biology.
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:





Caughley, G. (1994) Directions in conservation biology. Journal of Animal Ecology 63, 215244.
Primack, R.B. (2002) Essentials of Conservation Biology. Sinauer Ass., 3rd edition.
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.
38
3.6. Elective Track” Biomaterials and Bioenergy”
Number of module
Name of module
55110
Introduction to bioresources and their chemistry
Courses of study
Type
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental PL Biomaterials and Bioenergy
Scienes
Teaching methods
Lectures, tutorials, self-study
Prerequisites for attendance
Basic chemistry knowledge
Written exam (120 min)
Semester / Rotation
1 / jedes WiSe
Language
English
ECTS-LP (Workload)
Module coordinator:
Prof. Marie-Pierre Laborie, Dr. Heiko Winter
Dr. Hatem Abushammala, Dr. Sebastian Paczkowski
Syllabus
Natural Resources are increasingly considered as raw materials for the production of bio-based energy and
materials. This module provides the general framework and background on the chemistry of such bio-based
resources and provides a particular focus on lignocellulosic resources. The module is divided into 4 sections: 1)
Introduction, 2) Chemistry, 3) Biomass and 4) Lignocellulose.
The Introduction section provides the general context for the utilization of natural resources for bioenergy and
biomaterial purposes. To provide sufficient background for biomass chemistry and conversion into bio-products, the
module then offers within the Chemistry section a basic review of organic and physical chemistry. 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 subsequent Biomass section. These major families of natural compounds are
considered there with an emphasis on their availability in nature, their biosynthesis, and their chemistry and structure.
Within the Lignocellulose section an example of the assembly of the different structural building blocks, viz. cellulose,
heteropolysaccharides and lignin, towards the formation of the plant cell wall is presented. With potential conversion
and utilization pathways in mind, the composition of different lignocellulosic families is discussed. Finally the module
introduces the major methods for the qualitative and quantitative analysis of lignocellulose components.
At the end of the module, students should be able to
• Present the framework (context, challenges and opportunities) around the use of renewable resources and
the concept of sustainability.
• Classify the large families of chemical compounds based on their biosynthetic pathway.
• Describe the structural and chemical features of the major families of compounds produced in nature.
• Describe and differentiate the composition of the main lignocellulosic families
• Discuss general challenges in analysis of lignocellulose composition.
• Explain the principles of standard analytical methods commonly used for the characterization of
lignocellulose.
• Select appropriate analytical methods based on experimental constraints and needed information.
39
Core Readings
 Hill, C. A. S.; An introduction to sustainable resource use; Earthscan, London [u.a.]; 2011; ISBN 978-184407-927-8 Mc Murry, J. and R.C. Fay: Chemistry; 6th edition; Prentice Hall, 2011, ISBN 9780321741035
 Ashby, M. F.; Materials and the Environment; 2nd edition; Butterworth-Heinemann, Boston; 2013; ISBN 9780-12-385971-6
 McMurry, J. E., Fay, R. C.; Chemistry; 6th edition; Prentice Hall; 2011; ISBN 9780321741035
 Belgacem, M. N., Gandini, A., Hg.; Monomers, Polymers and Composites from Renewable Resources;
Elsevier; 2008
 Ek, M., Gellerstedt, G., Henriksson, G., (Eds.); Wood Chemistry and Wood Biotechnology; Volume 1 of Pulp
and Paper Chemistry and Technology; Walter de Gruyter, Berlin, New York; 2009; ISBN 978-3-11-021340-9;
Weiterführende Literatur
Additional literature will be given within the module.
40
Bioenergy I: Bioenergy from non-wood biomass
55120
Courses of study
Sciences
Teaching methods
lecture, excursion, project work
presentation, report
Type
Elective Track:
Biomaterials and Bioenergy
Semester / Rotation
2nd / summer term
English
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, of this 60 h
attendance)
Module coordinator:
Prof. Dr. Dirk Jaeger
Sebastian Paczkowski
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.
41
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.
42
Number of module
Name of module
55130
Structure and Conversion of Lignocellulose
Courses of study
Scienes
Teaching methods
Lectures, self-study, excursion
Written exam (120 min)
Type
PL Biomaterials and Bioenergy
Semester / Rotation
1 / jedes WiSe
Language
Previous modules of „Biomaterials and English
Bioenergy“
ECTS-LP (Workload)
Module coordinator
Prof. Marie-Pierre Laborie, Dr. Heiko Winter
Dr. Jörg Grüner, Dr. Hatem Abushammala
Syllabus
This module aims at understanding the structure, fractionation and conversion of lignocellulose. The module is
divided into 2 sections: 1) Lignocellulose Structure and Anatomy, 2) Lignocellulose fractionation and conversion.
In the first section wood structure will be explored from the molecular to the macroscopic scale. This includes
surveying 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 second section the concept of biorefinery as well as specific elements of
biorefineries based on the raw material lignocellulose. Within this context various processes for lignocellulose
fractionation into cellulose, hemicelluloses and lignin and lignocellulose conversion pathways into materials and
chemicals will be discussed. The process chain starts with mechanical size reduction of lignocellulose, continues with
approaches for pretreatment of lignocellulose and presents examples for biochemical and thermochemical
conversion of lignocellulose into materials and chemicals. With a focus on chemical fractionation processes the
production of chemical pulp from lignocellulose is covered, comprising chemical reactions of lignocellulose
components during pulping and bleaching, pulping technology, chemical recovery and pulping by-products.
Additionally potential strategies are proposed how current pulp mills can be transformed into biorefineries.
• Analyze and provide practical examples of the five principles/ particularities of Nature’s design of materials.
• Differentiate the anatomical features of trees, shrubs, monocotyledons and perennial plants
• Describe the anatomical features of various organs in the plant kingdom, in particular stem, roots, and
shoots.
• Qualify the structure and function of various cell types
• Identify various wood species based on their macroscopic and anatomical features
• Discuss the special features of particular plant tissues, such as reaction wood and juvenile wood etc.
• Identify important characteristics of biorefineries
• Describe and compare the various pathways for lignocellulose fractionation and conversion as well as the
particular chemical attributes of the fractionated polymers.
• Describe chemical reactions during chemical pulping and their effect on the different pulping products
• Delineate how conventional pulp mills could be developed towards biorefineries.
43
Core Readings:






Vincent, J. F. V.; Structural biomaterials; rev. ed.; Princeton Univ. Pr., Princeton, NJ; 1990; ISBN 0-69108558-7; 0-691-02513-4
J. Clark and F. Deswarte Eds., Introduction to Chemicals from Biomass, Wiley Ed., 2008, ISBN 978-0-47005805-3
Fengel, D., Wegener, G.; Wood: Chemistry, ultrastructure, reactions; Walter de Gruyter; 1983; ISBN 978-311-083965-4
Sjöström, E.; Wood chemistry – Fundamentals and applications; 2nd edition; Academic Press; 1993; ISBN
9780126474817
Ek, M., Gellerstedt, G., Henriksson, G., Eds.; Wood Chemistry and Wood Biotechnology; Volume 1 of Pulp
and Paper Chemistry and Technology; Walter de Gruyter, Berlin, New York; 2009; doi:
10.1515/9783110213409
Ek, M., Gellerstedt, G., Henriksson, G., Eds.; Pulping Chemistry and Technology; Volume 2 of Pulp and
Paper Chemistry and Technology; Walter de Gruyter, Berlin, New York; 2009; doi: 10.1515/9783110213423
44
3.7. Wahlpflichtmodule / Elective modules (3. Semester)
(Module sind alphabetisch geordnet, entsprechend der Übersichtstabelle in Kapitel 2.4; Modules are ordered
alphabetical, according to the table in chapter 2.4. )
Modulnummer
Modulname
64076
Analyse der Forst-Holz-Kette in Deutschland und Frankreich
Studiengang
Wahlpflicht (WP)
3 / jedes WiSe
Lehrform
Sprache
Vorlesung, Literaturstudium, Gruppenarbeit
gute französische Sprachkenntnisse
Französisch
Portfolio
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Dr. T. Fillbrandt (Univ. Freiburg, Fakultät UNR), Dr. Holger Wernsdörfer, AgroParisTech Nancy
Dr. Meriem Fournier, AgroParisTech Nancy
Dr. Arnaud Dragicevic, AgroParisTech-ONF, Nancy
Yves Ehrhart, AgroParisTech-ONF, Nancy
Prof. Dr. Dirk Jaeger, Martin Opferkuch (beide Univ. Freiburg, Prof. Forstliche Verfahrenstechnik)
Inhalte
Im Rahmen eines dreiwöchigen Projekts bearbeiten Studierende aus Freiburg und Nancy gemeinsam eine aktuelle
Problemstellung zur Forst-Holz-Kette und vergleichen dabei insbesondere die Verhältnisse im Raum ElsassLothringen mit denen im benachbarten Baden-Württemberg. Die Untersuchung beinhaltet eine Literaturanalyse, die
Durchführung und Auswertung einer Befragung vor Ort bei den betroffenen Akteuren der Forst- und Holzwirtschaft
sowie die Diskussion von Lösungsvorschlägen. Zur abschließenden Vorstellung der Ergebnisse durch die
Studierenden werden Akteure der Forst- und Holzwirtschaft eingeladen. Die erste und dritte Woche des Lehrmoduls
finden in Nancy statt, in der zweiten Woche erfolgen die Befragungen im Raum Elsass-Lothringen und BadenWürttemberg.
Die Freiburger Studierenden sollten Grundkenntnisse über die Forst-Holz-Kette besitzen. Da das Lehrmodul auf
Französisch durchgeführt wird (abgesehen von der Befragung in Baden-Württemberg), sollten sie darüber hinaus die
französische Sprache verstehen und sprechen können; sie müssen jedoch nicht in der Lage sein, einen Text auf
Französisch zu verfassen.
Die Benotung erfolgt anhand von drei Kriterien: (1) zusammenfassende Analyse der Befragung, (2) mündliche
Präsentation und Diskussion der Untersuchungsergebnisse, (3) Durchführung der Projektarbeit (Gruppenarbeit und
Organisation).
Das Ziel des Lehrmoduls besteht darin, den Studenten erweiterte Kenntnisse und Fertigkeiten für die fachübergreifende Analyse
einer Forst-Holz-Kette zu vermitteln.
45
Modulnummer
Modulname
64035
Bäume in der Stadt
Studiengang
M.Sc. Forstwissenschaften/ Forest
Sciences
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
WP
3
/ jedes WiSe
Sprache
Vorlesung, Projektarbeit
deutsch
ECTS-LP (Workload)
Klausur
5 (150 h)
Prof. Dr. S. Fink
Dr. Jörg Grüner
Inhalte
Bäume sind in der Stadt besonderen Stressfaktoren ausgesetzt, insbesondere mangelndem Standraum,
schlechte Bodenverhältnisse, Trockenstress, Luftverunreinigungen und speziellen Schädlingen. Gerade im
Hinblick auf künftige weitere Klimaveränderungen ist auch die richtige Wahl der Baumarten/sorten von
entscheidender Bedeutung.
Andererseits stellen Bäume ihrerseits im Siedlungsbereich auch Gefahrenquellen dar im Hinblick auf
herabstürzende Äste oder sogar umstürzende ganze Stämme. Hier spielen Pilzinfektionen und die damit
verbundenen Minderungen der mechanischen Stabilität eine wichtige Rolle. Einer der Pioniere, welcher
wesentliche spezifische Interaktionen zwischen unterschiedlichen Pilzarten und unterschiedlichen Baumarten
wissenschaftlich aufgeklärt hat, ist Prof. Schwarze, der die Kenntnisse aus seinen umfangreichen Studien
vermitteln wird.
Zur vorbeugenden Erkennung von Holzfäulen und anderen Schwachpunkten in Bäumen wurden in den
letzten Jahren neue interessante Technologien entwickelt, so wie Schalltomographie oder elektrische
Widerstandstomographie. Diese Techniken werden von ihren Grundzügen her erläutert und in der
praktischen Anwendung demonstriert.
Zudem werden Aspekte des Baumschutzes, des Nachbarrechtes, der Wertermittlung und der Rolle von
Bäumen in der Stadtplanung vermittelt.
Vorherige Kenntnisse in Baumpflege (etwa aus den BSc-Modulen) sind hilfreich, aber keine dringende
Voraussetzung. Andererseits wird das vermittelte Niveau deutlich über dem des Bachelors liegen.
-
Grundlegendes Verständnis zur Dynamik von Holzfäulen in Bäumen (2)
Einschätzung der Rolle von Pilzen für die Gefährdung von Bäumen (4)
Fähigkeit zur Wahl geeigneter Diagnoseverfahren (3)
Berücksichtigung planerischer, rechtlicher und ökonomischer Aspekte im Umgang mit Stadtbäumen
(5)
46
Genauere Hinweise zu den zu bearbeiteten Kapiteln und Themengebieten werden zu Beginn der
Veranstaltung bekannt gegeben
47
64055
Biomass resources: Assessment and Economics
Courses of study
Type
Semester / Rotation
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental Sciences
M.Sc. Forstwissenschaften/ Forest Sciences
Elective
3rd / winter term
Teaching methods
Lectures, Exercises (individual/group work)
none
English
ECTS-LP (Workload)
Written Exam, Presentation & Portfolio
5 (150 h)
Module coordinator:
Dr. P. Datta
PD Dr. Matthias Dees, Fabian Enßle
Syllabus
Biomass, a potential source of renewable energy, can be defined as the material that is derived from living, or
recently living biological organisms. In the energy context it is often used to refer to plant material, however
by-products and waste from livestock farming, food processing and preparation and domestic organic waste,
can all form sources of biomass. Economies world over have started focusing on strategies for increased
sustainable utilization of biomass based energy sources and subsequently to reduce the dependence on
fossil fuels. This has presented new challenges including how the biomass resources can be reliably
assessed and how sustainability of biomass based economies can be ensured.
In this backdrop, this module focuses on plant based biomass with a special focus on forest biomass. Since
efficient utilization of biomass as an energy source needs reliable information on production and use,
assessment methods including both terrestrial and remote sensing methodologies will be presented.
Methodologies for combining forest inventory data with allometric equations in order to derive biomass
estimations on the ground as well as the subsequent combination of this data with remote sensing data
(including multispectral, hyperspectral and LiDAR data) for spatially continuous biomass estimation at both
small and large scales will be presented. Finally, to comprehend the economic aspects of biomass energy,
the aspects related to supply chains (e.g., for forest biomass), transportation and material flows, as well as
future supply and demand logistics will be explored.
The general framework of the course encompasses: understanding of theoretical concepts ; practical work
using remote sensing data and techniques; and presentation of resource assessment studies by course
participants
In this module students will learn to:




Understand the utility of biomass as a source of energy (2).
Understand and work on the complexities of biomass resource assessment based on specific
requirements (2, 3).
Be able to understand and apply work-flows and methods in order to estimate/model different types
of biomass with the help of terrestrial and remote sensing based methodologies (1, 4, 5).
Understand the economic aspects of biomass in a global and EU specific context (2).
48
 Evaluate the advantages/disadvantages of various biomass estimation methods and discuss the
utility, viability and logistics of biomass for energy (6)
Core Readings
Will be provided before the start of the module.
49
Modulnummer
Modulname
92952
Bodenphysik
Studiengang
Scienes
WP
3 / jedes WiSe
M.Sc. Forstwissenschaften/ Forest Scienes
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
Sprache
Vorlesung, praktische Übungen, Laborarbeit
halbtägige Schulung:
Bodenprobenentnahme im Rahmen des
hydrologischen Eingangsprojekts
deutsch
M.Sc. Hydrologie
ECTS-LP (Workload)
50% Klausur 45 min, 50% Praktikumsprotokoll
5 (150 h, davon 60 h Präsenz)
Dr. H. Schack-Kirchner
E. Lieder
Inhalte








Untersuchungsdesign und Technik der Bodenprobennahme (Geländeübung findet bereits Ende Oktober im
Rahmen des hydrologischen Eingangsprojekts statt; Interessierte Forst- bzw. Umweltwissenschaftler bitte
rechtzeitig Kontakt mit dem Modulkoordinator aufnehmen)
Stellung der Bodenphysik im Umfeld Bodenschutz, Hydrologie und Standortkunde
Definition bodenphysikalischer Untersuchungsgegenstände
Genese, Morphologie und Funktion der Bodenstruktur
Theorie und Praxis bodenphysikalischer Standardmethoden: Durchführung eines kompletten Analysegangs (pFKurve, Porosität, luftgefülltes Porenvolumen, Lagerungsdichte, Textur, Wasserleitfähigkeit, Gasdiffusivität,
intrinsische Permeabilität)
Beurteilung der Messgenauigkeit und Kalibrierungsfragen bei der Messung der Bodenfeuchte und des
Wasserpotentials (thermogravimetrisch, frequency domain, time domain reflectometry, Tensiometrie, Matrix
Sensoren)
Gashaushalt von Böden
Lösung von partiellen Differentialgleichungen (Wärme-/Wassertransport) mit finiten Differenzen in R





bodenphysikalische Zusammenhänge auf akademischem Niveau erläutern können (2)
bodenphysikalische Analysen durchführen und organisieren können (3)
bodenphysikalische Datenbestände beurteilen können (4)
einfache bodenphysikalische Modelle zur Problemlösung entwickeln können (5)
Grenzen bodenphysikalischer Laborergebnisse in der Hierarchie terrestrischer Ökosysteme einordnen können (6)
50
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



Hartge & Horn (2009): Die physikalische Untersuchung von Böden
Hillel (1998): Environmental Soil Physics
Dirksen (1999): Soil Physics Measurements
51
Modulnummer
Modulname
64069
Bodenschutz im Forstbetrieb
Studiengang
Sciences
WP
3 / jedes WiSe
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
Vorlesungen, praktische Übungen,
Selbstudium
Sprache
mündliche Prüfung (Gruppenprüfung 2 Personen, je 15 Minuten)
deutsch
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Modulkoordinator/in: Dr. H. Schack-Kirchner
Weitere beteiligte Lehrende: Prof. Dr. F. Lang
Inhalte
Der Kurs gliedert sich in 5 Blöcke zu den Themenkomplexen:
1.) Bodenverformung beim Einsatz von Forstmaschinen
2.) Erosion und schnelle Wasserabflüsse im Zusammenhang mit
Walderschließungsmaßnahmen
3.) Kohlenstoffspeicherung in- und Treibhausgasemissionen aus Waldböden
4.) Saurer Regen, Eutrophierung und Kompensationsmaßnahmen (Waldkalkung)
5.) Nährstoffbilanzen und Ernteentzüge
Diese wichtigsten Bodenschutzprobleme in der mitteleuropäischen Forstwirtschaft werden unter folgenden
Aspekten behandelt:





Hintergründe
Gefährdungsbeurteilung im Einzelfall
Bedeutung für die Standortnachhaltigkeit
Managementoptionen
Dabei wird etwa 1/3 des Kurses aus klassischen Vorlesungen bestehen, dazu kommen Exkursionen mit
Geländeübungen (z.B. zur Bodenverdichtung). Ein weiterer Schwerpunkt des Kurses werden
Rechenaufgaben (Berechnung von Nährstoffbilanzen bzw. Säureeinträgen) bzw. die Anwendung von
Computermodellen (Erosion) sein. Die teilweise betreuten Übungen sind im Selbststudium vorzubereiten
(z.T. Fachartikel in englischer Sprache).
52




Fähigkeit zum Erkennen und Beurteilen von Bodengefährdungen im Rahmen der Forstwirtschaft (4)
Fähigkeit zur prägnanten Erklärung der allgemeinen Hintergründe von Bodengefährdungen im
Rahmen der Forstwirtschaft (2)
Fähigkeit zur einzelfallbezogenen Auswahl von Managementoptionen zur Reduktion von
Bodengefährdungen (4)
Fähigkeit zur Bewertung der Wirksamkeit von Abhilfemaßnahmen (6)
53
64061
Carbon Forestry
Courses of study
Type
Semester / Rotation
Sciences
M. Sc. Renewable Energy Management
Elective
3rd / winter term
Teaching methods
Language
Presentations by lecturers and external experts, e-learning courses, Analyses English
of case studies in project development, group work and discussions,
presentations of results, plenum discussions
ECTS-LP (Workload)
report, presentation, multiple-choice questionnaire
5 (150 h)
Module coordinator:
Prof. Dr. Gerald Kapp ( [email protected] )
Matthias Seebauer, Dr. Till Pistorius, Dr. Benno Pokorny, Prof. Dr. Jürgen Bauhus
Syllabus
Professionals with techniques to develop land-use based mitigation projects as climate change resilient
carbon sinks and with knowledge of related climate policy instruments are needed at national and
international levels .Students in this module will learn the basic competencies to develop and evaluate such
projects. The module provides an introduction to:





recent developments in international climate change policy,
compliance and voluntary carbon markets,
carbon monitoring in CDM (clean development mechanism) forestry plantations (from afforestation
and reforestation; A/R)
safeguards in REDD+ (reduced emissions from deforestation and forest degradation) activities, and
analysis and evaluation of carbon project design documents (PDDs).
Project design documents of different types of land-use based carbon projects (REDD+, A/R, agroforestry &
soils) will be analysed and validated in groups with presentations, plenum discussions and guest lectures.
At the end of this course participants will be able to





analyse and design carbon forestry and related land use project documents,
determine emission reduction effects of such projects, using appropriate methods and tools
plan and undertake carbon measurements to monitor forestry and other land-use projects,
apply safeguards to reduce risks in such projects,
understand climate policy, including development perspectives of carbon forestry and emission
reduction markets.
54
Modulnummer
Modulname
64081
Community-based Monitoring Systems
Studiengang
M.Sc. Environmental Sciences /
M.Sc. Forest Sciences /
Verwendbarkeit
Lehrform
Lectures and project work
Knowledge of spatial information systems and
ecosystem management is an asset.
jedes WiSe
Wahlpflicht
Sprache
Englisch
ECTS-LP (Workload)
Presentation and project report
5 (150 h, davon 75
Präsenz)
Dr. C.P. Gross
Weitere beteiligte Lehrende: Sebastian Brackhane, Mirko Mälicke, Markus Höhl and guest lecturers
Inhalte
Integrating local (forest dependent) communities into national and international environmental programs is often
crucial for their successful implementation. Additionally, local ecological knowledge (LEK) can be a valuable source
supporting environmental projects. This module will introduce and critically discuss current community-based
monitoring approaches focusing on wildlife, fire, forest, and water management. It will also introduce useful tools for
implementation such as QGIS, ArcGIS and database management. Finally, students will develop and present their
own community-based monitoring approach on a subject of choice. This module targets students who are planning
a career with an international organization such as GIZ, UNEP, FAO, or concerned national ministries and
departments and ENGOs.





Critically discuss and evaluate community- based monitoring in international and national programs (2, 3, 4)
Develop and present a community-based management approach (1, 2, 3, 5, 6)
QGIS and ArcGIS
Development and management of databases (1,3)
Visualization and Publishing (2)
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



ANSAB.2010. Participatory Biodiversity Monitoring in Community Managed Forests. Asia Network for
Sustainable Agriculture and Bioresources. Kathmandu, Nepal
Fox et al. 2005. Mapping Communities. Ethics,Values, Practice. East West Center,
http://www.eastwestcenter.org/publications/mapping-communities-ethics-values-practice
Berkes et al., 1995. Traditional Ecological Knowledge, Biodiversity, Resilience and Sustainability.
Biodiversity Conservation: 281-299
55
Number of module
Name of module
64075
Current topics in Biomaterials
Courses of study:
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental Scienes
Teaching methods:
Lectures, self-study, group work, excursion
Type
Individual Elective
Prerequisites for attendance:
Elective track „Biomaterials &
Bioenergy“
Written report/review
Module coordinator:
Prof. Marie-Pierre Laborie, Dr. Hatem Abushammala
Semester / Rotation
3 / every winter semester
Language:
English
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, 50 h of presence)
Dr. Jia Mao
Syllabus:
This module aims at exploring special topics in the field of lignocellulose valorization into bio-based products. It
expands knowledge on biomaterials acquired during the elective track “Biomaterials and Bioenergy”. In this module,
the particular focus is placed on nanocellulose, a novel biomaterial. During the last decade, nanocellulose has
become the subject of significant R&D efforts in academia and in industry. Nanocellulose is finding increasing
potential in a wide range of applications, starting from simple nanocomposites to barrier films, nanopaper, sensors,
foams, hydrogels, aerogels, biomedical materials, responsive composites etc. To enter this wide range of
applications, the surface chemistry of nanocellulose often needs to be modified and its (self-) assembly and interface
development tailor-designed in composite materials. This module thus covers the entire spectrum of nanocellulose –
from its production to its application. It is organized in the following four sections:

Definitions and Production: the first section of the module reviews the definition, nomenclature, structure
and properties of nanocellulose as well as the extraction methods at both laboratory and industrial scales.
 Modification: the second section presents the most relevant chemical modifications utilized to tailor design
nanocellulose towards a particular application. In situ polymerization relying on grafted from and grafted onto
approaches for the production of bionanocomposites are also reviewed.
 Processing and Assembly: in the third section, the common processing techniques viz. solution casting,
melt compounding but also inkjet printing will be visited. These processing techniques entail at turn selfassembly principle and interface properties. The underlying principle of nanocellulose assembly (and selfassembly) will be presented in this section alongside the common processing techniques.
 Applications: the last section will provide the in-depth overview of the potential and current applications of
nanocellulose. In particular, applications as mechanical or barrier reinforcement will be visited with
illustrations on coatings, adhesives, barrier films, paper coatings and responsive nanocomposites.
Additionally applications of pure nanocellulose in nanopaper, foams, aerogels, hydrogels and sensors will
also be illustrated.
These lectures will be complemented by a laboratory section, in which students will be given the opportunity to
manipulate and characterize nanocellulose.



Present the potential and challenges of nanocellulose production on the industrial level.
Describe the structure and properties of nanocellulose and the lignocellulose-to-nanocellulose hierarchy.
Classify the different kinds of nanocellulose and describe their traditional production techniques.
56



Provide examples of applications and products where nanocellulose is involved.
Illustrate the main modification methods and discuss the associated challenges and advantages
Summarize and discuss a research article, dealing with any aspects (from production to utilization) of
nanocellulose.
Core Readings


Dufresne, A.; Nanocellulose: From Nature to High Performance Tailored Materials; De Gruyter; 2012
Belgacem, M. N., Gandini, A., Hg.; Monomers, Polymers and Composites from Renewable Resources;
Elsevier; 2008
 K. Oksman, A. Mathew, A. Bismark, O. Rojas and M. Sain, Handbook of Green Materials, volumes 1 to 4,
world scientific series in Materials and Energy, ISBN 978-981-4566-45-2
57
92924
Ecohydrology
Courses of study
Type
Semester / Rotation
Sciences
M.Sc. Hydologie
Elective
3rd / winter term
Teaching methods
3rd / winter term
practical lab-work, lectures
English
ECTS-LP (Workload)
Oral presentation, poster presentation, written exam
5 (150 h, of this 50 h
attendance)
Module coordinator:
Dr. Kreuzwieser
PD Dr. J. Kreuzwieser
Dr. Michael Dannenmann ([email protected]); PD Dr. Ralf Kiese ([email protected]); Dr.
Gustavo Saiz ([email protected]); Allison Kolar ([email protected])
Timetable see below
58
Syllabus
Montag 10.11.
Dienstag 11.11.
Mittwoch 12.11.
Donnerstag 13.11.
Freitag 14.11.
Kreuzwieser: Allg.
10-11 Einführung,
Organisatorisches.
11-12
Saiz: Lecture: Use
12-13
of stable isotopes in
ecosystem research
Handing out of
topics for student
presentation
(Nov21)
Dannenmann:
Dannenmann:
Garmisch
Garmisch
Lecture: Use of
stable isotopes:
hydrological tracing
experiments; flux of
matter between
plant and soil;
biogeochemical
process studies
excursion:
Forests and water
and matter flux
relations in a
changing climate
(field site
Tuttlingen)
Transportation in
IFU and Uni-cars
Dannenmann/Kiese
:
TERENO field site,
practical field work
9:00 Kolar/ev. Busel
Lab analyses: water
isotopes with cavity
ringdown
spectrometry
13-17 Preparation of
presentations
Preparation of
presentations
Travel to GarmischPartenkirchen
Transportation in
IFU and Uni-cars
Excursion continued 15:00
Train
to
Lab
Safety Munich; 17:30 Bus
transfer
Munichinstruction
Freiburg
9-10
9-10
Water sampling:
soil water from
large lysimeters,
precipitation, river
Ca. 48-60 samples
Montag 17.11.
Dienstag 18.11.
Mittwoch 19.11.
Donnerstag 20.11.
Freitag 21.11.
Kiese:
Self-studies, reading
Kiese:
Kiese:
Kiese:
10-11 Modelling of
11-12 ecosystem water
cycling
12-13
Modelling
approaches,
validation,
regionalisation
Evaluation and
discussion of lab
analyses
Student
presentations
13-17 Preparation of
Montag
24.11.
presentation
Preparation of
Dienstag
25.11.
presentations
Preparation of
Mittwoch
26.11.
presentations
Donnerstag 27.11.
Freitag 28.11.
9-10
Kreuzwieser:
Kreuzwieser
Kreuzwieser:
experiment
data analysis,
Poster preparation
poster presentation,
common discussion
Kreuzwieser:
10-11 Analytical methods
11-12 for determination of
plant water status;
12-13
13-17 preparation of an
experiment on plant
water status
preparation of
poster
Written exam
Costs arise for accommodation in Garmisch-Partenkirchen (27,30 €/night); travel costs will be covered by
CTP. Accomodation is organized by IFU.



Students will get a thorough understanding of the plant/tree water status and of ecosystem water
cycling. The influence of water availability on plants will be discussed, but also the effect of
vegetation on hydrology (1).
Students will learn and (partially) apply modern and classical techniques to determine plant water
status and ecosystem water cycling (3).
They will plan, perform and evaluate own experiments on plant water relations and will present the
results of their experiments (3,4,5,6).
59
Core Readings
Will be handed out during the module
60
Modulnummer
Modulname
64044
Ecological Roles of Plant Secondary Metabolites – with focus on PAs
Studiengang
WP
Environmental Scienes
Lehrform
practical lab-work, lectures
Sprache
englisch
deep interest in ecology and chemistry
report in the style of a manuscript
3 / jedes WiSe
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 50
Präsenz)
Modulkoordinator/in
Prof. Dr. Michael Boppré
Weitere beteiligte Lehrende
PD Dr. Jürgen Kreuzwieser, Dr. Tim Burzlaff
Inhalte
This module integrates a broad set of approaches to understand plant secondary metabolites and their ecological roles in
depth; we use pyrrolizidine alkaloids (= PAs) and their metabolites / degradation products as a fascinating example for
insect-plant relationships. Chemo-ecological research combines knowledge from various disciplines: natural product
chemistry (e.g. analytics of pheromones and volatile organic compounds (VOCs)), biology (e.g. behaviour,
communication, morphology), ecology (e.g. trophic relations, mutualisms).
We will perform a small research project with a group of secondary plant metabolites (PAs) which are touching all the
fields mentioned above. Students will learn to collect and analyse PSMs chemically and to interpret the raw data obtained.
Moreover, bioassays will be conducted to study the attraction of PAs for Lepidoptera. For this purpose, choiceexperiments will be performed in a greenhouse with an array of PAs and several lepidopteran species. The data derived
from these experiments will be evaluated and integrated into our knowledge of 'ecology of PAs'; e.g. specificity, intra- and
interspecific variability of PAs, by writing a report in the style of a manuscript.
In addition, lectures are presented providing the chemical and ecological background.
Students learn to





understand complex chemo-ecological contexts (1,2)
understand the technology of chemical analyses of PSM and/or pheromones (1,2,3)
plan and perform ethological experiments (biotest) (3)
evaluate results of both, chemical analyses and bioassays (4,5)
write report in the style of a manuscript (4,5)
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
61
64068
Economics of Biodiversity and Ecosystem Services
Courses of study
Type
Semester / Rotation
Elective
3rd / winter term
M.Sc.
Forstwissenschaften/
Forest Sciences
Teaching
methods
Language
Lecture + Tutorial
English
intermediate microeconomics
ECTS-LP (Workload)
5 (150h,davon 40% Präsenz)
Portfolio (Presentation, Written final exam (90 min)
Module coordinator:
Prof. Dr. Stefan Baumgärtner
Additional lecturers
Syllabus
In this course, students will study biodiversity and ecosystem services from an economic perspective.
Biodiversity is understood here as “the variability among living organisms from all sources ... and the
ecological complexes of which they are part” (United Nations Convention on Biodiversity 1992). Ecosystem
services are “the benefits people obtain from ecosystems” (Millennium Eco¬system Assessment 2005). This
includes provisioning services (e.g. the provision of food, fiber, fuels or clean drinking water), regulating
services (e.g. climate regulation, erosion control, or the regulation of pests and diseases), and cultural
services (e.g. aesthetic satisfaction, education, recreation, or spiritual fulfillment).
While biodiversity is an issue of biology in the first place, the economic perspective can add valuable insights
into why we are currently loosing biodiversity and ecosystem services at un¬usually high rates, why this is a
problem that we should be concerned about, and what we can do in order to conserve and sustainably use
biodiversity and ecosystem services in an efficient manner.
To this end, students in this course will learn advanced concepts and methods from ecological, environmental
and resource economics, and integrate them in an inter¬disciplinary manner with concepts and methods from
ecology, to gain an encompassing and methodologically sound economic understanding of biodiversity and
ecosystem services.
Outline:
Part I
Motivation: Biodiversity and ecosystem services as an issue of economics
Part II
Orientation: Measurement and valuation of biodiversity and ecosystem services
Part III
Explanation: Loss of biodiversity and ecosystem services
Part IV
Implementation: Governance of biodiversity and ecosystem services
62
•
•
•
•
1 = Kenntnisse: Studierende kennen fortgeschrittene Theorien, Methoden und empirische Befunde
der volkswirtschaftlichen Umweltforschung mit Bezug zu Biodiversität und
Ökosystemdienstleistungen und können diese reproduzieren
2 = Verständnis: Studierende können den ökonomischen Zugang zur Analyse natürlicher Umwelt
sowie seine Voraussetzungen und Begrenzungen kritisch reflektieren und für andere nachvollziehbar
erläutern
3 = Anwendung: Studierende können fortgeschrittene Theorien und Methoden der
volkswirtschaftlichen Umweltforschung selbständig auf kleinere Probleme von Biodiversität und
Ökosystemdienstleistungen anwenden
4 = Analyse: Studierende können die wechselseitigen Zusammenhänge zwischen ökonomischen und
Umweltvariablen systematisch und auf fortgeschrittenem fachlichen Niveau analysieren
Core Readings
There is no single textbook for this course. References to books and journal articles for each chapter will be
given in class. References to start with are



TEEB – The Economics of Ecosystems and Biodiversity (www.teebweb.org):
Mainstreaming the Economics of Nature: Synthesis of the Approach, Conclusions and
Recommendations (2010)
Summary for Policy Makers: Responding to the Value of Nature (2009)
and the talk of Dr. Pavan Sukhdev on The Invisible Economy on
http://bankofnaturalcapital.com/2010/10/04/dr-pavan-sukhdev-on-the-invisible-economy/
References to books and journal articles for further reading will be given in class.
63
Modulnummer
42130
Modulname
Methoden der Empirischen Sozialforschung
Studiengang
Verwendbarkeit
MSc Umweltwissenschaften
Lehrform
/ Environmental Sciences
Vorlesung / Lehrgespräch / Übung
1 / jedes WiSe
keine
Prüfungsform
Essay, mündliche Präsentation (20 Minuten, 10 Minuten Diskussion)
Sprache
deutsch
ECTS-LP (Workload)
Modulkoordinator/in: Prof. Daniela Kleinschmit
Weitere beteiligte Lehrende: Sina Leipold , Dr. Andy Selter, Dr. Lars Borras, Stefan Ehrhart, Carolin Maier
Inhalte (vorläufige Angaben)
Das Modul vermittelt die Grundlagen für die eigenständige Anwendung von sozialwissenschaftlichen
Methoden der Datenerhebung und -auswertung. Diese sind Voraussetzung für die Anfertigung einer
Masterarbeit an der Professur für Forst- und Umweltpolitik. Das Modul legt deshalb den Schwerpunkt auf die
Anwendung und Auswahl von Methoden im Kontext einer sozialwissenschaftlichen Masterarbeit. Nach einer
Einführung zu Methoden der empirischen Sozialforschung als Teil einer sozialwissenschaftlichen
Masterarbeit werden folgende Methoden näher vorgestellt:






Quantitative Umfrage/Beobachtung
Qualitative Befragung/Experteninterviews
Quantitative Inhaltsanalyse
Fokusgruppen
Sozialwissenschaftliche Methoden der Diskursanalyse
Qualitative Inhaltsanalyse mit MaxQDA
Danach wenden die Studierenden in kleinen Arbeitsgruppen eine der Methoden auf ein aktuelles
waldpolitisches Thema an, das sich zur Bearbeitung mit der ausgewählten Methode eignet. Am Ende stellen
sie die Ergebnisse in einer mündlichen Präsentation vor und fertigen eine schriftliche Ausarbeitung an.
Abschließend werden die von den Studierenden erlernten Methoden im Hinblick auf ihre Anwendung in einer
Masterarbeit kritisch diskutiert.
Die Studierenden sollen





Kenntnisse zur Anwendung unterschiedlicher Methoden der empirischen Sozialforschung im
Rahmen einer sozialwissenschaftlichen Masterarbeit erlangen (1),
methodische Probleme der Sozialforschung verstehen (2),
eine Methode auf eine aktuelle waldpolitische Frage anwenden (3),
deren Möglichkeiten und Grenzen kritisch diskutieren können (4),
zukünftig in der Lage sein, eine passende methodische Vorgehensweise für eine
sozialwissenschaftliche Fragestellung im Rahmen einer Masterarbeit auszuwählen und anzuwenden
(4,5).
64
Literatur und Arbeitsmaterial:
Folien und Pflichtlektüre werden über Illias zur Verfügung gestellt.
Flick, Uwe (2014)Qualitative Sozialforschung : eine Einführung, Vollst. überarb. und erw. Neuausg., 6. Aufl.,
Orig.-Ausg., Reinbek bei Hamburg: Rowohlt.
Flick, Uwe (2014) An introduction to qualitative research, 5. ed., Los Angeles [u.a.]: SAGE.
Diekmann, A. 2012. Empirische Sozialforschung. Hamburg.
Wagner, Lothar (2012) Die wissenschaftliche Abschlussarbeit : Ratgeber für effektive Arbeitsweise und
inhaltliches Gestalten, 3., überarb. und erw. Aufl., Saarbrücken: Südwestdt. Verl. für Hochschulschriften.
65
Modulnummer
Modulname
64078
Entomology in the laboratory (EntoLab)
Studiengang
Profillinie (PL) / Wahlpflicht (WP)
3 / jedes WiSe
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental PL Wildlife, Vegetation a. Biodiversity
Scienes
PL Forest Ecology and Management
Lehrform
Sprache
practical work and lectures on background
deep interest in entomology
Englisch and/or German
ECTS-LP (Workload)
report in the style of a manuscript / poster
Modulkoordinator/in
Prof. Dr. Michael Boppré
Weitere beteiligte Lehrende
Ottmar W. Fischer, Dr. Tim Burzlaff
The module will take place at FZE in Stegen-Wittental and travel with public transport is very limited!
(see www. http://www.fzi.uni-freiburg.de/en/95.php)
Inhalte
Much of research in entomology is field work. However, much interesting work can or even has to be done in a
laboratory, including insect breeding (for behavioural / physiological experiments), study of morphological details
(functional morphology, taxonomy / systematics), preserving specimens, evaluating data, taking and documenting
digital images from photo, microscope, scanning electron microscope, maintaining a collection of reference
specimens, searching for literature, … … ..
In this module short lectures on a variety of basic methods and techniques applied in entomological research are
given but the emphasis is i) on hands-on experience and ii) discussions on challenges of studying insects (incl. asking
research questions / developing experimental designs).
Each participant will personally experience handling real (living as well as dead) insects in a suit of contexts (rearing,
studying behaviour / internal and external structures with microscopes, including scanning electron microscopy) but
®
also working with a desktop program (InDesign ).
66
Groups of two will conduct pilot research projects on current topics addressing, e.g.,
 aspects re secondary roles of genitalic structures in view of sperm competition s.l.,
 relating eye size / structure to body size and lifestyle in tropical moths,
 quantifying wing pattern differences within butterfly species,
 quantifying inter- and intra-specific variation of wing venation in moths in the context of systematics,
 comparing surface structures in a functional context (how to avoid reflection? how to provide wetting?),
 quantifying feeding behaviour / food consumption of caterpillars,
 measuring responses of a predator to chemically protected prey,
 measuring effects of nematodes on caterpillars,
 etc.
and present results professionally in the format of a poster / manuscript for publication.
Students learn to





understand complex contexts (1,2)
understand and experience microscopy (1,2,3)
plan and conduct projects (3)
evaluate data (4,5)
write report in the style of a manuscript (4,5)
67
Modulnummer
Modulname
64067
Experimental Sustainability Economics
Studiengang
M.Sc. Umweltwissenschaften/Env. Sciences,
Environmental Governance, Forestry Sciences
Lehrform
“Umweltökonomie” or comparable
knowledge in economics
Students have to apply in advance, see
below for details
Lecture and student presentations
Wahlpflicht (WP)
Prüfungsform
Presentations and report
Modulkoordinator/in: Dr. Stephan Wolf
Fachsemester /
Turnus
WS 2015/16
Sprache
English
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Application
The official registration is organized via the regular examination office.
th
Until October 15 latest, send an email to [email protected] with the following documents
 Letter of motivation (400 words maximum) why you are interested in the module and what you expect to learn
 Transcript of record / grade of your Master studies so far
 Description of your economics background so far (150 words maximum)
Participants will be selected according to the quality of their letter of motivation, their grades, and their economics
background
Contents
Mainstream economics is being criticized for its reliance on an unrealistic model of rational decision making.
Behavioral and institutional economists therefore apply more realistic assumptions about human behavior, such as
altruism, reciprocity, risk aversion, excessive discounting of the future, and limited access to and processing of
information. By and large, behavioral and institutional economists study actions and decision of “real” human beings
and confront their results with rational decision making. For example, such studies can help us understand how the
management of scarce and vulnerable natural resources actually works and where existing rules can be improved in
order to avoid the overexploitation of commons. Especially the latter point is crucial for “sustainable” management of
resources: good rules should also be immune against egoistic overutilization by certain users. At the same time,
resource consumption inherently raises the question who legitimately has a right to access and appropriation. Hence,
fairness considerations play a crucial role in common pool resource utilization, too. Similar considerations apply for
most “environmental problems” where pollutants (as a side-effect of production or consumption) decrease the quality
of “the environment”, raising the question about legitimate boundaries of acceptable pollution.
68
In order to systematically study such situations occurring in the real world, we will make use of economic
experiments. In such experiments, participants have to either individually or collectively decide on the distribution and
utilization of a given model resource or the effects from a simple pollutant. As in reality, a conflict arises between
individual profit maximization and maintenance of the resource for others respectively keeping the pollution level
within ecologically acceptable limits. The advantage of experiments is that one can create a rather simple decision
making environment in order to isolate important factors driving individual decision making. Just as in natural
sciences, an experiment in economics is supposed to reduce complexity on purpose in order to improve the
understanding of single important factors—to include them later in a more complex and comprehensive theory, of
course.
Therefore, the seminar consists of both a more theoretical, “lecture-like” part and a practical, “project-like” element
with strong research orientation. The parts are in detail:
1. Repetition and deepening of Environmental Economics: externalities, common pool resources, public goods,
individual and collective decision making, and resource utilization dilemmas
2. Introduction to “Sustainability Economics”: how to derive criteria for inter- and intragenerationally fair resource
allocation rules.
3. Introduction to Behavioral and Experimental Economics
4. Students present in groups one paper of an already conducted experiment; each student then writes an
individual “referee report” on the paper.
5. In groups again, students design their own experiment and present their idea in front of class for a critical
discussion.
69
64030
Forest Resources and Forest Management in France and Germany
Courses of study
Type
Semester / Rotation
Sciences
Elective
3rd / winter term
Teaching methods
Vorlesung / Übung / Exkursion
English
3rd / winter term
Elective
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Written report
Module coordinator:
Dr. Yousefpour
This joint French- German module is a three week course from 19th October to 6th November 2015,
which is organized in cooperation with INRA/ Nancy (France). Participants are French and German
forestry students.
The first week will take place in Freiburg (Germany), the second week in Nancy (France). German
students have to complete a written report in the third week (success control).
Costs will be max. 240.- per student
A short notice will be sent via e-mail by Dr. Rasoul Yousefpour ([email protected]) until August, 30st 2015 to organize the course and costs. Students will receive contact
address of French students to start communicating and selecting a subject for the written report.
Subjects should be analyzed for both Germany and France (or any other two countries depending on
the background of international students).
Inhalte
Introduction to forest resources and their use in France and Germany with special emphasis on wood
production (area, species, stand structure, sites, growth potential, cutting rates)
Past and present management practices in France and Germany (changes in management objectives,
cutting rates, age of cutting, regeneration methods, tending and thinning)
Challenges for future forest resource governance subject to anthropogenic environmental changes
(adaptation) and the role of forest resources in mitigating GHG emissions including economic and ecological
aspects.
Kurzfassung der im Modul behandelten Themen:
Information on forest resources in France and Germany
Forest management practices in France and Germany
Differences in forest resources and management between France and Germany
Future challenges and solutions for improved/adapted forestry systems in France and Germany
Teaching and research program at ENGREF/Nancy

70



Getting information on forest resources in France and Germany (2, 3, 4)
Capability to work in groups on forest related problems in English language (5, 6)
Oral and written presentation of forest related problems and solutions aiming at different target
groups.(5, 6)
Core Readings
Teaching material will be distributed at the beginning of the course. The main topics will be presented in form
of reports during the week.
Costs
Costs: max. 240 EUR, (we will try to reduce the costs by applying for financial aids for accommodations)
Registration:
Please register on Campus Management by 30th August 2015, at the latest.
For further information please contact: [email protected].
Payment details and further preparatory issues (responsibilities, schedule, travel details, etc.) will be clarified
via e-mail during the last week in August and early October 2015 (check your spam- filter!).
71
Modulnummer
Modulname
64032
Forstbetriebliches Management I: Planungssysteme & Controlling
Studiengang
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
Vorlesungen, Exkursionen, Feldarbeit
PL Waldwirtschaft: Forstplanung
Sprache
deutsch
Portfolio, Klausur
ECTS-LP (Workload)
Prof. Dr. Marc Hanewinkel
Hartebrodt (FVA), Reifenberg, Yousefpour
Inhalte
In diesem Modul sollen einerseits (Woche 3) Spezialthemen zur Planung in Forstbetrieben unter strategischen
Perspektiven sowie Methoden des Operations Research behandelt werden, andererseits (Woche 1 und 2) eine
intensive Einführung in operatives und strategisches Controlling gegeben werden.
1. + 2. Woche: Grundlegender Überblick über Inhalte, Techniken und Grenzen des operativen und strategischen
Controllings mit Fallstudien basiertem Ansatz: insbesondere Einordnung von Verfahren des operativen und
strategischen Controllings, Aufbau und Strukturierung von Kennzahlensystemen, Analysemethoden, wie
Kennzahlenanalysen und Kausalanalysen, Darstellungsweise von Analyseergebnissen, Datenquellen für das
operative Controlling und Verfahren des Strategischen Controllings am Beispiel eines Balanced Scorecard
Prozesses.
3. Woche – Spezialthemen zu Planung in Forstbetrieben. Strategische Baumartenplanung unter Klimawandel und
ökonomische Auswirkungen von Baumartenverschiebungen, forstliche Anpassungsstrategien an den Klimawandel,
Hilfsmittel für die Planung (Modelle, Entscheidungsunterstützungssysteme) unter Berücksichtigung von überwiegend
abiotischen Störungen (Sturm). Zusätzlich wird in dieser Woche eine Einführung in Techniken der quantitativen
Entscheidungsfindung des Operations Research (Lineare Programmierung) gegeben. Diese Techniken (Basis MS
Excel) werden anhand von Fallbeispielen zu forstlichen Entscheidungen gelernt und in Übungen vertieft.




Erwerb von Wissen über langfristige strategische Planung unter Berücksichtigung von Störungen in
Forstbetrieben (1-3)
Methodenkompetenz (1-3)
Analysekompetenz (4-6)
Vermittlung von Wissen, Methodenkompetenz, Fähigkeit zur betriebswirtschaftlicher Analyse und Darstellung
von Analyseergebnissen, Durchführung Gruppen orientierter Entscheidungsfindung
72
Oesten, G. und Roeder, A. (2012): Management von Forstbetrieben. Band II. [frei erhältlich auf der Website der Professur für
Forstökonomie und Forstplanung: http://www.ife.uni-freiburg.de/lehre/lehrbuch
Materialien des Instituts (zu Kursbeginn auf ILIAS)
73
Modulnummer
Modulname
64036
Führung im Forstbetrieb
Studiengang
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
Sprache
Vorlesungen, Übungen, Gruppenarbeiten,
Präsentationen
Keine; empfohlen für PL
Waldwirtschaft
deutsch
ECTS-LP (Workload)
Portfolio (siehe unten)
5 (150 h)
Dr. Thomas Fillbrandt, Dr. Martin Opferkuch
Inhalte
Im Modul werden Theorien, Grundlagen und Methoden der Personalführung im Forstbetrieb vermittelt.
Im ersten von drei Teilen des Moduls werden als Einführung Methoden des Projekt- und Zeitmanagements
zusammen mit Kommunikationstechniken (Grundsätze der Gesprächs- und Verhandlungsführung, Moderation und
Mitarbeitergespräch) und Präsentationstechniken vorgestellt. Im zweiten Teil bearbeiten die Studierenden (allein oder
in Kleingruppen) selbständig führungsrelevante Themen wie Verfahren zur Motivation von Mitarbeitern, zum
Konfliktmanagement am Arbeitsplatz und Methoden zur Personalbeurteilung. Zusätzlich werden die für die
Personalführung relevanten normativen Grundlagen wie z.B. Arbeitsrecht und Personalvertretungsrecht erarbeitet.
Führungstheorien und davon abgeleitete Führungsstile werden analysiert und bewertet. Dazu werden
Organisationsformen der Arbeitsausführung und ihre Anwendungsbereiche diskutiert. Darüber hinaus werden
unterschiedliche Formen der Entgeltgestaltung in der Forstwirtschaft verglichen und bewertet.
Der dritte Teil (2. Modulwoche) findet im Forstlichen Bildungszentrum Königsbronn (Ostalb) statt. An vier Tagen
werden die aktuelle Situation und die Hintergründe beim Unfallgeschehen erörtert, die Aufgaben von Führungskräften
bei der Umsetzung des Arbeitsschutzes und der Gesundheitsvorsorge im Betrieb analysiert und mittels Übungen
vertieft. Zusätzlich werden Strategien zur erfolgreichen Umsetzung von Arbeitsschutzkonzepten im Forstbetrieb
erarbeitet.
Die Studierenden organisieren sich nach einer allgemeinen Einführung im ersten Modulteil selbst, um vorgegebene
Modulthemen zu bearbeiten. Dabei stehen ihnen Experten zur Verfügung, die sie selbständig kontaktieren können.
Die Experten geben den Studierenden bei Bedarf erste Literaturhinweise und können zu Impulsvorträgen zur
Einführung in die jeweilige Problematik oder in den jeweiligen Themenbereich eingeladen und bei Fragen und
Problemen während der Themenbearbeitung kontaktiert werden.
Die Studierenden präsentieren ihre Arbeitsergebnisse in mündlicher Form (Einzelleistung, 15-20 Minuten
Präsentation und 10 Minuten Diskussion) und in schriftlicher Form (Bericht 10-15 Seiten je Modulthema).
Die Note setzt sich aus 4 Teilnoten mit unterschiedlicher Gewichtung zusammen (Projektplan, Literaturliste,
Präsentation, Bericht).
74
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Die Studierenden haben Grundkenntnisse in Projektmanagementsoftware (z.B. MS Project), im persönlichen
Zeitmanagement, in Kommunikationstechniken, Moderation, Gesprächs- und Verhandlungsführung sowie in
Präsentationstechniken.
Die Studierenden kennen Führungstheorien und erfolgreiche Anwendungsbeispiele.
Sie können verschiedene Führungsstile identifizieren und kennen die damit verbundenen Vor- und Nachteile.
Die Studierenden kennen die Grundlagen des Arbeitsrechtes, Personalvertretungsrechtes.
Sie kennen Methoden zur Führung und Motivierung von Mitarbeitern.
Die Studierenden kennen Verfahren zum Konfliktmanagement am Arbeitsplatz.
Sie kennen die Grundlagen des Arbeitsschutzes und die Aufgaben von Führungspersonal zur Umsetzung
des Arbeitsschutzes und der Gesundheitsvorsorge am Arbeitsplatz und können entsprechende Konzepte in
ihren Grundzügen darlegen.
Die Studierenden kennen die Grundlagen der Gesprächs- und Verhandlungsführung
(Argumentationsstrategien).
Die Studierenden kennen Formen der Gruppenarbeit und ihre Anwendungsgebiete.
75
Modulnummer
Modulname
92925
Gewässerökologie I
Studiengang
WP
3 / jedes WiSe
Sciences
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
M.Sc. Hydologie
Sprache
Vorlesung, Exkursion und praktische
Hydrologische und ökologische
Übungen, Gruppenarbeit, Datenerhebung Grundkenntnisse
und Modellierung
deutsch
ECTS-LP (Workload)
Präsentation + Geländeprotokoll
5 (150 h)
PD Dr. J. Lange
Dr. T. Schütz
76
Inhalte
Woche 1 :
Vorlesungen zur Gewaesseroekologie kleiner Gewaesser und Feuchtflaechen
a) Gewaesser
-
Energiebilanz von Gewässern und deren Modellierung
Quantifizierung der Oberflächen-Grundwasserinteraktion anhand der Energiebilanz
b) Feuchtflaechen
- Entstehung, Dynamik, Künstliche Feuchtflächen
- Hydraulik von Feuchtflächen
- Ökologie, bio-, geochemische Prozesse in Feuchtflächen
- Abbau von Nähr- und Schadstoffen
- Ansätze zur Stofftransportmodellierung
Woche 2 und 3:
-
Datenerhebung, Gelaendeversuche, Laboranalysen und Datenauswertung/Modellierung
Messung von Gewässertemperatur und Komponenten der Energiebilanz
Anwendung eines Energiebilanzmodells
Messung von Temperaturtagesgängen in Oberflächengewässern und im Grundwasser
Modellierung der Austauschflüsse von Energie und Wasser
Experimentelle Bestimmung der Retention von Feuchtflächen
Praktische Durchführung eines Tracerexperiments (Einspeisung, Probenahme, OnlineFluoreszenzmessung, Laboranalytik)
Datenauswertung und Stofftransportmodellierung








Kenntnis Grundlagen zur Energiebilanz von Oberflächengewässern und Grundwasser (2)
Befähigung zur eigenständige Datenerhebung im Gelände und zur Anwendung von
Energiebilanzmodellen in dynamischen Systemen (3,4)
Interpretation von Zusammenhänge unterschiedlicher Einflussgrößen (3,4,5,6)
Fähigkeit zur kritischen Beurteilung eigener wissenschaftlicher Daten
Teamarbeit
Arbeiten mit englischsprachiger Originalliteratur
Eigenständiges Planen und Durchführen eines Geländeexperiments
Laboranalysen und Anwendung von Stofftransportmodellen

Erstellen eines Ergebnisprotokolls
77
Modulnummer
Modulname
92984
Gewässerökologie II
Studiengang
Type
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
M.Sc. Hydologie
Sprache
Vorlesung, Exkursion, Gruppenarbeit
deutsch
ECTS-LP (Workload)
mündliches Gespräch (20%), Präsentation (20%), Protokoll (60%)
5 (150 h)
Prof. Dr. A. Klein
Dr. G. Pufal, Prof. Dr. Dr. h.c. A. Reif
Inhalte
Woche 1
Kurzer Überblick über Hydrobiome Mitteleuropas. Auenökologie: Standorte, Prozesse, Lebensräume, mit
besonderer Berücksichtigung von Mitteleuropa. Regionale Situation am Oberrhein: Landschaftsgeschichte,
Landnutzung.
-Theoretische Hintergründe, Freilandexkursion, Seminar
Woche 2 und 3
Landschaftsökologie mit Bezug zu Gewässern, Typologie verschiedener stehender und fließender Gewässer,
Charakterisierung der Ufervegetation, Zeigerpflanzen
- Theoretische Hintergründe, Freilandexkursionen und Übungen
Biologische Gewässergütebestimmung
- Bestimmung von Saprobien
- Durchführung der biologischen Gewässergütebestimmung
Die TeilnehmerInnen kennen wichtige Schlüsselprozesse in Hydrobiomen, insbesondere Auen (1). Sie
überblicken die Vielfalt der Lebensräume, ihre Vegetation, naturschutzfachliche Bedeutung und ihre
Gefährdung (1, 2).
Die TeilnehmerInnen sind in der Lage, Gewässerökosysteme zu unterscheiden und ganzheitlich, also auch
im landschaftlichen Kontext zu erfassen (3). Sie lernen Gewässer als Elemente der Kulturlandschaft kennen
(4) und können den ökologischen Zustand einschätzen und durch Untersuchung von Organismen bewerten
(3, 4, 5). Sie sind in der Lage, kritische Aussagen zur Gewässerpflege und –instandhaltung auf Grund ihrer
Bewertungen zu treffen (5, 6).
78
92926
Global groundwater-agriculture Nexus
Courses of study
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Env. Sciences
M.Sc. Hydologie
Type
Semester / Rotation
Elective
3rd / winter term
Teaching methods
ECTS-LP (Workload)
Language
3 Week Compact-Lecture (4 credit equivalent), (11 5 (150 h, of which 70 hours
lecture/discussion days, 2 excursion days, 1
are class room or field trip
conference day, 1 exam day)
time)
English
Module coordinator: Prof. Harter
Dr. Laura Foglia
Syllabus
About one third of the earth’s land surface is used for agricultural production including pastures for livestock.
About 15 million square kilometers (10% of the earth’s surface) is cropped land in annual or permanent crops.
Agriculture, and especially irrigated agriculture, which generates about 40% of global agricultural products on
about 20% of cropped land, is highly dependent on adequate water supplies. With its large global landuse
footprint, agriculture also has major impacts on water resources, which in turn affect ecosystems and human
uses of water. Many of the most productive groundwater basins around the globe are closely linked with
agricultural activities. Groundwater is an essential resource to manage droughts. Dependency of global food,
feed, fiber, and (bio)fuel production on groundwater will increase with a warming climate and more extreme
weather conditions. Groundwater is also a major source of drinking water, in many rural areas often the only
source of drinking water. Understanding and sustainably managing groundwater resources in agricultural
regions is therefore critical to global food security and human health. Assessment, monitoring, regulation, and
management of groundwater resources is implemented locally and regionally, sometimes nationally. For
hydrologists and environmental scientists, groundwater issues at the interface with agriculture provide ample
work and research opportunities and challenges while collaborating and networking across disciplines
(ecology, geography, social sciences, policy, engineering).
Course Content (eleven daily topics for lecture and discussion, readings):
1. Global geography of agriculture and groundwater:
groundwater regions of the world, agricultural regions of the world, challenges to global food security, role of
irrigation in agriculture, role of groundwater in irrigation
2. Groundwater dynamics in agricultural region:
groundwater systems and water budgets, regional groundwater flow in various aquifer systems,green water
vs. blue water, rainfed agriculture, irrigation, groundwater recharge in agricultural regions, modeling
3. Agricultural groundwater management: Quantity/Extraction:
US law, EU law, challenges, Integrated Regional Water Management Planning in CA
4. Groundwater quality issues in agricultural regions: sources, occurrence, fate and transport of
contaminants:
nitrate, pesticide, nitrogen assessment, salinization
79
5. Focus: Animal farming, manure management, and groundwater:
animal farming systems, pathogens, antibiotics / pharmaceuticals, hormones
6. Assessment of nonpoint source pollution of groundwater:
vulnerability assessments: overview, soil / unsaturated zone models, groundwater models, high resolution
NPS modeling
7. Agricultural groundwater quality: regulation, compliance, monitoring:
Pesticides and Nutrients: BMPs, Regulations: US, EU Nitrate Directive, EU Groundwater Directive, EU Water
Framework Directive, Enforcement and Monitoring
8. Monitoring groundwater for assessment, enforcement, and trends:
Classification, monitoring well construction, monitoring well network design, groundwater age-dating, isotopes
for fingerprinting (forensics), trend analysis
9. Groundwater-surface water nexus in agriculture:
conjunctive use management, ASR, optimization of conjunctive use, groundwater dependent ecosystems,
classification, hyporheic zone dynamics, Scott Valley example, EU examples
10. Livelihood and environmental justice in groundwater-dependent agricultural regions:
Environmental justice: a luxury issue of the developed world? Livelihood and groundwater: only a developing
world issue?
11. Groundwater management challenges: Energy and Climate Change
Schedule:
 9-12: lecture
 12-1: discussion/office hours
 Afternoons/evenings: project time / group & individual activities / reading
 One or two day-long field trips
•
•
•
•
•
•
•
Deepen understanding of groundwater hydrology by investigating issues specifically related to
agriculture
understand and learn to apply key principles of physical groundwater hydrology
understand and learn key policy and regulatory approaches to managing groundwater, and apply
appropriate technical-scientific tools to support groundwater management
gain familiarity with and apply a variety of modeling and field observation tools
refresh and apply fundamental knowledge from various modules already taken during the M.Sc.
Studies to date
gain professional practice: implement a mock consulting project
explore / prepare for potential thesis topic
Core Readings
•
•
•
•
•
•
Groundwater in Agriculture, 2009
California SBX2 1 Study on Nitrate in Drinking Water
California Nitrogen Assessment (NA), US NA, EU NA
Pesticide fate and transport
scientific articles (provided through instructor)
other literature sources, to be announced
80
92330
Hydrohazards: risk assessment and management
Courses of study
Sciences
M.Sc. Hydologie
Type
Semester / Rotation
Elective
3rd / winter term
Teaching methods
Basic knowledge of hydrology and
spreadsheet programs
Language
seminar
Oral presentation and written report on case study
English
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, ca. 30 %
presence)
Module coordinator: Dr. Stahl
Additional lecturers: Dr. S. Bachmair
Dr. K. Stahl
Syllabus
Water related natural hazards pose a significant threat to society. Recent events like the Central European
floods in 2013 or the current severe drought in the US highlight the importance of understanding and
managing risk due to hydrological extremes. Although little can be done to prevent a natural hazard event,
actions can be taken to reduce societal vulnerability to the destructive effects of natural phenomena.
The MSc course “Hydrohazards” covers different aspects of risk assessment and management of water
related natural perils, mainly focusing on droughts and floods: 1) Understanding the hazard (types of droughts
and floods, underlying processes and governing factors, magnitude and frequency of occurrence, historic
events, uncertainty of hazard prediction), 2) Vulnerability and impact assessment (concept of vulnerability,
drought and flood impacts), 3) Risk management strategies (e.g. monitoring and early warning systems,
fostering adaptive capacity and resilience measures).
The different aspects of risk assessment and management of hydrohazards will be introduced through
lectures, short presentations of relevant scientific papers by students, and invited guest speakers. In addition,
students will work on case studies within small groups, to be presented orally and as a written report. The
case studies enable students to deepen their knowledge in one aspect of risk assessment/management and
develop methodological skills and experience with transdisciplinary and transacademic work. Strategy/roleplaying games on drought management will supplement the course (e.g. Wat-A-Game) and highlight the role
of different stakeholders for water management strategies.



Develop an understanding of different aspects and interdisciplinary challenges of risk assessment
and management of hydrohazards (2)
Analyze and present current literature on hydrohazards and vulnerability (3/4)
Deepen existing knowledge and methodological skills during the preparation of a case study
alongside building teamwork capacity (3/4/5/6)
81
Modulnummer
Modulname
92951
Hydrometeorologie
Studiengang
WP
3 / jedes WiSe
Sciences
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
M.Sc. Hydrologie
Sprache
Vorlesungen, Rechenübungen, Seminar,
Exkursion
deutsch
ECTS-LP (Workload)
Klausur
5 (150 h)
Prof. Dr. H. Mayer
Prof. Dr. A. Matzarakis, PD Dr. D. Schindler
82
Inhalte
Das Wahlpflichtmodul Hydrometeorologie vermittelt Verständnis zu hydrometeorologischen Prozessen und
den daraus resultierenden Zuständen in der atmosphärischen Grenzschicht. Nach meteorologischen
Grundlagen, werden die atmosphärische Grenzschicht, meteorologische Eigenschaften von Wasser in allen
Aggregatzuständen, Wolken, Niederschlagsbildung (Hydrometeore), Niederschlag, Verdunstung und
hydrometeorologische Aspekte des Klimawandels vermittelt. Die Studierenden bereiten Seminarvorträge vor
und bekommen den Stoff durch Exkursionen veranschaulicht.
Thema und
zeitlicher Umfang
Atmosphäre
4 Tage
Wolken und Niederschlag
4 Tage
Verdunstung
Inhalte
Lehrformen
Einführung,
Aufbau und Prozesse der atmosphärischen
Grenzschicht
Vorlesung,
Seminarvorbereitung
Wolkenbildung, Wolkenformen
Niederschlagsbildung, Hydrometeoroe
Niederschlag (Messverfahren, Ergebnisse)
Globale und regionale Niederschlagsmuster
Vorlesung,
Seminarvorbereitung
Verdunstung
Eddy-Kovarianz-Methode
Vorlesung,
Rechenübungen,
Seminarvorbereitung
2 Tage
Qualifikationsund LernzieleForstliche Hydrometeorologie
Synthese
Vorlesung,
Hydrometeorologische Aspekte des Klimawandels
Exkursion,
 Kenntnis und Verständnis hydrometeorologischer Prozesse und daraus resultierenden
Zuständen in
5 Tage
Seminarvortrag
der Atmosphäre (1, 2)
 Kenntnis und Verständnis der Bedeutung der atmosphärischen Umwelt für Wasserbilanzen auf
verschiedenen räumlichen Skalen (1, 2)
 Analyse meteorologischer Datensätze (u. a. Niederschlagszeitreihen) sowie Anwendung
verschiedener Verdunstungsmodelle (3, 4)
 Beispielhafte Analyse von Wasserbilanzen mit selbstständiger Interpretation der erzielten Ergebnisse
(5, 6)
Unterlagen zum behandelten Lernstoff sowie die meisten anderen für das Modul relevanten
Arbeitsmaterialien werden bereitgestellt
83
Modulnummer
Modulname
64049
Laborpraktikum Bodenökologie
Studiengang
Profillinie
(PL)/Wahlpflicht (WP)
Fachsemester /
Turnus
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
Sprache
Seminar, Praktikum
deutsch
Prüfungsform (Prüfungsdauer) Laborbericht
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 75 h Präsenz)
Modulkoordinator/in: Prof. Dr. F. Lang
Weitere beteiligte Lehrende: Dr. Balint Heil (West-Ungarische Universität, Sopron, Ungarn), Markus Graf
Inhalte
Schwermetalle sind ubiquitär im Boden vorkommende Gruppe chemischer Elemente. Einige Schwermetalle
sind Mikronährstoffe (z.B. Cu, Zn), andere haben keinen physiologischen Nutzen (z.B. Cd, Pb, Hg) und
wirken schon in geringen Mengen toxisch. Mit Beginn der Industrialisierung nahmen die Verarbeitung und
Verbreitung von Schwermetallen und damit auch die die Schwermetallemissionen stark zu. Auch heute noch
werden Schwermetalle z.B. in der Metallveredelung genutzt, sie gelangen weiterhin in beträchtlichen Mengen
in die Umwelt. Kontinuierlich werden Schwermetalle z.B. in Industrieanlagen (Punktquellen) aber auch
entlang von Verkehrswegen (Linienquellen) emittiert, auch bei Unfällen werden in einem kurzen Zeitraum
große Mengen an Schwermetallen freigesetzt.
Im Fokus der Lehrveranstaltung steht die Analytik von Schwermetallen in Bodenproben und Pflanzenproben.
Hierbei sollen die Studierenden den kompletten Verarbeitung der Proben (Probenahme – Extraktion –
Analyse – Auswertung – Bewertung) selbstständig durchführen.
Die Lehrveranstaltung wird in Zusammenarbeit mit Dr. Balint Heil von der West-Ungarischen Universität
(Sopron, Ungarn) durchgeführt. Durch die Kooperation mit der Universität Sopron ist es möglich, im Rahmen
der Lehrveranstaltung Boden- und Pflanzenproben aus der Region Kolontar/Ungarn zu untersuchen. Die
Region um Kolontar wurde im Oktober 2010 von schwermetallhaltigem Rotschlamm (Nebenprodukt der
Alluminiumproduktion) nach einem Dammbruch einer Deponie überschwemmt. Ein weiterer zu
untersuchender Aspekt ist die Schwermetallbelastung auf Bahnanlagen bzw. entlang von Bahnstrecken. Hier
werden im Rahmen einer mit der Deutschen Bahn AG bestehenden Kooperation entsprechende Flächen in
Baden-Württemberg untersucht und bewertet.







Vertiefung und Anwendung von grundlegenden Kenntnissen zum Arbeiten im umweltanalytischen
Labor
Entwicklung von Strategien zur Probenahme
Durchführung verschiedener Extraktionsmethoden
Selbstständige Anwendung aktueller Analysenmethoden
Kritische Bewertung der Aussagekraft von Analysenergebnissen
Interpretation von Messergebnissen
Anfertigung eines Laborberichts
84
Modulnummer
Modulname
64070
Militärische Schichten der Kulturlandschaft: Wie gehen wir mit den Resten
des Westwalls am südlichen Oberrhein um?
Studiengang
WP
3 / jedes WiSe
M.Sc. Forstwissenschaften/
Forest Sciences
Lehrform
Vorlesung, Exkursion,
Keine
Feldaufnahmen, selbständige
Beschränkung auf 8 Studierende
Ausarbeitungen, gemeinsame
Diskussionen
Präsentation mit Ausarbeitung in Form eines Gutachtens
Sprache
deutsch
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Prof. Dr. W. Konold
Externe Fachleute
Inhalte
Gegenstand des Moduls sind die Reste des Westwalls am südlichen Oberrhein (Bau 1936 bis 1939), bestehend aus
Schützengräben und übererdeten Bunkern und Stellungen. Die eigentlich relativ ebene Fläche der heutigen „Trockenaue“
besitzt daher ein ausgeprägtes Mikrorelief und eine große standörtliche Vielfalt. Die Trockenaue mit den WestwallRelikten steht unter Naturschutz. Die Westwall-Relikte haben Denkmalcharakter. Wir werden uns also mit Naturschutzund dem Denkmalwert dieser in mehrfacher Hinsicht extrem umgestalteten Landschaft sowie einer möglichen Kausalität
zwischen beiden Werten beschäftigen. Über Experten und eigene Recherchen werden Informationen zur Genese und
Geschichte der Landschaft und zum Naturschutz- und zum Denkmalwert eingeholt. Daraus und aus den Erkenntnissen
einer detaillierten Geländeerhebung (gemeinsame Erstellung eines Aufnahme- und Bewertungsbogens) werden in
Kleingruppen Gutachten zu den militärischen Relikten erstellt und gegenseitig vorgestellt.
Die Studierenden sollen sich intensiv mit einem aktuell diskutierten Konfliktfeld (Naturschutz, Denkmalschutz)
auseinandersetzen, dies an Hand von Objekten, die auf den ersten Blick oft als problematische Landschaftsbestandteile
angesehen werden. Sie werden mit verschiedenen Fachdisziplinen konfrontiert und sollen lernen, abwägende, alle
Belange berücksichtigende Urteile abzugeben. Die Erstellung eines Gutachtens versetzt sie in die Rolle von Fachleuten.
Sie lernen, landschaftliche Elemente zu erkennen und zu interpretieren.
4, 5, 6
Wird ausgegeben oder ins Internet gestellt
85
Number of module
Name of module
95310
Natural Hazards and Risk Management
Courses of study
Teaching methods
Type
Elective
Lectures, tutorials, pracs, case-study,
excursion
Written exam (1h) + group work (risk management plan)
Semester / Rotation
3rd / winter term
Language
English
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Module coordinator:
Prof. Dr. Marc Hanewinkel
Prof. Dr. J. Bauhus, Dr. Tim Burzlaff, Dr. Rasoul Yousefpour, Prof. Dr. J. Goldammer,
External lecturers from the Institute of Snow and Avalanche Research (SLF) Davos, CH
Syllabus
Almost every day we are confronted with news of natural catastrophes, the spread of diseases and other
disturbances, which are all events that affect both natural and managed ecosystems. To manage ecosystems
sustainably, these risk factors need to be considered.
This module will introduce students to a range of biotic and abiotic risk factors and the way in which these may
affect ecosystems and the enterprises depending on them. In addition, students will learn about the components of
ecosystem resistance and resilience and how these can be managed to stabilise forest ecosystems and reduce the
impact of risks. Particular emphasis will be placed on the following ecosystem risks/disturbance agents: storms, fire,
avalanches and biotic factors such as pests and diseases.
Students will learn that disturbances are a normal phenomenon in ecosystems and responsible for the dynamics of
stands and landscapes. The importance of managing ecosystems within the variation of a natural disturbance
regime will be discussed, and approaches to assess disturbance regimes will be examined. Examples of ecosystem
risks and disturbances and how they can be considered in natural resource management will be drawn from around
the world. Risk management and particularly risk assessment and risk modelling will be a focus of the module.
Socio-economic aspects of risk will be a topic of the module as well as techniques to deal with climate change risks
and uncertainty. The students will get an introduction into a process-based model (RAMMS) to deal with mass
movements (i.e. landslides and avalanches).
Based on a case study of a forest enterprise heavily damaged by a severe storm event, students learn how to
assess and evaluate the damage using real world data and prioritize necessary actions to deal with catastrophic
disturbances by setting up a Gantt-chart and a detailed risk management plan.
86
Students will learn:








that disturbances are a natural phenomenon and responsible for ecosystem dynamics
reasons and features of disturbances and the consequences of disturbances in forest ecosystems
how to reconstruct disturbance regimes of forest ecosystems and how to develop management systems that
increase ecosystem resistance and resilience.
principles of the biology of selected pest species and integrated pest management (IPM)
principle processes of risk management including risk analysis (identification and evaluation of risks), risk
handling and control
assessment, modelling and application of risk probabilities (including expert systems, basic statistical and
mechanistic models and advanced technologies of risk modelling)
how to deal with risk and uncertainty inherent in large-scale phenomena like climate change by applying
Bayesian theory to update beliefs and how to combine diverse sources of information by applying the
Dempster rule of evidence
socio-economic aspects of risk (e.g. attitude towards risk)
Core Readings


Haimes, Y. Y. 2004. Risk Modeling, Assessment, and Management. 2nd edition. John Wiley & Sons, Inc.,
Hoboken, NJ.
Kaplan, S., and B. J. Garrick. 1980. On The Quantitative Definition of Risk. Risk Analysis 1:11-27
87
Modulnummer
Modulname
64048
Optimierung forstlicher Prozesse
Studiengang
Verwendbarkeit
M.Sc. Forstwissenschaften / Forest Sciences
Wahlpflicht (WP)
3 / jedes WS
Lehrform
Sprache
Vorlesungen, Übungen
Affinität zur Mathematik,
ArcGis-Grundkenntnisse
deutsch
ECTS-LP (Workload)
Hausarbeiten (50 %), Präsentation (50 %)
5 (150 h)
Dr. Thomas Smaltschinski, Martin Opferkuch
Inhalte
Das Modul gibt anhand einfacher Beispiele eine Einführung in die lineare Programmierung (Minimierung, Maximierung
einer Zielgröße, Dualität). Im weiteren Verlauf werden forstliche Anwendungen, die auf praxisnahen Revierdaten
beruhen, vorgestellt und von den Studierenden selbst erarbeitet. Untersuchte Anwendungen sind z.B. die Bestimmung
des optimalen nachhaltigen Hiebssatzes mit dem Ziel der Maximierung des Reinerlöses und/oder eines gleichmäßigen
Holzflusses. Weitere Anwendungen sind die jährliche Hiebsplanung mit der Berechnung der Gruppenbildung (minimum
spanning tree), der Bestimmung der optimalen Erntereihenfolge (traveling Salesman problem), der optimalen
Distribution auf vorhandene Polterplätze (Transportation problem), Rückfrachten und die angepasste Erntereihenfolge
im Hinblick auf die Bedürfnisse der Kunden.
Skript (wird während des Kurses ausgeteilt)
88
Modulnummer
Modulname
64059
Pilze als Schlüsselfaktoren in Umweltfragen
Studiengang
Profillinie
(PL)/Wahlpflicht (WP)
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
Sprache
Vorlesungen, praktische Übungen
deutsch
Klausur
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Prof. Dr. S. Fink
Dr. J. Grüner
Inhalte
In diesem Modul sollen die ökologische Bedeutung und Funktionen von Pilzen und deren
Mikroorganismengemeinschaften für die Umwelt herausgearbeitet werden. Der Fokus liegt dabei auf der Beteiligung von
Pilzen an Prozessen in der Umwelt wie z.B. Abbau organischer Schadstoffe, biologische Bodensanierung oder auch
Abfallbehandlung und Kompostierung.
Ein weiterer Schwerpunkt bildet der biotechnologische Einsatz von Pilzen. Den Studierenden soll eine Vorstellung
vermittelt werden, inwieweit Hyphenpilze und Hefen Eingang in die moderne Biotechnologie finden. Neben der
klassischen Fermentation von Antibiotika und anderen Biochemikalien finden Pilze immer neuere Einsatzmöglichkeiten in
der Agrobiotechnologie, Umweltbiotechnologie oder auch in der medizinischen Biotechnologie.
Die Themenkomplexe erörtern den umweltrelevanten Bezug der Mykologie zur Praxis in natürlichen und bewirtschafteten
Lebensräumen.
Über Beispiele wie Kompostverrottung, Abbau von Lignocellulose und biotechnologische Holzmodifikation bis hin zur
Produktion von Bioethanol, wird auch die internationale Relevanz des technischen Einsatzes von Pilzen berücksichtigt.
 Grundlegendes Verständnis mykologischer Lebensformen und ihrer ökologischen Rolle (2)
 Einschätzung der Rolle von Pilzen für Stoffumsetzungen in der Umwelt (4)
 Fähigkeit zur Einstufung der Beteiligung mikrobieller Prozesse an aktuellen globalen Problemen (4)
 Entwicklung von Strategien zum Einsatz von Pilzen im biotechnologischen Einsatz (5)
89
Pflichtlektüre
(genauere Hinweise zu den zu bearbeiteten Kapiteln und Themengebieten werden zu Beginn der Veranstaltung bekannt
gegeben)



Esser, K. (Ed.) & Hofrichter, M. (Vol.Ed.) (2010): The Mycota X. Industrial Applications. Springer.
Evans, G. & Furlong, J. (2011). Environmental Biotechnology. Theory and Application. 2. ed. Wiley-Blackwell.
Wainwright, M. (1992): Biotechnologie mit Pilzen. Eine Einführung.Springer.
90
Modulnummer
Modulname
64073
Praxiskurs Sattelmühle - Anwendung Forstwissenschaftlicher Erkenntnisse
Studiengang
M.Sc. Forstwissenschaften
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
Sprache
Feldübungen, Seminar, Projektarbeit
BSc Forst-/Waldwirtschaft, 2 Semester deutsch
im Masterstudium Forstwissenschaften
ECTS-LP (Workload)
Gruppenarbeit, Präsentation, Ausarbeitung
Prof. Spiecker
Inhalte
o Festlegen von Hiebsprioritäten (Durchforstungen, Endnutzungen) im kommenden Jahr im Forstgut Sattelmühle
o Festlegen der Produktionsziele in den ausgewählten Beständen
o Festlegen der notwendigen Maßnahmen und Ernteverfahren
o Festlegen der Abfuhrrichtung,
o Feinerschließung, Polterplätze,
o positives und negatives Auszeichnen,
o Berechnung des Hiebsvolumens
o Sortenschätzung
o Formulierung des Arbeitsauftrags
o Prognose zur künftigen Natural- und Wertentwicklung
Vermittlung von Fachwissen und Erwerb von Qualifikationen als Grundlage für die Führung eines Forstbetriebs.
o Festlegen von Hiebsprioritäten (Durchforstungen, Endnutzungen) im kommenden Jahr im Forstgut Sattelmühle
91
o Festlegen der Produktionsziele in den ausgewählten Beständen
o Festlegen der notwendigen Maßnahmen und Ernteverfahren
Modulnummer
Modulname
64083
Prozesse und Produkte der Holzverwertung
Studiengang
M.Sc. Forstwissenschaften
M.Sc. Umweltwissenschaften
Verwendbarkeit
Wahlpflichtmodul
3 / jedes WiSe
Lehrform
Vorlesungen, Lehrgespräche, Exkursion
keine
Sprache
deutsch
ECTS-LP (Workload)
Klausur, 90 min
5 (150 h)
Modulkoordinator/in: Dr. Thomas Fillbrandt
Weitere beteiligte Lehrende: Prof. Dr.Gero Becker, Prof. Dr. Ute Seeling, Dr. Sebastian Paczkowski,
Inhalte
Im Modul sollen, aufbauend auf den Kenntnissen aus dem B.Sc.-Studiengang Waldwirtschaft und Umwelt,
zunächst Kenntnisse zu den Holzflüssen in Deutschland und zu den grundlegenden Eigenheiten und
aktuellen Besonderheiten der globale, nationalen und regionalen Holzmärkte vermittelt werden. Der
nachfolgende Schwerpunkt des Moduls liegt auf den Abläufen und Produkten der Holz verarbeitenden
Industrie. Dabei geht es insbesondere um die je nach Branche und Produkt unterschiedlichen Anforderungen
an den Rohstoff Holz hinsichtlich Art, Qualität, Menge und Belieferung. Behandelt werden die mengenund/oder wertschöpfungsmäßig bedeutenden Branchen Zellstoff & Papier, Holzwerkstoffe, Sägewerke und
Furnier. Aktuelle technische, wirtschaftliche und politische Entwicklungen (u.a. Bioökonomie,
Landesbauordnungen) mit Auswirkungen auf den Holzmarkt und den benötigten Holzrohstoff werden
einbezogen. In diesem Rahmen werden sowohl Möglichkeiten der Substitution von Produkten aus anderen
Rohstoffen als auch die Wettbewerbssituation der jeweiligen Industriestrukturen erörtert. Beim
Themenbereich Holzbau werden sowohl die ökologische Bewertung von Baustoffen und Bauweisen sowie
der konstruktive Holzschutz und innovative Holzbauelemente behandelt.
Eine mehrtägige Exkursion (zweite Modulwoche) mit Führungen, Vorträgen und Diskussionen in Betrieben
der Holzindustrie ergänzt den theoretischen Teil und veranschaulicht die komplexen Stoffströme, die
Herstellungsprozesse sowie die aktuellen und zukünftigen Anforderungen der Industrie an den Rohstoff Holz.
Die Studierenden kennen die Gesetzmäßigkeiten und Besonderheiten des Holzmarktes sowie die aktuellen
Holzflüsse. Sie kennen die Produktionsverfahren der bedeutendsten Branchen der Holz verarbeitenden
Industrie inklusive der Haupt- und Nebenprodukte und können diese hinsichtlich ihrer ökonomischen
Wertschöpfung und ihrer ökologischen Wirkungen beurteilen. Sie kennen neue Verwendungsmöglichkeiten
von Holz und können die damit zusammenhängenden Auswirkungen auf den Holzmarkt abschätzen. Sie
erlangen vertiefte Kenntnisse über die Anforderungen der einzelnen Branchen an den Rohstoff Holz. Sie
kennen die Strukturen und Abhängigkeiten der Branchen im Cluster Forst und Holz.
Literatur zu Grundlagen und aktuelle Publikationen werden begleitend zum Modul auf ILIAS zur Verfügung
gestellt.
92
Modulnummer
Modulname
64080
R Projects
Studiengang
alle
Sciences
Lehrform
Sprache
Tutorials, exercises.
English
none
ECTS-LP (Workload)
Grading based on performances (written R projects, in-class participation)
Modulkoordinator/in: Prof. Dr. Carsten Dormann
Weitere beteiligte Lehrende: Dr. Simone Ciuti
The leading (free) software for statistical analysis is R. R is a popular language and environment that allows
powerful and fast manipulation of data, offering many statistical and graphical options. This is NOT a class
for students without any prior experience with R – please contact the lecturer if you are uncertain about your
eligibility to this class. At least some familiarity with R is required.
The general aim of this class is to broaden the horizon of data analyses and analytical thinking in students. Students
will have the chance to apply to real case studies what they have learned with R so far, as well as they will have the
opportunity to learn new data analysis tools. The final goal is to make students even more comfortable with R that will
make them able to tackle more advanced statistic in the future.
Content
1) The course will begin with a quick revision of statistical tools students may require during the development of
their R projects, e.g., generalized linear models (GLMs), generalized additive models (GAMs), and mixed models
(GLMMs, GAMMs). A mixture of talks and practical exercises will introduce students on automatic reporting,
sweaving/knitting and interfacing R with text processing software (i.e., Sweave in R, Knit in R, R Markdown)
2) A number of datasets along with exciting ecological topics (R projects) that need to be tackled will be
made available to students.
Students will have the chance to handle original data from different study systems and species, address diverse
ecological questions, run the analyses and report main results and conclusions. During the 3-week period covered by
this class, students will have the chance to handle more than 1 single dataset. Individual and group projects will be
possible.
Preface
Examples of data:
- satellite telemetry data collected in large herbivores of North America (e.g. elk) and Europe (e.g. roe deer, red deer).
- satellite telemetry data collected in large predators (e.g. cougars in North America)
- VHF telemetry data collected in Orangutan (Sumatra)
- VHF telemetry data collected in fallow deer (Tuscany) and mouflon (Sardinia)
- activity data collected for different species of large herbivores.
- behavioural data collected in marmots and alpine ibex from the Alps
- wild cats telemetry data
- population survey data of Mule deer in North Dakota, US.
- tree presence / absence data from North America and Europe (many species)
93
- other behavioural data of various mammal species.
Examples of techniques used to analyse the data:

Resource selection functions

Step selection functions

Species distribution models

R as a GIS in habitat modelling (do all GIS tasks in R!)

Distance sampling

Mixed modelling with spatial and temporal autocorrelation structures.
Examples of topics:
- Effect of road traffic on ungulate spatial behaviour.
- Effect of winter harshness on ungulate activity rhythms
- Effect of tourists on marmot behaviour: habituation at work.
- Analysis of habitat selection by re-introduced orangutans as a tool to assess the success of reintroduction programs.
- Factors affecting recruitment in mule deer in an area affected by the impact of energy developments.
- Distance sampling in marmots: does it work?
Students will have the opportunity to tackle their own ecological questions on these data.
3) Students will be required to report the results and conclusions keeping in mind the magic word, i.e., reproducibility!
Analyses of environmental data become more and more sophisticated. Data preparation, transformation and specific analysis
steps affect the final result. Thus it is important to communicate the entire chain of scientific projects, from design to final
interpretation, in sufficient detail for the reader to understand and, ideally, reproduce. Additionally many journals now require
submission of data and code for exactly this purpose. This course will teach some ideas and techniques on how to implement full
reporting without much additional work when using R. The participants will work on group projects to implement such a transparent
report for a specific topic.
Aims of qualification and teaching




Broadening the horizon of data analyses and analytical thinking
Making students even more comfortable with R and providing them with tools and tutorials that will make
them able to tackle more advanced statistic in the future.
Understand why statistical transparency is needed.
To develop the necessary skills to use R together with LaTeX, Open/LibreOffice or markdown to document
an entire chain of data preparations and analysis.
Examination
Students will be graded based on written projects expected to be submitted the last day of this 3-week
block.
Open source books and tutorials will be uploaded on ILIAS before the beginning of the course.
For R see www.r-project.org, where also a wide span of contributed documentations can be found.
94
Modulnummer
Modulname
64082
Stabile Isotopen Ökologie und Umweltdiagnostik
Studiengang
Max. Teilnehmerzahl
MSc Umweltwissenschaften
20
Workload
MSc Forstwissenschaften Lehrform
Prüfungsform
Prüfungstermin
5 ECTS-P
Vorlesung, Seminar,
Übung
Referate, Klausur
begleitend zur Veranstaltung
Beginn
Sprache
Veranstaltungsort
Gesonderte Anmeldung
WS 2015
Deutsch
Seminarraum,
Baumphysiologie
Anmeldung für Profillinie
Christiane Werner, Professur für Ökosystemphysiologie ([email protected])
Maren Dubbert, Frederik Wegener
Inhalte
Umweltprobleme sind heute oft nicht mehr von lokalem oder regionalem Ausmaß, sondern greifen auf
globaler Ebene in die sensiblen Gleichgewichte der Ökosysteme ein. Probleme wie Umweltverschmutzung,
Tierfuttermittelskandale oder Auswirkungen der globalen Klimaveränderungen erfordern neue
Analysemethoden. Stabile (nicht radioaktive) Isotope sind sehr sensible, natürliche Marker mit denen
biologische und chemische Prozesse nachvollzogen werden können und zur Aufklärung von
Umweltskandalen ein geeignetes Mittel bieten. Mögliche Anwendung sind z.B. die Analyse der Herkunft
pflanzlichen Materials (von Futtermittel bis Kokain), Wassernutzung (Regen /Bodenwasser), Nahrungsketten,
Migrationsrouten verschiedener Tiere, Langzeituntersuchung von Klimaveränderungen an Baumringen oder
Eiskernbohrungen, globale Klimaveränderungen (Veränderungen der Atmosphäre).
Das Lernziel besteht darin, den Studierenden Kenntnisse über theoretische und methodische Grundlagen zur
Anwendung von Isotopen bei der Aufklärung biogeochemischer Prozesse und Stoffflüsse sowie praktische
Anwendungsbeispiele aus der Ökologie und Umweltforschung zu vermitteln. Neben einem Vorlesungsteil
werden Referate zu vielfältigen Themen angeboten, wobei die Anwendungsmöglichkeiten der
Isotopenanalyse für die Umweltdiagnostik im Vordergrund steht. Der Kurs enthält ferner eine kurze
Einführung
in dieund
praktische
Analyse der Isotopenmassenspektrometrie und neue Methoden der
QualifikationsLernziele
Laserisotopenspektroskopie im Labor.
 Vertiefendes und übergreifendes Verständnis Anwendungsmöglichkeiten stabiler Isotope zur
Analyse biogeochemischer Kreisläufe, Ökosystemprozesse und Umweltdiagnostik

Arbeiten mit und kritische Analyse von englisch-sprachiger Originalliteratur

Zusammenfassen und Präsentation von Originalarbeiten.

Präsentationen in Form von Referaten
95
Modulnummer
Modulname
64071
Statistics with R
Studiengang
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental Scienes
Lehrform
Tutorials, exercises.
Wahlpflicht (WP)
alle
none
Students will be graded based on in class participation and tests.
Sprache
English
ECTS-LP (Workload)
Dr. Simone Ciuti
Content
R is a popular language and environment that allows powerful and fast manipulation of data, offering many statistical
and graphical options. This course aims to introduce R as a tool for statistics and graphics, with the main aim being to
become comfortable with the R environment and basic statistical packages. It will focus on entering and manipulating
data in R, running statistical analyses, and producing graphs.
Sooner or later, students will have to deal with statistical analyses during their Master Program, either during more
advanced courses or during their thesis. The leading (free) software for statistical analysis is R. This course is a
unique opportunity for students to become familiar with R early during their career, so to facilitate future handling of
statistical analyses. It aims specifically at students without any prior experience with R. Students having finished
their BSc in Freiburg will typically not require this course.
The class will be held for 3 weeks. Hands-on lectures will be delivered every morning in the computer room, with
homework expected to be carried out in the afternoons.
Specific topics:
-
Getting started: data with R (data handling and data exploration)
Getting started: graphics with R
Classical non-parametric and parametric tests
Regression
Analysis of Variance and Covariance
Generalized linear models
Model selection and averaging
Programming with R in practice (loops, writing your own functions etc.)
There is the option for additional topics that will be decided in class depending on students’ feedback.
96
Aims of qualification and teaching

Broadening the horizon of data analyses and analytical thinking

Knowing basic tools for statistical analyses, making students comfortable with R and providing them with
tools and tutorials that will make them able to tackle more advanced statistic in the future
Examination
Computer/written exam. The exam will take place on the last day of the course and last a maximum of 3
hours.
Open source books and tutorials will be uploaded on ILIAS before the beginning of the course.
For R see www.r-project.org, where also a wide span of contributed documentations can be found.
97
Modulnummer
Modulname
64072
Waldinventur mit Fernerkundung
Studiengang
WP
3 / jedes WiSe
Sciences
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
Sprache
Nur für Teilnehmer der Profilinie
„Umweltmodellierung und GIS“
deutsch
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Prof. Dr. B. Koch
Dr. C.-P. Gross, Dr. H. Weinacker
Inhalte
Der Universitätswald „Mathislewald“ wird mit UAV beflogen. Aus den Luftbildern werden Orthophotos und
Oberflächenmodelle berechnet. Zusatzaufnahmen im Gelände mit terrestrischem Laserscanner (TLS), und
GPS Kartierungen ergänzen den Datensatz.
Mit den Daten wird eine aktuelle Mathislewald Datenbank aufgebaut. Vorliegende Informationen aus anderen
Quellen (Waldbau) werden eingebunden. Auswerte- und Abfrageroutinen werden programmiert.
Die Bearbeitung des Themas erfolgt durch die Teilnehmer weitgehend selbstständig und eigenorganisiert.
•
•
•
•
Eigenständiges Bearbeiten eines Inventurprojektes (3, 5, 6)
Anwendung photogrammetrischer Bildbearbeitungsverfahren (3)
Aufbau einer Datenbank (4,5,6)
Programmierung und Modellierung mit R und Python (3,4,5,6)
98
Modulnummer
Modulname
92982
Wasserpolitik, Wasserrecht, Wasserversorgung
Studiengang
WP
3 / jedes WiSe
Sciences
WP
3 / jedes WiSe
Sprache
M.Sc. Hydrologie
M.Sc. Geographie des Globalen Wandels
Lehrform
Vorlesungen, Gruppenarbeit, Exkursionen Hydrologie-Module hilfreich, aber
zu Anlagen der Wasserversorgung
nicht zwingend!
deutsch
je nach Teilnehmerzahl Klausur (24.1.14) oder Gruppen-Hausarbeit (Abgabe
28.3.14)
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Dr. Kruse
N. Geiler, J.-M. Rogg
Inhalte
Wasserpolitik
1. Einführung und Grundlagen der Internationalen Wasserpolitik
2. Wasserprobleme und Wasserkonflikte
3. Konzepte der Wasserpolitik
4. Internationale Regelungsansätze
5. EU-Wasserpolitik
Wasserversorgung
1. Einführung, Struktur, Aufgabe, Begriffe, Wasser-beschaffenheit, Planungsgrundsätze
2. Wassergewinnung, Wasseraufbereitung, -verteilung, Qualitätssicherung
3. Diskussion: Zukunft der Wasserversorgung
4. Exkursionen: Grundwasserwerke Freiburg; Quellwasserwerke Freiburg, Hochbehälter, Pumpstationen
Wasserrecht
1. Einführung, Grundzüge WHG und LWG, EG-Richtlinien; Zuständigkeiten; Föderalismus
2. Berücksichtigung des Aquatischen Naturschutzes in der Nutzungsplanung. StGB, AbwAG,
„Überwachungswerte“: CSB/BSB5
3. Präsentationen Gruppenarbeit: Planfeststellung, Raumordnungsverfahren; Abw., VAwS, EGGrundwasserricht-linie), EG-WRRL; TVO, SchALVO, BNatSchG
Grundlagen in Wasserpolitik und Wasserrecht sowie deren Umsetzung in der Wasserversorgung
Wassergesetze im Internet und auf CD, etc. (nähere Angaben während der Lehrveranstaltung)
99
64063
Wildlife Habitat Modeling
Courses of study
Type
Elective
Teaching methods
Lectures, tutorials, group assignments
Basic knowlegde of ecology,
Semester / Rotation
3rd / winter term
Language
English
GIS and R, own laptop
Written assignment
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Module coordinator:
Prof. Dr. I. Storch
Dr. Tobias Ludwig
Syllabus
This course is an opportunity for students to learn main wildlife habitat modelling techniques with special
reference to recent advances in this field. Students will have the chance to work with wildlife data and
become familiar with tools, which have several applications in wildlife management and conservation.
First, the students will learn the history and main applications of wildlife habitat modelling and will be provided
with a species distribution modelling framework. They will understand niche theory as a basic concept of
species distribution modelling. Students will become familiar with species´ and environmental data, their
mapping design, online databases and the importance of data handling. They will study the importance of
hierarchical scales and develop conceptual models of species-habitat associations as an important
component for further use during the module.
Second, students will be introduced to expert- and HSI-models, parametric models (GLMs) and machine
learning approaches (boosted regression trees) as the three main classes of wildlife habitat and distribution
models. They will get to know specific examples from wildlife ecology and develop their own first habitat or
distribution model.
Finally, students will learn about the importance of the evaluation process, its basic components, data for
model validation, visualization of uncertainty, and about measures commonly used for presenting model
credibility.
 Knowledge of the role of habitat models in wildlife ecology
 Realization of the importance of ecological theory for the modelling process
 Ability to read and understand publications using wildlife habitat modelling
 Formulation, calibration and validation of habitat models
Preliminary Reading
Available on ILIAS one month before the beginning of the class
100
Modulnummer
Modulname
64040
Windenergie und Fotovoltaik versus Naturschutz: ein lösbarer Konflikt?
Studiengang
WP
3 / jedes WiSe
Sciences
Lehrform
WP
3 / jedes WiSe
Sprache
Vorlesung, Exkursion, gemeinsame
Diskussionen, Auswertungen im
Selbststudium
keine
deutsch
ECTS-LP (Workload)
Präsentation ohne Ausarbeitung, Präsentation mit Ausarbeitung
5 (150 h , davon 30
Präsenz)
Prof. Dr. W. Konold
Externe Experten
Inhalte
Hintergrund sind die aktuellen Kontroversen um die Naturschutzverträglichkeit von Windkraft- und
Fotovoltaikanlagen (Greifvögel, Auerhuhn, Fledermäuse, Säuger). Die Studierenden sollen sich hierbei
insbesondere mit dem Stand des abgesicherten Wissens und mit Bewertungsfragen auseinandersetzen. Dies
geschieht zum einen durch die kritische Auswertung von veröffentlichter Literatur, vor allem aber von
Gutachten, die in den letzten Jahren in großer Zahl erstellt wurden. Frage ist u.a., nach welchen
methodischen Standards gearbeitet wurde, welches die räumlichen Bezüge sind, ob die publizierten
Veröffentlichungen den Gutachtern bekannt sind und ob sie entsprechend zitiert und berücksichtigt werden,
wie es mit der Konsistenz der Argumentationslinien aussieht, ob eigene Erhebungen gemacht wurden und
anderes mehr. Grundsätzlich geht es um den wissenschaftlichen Gehalt von Gutachten und den Vergleich
von Gutachten.
Die Studierenden sollen lernen, mit veröffentlichter Literatur und mit Gutachten kritisch umzugehen, sollen die
Grundlagen aufspüren und sich dabei selbst wissenschaftliches Denken aneignen. (1, 2, 4)
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
wird ausgegeben bzw. ins Internet gestellt
101
4. Raumpläne / Room Plans
Die Lehrveranstaltungen finden i.d.R. im „Herderbau“ statt:
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg
Bitte beachten Sie die einzelnen Stockwerkspläne (z. B: R 100 liegt im 1. OG, R 310 im 3. OG)
Look for the individual Floor-Maps (e.g. R 100 is on the 1st floor, R 310 is in the 3rd floor)
5. Ansprechpartner / Contact persons
Funktion
Name
Kontakt
Studiendekanin
Prof. Dr. Barbara Koch
0761/203-3694
[email protected]
Studiengangleitung
Prof. Dr. Friederike
Lang
0761/203-3625
Course guidance for the
English-taught elective lines
Esther Muschelknautz
0761/203-3607
Studiengangkoordination für
die deutschsprachigen
Module
Martina Attinger
0761/203-3608
[email protected]
Prüfungsamt
Ursula Striegel
0761/203-3605
[email protected]
[email protected]
[email protected]
102

Modulhandbuch / Guide - M.Sc. Umweltwissenschaften

Transcription

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