Modulhandbuch / Guide Wintersemester 2015/16

Transcription

Modulhandbuch / Guide Wintersemester 2015/16
Modulnummer
Modulname
64076
Analyse der Forst-Holz-Kette in Deutschland und Frankreich
Studiengang
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
Wahlpflicht (WP)
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
Lehrform
Vorlesung, Literaturstudium, Gruppenarbeit
Teilnahmevoraussetzung
gute französische Sprachkenntnisse
Sprache
Französisch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
Portfolio
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Modulkoordinator/in:
Dr. T. Fillbrandt (Univ. Freiburg, Fakultät UNR), Dr. Holger Wernsdörfer, AgroParisTech Nancy
Weitere beteiligte Lehrende:
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).
Qualifikations- und Lernziele
Das Ziel des Lehrmoduls besteht darin, den Studenten erweiterte Kenntnisse und Fertigkeiten für die fachübergreifende Analyse
einer Forst-Holz-Kette zu vermitteln.
1
Modulnummer
Modulname
Analyse forstlicher Arbeitssysteme
Studiengang
M.Sc. Forstwissenschaften / Forest Sciences
Verwendbarkeit
Wahlpflicht (WP)
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WS
Lehrform
Vorlesungen, Feldübungen
Teilnahmevoraussetzung
MS Excel-Kenntnisse
Sprache
deutsch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
Portfolio
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Modulkoordinator/in:
Prof. Dr. Seeling, Dr. Fillbrandt
Weitere beteiligte Lehrende:
Prof. Dr. Jaeger, Dr. Dietz (KWF), Morat (KWF), Hauck (KWF), S. Hoffmann
Inhalte
In dem Modul werden Verfahren zur Erfassung und Analyse von Arbeitssystemen in Forstbetrieben mit ihren
Anwendungsbereichen vorgestellt und bewertet. Ausgewählte Verfahren werden in praktischen Fallbeispielen
angewendet. Die theoretischen Grundlagen zu Arbeitsstudien, dem methodischen Vorgehen und eine
vergleichende Analyse möglicher Arten von Arbeitsstudien werden in der ersten Modulwoche im Hörsaal
vermittelt. In der zweiten Woche erfolgt die praktische Durchführung von Arbeitsstudien, insbesondere von
Arbeitszeitstudien bei der tatsächlichen Ausführung von Holzernteprozessen im Wald. Diesen folgen die
Aufbereitung und Auswertung der erhobenen Datensätze sowie deren Interpretation. Neben Zeitbedarf,
Produktivität und Kosten schließt die Analyse des Arbeitssystems auch eine kritische Bewertung der Ergonomie
und der Umweltwirkungen ein. Die dafür vorgesehene Arbeit in Kleingruppen in der zweiten Modulwoche (MoFr) findet am Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik (KWF) in Groß-Umstadt statt. Die weitere
Datenauswertung und die Präsentation der Ergebnisse sind der dritten Woche vorbehalten, die wiederum in
Freiburg stattfindet.
Für vier Übernachtungen mit Halbpension in Mehrbettzimmern ist eine Kostenbeteiligung in Höhe von 40 Euro
vorgesehen.
Qualifikations- und Lernziele
Die Studierenden sind in der Lage ein Arbeitssystem ganzheitlich zu bewerten. Sie haben die erforderlichen Kenntnisse,
einen Arbeitsversuch zu planen, entsprechende Arbeitsstudien durchzuführen und aus den erhobenen Daten
aussagekräftige Ergebnisse abzuleiten und diese überzeugend in schriftlicher und mündlicher Form zu kommunizieren.
Klassifikation der Qualifikations- und Lernziele nach BLOOM (1973):
1= Kenntnisse: Wissen reproduzieren können; 2= Verständnis: Wissen erläutern können; 3= Anwendung: Wissen anwenden
können; 4= Analyse: Zusammenhänge analysieren können; 5= Synthese: eigene Problemlösestrategien angeben können;
6= Beurteilung: eigene Problemlösestrategien beurteilen können
Literatur und Arbeitsmaterial
wird während des Kurses ausgeteilt
2
Modulnummer
Modulname
64035
Bäume in der Stadt
Studiengang
M.Sc. Umweltwissenschaften/
Environmental Sciences
M.Sc. Forstwissenschaften/ Forest
Sciences
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
WP
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
Vorlesung, Projektarbeit
Teilnahmevoraussetzung
Sprache
deutsch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
Klausur
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Modulkoordinator/in:
Prof. Dr. S. Fink
Weitere beteiligte Lehrende:
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.
Qualifikations- und Lernziele
- 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)
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
Genauere Hinweise zu den zu bearbeiteten Kapiteln und Themengebieten werden zu Beginn der
Veranstaltung bekannt gegeben
3
Module number Module name
64055
Biomass Resources: Assessment and Economics
Courses of study
Type of course
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences Core module
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental
Sciences
Semester / Rotation
3 / Winter Term
3 / Winter Term
Teaching methods
Lectures, Exercises (individual/group work)
Language
English
Prerequisites for attendance
none
Type of examination (duration)
Written Exam, Presentation & Portfolio
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h (60 h attendance))
Module coordinator:
Pawan Datta
Additional teachers involved:
Matthias Dees, Markus Höhl
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 byproducts 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 monitored, assessed and how sustainability of
biomass based economies can be ensured.
In this backdrop, “Biomass Resources Assessment and Economics” module focuses on plant based biomass with a
general 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 throughout this module. 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 projects using
remote sensing data and techniques; and presentation of resource assessment studies by course participants.
Learning goals and qualifications:
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).
Evaluate the advantages/disadvantages of various biomass estimation methods and discuss the utility,
viability and logistics of biomass for energy (6)
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:
- Will be provided before the start of the module.
4
Modulnummer
92952
Modulname
Bodenphysik
Studiengang
Type of course
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental WP
Scienes
M.Sc. Forstwissenschaften/ Forest Scienes
M.Sc. Hydrologie
Semester / Turnus
3 / jedes WiSe
Lehrmethoden
Vorlesung, praktische Übungen, Laborarbeit
Sprache
Deutsch
Teilnahmevoraussetung
halbtägige Schulung:
Bodenprobenentnahme im Rahmen
des hydrologischen Eingangsprojekts
Prüfungsform
100% Praktikumsprotokoll
3 / jedes WiSe
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, of this at least 60 h
attendance)
Modulkoordinator/in:
Dr. H. Schack-Kirchner
Weitere beteiligte Lehrende:
J. Flade, S. Knödler
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
(pF-Kurve, 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
Qualifikations- und Lernziele





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)
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
 Hartge & Horn (2009): Die physikalische Untersuchung von Böden
 Hillel (1998): Environmental Soil Physics
 Dirksen (1999): Soil Physics Measurements
5
Modulnummer
Modulname
64069
Bodenschutz im Forstbetrieb
Studiengang
M.Sc. Umweltwissenschaften/
Environmental Sciences
M.Sc. Forstwissenschaften/ Forest
Sciences
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
WP
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
WP
3 / jedes WiSe
Lehrform
Vorlesungen, praktische Übungen,
Selbstudium
Teilnahmevoraussetzung
Sprache
deutsch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
mündliche Prüfung (Gruppenprüfung 2 Personen, je 15 Minuten)
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).
Qualifikations- und Lernziele
 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)
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
nach Vereinbarung
6
Number of module Name of module
64061
Carbon Forestry
Courses of study
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental
Sciences
M.Sc. Forstwissenschaften/ Forest Sciences
M.Sc. Environmental Governance
M. Sc. Renewable Energy Management
Type
Elective
Semester / Rotation
3rd / winter term
Teaching methods
Prerequisites for attendance Language
Presentations by lecturers and external
English
experts, e-learning courses, Analyses of case
studies in project development, group work
and discussions, presentations of results,
plenum discussions
Type of examination (duration)
report, presentation, multiple-choice questionnaire
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Module coordinator:
Prof. Dr. Gerald Kapp ( [email protected] )
Additional lecturers:
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.
Learning goals and qualifications
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.
7
Modulnummer
64081
Modulname
Community-based Monitoring Systems (CBMS) and Citizen Science
Studiengang
M.Sc. Environmental Sciences / M.Sc. Forest
Sciences / M.Sc. Environmental Governance
Verwendbarkeit
Wahlpflicht
Fachsemester / Turnus
jedes WiSe
- semesterbegleitend -
Lehrform
Lectures and project work
Teilnahmevoraussetzung
Knowledge of spatial
information systems and
ecosystem management is an
asset.
Sprache
Englisch
Prüfungsform
Presentation and project report
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 75 Präsenz)
Modulkoordinator/in:
Dr. C.P. Gross
Weitere beteiligte Lehrende:
Sebastian Brackhane, Mirko Mälicke, Markus Höhl and guest lecturers
Inhalte
Integrating local (eg forest dependent) communities into national and international environmental programs as
well as the local management of natural resources is often crucial for a 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 and citizen science approaches focusing
on forest, wildlife and crowd sourced geodata. It will also introduce useful tools for implementation such as GIS,
Volunteered Geographic Information (VGI) and hands-on monitoring skills. Lectures and fieldwork will aid in
understanding and implementing community based monitoring approaches from different fields. Finally,
students will carry out and present their own community-based monitoring approach.
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 as well as local management institutions.
Qualifikations- und Lernziele






Critically discuss and evaluate community- based monitoring in international and national and local
programs (2, 3, 4)
Discuss the potential of citizen science for current research
Carry out and present a community-based management approach (1, 2, 3, 5, 6)
QGIS and ArcGIS, Open Street Map,
Field inventory skills (3)
Visualization and Publishing (2)
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
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
8
Number of module
64075
Name of module
Current Topics in Biomaterials
Courses of study
Type
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental Individual Elective
Scienes
Semester / Rotation
3 / every winter semester
Teaching methods
Lectures, self-study, group work, excursion,
laboratory
Language
English
Prerequisites for attendance
Elective track „Biomaterials &
Bioenergy“
Type of examination (duration)
Written report/review
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, 50 h of presence)
Module coordinator:
Prof. Marie-Pierre Laborie, Dr. Hatem Abushammala
Additional lecturers:
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.
Learning goals and qualifications
At the end of the module, students should be able to






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.
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.
9
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
Additional literature will be given within the module.
10
Modulnummer
Modulname
92924
Ecohydrology
Studiengang
M.Sc. Hydrology
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental
Scienes
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
PL Landnutzung und Naturschutz
PL Waldwirtschaft
PL Wildlife, Vegetation a. Biodiversity
PL Forest Ecology and Management
PL Ökologie des Klimawandels
WP
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
3 / jedes WiSe
Lehrform
practical lab-work, lectures
Teilnahmevoraussetzung
-
Sprache
english
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
written exam
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 50 Präsenz)
Modulkoordinator/in
Dr. Maren Dubbert ([email protected])
Weitere beteiligte Lehrende
Dr. Michael Dannenmann ([email protected]); PD Dr. Ralf Kiese ([email protected]); Dr. Gustavo Saiz
([email protected]); Allison Kolar ([email protected]), PD Dr. Jürgen Kreuzwieser
([email protected])
Inhalte
Montag 07.11.15
Dubbert: Allg.
Einführung,
Organisatorisches.
Dubbert: Lecture:
Use of stable
isotopes in
ecosystem research
Handing out of
topics for student
13-17 Preparation
presentationof
presentations
(Nov19)
9-10
10-11
11-12
12-13
9-10
10-11
11-12
12-13
Montag 14.11.
Kiese:
Modelling of
ecosystem water
cycling
13-17 Preparation of
presentation
9-10
10-11
11-12
12-13
13-17
Montag 21.11.
Dubbert:
Analytical methods
for determination of
plant water status;
preparation of an
experiment on plant
water status
Dienstag 08.11.
Dannenmann:
Lecture: Use of
stable isotopes:
hydrological tracing
experiments; flux of
matter between
plant and soil;
biogeochemical
process studies
Preparation of
presentations
Mittwoch 09.11.
Dannenmann:
excursion:
Forests and water
and matter flux
relations in a
changing climate
(field site
Tuttlingen)
Transportation in
Travel
GarmischIFU andtoUni-cars
Partenkirchen
Transportation in
IFU and Uni-cars
Donnerstag 10.11.
Garmisch
Dannenmann/Kiese
:
TERENO field site,
practical field work
Water sampling:
soil water from
large lysimeters,
precipitation, river
Excursion continued
Lab
Safety
instruction
Freitag 11.11.
Garmisch
9:00 Kolar/ev. Busel
Lab analyses: water
isotopes with cavity
ringdown
spectrometry
Ca. 48-60 samples
Dienstag 15.11.
Kiese:
Modelling
approaches,
validation,
regionalisation
Mittwoch 16.11.
Kiese:
Evaluation and
discussion of lab
analyses
Donnerstag 17.11.
Kiese:
Student
presentations
Freitag 18.11.
Self-studies, reading
Preparation of
presentations
Preparation of
presentations
Dienstag 22.11.
Dubbert:
experiment
Mittwoch 23.11.
Dubbert:
data analysis,
Donnerstag 24.11.
Dubbert:
preparation of
presentation
Freitag 25.11.
Presentation
of
results,
common
discussion
preparation of
presentation
15:00
Train
to
Munich; 17:30 Bus
transfer
MunichFreiburg
DubbertWritten
exam
Costs arise for accommodation in Garmisch-Partenkirchen; travel back to Freiburg will be covered by CEP.
Accomodation is organized by IFU.
11
Qualifikations- und Lernziele
- 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).
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
Weiterführende Literatur
Will be handed out during the module
12
Modulnummer
Modulname
64044
Ecological Roles of Plant Secondary Metabolites – with focus on PAs
Studiengang
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental
Scienes
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
PL Landnutzung und Naturschutz
PL Wildlife, Vegetation a. Biodiversity
PL Forest Ecology and Management
PL Ökologie des Klimawandels
WP
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
3 / jedes WiSe
Lehrform
practical lab-work, lectures
Teilnahmevoraussetzung
interest in ecology and chemistry
Sprache
englisch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
report in the style of a manuscript
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,
choice-experiments 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.
Qualifikations- und Lernziele
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)
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
13
Modulnummer
Modulname
64084
Economics of Biodiversity and Ecosystem Services
Studiengang
Profillinie (PL) / Wahlpflicht (WP)
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental WP
Sciences
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences
Master Environmental Governance
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
Lehrform
Lecture/Vorlesung + Tutorial/Übung
Sprache
englisch
Teilnahmevoraussetzung
Module “Environmental Economics”
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
Portfolio (Referat/Presentation, Klausur / Written final exam (90 min) )
ECTS-LP (Workload)
5 (150h,davon 40% Präsenz)
Modulkoordinator:
Prof. Dr. Stefan Baumgärtner
Weitere beteiligte Lehrende:
Dr. A.M. Tanvir Hussain
Inhalte
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 Ecosystem 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 unusually 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 interdisciplinary manner with concepts and methods from ecology, to
gain an encompassing and methodologically sound economic understanding of biodiversity and ecosystem services.
Outline:
Part I
Part II
Part III
Part IV
Motivation: Biodiversity and ecosystem services as an issue of economics
Orientation: Measurement and valuation of biodiversity and ecosystem services
Explanation: Loss of biodiversity and ecosystem services
Implementation: Governance of biodiversity and ecosystem services
Qualifikations- und Lernziele
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
14
Literatur und Arbeitsmaterial
Pflichtlektüre 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/
Weiterführende Literatur References to books and journal articles for further reading will be given in class.
15
Modulnummer
Modulname
64078
Entomology in the laboratory (EntoLab)
Studiengang
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental
Scienes
Profillinie (PL) / Wahlpflicht (WP)
PL Landnutzung und Naturschutz
PL Wildlife, Vegetation a. Biodiversity
PL Forest Ecology and Management
PL Ökologie des Klimawandels
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
Lehrform
practical work and lectures on background
Teilnahmevoraussetzung
deep interest in entomology
Sprache
Englisch and/or German
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
report in the style of a manuscript / poster
Modulkoordinator/in
Prof. Dr. Michael Boppré
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 50 Präsenz)
Weitere beteiligte Lehrende
Ottmar W. Fischer, Dr. Tim Burzlaff
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 ).
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.
The module will take place at FZE in Stegen-Wittental and travel with public transport is very limited!
Qualifikations- und Lernziele (see www. http://www.fzi.uni-freiburg.de/en/95.php)
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)
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
16
Modulnummer
Modulname
64079
Experimental Sustainability Economics
Studiengang
M.Sc. Umweltwissenschaften/Env.
Sciences, Environmental
Governance, Forestry Sciences
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
Wahlpflicht (WP)
Fachsemester /
Turnus
WS 2016/17
Lehrform
Lecture and student presentations
Teilnahmevoraussetzung
Mandatory: successful completion of the M.Sc.
Module “Umweltökonomie/Environmental
Economics”
In case you have not participated in this course but
want to attend Experimental Sustainability
Economics, please contact the module coordinator
Sprache
English
Prüfungsform
Presentations and report
Modulkoordinator/in:
Dr. Stephan Wolf
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Registration
The official registration is organized via the regular examination office. Please note the formal participation
prerequisite (successful completion of the M.Sc. Module “Umweltökonomie/Environmental Economics”)
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.
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 students 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.
17
Qualification and learning goals
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Understanding the economic cause of environmental and resource problems (1,2)
Seeing different normative approaches towards “sustainability” as inter- and intragenerational justice
Understanding the behavioral and institutional approach to economics (1,2)
Understanding the use of experiments in economics, especially concerning the analysis of resource and environmental
problems (1,2,4)
Solid understanding of experimental economics and the necessary formal tools (programming experiments, statistical
data analysis) (3)
Formulating one’s own research question, designing an experiment (4,5)
Defending and critically assessing the scope and limits of one’s own experiment and of the experimental economic
approach as such, as well as assessing the projects of other students (5,6)
Selected Literature / More literature will follow at the beginning of the module
Ahn, T.K.; Wilson, R. K. (2010). “Elinor Ostrom’s contributions to the experimental study of social dilemmas”. Public Choice 143:
327-333.
Camerer, C.F. (2003). Behavioral Game Theory. Experiments in Strategic Interaction. Princeton UP.
Croson, R.; Gächter, S. (2010). “The Science of Experimental Economics”. Journal of Economic Behavior & Organization 73: 122131.
Fischer, M.E.; Irlenbusch, B.; Sadrieh, A. (2003). “An Intergenerational Common Pool Resource Experiment”. CentER Discussion
Paper 2003-57.
Friedman, D.; Sunder, S.(1994). Experimental Economics. A Primer for Economists. Cambridge UP.
Frohlich, Norman; Oppenheimer, Joe A. (1990): “Choosing Justice in Experimental Democracies with Production”. American
Political Science Review 84: 461-477.
Frohlich, Norman; Oppenheimer, Joe A. (1992): Choosing Justice. An Experimental Approach to Ethical Theory. Berkeley:
University of California Press.
Gintis, H.(2000). Game Theory Evolving. Princeton UP.
Güth, W. (2006). “Koreferat zum Referat J. Weimann”. In: Franz, W.; Ramser, H.J., Stadler, M. (Eds.) Umwelt und Energie.
Tübingen: Mohr Siebeck.
Harsanyi, J. (1975), “Can the Maximin Principle Serve as a Basis for Morality? A Critique of John Rawls’s Theory”. American
Political Science Review 69: 594–606.
List, J.A.; Sadoff, S.; Wagner, M. (2011). “So you want to run an experiment, now what? Some simple rules of thumb for
experimental design”. NBER Working Paper 15701.
Mankiw, G. (2004). Principles of Economics. Mason: South-Western.
Mueller, Dennis (2003). Public Choice III. Cambridge UP.
Perman, R.; Ma, Y., McGilvray, J., Common, M. (2003). Natural and Resource Economics. Harlow et al.: Pearson.
Offerman, T.; Potters, J.; Verbon, H.A.A. (2001). “Cooperation in an Overlapping Generations Experiment”. Games and
Economic Behavior 36: 264-275.
Ostrom, E. (1999). Governing the Commons. Cambridge UP.
Ostrom, E. (2006). “The value-added of laboratory experiments for the study of institutions and common-pool resources”.
Journal of Economic Behavior & Organization 61: 149-163.
Rawls, John (1971): A Theory of Justice. Oxford UP.
Sadrieh, A. (2003). “Equity versus Warm Glow in Intergenerational Giving”. CentER Discussion Paper 2003-35.
Shadish, W.R.; Cook, T.D.; Campbell, D.T. (2002). Experimental and Quasi-Experimental Designs for Generalized Causal
Interference. Boston, New York: Houghton Mifflin.
Weimann , J. (2006). “Umweltökonomik und experimentelle Evidenz”. In: Franz, W.; Ramser, H.J., Stadler, M. (Eds.) Umwelt und
Energie. Tübingen: Mohr Siebeck.
18
Modulnummer
Modulname
64030
Forest Resources and Forest Management in France and Germany
Studiengang
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
WP
Fachsemester / Turnus
Teilnahmevoraussetzung
Sprache
english
M.Sc. Environmental Sciences
M.Sc. Forest Sciences, Elective
Lehrform
lectures / exercises / excursion
Prüfungsform
Written report and oral presentation
ECTS-LP (Workload)
Modulkoordinator/in:
Dr. Yousefpour
Weitere beteiligte Lehrende:
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
- Role of forest resources in mitigating GHG emissions including economic and ecological aspects .
17-21 October (ALU-Freiburg), 24-28 October (AgroParisTEch-Nancy), 31 October-4 November (Groupwork)
Qualifikations- und Lernziele
Getting information on forest resources and management differences in different countries with focus on France
and Germany (1, 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)
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.
Literatur und Arbeitsmaterial
Teaching material will be distributed at the beginning of the course. The main topics will be presented in form of
reports during the week.
19
Modulnummer
Modulname
Forstbetriebliches Management I: Planung und Optimierung unter
Störungen, Unsicherheit und Risiko
Studiengang
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
WP
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
3 / jedes WiSe
Lehrform
Vorlesungen, Exkursionen, Gruppenarbeit
Teilnahmevoraussetzung
PL Waldwirtschaft: Forstplanung
Sprache
deutsch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
Portfolio, Gruppenpräsentation
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 40 Präsenz)
Modulkoordinator/in:
Prof. Dr. Marc Hanewinkel
Weitere beteiligte Lehrende:
Yousefpour , Reifenberg, Radke
Inhalte
In diesem Modul sollen einerseits (Woche 1) Spezialthemen zur Planung in Forstbetrieben unter strategischen
Perspektiven behandelt werden, andererseits (Woche 2 und 3) eine intensive Einführung in operatives und
strategisches Controlling gegeben werden.
1. Woche – Einführung in Spezialthemen zu Planung in Forstbetrieben. Strategische Baumartenplanung unter
Klimawandel und Auswirkungen von Baumartenverschiebungen, forstliche Anpassungsstrategien an den
Klimawandel, Hilfsmittel für die Planung (Modelle, Entscheidungsunterstützungssysteme) unter Berücksichtigung von
abiotischen und biotischen Störungen (Sturm, Feuer, Insekten) mit Schwerpunkt Sturmschadensrisiko.
2. Woche: Einführung in Verfahren des operations research (Optimierungsverfahren) und deren Anwendung auf
Entscheidungen bei Mehrfachzielsetzungen (Holzproduktion, C-Speicherung, Biodiversität). Erweiterung auf neuere
Optimierungsverfahren unter Nutzung fortgeschrittener Heuristiken. Quantitativer Umgang mit Risiko und
Unsicherheit durch Nutzung Bayesianischer Verfahren (Bayesian Updating,...).
3 Woche: Anwendung der Anpassungsstrategien auf eine Fallstudie (Staatswalddistrikt in der Nähe von Freiburg),
Erarbeitung eines langfristigen Planes für die Fallstudie auf der Basis einer konkreten Problemstellung, Päsentation
der Ergebnisse der Fallstudie bei einem örtlichen Begang im Wald und anschließend im Hörsaal gemeinsam mit
Entscheidungsträgern.
Qualifikations- und Lernziele
Erwerb von Wissen über langfristige strategische Planung unter Berücksichtigung von Störungen, Unsicherheit und
Risiko in Forstbetrieben, ER (1-3)
Methodenkompetenz – Anwendung von Optimierungsverfahren und neueren Ansätzen zur Berücksichtigung von
Unsicherheit bei Planungen (1-3)
Analysekompetenz (4-6)
Vermittlung von Wissen, Methodenkompetenz, Fähigkeit zur Analyse und Darstellung von Analyseergebnissen,
Durchführung Gruppen orientierter Entscheidungsfindung
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
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)
20
Modulnummer
Modulname
Forstbetriebliches Management II: Strategische Planung im
Forstbetrieb
Studiengang
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
WP
Fachsemester /
Turnus
Lehrform
Teilnahmevoraussetzung
Sprache
deutsch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
ECTS-LP (Workload)
Modulkoordinator/in:
Dr. Roderich von Detten
Weitere beteiligte Lehrende:
Inhalte
Die Studierenden erarbeiten ein umfassendes Konzept für die strategische Neuausrichtung eines realen
(Gemeinde)Forstbetriebes. Dazu gehören: Zielanalyse, Betriebs- und Umfeldanalyse, Ermittlung strategischer
Schlüsselfaktoren, Strategieempfehlungen; Empfehlungen für Strategieimplementation.
Die Studierenden arbeiten selbständig in Gruppen - quasi in der Funktion einer Unternehmensberatung. Zur
Unterstützung dieser Gruppenarbeit wird zu Beginn des Moduls eine Einführung in Projektmanagement
angeboten. Die Gemeinde ist Auftraggeber; die Dozentinnen und Dozenten stehen als Fachberater zur
Verfügung.
Qualifikations- und Lernziele
• Anwendung vorhandenen Wissens auf konkreten Fall
• Problem bezogene Erarbeitung notwendigen neuen Wissens
• Wissen um und Einüben von Projektmanagement
• Teamarbeit
• Präsentationsfähigkeit verbessern
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
Standardliteratur zu Strategischem Management
Oesten, G. und Roeder, A. (2012): Management von Forstbetrieben. Band I. 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)
21
Modulnummer
Modulname
64036
Führung im Forstbetrieb
Studiengang
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
WP
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
Lehrform
Vorlesungen, Übungen, Gruppenarbeiten,
Präsentationen
Teilnahmevoraussetzung
Keine; empfohlen für PL
Waldwirtschaft
Sprache
deutsch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
Portfolio (siehe unten)
Modulkoordinator/in:
Prof. Dr. Dirk Jaeger
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Weitere beteiligte Lehrende:
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).
Qualifikations- und Lernziele
• 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.
22
Modulnummer
Modulname
92925
Gewässerökologie I
Studiengang
M.Sc. Hydrologie
M.Sc. Umweltwissenschaften/
Environmental Sciences
Verwendbarkeit
Lehrform
Teilnahmevoraussetzung
Umfangreiche Kenntnisse in „R“ und
Datenauswertung: Belegung des Moduls
Datenerhebung, - haltung, -management
zwingend erforderlich!
Vorlesungen, Durchführung von
Geländemessungen, Laboranalytik,
Datenauswertung, Anwendung von
Modellen
Wahlpflicht
Prüfungsform
Portfolio mit Datenauswertung und Modellierung von Geländedaten
(Abgabe 23.12.16)
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
Sprache
deutsch
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon ca. 60
Präsenz)
Modulkoordinator/in:
aplProf. Dr. Jens Lange
Weitere beteiligte Lehrende:
Dr. Tobias Schütz, n.n.
Inhalte
Das Modul behandelt die physikalischen und chemischen Grundlagen der Gewässerökologie.
Im ersten Teil wird die Bedeutung der Wassertemperatur für gewässerökologische Prozesse theoretisch
eingeführt und die Haupt-Einflussfaktoren experimentell belegt. Hierzu werden die Parameter der GewässerEnergiebilanz im Gelände erhoben und mit ihrer Hilfe ein Energiebilanzmodell für einen Gewässerabschnitt
mit „R“ erstellt. Die Ergebnisse (modellierte Wassertemperaturen) werden mit tatsächlich gemessenen
Werten im Gewässerverlauf verglichen und dies zur Modellkalibrierung verwendet.
Im zweiten Teil werden chemische Grundlagen der Gewässerökologie behandelt. Neben Grundlagen zur
Hydraulik und zum chemische Umsätzen (aufgeteilt in Nähr- und Schadstoffe) werden Stofftransportmodelle
für konservative und nicht-konservative Stoffe behandelt. Eine praktische Anwendung der Modellansätze
erfolgt in einem Markierversuch, der gemeinschaftlich geplant, durchgeführt und ausgewertet wird. Hierbei
werden die wichtigsten Laborverfahren in der Tracerhydrologie vorgestellt und im Labor von allen
Teilnehmenden in Gruppenarbeit angewendet. Die gemessenen Tracerdurchgangkurven werden verwendet,
um Rückschlüsse auf Stofftransport und –retention zu ziehen.
Qualifikations- und Lernziele
 Erlernen und Verstehen der wichtigsten physikalischen und chemischen Grundlagen zur
Gewässerökologie (1, 2)
 Erlernen von Geländemessverfahren und deren eigenständige Messung im Gelände (1,2,3)
 Eigenhändige Laboranalytik zur Bestimmung von Tracerkonzentrationen (3)
 Aufstellen eines Energiebilanzmodells für einen Gewässerabschnitt (3)
 Erkennen der wichtigsten physikalischen und chemischen Einflussparamter auf die
Gewässerökologie und den Stofftransport (4)
 Planung von Geländeexperimenten und Modellanwendungen (3,4,5)
 Anwendung von Modellen zur Interpretation von Systemeigenschaften und Erkennung von
Unsicherheiten und Verbesserungschancen (3,4,5,6)
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
Vorlesungsskript und Modell-Codes werden bereitgestellt
Weiterführende Literatur
 Kadlec R.,& Wallace SD. (2009): Treatment Wetlands, Taylor & Francis, CRC, New York
23
Modulnummer
Modulname
92984
Gewässerökologie II
Studiengang
M.Sc. Hydrologie, M.Sc. Environmental
Sciences (Wahlpflicht)
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
PL Landnutzung und Naturschutz
PL Waldwirtschaft
PL Wildlife, Vegetation a. Biodiversity
PL Forest Ecology and Management
PL Biomaterials and Bioenergy
PL Umweltmodellierung und GIS
PL Ökologie des Klimawandels
WP
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
3 / jedes WiSe
Lehrform
Vorlesung, Exkursion, Übungen
Teilnahmevoraussetzung
keine
Sprache
deutsch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
mündliches Gespräch (20%), Präsentation (20%), Protokoll (60%)
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon ?? Präsenz)
Modulkoordinator/in:
Dr. Gesine Pufal
Weitere beteiligte Lehrende:
Prof. Alexandra Klein, , Prof. Albert Reif, Dr. Jochen Fründ
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 Gewässergütebestimmun
Qualifikations- und Lernziele
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).
Klassifikation der Qualifikations- und Lernziele nach BLOOM (1973):
1= Kenntnisse: Wissen reproduzieren können; 2= Verständnis: Wissen erläutern können; 3= Anwendung: Wissen anwenden
können; 4= Analyse: Zusammenhänge analysieren können; 5= Synthese: eigene Problemlösestrategien angeben können; 6=
Beurteilung: eigene Problemlösestrategien beurteilen können
Literatur und Arbeitsmaterial
Wird zeitnah auf Ilias bereit gestellt
24
Number of module Name of module
92926
Global groundwater-agriculture Nexus
Courses of study
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental
Sciences
M.Sc. Forstwissenschaften/ Forest Sciences
M.Sc. Hydologie
Type
Elective
Semester / Rotation
3rd / winter term
Teaching methods
3 Week Compact-Lecture (4 credit
equivalent), (11 lecture/discussion days, 2
excursion days, 1 conference day, 1 exam
day)
Prerequisites for
attendance
Language
English
Type of examination (duration)
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, of which 70 hours are class
room or field trip time)
Module coordinator:
Prof. Harter
Prof. Dr. T. lecturers:
Harter
Additional
Dr. Laura Foglia, t.b.a.
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).
25
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

3

4

5

6

7

8

9

10

11
Groundwater dynamics in agricultural regions
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
Agricultural groundwater management: Quantity/Extraction
US law, EU law, challenges, Integrated Regional Water Management Planning in CA
Groundwater quality issues in agricultural regions: sources, occurrence, fate and transport of contaminants
nitrate, pesticide, nitrogen assessment, salinization
Focus: Animal farming, manure management, and groundwater
animal farming systems, pathogens, antibiotics / pharmaceuticals, hormones
Assessment of nonpoint source pollution of groundwater
vulnerability assessments: overview, soil / unsaturated zone models, groundwater models, high resolution NPS
modeling
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
Monitoring groundwater for assessment, enforcement, and trends
Classification, monitoring well construction, monitoring well network design, groundwater age-dating, isotopes for
fingerprinting (forensics), trend analysis
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
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?
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
Learning goals and qualifications
•
•
•
•
•
•
•
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
26
Modulnummer
Modulname
92951
Hydrometeorologie
Studiengang
M.Sc. Hydrologie,
M.Sc. Umweltwissenschaften /
Environmental Sciences,
M.Sc. Forstwissenschaften / Forest
Sciences
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
Wahlpflichtmodul
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
Lehrformen
Vorlesung, Übungen, Seminar,
Exkursion
Teilnahmevoraussetzung
Grundlegende Kenntnisse von Prozessen
und Zuständen in der atmosphärischen
Umwelt
Sprache
deutsch
Prüfungsform
Posterpräsentation
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 60 Präsenz)
Modulkoordinator
PD Dr. Dirk Schindler, Professur für Umweltmeteorologie ([email protected])
Weitere beteiligte Lehrende
N. N.
Inhalte
 Hydrometeorologische Prozesse und daraus resultierende Zustände in der Atmosphäre
 Meteorologische Eigenschaften von Wasser und Wolken
 Niederschlagsbildung und Hydrometeore
 Niederschlagsmessung
 Verdunstung von Landnutzungen
 Hydrometeorologische Aspekte des Klimawandels
 Trockenheit/Dürreperioden
Qualifikations- und Lernziele
 Kenntnis und Verständnis hydrometeorologischer Prozesse und daraus resultierenden Zuständen in der
Atmosphäre (1, 2)
 Kenntnis und Verständnis der Bedeutung der atmosphärischen Umwelt für Wasserbilanzen auf verschiedenen
räumlichen Skalen (1, 2)
 Analyse meteorologischer Datensätze sowie Anwendung verschiedener Verdunstungsmodelle (3, 4)
 Beispielhafte Analyse und Präsentation von Wasserbilanzen mit selbstständiger Interpretation der erzielten
Ergebnisse (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
Passwortgeschützte PDF-Dateien der Lehrveranstaltungsunterlagen werden auf der Zentralen Lernplattform Ilias zur
Verfügung gestellt. Darin sind zahlreiche Angaben zu weiterführender Literatur enthalten.
27
Modulnummer
Modulname
64049
Laborpraktikum Bodenökologie
Studiengang
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental Sciences
M.Sc. Forstwissenschaften/ Forest Sciences
Profillinie
(PL)/Wahlpflicht (WP)
WP
Fachsemester /
Turnus
3 / jedes WiSe
Lehrform
Seminar, Praktikum
Sprache
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.
Qualifikations- und Lernziele
 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
28
Course
M.Sc. Renewable Energy Engineering and Management
Availability to other courses: This module is offered as elective to the MSc
programmes Environmental Sciences, MEG, and Forest sciences
Instruction Language
Module No.
Semester/return
Module name
Life cycle management
English
rd
3 Sem. / annual
Workload/presence
Prerequisite module(s) Follow-up module(s)
No. of participants
5 ECTS-P (150h/60h)
Teaching form
--Examination form
Start date
Max. 45
Location
Lectures, exercises, group
work
Written exam (33%), Term
paper + group work (67%)
09.01.2017
Tba.
---
Module coordinator: Stefan Pauliuk, PhD ([email protected])
Email: [email protected]
Additional teaching staff
Prof. Dr. Rainer Grießhammer
Syllabus
The course enables participants to conduct, interpret, document, and present life cycle assessment studies of
products or technical installations using state-of-the-art tools and databases.
During the first half of the course, the motivation behind and theory of life cycle assessment, including the
modelling of life cycle inventories and life cycle impact assessment, is presented. The participants conduct
exercises and study the relevant literature.
During the second half, the participants learn how to conduct and document a life cycle assessment study that
meets both ISO and scientific standards. The participants form small groups of 2-3, chose a product or
installation, and perform a life cycle management case study. The final report on the case study is due at the
end of the module. It will be graded and the result will account for two thirds of the final grade of the course.
During the second half, background lectures and discussions on the potential, limits, applications, and future
development of life cycle management will be held.
A short exam (1 hour), the result of which accounts for one third of the final grade, will be held at the end of the
course.
The module is interactive and encourages strong student participation.
Learning goals and qualifications





Basic knowledge of quantitative systems analysis of human-environment systems, basics of material and
energy flow analysis.
Detailed knowledge about the state of the art, the software, and databases of life cycle assessment
according to the standards ISO 14040 and 14044.
Basic knowledge of life cycle impact assessment methods.
Soft skills: discussion, scientific writing skills, capacity for team work.
At the end of the course, the successful participant will be able to conduct, interpret, document, and present
life cycle assessment studies of products or technical installations using state-of-the-art tools and databases.
Recommended reading



LCA Textbook: http://www.lcatextbook.com/. Much of the basic material of the course will be based on
this book.
OpenLCA tutorials (http://www.openlca.org/videos).
Manual of the ReCiPe impact assessment method (http://www.lcia-recipe.net/filecabinet/ReCiPe_main_report_MAY_2013.pdf).
29
Course prerequisites
Calculations with Excel, Basic knowledge on vectors, matrices, matrix multiplication and matrix inversion.
Important: This course requires each participant to work on her/his own laptop with the openLCA software
(http://www.openlca.org/) and the ecoinvent database installed. openLCA is freeware. A copy of the ecoinvent
database will be provided at the beginning of the course.
30
Modulnummer
Modulname
64042
Methoden der empirischen Sozialforschung
Studiengang
M.Sc. Umweltwissenschaften/
Environmental Scienes
M.Sc. Forstwissenschaften/ Forest
Scienes
Verwendbarkeit
Wahlmodul
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
Lehrform
Seminar
Teilnahmevoraussetzung
keine
Sprache
deutsch
Prüfungsform
Essay, mündliche Präsentation (20 Minuten, 10 Minuten Diskussion)
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 40 Präsenz)
Modulkoordinator/in:
Dr. Sina Leipold
Weitere beteiligte Lehrende:
Prof. Daniela Kleinschmit, Dr. Andy Selter, Dr. Lars Borras, 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.
Qualifikations- und Lernziele
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).
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
31
Literatur und Arbeitsmaterial:
Folien und Pflichtlektüre werden über Illias zur Verfügung gestellt.
Weiterführende Literatur
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.
32
Modulnummer
Modulname
64048
Optimierung forstlicher Prozesse
Studiengang
M.Sc. Forstwissenschaften / Forest Sciences
Verwendbarkeit
Wahlpflicht (WP)
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WS
Lehrform
Vorlesungen, Übungen
Teilnahmevoraussetzung
Affinität zur Mathematik,
ArcGis-Grundkenntnisse
Sprache
deutsch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
Hausarbeiten (50 %), Präsentation (50 %)
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Modulkoordinator/in:
Prof. Dr. Dirk Jaeger
Weitere beteiligte Lehrende:
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.
Literatur und Arbeitsmaterial
Skript (wird während des Kurses ausgeteilt)
33
Modulnummer
Modulname
64059
Pilze als Schlüsselfaktoren in Umweltfragen
Studiengang
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental Sciences
M.Sc. Forstwissenschaften/ Forest Sciences
Profillinie
(PL)/Wahlpflicht (WP)
WP
Fachsemester /
Turnus
3 / jedes WiSe
Lehrform
Vorlesungen, praktische Übungen
Sprache
deutsch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
Klausur
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Modulkoordinator/in:
Prof. Dr. S. Fink
Weitere beteiligte Lehrende:
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.
Qualifikations- und Lernziele
 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)
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
(genauere Hinweise zu den zu bearbeiteten Kapiteln und Themengebieten werden zu Beginn der
Veranstaltung bekannt gegeben)
Weiterführende Literatur
 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. WileyBlackwell.
 Wainwright, M. (1992): Biotechnologie mit Pilzen. Eine Einführung.Springer.
34
Modulnummer
Modulname
64073
Praxiskurs Sattelmühle - Anwendung Forstwissenschaftlicher
Erkenntnisse
Studiengang
M.Sc. Forstwissenschaften
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
WP
Lehrform
Feldübungen, Seminar, Projektarbeit
Teilnahmevoraussetzung
Sprache
BSc Forst-/Waldwirtschaft, 2 Semester deutsch
im Masterstudium Forstwissenschaften
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
Gruppenarbeit, Präsentation, Ausarbeitung
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 50 Präsenz)
Modulkoordinator/in:
Heinrich Spiecker
Weitere beteiligte Lehrende:
Inhalte
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Festlegen von Hiebsprioritäten (Durchforstungen, Endnutzungen) im kommenden Jahr im Forstgut Sattelmühle
Festlegen der Produktionsziele in den ausgewählten Beständen
Festlegen der notwendigen Maßnahmen und Ernteverfahren
Festlegen der Abfuhrrichtung,
Feinerschließung, Polterplätze,
positives und negatives Auszeichnen,
Berechnung des Hiebsvolumens
Sortenschätzung
Formulierung des Arbeitsauftrags
Prognose zur künftigen Natural- und Wertentwicklung
Qualifikations- und Lernziele
Vermittlung von Fachwissen und Erwerb von Qualifikationen als Grundlage für die Führung eines Forstbetriebs.
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
o Festlegen
von Hiebsprioritäten
(Durchforstungen,
Endnutzungen) im kommenden Jahr im Forstgut Sattelmühle
Literatur
undder
Arbeitsmaterial
o Festlegen
Produktionsziele in den ausgewählten Beständen
Pflichtlektüre
o Festlegen der notwendigen Maßnahmen und Ernteverfahren
Weiterführende
o Festlegen der Literatur
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
35
Modulnummer
Modulname
64083
Prozesse und Produkte der Holzverwertung
Studiengang
M.Sc. Forstwissenschaften
M.Sc. Umweltwissenschaften
Verwendbarkeit
Wahlpflichtmodul
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
Lehrform
Vorlesungen, Lehrgespräche, Exkursion
Teilnahmevoraussetzung
keine
Sprache
deutsch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
Klausur, 90 min
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h)
Modulkoordinator/in:
Dr. Thomas Fillbrandt, Professur für Forstliche Biomaterialien
Weitere beteiligte Lehrende:
Prof. Dr. Dr. h.c. Gero Becker, Prof. Dr. Ute Seeling, Dr. Sebastian Paczkowski, Prof. Marie-Pierre Laborie
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.
Qualifikations- und Lernziele
Qualifikations- und Lernziele
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.
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
Literatur zu Grundlagen und aktuelle Publikationen werden begleitend zum Modul auf ILIAS zur Verfügung
gestellt.
36
Course
M.Sc. Environmental Sciences
Availability to other courses: This module is also available to students of the MSc Instruction Language
programmes MEG, Geography, and Forest Sciences. REM students may apply, too. English
Module No.
Module name
Semester/return
Research Methods in Industrial Ecology 3rd Sem. / annual
Workload/presence
5 ECTS-P (150h/60h)
Prerequisite module(s) Follow-up module(s)
Nachhaltiges Energieund Stoffstrommgt.
ODER Life Cycle Mgt.
---
No. of participants
Max. 12
Teaching form
Examination form
Start date
Location
Seminars and project work
Term paper
20.02.2017
Tba.
Module coordinator: Stefan Pauliuk, PhD ([email protected])
Email: [email protected]
Additional teaching staff
Members of the industrial ecology group
Course description:
The goal of this course is to enable students to independently conduct quantitative research on industrial
systems (industrial ecology). Participants will become familiar with the state of the art of the research on
industrial systems, including material and energy flow analysis, life cycle sustainability assessment,
environmental (carbon, water, land) footprinting, and integrated assessment modelling. They will learn about the
central steps required for a master thesis in the field of industrial ecology, and by the end of the course, they will
be able to formulate a research proposal as starting point of their MSc thesis.
Course work will include seminars and the preparation of a term paper, both under supervision of members of
the industrial ecology group. The term paper is an independent scientific piece of work, which will serve as basis
for the course grade. It can be a literature review or a quantitative analysis of a sustainable development
strategy.
Important note:
This course is mandatory for all students who wish to conduct the research for their MSc thesis in the industrial
ecology group. Access restrictions apply (cf. below). Potential participants are expected to contact the module
coordinator beforehand. Students who do not aim for an MSc thesis in the field of industrial ecology can also
participate, but will not be given priority during admission.
Learning goals and qualifications
After successful completion of the course, students will have an overview of the current research topics in
industrial ecology, the important actors in the field, the common scientific journals and other publication
channels, and the main applications of industrial ecology research in policy making and industry.
In particular, the students will be able to:
•
•
•
•
•
conduct a literature search on the quantitative analysis of specific sustainable development strategies
critically review the literature, identify research gaps, and formulate their own research questions
independently gain and improve skills on the central methods of industrial systems analysis, including
material flow analysis, input-output analysis, and life cycle assessment
write a scientific text in German or English that adheres to the specific writing style of the environmental
systems sciences
Interact with experts on environmental and industrial systems analysis on a high scientific level.
37
Recommended reading

Industrial Ecology (2nd Edition), by Thomas E. Graedel and Braden R. Allenby, ISBN 9780130467133, 1 copy in the library

Guidelines for Good Scientific Practice and Supervision in the Industrial Ecology Group in
Freiburg, Stefan Pauliuk 2016. Can be obtained from module coordinator or from this link:
http://www.omnibus.uni-freiburg.de/~sp1046/Documents/ScientificWork_IndEcolFreiburg_2016.pdf

Input-Output Analysis: Foundations and Extensions (2nd Edition), by Ronald E. Miller and Peter D.
Blair, ISBN 978-0521739023, 1 copy in the library
Course prerequisites
Participants must have passed at least one of the following courses with a grade better than 2.7:


Nachhaltiges Energie- und Stoffstrommanagement
Life Cycle Management
38
Modulnummer
Modulname
64080
R Projects
Studiengang
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences alle
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental
Sciences
Fachsemester / Turnus
Lehrform
Tutorials, exercises.
Sprache
English
Teilnahmevoraussetzung
Basic knowledge of statistics with R (regression)
and/or data handling with R.
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
Grading based on performances (written R projects, in-class participation)
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 60 Präsenz)
Modulkoordinator/in:
Prof. Dr. Carsten Dormann
Weitere beteiligte Lehrende:
Dr. Simone Ciuti
39
Preface
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.
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)
- 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?
These are just examples. 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.
Literatur und Arbeitsmaterial
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.
40
Studiengang
Für Fachsemester
2
MSc Umweltwissenschaften
(oder 4)
Verwendung für weitere Studiengänge
Sprache
MSc Forstwissenschaften
Deutsch
Modulnummer
Max. Teilnehmerzahl
Modulname
Stabile Isotopen Ökologie und
Umweltdiagnostik
64082
20
Workload
Lehrform
Prüfungsform
Prüfungstermin
5 ECTS-P
Vorlesung, Seminar,
Übung
Referate, Klausur
begleitend zur Veranstaltung
Beginn
Veranstaltungszeit
Veranstaltungsort
Gesonderte Anmeldung
WS 2015
4. Modul
Seminarraum,
Baumphysiologie
Anmeldung für Profillinie
Modulkoordinator/in:
Christiane Werner, Professur für Ökosystemphysiologie ([email protected])
Weitere beteiligte Lehrende:
Maren Dubbert, Frederik Wegener
Inhalte
Umweltprobleme sind heute zu tage oft nicht nur 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 um biologische
und chemische Prozesse zu verfolgen und die 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 sowie 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 Einführung in
die praktische Analyse der Isotopenmassenspektrometrie und neue Methoden der
Laserisotopenspektroskopie im Labor, die in kleinen eignen Versuchen erarbeitet wird.
Qualifikations- und Lernziele

Vertiefendes und übergreifendes Verständnis Anwendungsmöglichkeiten stabiler Isotope zur Analyse
biogeochemischer Kreisläufe, Ökosystemprozesse und Umweltdiagnostik

Überblick und Anwendung von Isotopenlaserspektroskopie und IsotopenverhältnissMassenspektrometrie

Arbeiten mit und kritische Analyse von englisch-sprachiger Originalliteratur

Zusammenfassen und Präsentation von Originalarbeiten.

Präsentationen in Form von Referaten
41
Modulnummer
Modulname
64071
Statistics with R
Studiengang
Profillinie (PL)/Wahlpflicht (WP)
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences alle
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental
Scienes
Fachsemester / Turnus
Lehrform
Tutorials, exercises.
Sprache
English
Teilnahmevoraussetzung
none
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
Students will be graded based on final exam.
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 60 Präsenz)
Modulkoordinator/in:
Prof. Dr. Carsten Dormann
Weitere beteiligte Lehrende:
Dr. Simone Ciuti
Website: http://www.biom.uni-freiburg.de/mitarbeiter/ciuti?set_language=en
Email: [email protected]
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.
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.
Literatur und Arbeitsmaterial
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.
42
Modulnummer
Modulname
92982
Wasserpolitik, Wasserrecht, Wasserversorgung
Studiengang
M.Sc. Umweltwissenschaften/ Environmental
Sciences
M.Sc. Forstwissenschaften/ Forest Sciences
M.Sc. Hydrologie
M.Sc. Geographie des Globalen Wandels
Verwendbarkeit
Lehrform
Teilnahmevoraussetzung
Vorlesungen, Gruppenarbeit, Exkursionen
zu Anlagen der Wasserversorgung
Hydrologie-Module und
Grundkenntnisse der
Umweltpolitik hilfreich, aber
nicht zwingend
Wahlpflicht
Prüfungsform
je nach Teilnehmerzahl Posterpräsentation (17.02.2017) und/oder Gruppenhausarbeit
(Abgabe 15.03.2017)
Fachsemester / Turnus
3 / jedes WiSe
Sprache
deutsch
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 60 Präsenz)
Modulkoordinator/in:
Dr. Sylvia Kruse; Institut für Forst- und Umweltpolitik,
Weitere beteiligte Lehrende:
Dr. Sylvia Kruse, Johann-Martin Rogg, Nikolaus Geiler
Inhalte
Das Modul vermittelt Grundlagen in Wasserpolitik und Wasserrecht sowie deren Umsetzung in der
Wasserversorgung. Es führt ein in Konzepte der Wasserpolitik, nationale und internationalen
Regelungsansätze, Ursachen und Lösungsansätze für Wasserprobleme und Wasserkonflikte. Im Bereich
Wasserrecht findet ein Überblick über relevante rechtliche Regelungen, inklusive Einführung und Grundzüge
WHG und LWG, EG-Richtlinien, Zuständigkeiten, Föderalismus, Berücksichtigung des Aquatischen
Naturschutzes in der Nutzungsplanung sowie Planfeststellung und Raumordnungsverfahren statt.
Im Bereich der Wasserversorgung wird in Struktur, Aufgaben, Begriffe und Planungsgrundsätze der
Wasserversorgung eingeführt sowie in die Gebiete Wassergewinnung, Wasseraufbereitung, -verteilung,
Qualitätssicherung. Es finden Exkursionen zu den Grundwasserwerken Freiburg und/oder Quellwasserwerke
Freiburg. Die Modulinhalte werden an ausgewählten Fallstudien und Fachfragen vertieft.
Qualifikations- und Lernziele
Die Studierenden sollen
 Verständnis für die wichtigsten Konfliktfelder und Regelungsansätze der Wasserpolitik sowie
Analyseansätzen entwickeln (1/2)
 Verständnis der wichtigsten rechtlichen Regelungen des Wasserrechts erwerben (1),
 Verständnis der Struktur und Aufgaben der Wasserversorgung sowie der wichtigsten zukünftigen
Herausforderungen einer nachhaltigen Wasserbewirtschaftung (1/2)
 die Fähigkeit gewinnen, politische Prozesse, rechtliche Streitfälle und Herausforderungen der
Wasserversorgung einer Analyse und kritischen Würdigung zu unterziehen (4) sowie
 die Fähigkeit erlangen, eigene Vorstellungen und Vorschläge zur politischen Steuerung von
Wasserkonflikte, zur Beurteilung rechtlicher Streitfällen und zu zukünftigen Herausforderungen der
Wasserversorgung entwickeln und vertreten zu können(5)
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:
 Literatur und Arbeitsmaterial wird rechtzeitig mitgeteilt bzw. auf Ilias bereitgestellt
43
Modul No
Modul name
Wildlife Behavioural Ecology
Course
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences
M.Sc. Umweltwissenschaften/Environmental
Sciences
WP
Semester
3 / annual
Teaching and learning methods
Prerequisites
Instruction Language
Lectures, Symposium attendance, group
assignments
Basic knowledge of ecology
English
Type of module exam
Oral presentation of group assignments
Module coordinator
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, of this 65 attendance)
Ilse Storch
Lecturer
Dr. Luca Corlatti, Email: [email protected]
Syllabus
1) Introduction to Behavioural Ecology: Different approaches to the study of animal behaviour; natural
selection and life history traits.
2) Choosing where to live, resource competition
3) Sexual selection, parental care, mating systems & strategies
4) Living in groups, altruism and cooperation
5) Linking behavioural ecology and wildlife management
Learning goals and qualifications
In this module, the students will obtain an overview on the major topics and concepts in behavioural ecology (1-2)
and will learn how to use individual-based studies to address common issues in wildlife conservation and
management (3). The students will read original literature and work in groups on selected case studies (4-5).
Problems and future directions in linking behavioural studies to wildlife conservation issues will be discussed (6).
The course will qualify students for advanced education in conservation biological research (PhD programmes) and
provides the scientific background for careers in international conservation policy and management.
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 Reading
th
Davies, N.B., Krebs, J.R, West, S.A. (2012) An Introduction to Behavioural Ecology, 4 Ed. Wiley-Blackwell.
44
Modul No
Modul name
64063
Wildlife Habitat Modeling
Course
M.Sc. Forstwissenschaften/Forest Sciences
Elective Line
PL Wildlife, Vegetation a. Biodiversity
Semester
3 / annual
Teaching and learning methods
Prerequisites
Instruction Language
Lectures, tutorials, group assignments
Basic knowlegde in ecology,
GIS and R, own laptop
englisch
Prüfungsform (Prüfungsdauer)
Written assignment, student presentations, learning diary (portfolio)
Module coordinator
ECTS-LP (Workload)
5 (150 h, davon 65 Präsenz)
Prof. Dr. Ilse Storch, Email: [email protected]
Additional teaching staff
Dr. Tobias Ludwig, http://www.wildlife.uni-freiburg.de/Staff/ludwig?set_language=en
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.
Learning goals and qualifications




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 of ILIAS one month before the beginning of the class
45