pb419 - Aktuelle Themen und moderne Methoden der Umweltwissenschaften (Vollständige Modulbeschreibung)

pb419 - Aktuelle Themen und moderne Methoden der Umweltwissenschaften (Vollständige Modulbeschreibung)

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Modulbezeichnung Aktuelle Themen und moderne Methoden der Umweltwissenschaften
Modulkürzel pb419
Kreditpunkte 6.0 KP
Workload 180 h
Einrichtungsverzeichnis Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM)
Verwendbarkeit des Moduls
  • Fach-Bachelor Betriebswirtschaftslehre mit juristischem Schwerpunkt (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Biologie (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Chemie (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Comparative and European Law (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Engineering Physics (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Informatik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Interkulturelle Bildung und Beratung (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Mathematik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Nachhaltigkeitsökonomik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Pädagogik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Pädagogisches Handeln in der Migrationsgesellschaft (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Physik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Physik, Technik und Medizin (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Sozialwissenschaften (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Umweltwissenschaften (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Wirtschaftsinformatik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Fach-Bachelor Wirtschaftswissenschaften (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Anglistik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Biologie (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Chemie (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Elementarmathematik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Ev. Theologie und Religionspädagogik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Gender Studies (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Germanistik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Geschichte (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Informatik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Interdisziplinäre Sachbildung (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Kunst und Medien (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Materielle Kultur: Textil (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Mathematik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Musik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Niederdeutsch (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Niederlandistik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Ökonomische Bildung (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Pädagogik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Philosophie / Werte u. Normen (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Physik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Politik-Wirtschaft (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Slavistik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Sonderpädagogik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Sozialwissenschaften (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Sportwissenschaft (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Technik (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
  • Zwei-Fächer-Bachelor Wirtschaftswissenschaften (Bachelor) > Fachnahe Angebote Umweltwissenschaften
Zuständige Personen
  • Pohlner, Marion (Modulverantwortung)
  • Blasius, Bernd (Modulberatung)
  • Teßmar-Raible, Kristin (Modulberatung)
  • Meyerjürgens, Jens (Modulberatung)
  • El-Ama, André (Modulberatung)
  • Feenders, Christoph (Modulberatung)
  • Freund, Jan (Modulberatung)
  • Giebel, Helge-Ansgar (Modulberatung)
  • Greskowiak, Janek (Modulberatung)
  • Kruglov, Viacheslav (Modulberatung)
  • Lettmann, Karsten (Modulberatung)
  • Schröder, Matthias (Modulberatung)
  • Thomas, Helmuth (Modulberatung)
  • Wollschläger, Jochen (Modulberatung)
Teilnahmevoraussetzungen
keine
Kompetenzziele

Die Studierenden vertiefen ihre Fachkenntnisse in aktuellen Bereichen der Umweltwissenschaften. Sie lernen moderne Untersuchungs- und Forschungsmethoden in den Umweltwissenschaften kennen. Sie erwerben Kenntnisse über die Konzeption und Durchführung umweltwissenschaftlicher Forschung. Sie können umweltwissenschaftliche Fragestellungen und Probleme erkennen und sind fähig, Resultate und Themen aus diversen Bereichen der Umweltwissenschaften kritisch zu analysieren und zu diskutieren. Sie vertiefen erworbenes Wissen durch Recherche und setzen sich kritisch mit Fachliteratur auseinander.

Modulinhalte

Die Inhalte orientieren sich an aktuellen Entwicklungen in verschiedenen Teilgebieten der modernen Umweltwissenschaften.

 

LV1 - VL/SE Ozeane und Klimawandel (H. Thomas)

Der Klimawandel betrifft uns alle und auch der Ozean spielt in diesem Kontakt eine wichtige Rolle.

 

LV2 - SE Größenabschätzungen für die alltägliche Energiebilanz (B. Blasius, C. Feenders)

Das moderne Leben mit Klimatisierung und hoher Mobilität geht mit einem hohen pro-Kopf-Energiebedarf einher, der überwiegend aus fossilen Energieträgern bedient wird. Die intensive Nutzung dieser begrenzt verfügbaren Ressource ist durch den damit verbundenen CO2-Ausstoß Haupttreiber des Klimawandels mit seinen negativen Folgen für Mensch und Umwelt. Zu den drängenden gesellschaftlichen Aufgaben gehört es daher, den Energieverbrauch zu senken und auf verträglichere Energiequellen zu wechseln. Um hierfür realistische Planungsoptionen entwickeln zu können, ist eine möglichst vollständige Bilanzierung von Energieverbrauch und -erzeugung notwendig. Die hierfür notwendigen Daten sind jedoch nicht durchgängig verfügbar (z.B. Firmeninterna) oder wurden noch nie erhoben (Stichwort "Zukunftstechnologien").

In diesem Kontext lernen die Studierenden, Datenquellen zu erschließen und vor allem fehlende Informationen mittels grundlegender physikalischer Berechnungen fundiert abzuschätzen. Dafür präsentieren die Studierenden vorgegebene Beispiele, diskutieren diese gemeinsam und hinterfragen sie über rein energetische Aspekte hinausgehend (Seminar). In einer abschließenden Projektarbeit (Prüfungsleistung Hausarbeit) wird eine vorgegebene Fragestellung nach den erlernten Prinzipien beleuchtet.

 

LV3: VL/SE The Importance of Rhythms and Endogenous Oscillators in Biology (K. Tessmar-Raible)

Time matters for any process in living world: from biochemistry to behaviors to ecological process. Organisms have in principle two possibilities for timing: directly responding to environmental stimuli or by following endogenous oscillators that tell time even in the absence of regular, environmental stimuli. The research that investigates the role of time in biology is called chronobiology. This seminar aims to provide an overview on different concepts in chronobiology (clocks, oscillators, rhythms, entrainment, free-run, chronotypes, sun and moon as time tellers in biology). What are current knowledge gaps in the field and why? What are the consequences of mis-timing and how is this connected to problems of modern life style and climate change? In particular, the seminar aims to discuss such current “hot topics” using examples of primary and secondary research literature.

 

LV4: SE/Ü Python for beginners (V. Kruglov)

“Python 3 for Beginners” is designed for individuals at the start of their programming journey. The course covers the fundamentals, including syntax, control structures, and basic data structures. Students will learn to define functions, implement algorithms, and delve into object-oriented programming paradigms. They will be introduced to essential Python libraries and modules, ranging from basics like math and datetime to specialized tools such as numpy and pandas for scientific computing. Students will explore data visualization tools, like matplotlib. The course touches also some advanced topics, preparing learners to apply Python in diverse scientific scenarios.

 

LV5: Einführung in moderne Scripting-Tools zum wissenschaftlichen Arbeiten und zur Datenauswertung in den Umweltwissenschaften (A. El-Ama, J. Freund, J. Greskowiak, K. Lettmann, J. Meyerjürgens, M. Schröder)

Datenauswertung und Aufbereitung gehören zum Alltag eines Wissenschaftlers im Bereich der Umweltwissenschaften. Und obgleich sich viele Fragestellungen mit Tabellenkalkulationsprogrammen wie Excel bearbeiten lassen, haben sich in der Vergangenheit Script-basierte Programmpakete wie z.B. R, Matlab oder Python als sehr mächtige und flexible Werkzeuge erwiesen. Darüber hinaus gibt es eine Fülle nützlicher Tools für spezielle Fragestellungen und Aufgaben. Und obgleich diese Tools sehr mächtig und hilfreich sein können, schrecken mögliche Nutzer oft vor deren Einsatz zurück. Der vorliegende Kurs soll einen Einblick in die Welt der Script-basierten Werkzeuge geben und gleichzeitig Einstiegshürden abbauen

Einstieg in die Bedienung Linux-basierter Terminal-Umgebungen

Einblick in die Programmpakete R und Python sowie „Jupyter Notebooks“

Ocean Data View (ODV) und KNIME (zur interaktiven Datenanalyse und als Alternative zu Excel)

Tools zur Auswertung von Daten globaler Klimamodelle (z.B. ESMValTool)

weitere Tools für spezielle Fragestellungen und Aufgaben.

 

LV6: Geländeübung „Interdisziplinärer Küstenschutz“ (H. Giebel, J. Wollschläger)

Es handelt sich um eine 5-tägige interdisziplinäre Übung im Gelände zu verschiedenen Themen des Küstenschutzes zusammen mit dem Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau und Ästuar- und Küsteningenieurwesen der LUH Hannover und TU Braunschweig. Es werden einzelne Objekte und Maßnahmen des Küstenschutzes besichtigt und unter ingenieurs- und umweltwissenschaftlichen Aspekten diskutiert.

In einem neuen Format sollen die Studierenden, aber auch die Lehrenden, für die jeweils anderen Disziplinen sensibilisiert werden sollen. Es soll zum Austausch und zur Zusammenarbeit zwischen den Disziplinen angeregt werden. Das Kennenlernen verschiedener Institute und der verschiedenen Sichtweisen von Ingenieuren, Umweltwissenschaftlern sowie Biologen, Ozeanographen und Physikern steht im Vordergrund. Dieses wird praxisnah durch Besuche bestimmter Objekte des Küstenschutzes im Feld und durch Vorträge begleitet.

Geplant sind: Start in Hannover am Wellenkanal des FZK Hannover, ICBM Wilhelmshaven; Wasser- und Schifffahrsamt (WSA) Wilhelmshaven; Schiffsausfahrt, zum Ende Küstenschutzmaßnahmen auf Spiekeroog. Die Teilnehmer*innen fertigen nach der Geländeübung einen Bericht an.
Literaturempfehlungen

LV2 - SE Größenabschätzungen...

David J. C. MacKay, Sustainable Energy--without the Hot Air. Cambridge, England :UIT, 2009. ISBN 978-0-9544529-3-3, abrufbar unter https://www.withouthotair.com/

Deutsche Übersetzung von Thomas F. Kerscher:

David J.C. MacKay, 'Nachhaltige Energiegewinnung - ohne die heiße Luft' 2. Auflage 2011; abrufbar unter http://www.withouthotair.com/translations.html#german

 

LV3 - VL/SE Rhythms and Endogenous Oscillators:

Fundamental Neuroscience, 4th Edition - November 6, 2012, eBook ISBN: 9780123858719

Rhythms and Clocks in Marine Organisms, 2022 https://doi.org/10.1146/annurev-marine-030422-113038, free pdf available at first seminar day.

Rhythms of behavior: are the times changin'? 2020 DOI: 10.1016/j.conb.2019.10.005, free pdf available at first seminar day.

 

Weitere Fachliteratur und spezielle Literatur zu den einzelnen Lehrveranstaltungen und Fachgebieten werden im Verlauf der Veranstaltungen bekanntgegeben.
Links
Unterrichtsprachen Deutsch, Englisch
Dauer in Semestern 1 Semester
Angebotsrhythmus Modul halbjährlich
Aufnahmekapazität Modul unbegrenzt (
je nach Lehrveranstaltung unterschiedlich
)
Hinweise
Modulart Wahlmodul / Opportunity
Modullevel PB (Professionalisierungsbereich / Professionalization)
Lehr-/Lernform unterschiedlich je nach Lehrveranstaltung

Aus dem Angebot sind zwei Lehrveranstaltungen mit je 3 KP zu belegen. Dieses kann in verschiedenen Semestern geschehen. Das Modul kann zweimal belegt werden, sofern nachgewiesen wird, dass inhaltlich unterschiedliche Lehrveranstaltungen belegt werden. Die Lehrveranstaltungen werden nicht jährlich angeboten. Das Angebot variiert.
Auf Antrag kann das Modul zu Anrechnung geeigneter externer Studienleistungen anderer Universitäten und Einrichtungen in Höhe von bis zu 6 KP genutzt werden.
Vorkenntnisse unterschiedlich, allgemein natur- und umweltwissenschaftliches Grundwissen aus den Pflichtmodulen
Prüfung Prüfungszeiten Prüfungsform
Gesamtmodul

Nach Ankündigung, anhängig von der Prüfungsform

1 Prüfungsleistung:
1 Klausur oder 1 Portfolio oder 1 Seminararbeit oder 1 Referat oder 1 Hausarbeit (max. 15 Seiten) oder 1 fachpraktische Übung


Die Prüfungsleistung wird in einer von zwei zu belegenden Lehrveranstaltungen erbracht. Die aktive Teilnahme an der zweiten Lehrveranstaltung ist verpflichtend und nachzuweisen.

Lehrveranstaltungsform VA-Auswahl
SWS 4
Angebotsrhythmus SoSe oder WiSe