Modulhandbuch / Guide Wintersemester 2015/16
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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 ( gerald.kapp@waldbau.uni-freiburg.de ) 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 (maren.dubbert@cep.uni-freiburg.de) Weitere beteiligte Lehrende Dr. Michael Dannenmann (michael.dannenmann@kit.edu); PD Dr. Ralf Kiese (ralf.kiese@kit.edu); Dr. Gustavo Saiz (gustavo.saiz@kit.edu); Allison Kolar (allison.kolar@kit.edu), PD Dr. Jürgen Kreuzwieser (juergen.kreuzwieser@ctp.uni-freiburg.de) 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 (dirk.schindler@meteo.uni-freiburg.de) 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 (stefan.pauliuk@indecol.uni-freiburg.de) Email: Ulrich.Schraml@ifp.uni-freiburg.de 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 (stefan.pauliuk@indecol.uni-freiburg.de) Email: Ulrich.Schraml@ifp.uni-freiburg.de 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 (c.werner@cep.uni-freiburg.de) 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: simone.ciuti@biom.uni-freiburg.de 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: luca.corlatti@frias-uni.freiburg.de 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: ilse.storch@wildlife.uni-freiburg.de 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