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Eine der kolumbianischen Strategien zur Diversifizierung und Dekarbonisierung des Energiesektors ist die Förderung der Nutzung unkonventioneller erneuerbarer Ressourcen (NCRR). Zu diesem Zweck erließ die Regierung am 2014 das Gesetz 1715 zur Förderung von NCRR und Verbesserungen der Energieeffizienz in diesem Sektor. Obwohl dies vermutlich dazu beitragen wird, die internationale und nationale Verpflichtung zur Reduzierung der CO2-Emissionen um 20 % im Jahr 2030 zu erreichen, kann diese Annahme nicht auf breiterer Basis getestet werden, ohne die Umweltauswirkungen zu berücksichtigen, die solche Initiativen im Haushaltssektor, dem größten Stromverbrauchssektor in Kolumbien, haben können.
In dieser Arbeit wird der Umwelt Rebound-Effekt (ERE) gemessen, wenn der Anteil der Windenergie im kolumbianischen Stromnetz im Haushaltssektor erhöht wird. Zu diesem Zweck wurden eine prozessbasierte Ökobilanz (P-LCA), ein erweitertes Umwelt-Input-Output-Modell (EEIO) und Re-spending-Modelle (nahezu ideales Nachfragesystem AIDS) verwendet.
Der direkte Rebound-Effekt wurde anhand der Preiselastizität der Stromnachfrage gemessen; außerdem wurden die Umwelteinsparungen bei einer Erhöhung des Anteils der Windenergie im Netz mittels P-LCA berechnet. Zu diesem Zweck wurde eine P-LCA für einen Windpark in Kolumbien durchgeführt, während die Informationen für andere Energieressourcen (Wasser, Kohle, Gas, Solar und Wärme) aus der Ecoinvent 3.4 Datenbank entnommen wurden.
Zur Berechnung des indirekten Umwelt Rebound-Effekts wurden die für die Umwelteffizienz erzielten monetären Einsparungen berechnet. Zu diesem Zweck wurde eine AIDS-Methode angewandt, um die marginalen Budgetanteile (MBS) zu erhalten. Durch Kombination der ermittelten MBS mit dem EEIO-Modell wurden die monetären Einsparungen in Umweltindikatoren umgerechnet.
Der ERE wird für zehn Wirkungskategorien dargestellt (Klimawandel (CC), Versauerung (A), Ökotoxizität (E), marine Eutrophierung (MEUT), terrestrische Eutrophierung (TEUT), karzinogene Wirkungen (CE), nicht karzinogene Wirkungen (NCE), Abbau der Ozonschicht (OD), photochemische Ozonbildung (POC) und anorganische Wirkungen auf die Atemwege (RES)). Darüber hinaus wurde eine empfindliche Analyse durchgeführt, um die Variabilität der ERE bei verschiedenen Werten des direkten Rebound-Effekts und verschiedenen Prozentsätzen der Preiseffizienz zu messen.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Einbeziehung des Umwelt Rebound-Effekts im Allgemeinen eine nicht vernachlässigbare Auswirkung auf die gesamten Umweltindikatoren in allen untersuchten Jahren hat. Diese Auswirkungen reichen von 5 % (Eutrophierung) bis 6,109 % (Bildung photochemischer Oxidantien) für das kombinierte Modell, während die Werte für das Einzelmodell zwischen 1 % (Eutrophierung) und 9,277 % (Bildung photochemischer Oxidantien) liegen. Eine Sensitivitätsanalyse der Preiselastizität des Stroms und des Strompreises zeigt außerdem, dass die ERE auf unterschiedliche Weise variiert, d.h. Änderungen dieser Parameter könnten die Auswirkungen um bis zu <1% bzw. 38% verändern. Backfire-Effekte sind für 8 der 10 untersuchten Umweltauswirkungen in unterschiedlicher Größenordnung über die Jahre hinweg vorhanden, was im Wesentlichen von den für Re-Investitionen verfügbaren Einsparungen abhängt.
Schlüsselwörter. Umwelt-Rebound-Effekt, Verbesserung der Umwelteffizienz, nicht-konventionelle erneuerbare Ressourcen, LCA, STIRPAT.
Im Zuge der Digitalisierung werden digitale Medien zunehmend in allen Lebensbereichen implementiert und genutzt (Müller-Brehm et al., 2020; Thiemann, 2018). In der Pädagogik löst diese Entwicklung kontroverse Diskussionen aus, wobei der frühpädagogische Bereich lange Zeit ausgespart wurde (Knauf, 2020). Mittlerweile wird jedoch auch im Hinblick auf Kindertageseinrichtungen (Kitas) zunehmend über die Verwendung digitaler Medien diskutiert (Fröhlich-Gildhoff & Fröhlich-Gildhoff, 2017; Reichert-Garschhammer, 2017). Die pädagogischen Fachkräfte stoßen dabei auf neue Herausforderungen. Einerseits geht es um die Nutzung digitaler Medien bei der unmittelbaren Arbeit mit den Kindern, andererseits um die Nutzung digitaler Medien für mittelbare Aufgaben wie die Verwaltung oder beispielsweise die Bildungs- und Entwicklungsdokumentation (Knauf, 2020). Der Einsatz digitaler Medien im Rahmen der Bildungs- und Entwicklungsdokumentation in Kindertageseinrichtungen erfolgt nicht einheitlich. Die einzelnen Einrichtungen unterscheiden sich sowohl dahingehend, welche digitalen Medien sie für die Bildungs- und Entwicklungsdokumentation verwenden, als auch, wie häufig sie diese einsetzen. Mittlerweile gibt es auch sogenannte Dokumentations-Apps, mit denen Kindertageseinrichtungen ihre Dokumentation ausschließlich digital durchführen können. Im Rahmen dieser Dissertation geht es im Schwerpunkt um eine Auseinandersetzung mit diesen Dokumentations-Apps für Kindertageseinrichtungen. Nach einer Bestandsaufnahme zum Thema Bildungs- und Entwicklungsdokumentation in Kindertageseinrichtungen, die durch die erste Teiluntersuchung vorgenommen wurde, werden durch die zweite Teiluntersuchung die Sichtweisen von Kita-Leitungen und Erzieher*innen zum Einsatz von Dokumentations-Apps in Kindertageseinrichtungen betrachtet. Dabei wird die Akzeptanz sowie die tatsächliche Nutzung der Dokumentations-Apps von Seiten der pädagogischen Fachkräfte untersucht. Zudem werden Vor- und Nachteile der Verwendung von Dokumentations-Apps aus Sicht der pädagogischen Fachkräfte herausgearbeitet, wobei diese auf die Qualität der Dokumentation bezogen werden. Mithilfe des Rahmenpapiers werden die im Rahmen der zwei Teiluntersuchungen konzipierten drei Beiträge theoretisch eingebettet und in einen übergeordneten Zusammenhang gebracht. Die Ergebnisse werden abschließend im Hinblick auf die Implementierung und Nutzung von Dokumentations-Apps in Kindertageseinrichtungen diskutiert. Zudem werden daraus resultierende Fragen bzw. Empfehlungen für Forschung und Praxis abgleitet.
Aufgrund der starken Beeinträchtigung der Lebensqualität beim Erleiden von depressiven Symptomen und der hohen Prävalenzraten spielen Depressionen eine gewichtige Rolle im Forschungsfeld der mentalen Gesundheit. Durch eine zunehmende Digitalisierung erscheint es naheliegend, depressive Störungen auch mithilfe internetbasierter Maßnahmen zu behandeln – mit dem Ziel, Betroffenen auf diese Weise neben der traditionellen Psychotherapie weitere Unterstützungsangebote zur Verfügung stellen und zugleich Behandlungsbarrieren überwinden zu können.
Für den effektiven Einsatz internetbasierter interventionen existiert bereits vielfältige Evidenz – sowohl für Betroffene mit majoren Depressionen als auch für Personen, die subklinische Beschwerden aufweisen. Bisher gibt es allerdings nur begrenzte Erkenntnisse darüber, ob internetbasierte Maßnahmen zur Behandlung von majoren Depressionen auch aktiven Kontrollbedingungen überlegen sind. Die Ergebnisse einer randomisiert-ontrollierten Studie (RCT = randomized controlled trial) zum Vergleich einer internetbasierten Intervention mit reiner Online-Psychoedukation (Studie 1) zeigen, dass dies zutrifft. Darüber hinaus ist die Erkenntnislage für Personen mit subklinischen depressiven Symptomen hinsichtlich ihrer langfristigen Wirksamkeit inkonsistent. Eine Meta-Analyse auf Basis der individuellen Teilnehmerdaten (IPD-MA = individual participant data meta-analysis) zur Evaluation der Wirksamkeit internetbasierter Maßnahmen zur Behandlung von subklinischen depressiven Symptomen (Studie 2) führte zu einer kurz-, mittel- und langfristigen Überlegenheit der Behandlungsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe. Eine zusätzliche Analyse ergab, dass das Risiko für die Entwicklung einer majoren Depression innerhalb von 12 Monaten in der Interventionsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe 28 % geringer ist. Für die Implementierung internetbasierter Maßnahmen in die Routineversorgung ist es gegebenenfalls erforderlich, geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um mit den Studienergebnissen vergleichbar hohe Effekte bei den Betroffenen zu erreichen. Die Identifizierung von Faktoren, die den Behandlungserfolg beeinflussen, ist von großem Interesse, um internetbasierte Maßnahmen geeigneten Populationen kosteneffektiv und mit maximalem Nutzen zur Verfügung stellen zu können. Die IPD-MA für Personen mit subklinischen Symptomen (Studie 2) zeigte, dass eine hohe initiale Symptomschwere und höheres Alter zu einer niedrigeren depressiven Symptomatik zum Post-Messzeitpunkt führten. Eine weitere IPD-MA für Personen mit majorer Depression (Studie 3) identifizierte darüber hinaus ein geringes Bildungsniveau als Risikofaktor für eine Symptomverschlechterung. Die Ergebnisse des RCT (Studie 1) lassen vermuten, dass für TeilnehmerInnen mit orangehender Psychotherapieerfahrung Online-Psychoedukation bereits hilfreich ist, während diese Maßnahme für Therapie-Neulinge keinen Nutzen zeigt, sie aber erheblich von der internetbasierten Intervention zur Behandlung ihrer Symptome profitieren. Weitere Forschung hinsichtlich einer möglichen Individualisierung internetbasierter Interventionen erscheint sinnvoll. Angesichts der zunehmenden Nutzung internetbasierter Maßnahmen zur Behandlung von depressiven Symptomen erscheint es erforderlich, das Augenmerk neben dem Behandlungsnutzen auch auf die unerwünschten Nebenwirkungen zu lenken, für deren Berichterstattung und Handhabung es in diesem Forschungsfeld bisher kaum einen Konsens gibt. Die IPD-MA zur Behandlung von majoren Depressionen (Studie 3) konnte zeigen, dass das Risiko für eine reliable Verschlechterung von der Ausgangssituation bis zum Post-Messzeitpunkt in der Interventionsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant geringer war. Eine langfristige Überlegenheit ließ sich nicht konsistent bestätigen. Der RCT (Studie 1) zeigte keinen signifikanten Unterschied in den Verschlechterungsraten zwischen den beiden Versuchsgruppen. In Studie 2 war die Interventionsgruppe der Kontrollgruppe zum Post-Messzeitpunkt und nach 12 Monaten hinsichtlich einer Symptomsteigerung um 50 % überlegen. Wie negative Effekte von internetbasierten Maßnahmen zukünftig idealerweise definiert und berichtet werden sollten, bedarf weiterer Klärung. Es ist anzunehmen, dass internetbasierte Interventionen für die meisten Betroffenen zu einem Behandlungserfolg führen und die TeilnehmerInnen keinem höheren Risiko für eine Symptomverschlechterung ausgesetzt sind als wenn sie an keiner Maßnahme teilnehmen würden.
Die fortschreitende Aktivierung vieler Lebensbereiche (Lessenich 2013) führt zu einer gezielten Nutzbarmachung von menschlichen Ressourcen. Dies gilt speziell für die Ressourcen von Frauen und Kindern. Auch der Ausbau der Kindertagesbetreuung, der u.a. durch das Kinderförderungsgesetz (KiföG) realisiert wurde, kann in diesem Kontext gesehen werden. Diese Perspektive einnehmend sollen Frauen möglichst schnell nach der Geburt eines Kindes wieder arbeiten gehen können. Die Ressourcen von Mädchen und Jungen sollen u.a. durch frühkindliche Bildung, Betreuung und Erziehung möglichst gut entwickelt werden, damit sich sowohl ein individueller als auch ein gesamtgesellschaftlicher Nutzen einstellt.
Ausgehend von einem sozialpädagogisch-sozialpolitischen Sozialmanagementverständnis und aufbauend auf u.a. oststrukturalistischen, soziologischen, pädagogischen und professionspolitischen Theorien untersucht diese Studie die politischen Diskurse zum Prozess der Realisierung des Kinderförderungsgesetzes (KiföG) im Deutschen Bundestag (2009-2013) und punktuell in anderen Diskursarenen in Form einer Wissenssoziologische Diskursanalyse (Keller 2011). In dieser werden Diskurs- und Subdiskursstränge herausgearbeitet sowie Konstruktionen, wie bspw. Familienbilder der Akteur*innen analysiert, unter Berücksichtigung von Sprache als Mittel im politischen Diskurs sowie von Frames (Wehling 2017).
Die verschiedenen Deutungsmuster der Diskursakteur*innen werden rekonstruiert und es wird u.a. herausgearbeitet, welche Deutungsmuster in Bezug auf die Realisierung des Kinderförderungsgesetzes konstruiert wurden. Subdiskurse sind dabei u.a.: die Zuständigkeit für den Betreuungsausbau und die Finanzierung; Familienbilder; das Betreuungsgeld als Alternative zur institutionellen Betreuung; die sozialen Berufe. Zudem wird dargestellt, welche Auswirkungen und Bedeutungen die Diskurse auf die Profession der Sozialen Arbeit und das Sozialmanagement haben.
Deutlich wird, dass Kinder als Ressourcen der Gesellschaft eine wichtige Rolle in den Diskursen einnehmen. Sie sollen gefördert werden, damit sie für sich aber auch die Gesellschaft einen Mehrwert erwirken. Auch nimmt die Vereinbarkeit von Familie und Beruf, speziell für Frauen, einen wichtigen Stellenwert in den Diskursen ein.
Die familienpolitische Maßnahme des Betreuungsgeldes wiederspricht hingegen tlw. der dominanten Argumentation der Aktivierung der Subjekte und bildet damit ein besonderes Element in den analysierten Diskursen. Wichtig ist hierbei auch das jeweilige Familienbild der Diskursparteien, dass Einfluss auf u.a. die Positionierung zum Betreuungsgeld hat.
Die sozialen Berufe werden in den Diskursen als wichtige Akteur*innen konstruiert, da sie die Subjekte aktivieren und damit die Potenziale der Subjekte bzw. die Subjekte als Ressource entwickeln helfen.
Die Soziale Arbeit ist durch die (sozial-)politischen Diskurse und die daraus entspringenden Entwicklungen der letzten Jahre Aktivierte und zugleich Aktivierende (Lutz 2008). Sie ist dadurch herausgefordert sich professionell zu den Diskursen zu positionieren und weiter an einer gerechteren Gesellschaft mit einer hohen Sozialen Qualität (Karsten 2012) zu arbeiten.
Kompetenz und Performanz von (angehenden) Lehrkräften im Bereich Deutsch als Zweitsprache (DaZ)
(2021)
Die Forderung nach sprachbildendem Fachunterricht ist aktueller denn je. Deshalb stellt sich die Frage, welche Kompetenzen (Fach-) Lehrkräfte benötigen, um dies leisten zu können und wie sie diese in ihrer Aus- und Weiterbildung erwerben können (Baumann, 2017; Köker, 2018). Zwar gibt es Empfehlungen für die Lehrkräftebildung, jedoch ist die Ausbildungslandschaft im Bereich Deutsch als Zweitsprache (DaZ) deutschlandweit und universitätsabhängig sehr heterogen (Gantefort & Michalak, 2017). Um Aussagen über benötigte Kompetenzen treffen zu können, müssen diese messbar gemacht werden. Wissensfacetten im Bereich DaZ können mit einem Paper-Pencil-Test erfasst werden. Um Handlungsfacetten erfassen zu können, wird eine Testumgebung benötigt, die der Komplexität von Unterricht möglichst gerecht wird, weshalb sich Paper-Pencil-Tests dafür nicht eignen (Blömeke, König et al., 2015). Dem Kompetenz-als-Kontinuum-Modell (Blömeke, Gustafsson & Shavelson, 2015) folgend, widmet sich diese Arbeit der Entwicklung eines videobasierten Testinstruments mit einem mündlichen Antwortformat, um so performanznah DaZ-Kompetenz zu erfassen. Folgende Forschungsfragen werden in dieser Dissertation untersucht:
1.) Inwieweit können eine ausreichende psychometrische Qualität und eine dimensionale Struktur des Testinstruments festgestellt werden?
2.) Inwieweit kann performanznahe DaZ-Kompetenz bei (angehenden) Lehrkräften festgestellt werden?
3.) Wie hängen individuelle und akademische Hintergrunddaten der Proband*innen, DaZ-bezogene Lerngelegenheiten, Überzeugungen zu sprachlich-kultureller Heterogenität in Schule und Unterricht oder Persönlichkeitsmerkmale mit performanznaher DaZ-Kompetenz zusammen?
Das Rahmenpapier bettet die vier Artikel in den übergeordneten theoretischen Kontext ein, diskutiert die Ergebnisse und leitet abschließend Empfehlungen für weitere Forschung und für die Lehrkräftebildung ab.
Die vorliegende Dissertationsschrift, die in den interdisziplinären, genderorientierten Nachhaltigkeitswissenschaften verortetet ist, analysiert die Konstruktion schützenswerter ‚Natur/en‘ in Gebieten ‚neuer Wildnis‘ aus Perspektiven der Sozialen Ökologie sowie der Geschlechterforschung. Das zentrale Erkenntnisinteresse zielt auf den Umgang mit und die Zuschreibungen auf Neobiota in Gebieten ‚neuer Wildnis‘. Ziel ist es, herauszuarbeiten, wie in der Konstruktion ‚fremder Natur/en‘ in ‚neuer Wildnis‘ gesellschaftliche Natur- und Geschlechterverhältnisse wechselseitig miteinander verwoben sind und inwiefern in dieser Vermittlung dichotome und hierarchisierende Trennungen wirksam werden. Die empirische Basis der Untersuchung bilden zwei Literaturreviews sowie eine qualitative Interviewstudie zu Naturverständnissen in zwei Untersuchungsgebieten ‚neuer Wildnis‘. Dabei werden Neobiota als Ausdruck gesellschaftlicher Naturverhältnisse analysiert.
Die Ergebnisse zeigen, dass Neobiota in ‚neuer Wildnis‘ einerseits als Bestandteil dynamischer Naturentwicklung und schützenswerter Prozesse akzeptiert und nicht (mehr) aufgrund ihrer ‚Fremdheit‘ abgewertet werden. ‚Neue Wildnisse‘ können mithin als sozial-ökologische Vermittlungsräume gelesen werden, in denen sich die Konstruktion des Schützenswerten verschiebt und hierarchisierende Trennungen abgebaut werden. Andererseits werden Neobiota in Gebieten ‚neuer Wildnis‘ oftmals aufgrund ihrer ‚Ungezähmtheit‘ und Unkontrollierbarkeit von Eingriffen und Pflegemaßnahmen zur (Wieder-)Aneignung von Kontrolle über ‚fremde Natur/en‘. Die potentielle Beherrschbarkeit von ‚Natur‘ bleibt mithin auch in Gebieten ‚neuer Wildnis‘ grundlegende Voraussetzung für ihre Schutzwürdigkeit. Damit festigen sich in den Zuschreibungen auf Neobiota hierarchisierende Trennungen und reproduzieren die Konstruktion von ‚Natur‘ und ‚Weiblichkeit‘ als sich gegenseitig stabilisierendes Unterordnungsverhältnis.
Die vorliegende Arbeit schließt folgende Forschungslücken sozial-ökologischer, genderorientierter Nachhaltigkeitsforschung: erstens wird die empirische Forschung zu Neobiota durch die Untersuchung ihrer Wahrnehmung und Bewertung in Gebieten ‚neuer Wildnis‘ ergänzt. Zweitens wird die sozial-ökologische Forschung zu Neobiota um geschlechtertheoretische, insbesondere (re)produktionstheoretische Perspektiven erweitert. Drittens wird die Forschung zu Rechtsextremismus und ‚Geschlecht‘ um einen kritischen Blick auf die (Re)Politisierung von Natur/en‘ ergänzt, indem anhand der Abwertung ‚fremder Natur/en‘ Analogien und Anknüpfungspunkte zu extrem rechten und anti-feministischen Argumentationen herausgearbeitet werden.
Pestizide werden als Pflanzenschutzmittel im landwirtschaftlichen Bereich und als Biozi-de z. B. in der Industrie, in Haushalten und Kommunen eingesetzt. Bereits auf den behandel-ten Flächen (z. B. auf Äckern oder Hausfassaden) und in den angrenzenden Gewässern kön-nen Pestizide Abbauprozessen durch u. a. Photolyse unterliegen. Diese Prozesse führen zur Entstehung von Transformationsprodukten (TP), deren Berücksichtigung bei der Umweltrisi-kobewertung für ein umfassendes Risikomanagement von großer Bedeutung ist. Doch gibt es über die in der Umwelt vorkommenden Transformationsprozesse und die dabei entstehenden TP immer noch Wissenslücken. Darüber hinaus sind die Eintragswege von TP, vor allem von Biozid-TP, in die angrenzenden Gewässer zum Teil unbekannt. Da eine Vielzahl von TP mit unterschiedlich starken ökotoxikologischen Effekten bewertet werden muss, besteht ein gro-ßer Bedarf an schnellen und umfassenden Methoden, um die stetig wachsende Anzahl an Chemikalien auf dem Markt erfassen zu können. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist daher, das Verhalten und den Verbleib ausgewählter Pestizid-TP in der aquatischen Umwelt zu ana-lysieren. Zu diesem Zweck wurden unterschiedliche Phototransformationsprozesse von Pesti-ziden sowie der Eintrag aus Fassaden über Regenwasserversickerungsanlagen (RVA) in an-grenzenden Gewässern der Stadt Freiburg untersucht. Schlussendlich erfolgte die Identifizie-rung der ökotoxikologischen Eigenschaften von 45 Pestizid-TP in einem mehrstufigen Ansatz durch die Kombination experimenteller und computerbasierter Methoden. Inwiefern unterschiedliche Phototransformationsprozesse zu unterschiedlichen TP führen, wurde im ersten Teil der Arbeit durch einen Vergleich der Entstehung von TP durch direkte und indirekte Photolyse der Substanzen Penconazol, Terbutryn und Mecoprop untersucht. Weiterhin wurde der Abbau durch die Bestrahlung mit unterschiedlichen Xenonlampen unter-sucht. Die Ergebnisse zeigen, dass unterschiedliche Phototransformationsprozesse zu unter-schiedlichen TP führen können. So entstanden durch indirekte Photolyse von Mecoprop un-terschiedliche TP im Vergleich zu den TP, die durch direkte Photolyse gebildet wurden. Wo-hingegen kein Unterschied der Entstehung der TP von Penconazol und Terbutryn festgestellt wurde. Der Vergleich von drei verschiedenen Xenonlampen zur Simulation von Photolyse im Labormaßstab zeigte, dass eine genaue Spezifizierung der Lampen hinsichtlich des emittierten Spektralbereich sowie der absoluten Photonenflussdichte notwendig ist. Auf diese Weise können künftig Fehler bezüglich der Geschwindigkeit des direkten Abbaus insbesondere von schwach absorbierenden Pestiziden vermieden werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde der Eintrag von Bioziden, die in Fassadenanstrichen An-wendung finden, und deren TP über Regenwasserversickerungsanlagen in das Grundwasser untersucht. Dabei wurden qualitative und quantitative Target-Screening-Methoden zum Nachweis und zur Quantifizierung bekannter und unbekannter TP der Biozide Diuron, Ter-butryn und Octhilinon (OIT) in der aquatischen Umwelt mittels Flüssigkeitschromatographie mit gekoppeltem Massenspektrometer (LC-MS) kombiniert. Die Untersuchung zeigt, dass der gewählte methodische Ansatz einen wichtigen Beitrag zur Identifikation von Eintragspfaden in Gewässer leisten kann. Auf diese Weise wurden erstmalig dezentrale Versickerungssyste-me als Eintragspfad für biozide Wirkstoffe und insbesondere deren TP ins Grundwasser iden-tifiziert. Weiterhin wurden Fassaden als Quelle von Biozid-TP durch die Ausgangssubstanz Diuron und des TP-219 anhand eines Beregnungsexperiments einer 14-jährigen Hausfassade festgestellt..
Die ökotoxikologischen Eigenschaften von 45 Pestizid-TP wurden im dritten Teil dieser Ar-beit in einem mehrstufigen Ansatz untersucht. Dafür erfolgten auf der ersten Stufe eine Lite-raturauswertung und die Anwendung computerbasierter Methoden, um die bakterielle Ökoto-xizität und Genotoxizität zu ermitteln. Im Fall von toxischen Hinweisen wurden photolytische Mischungen durch Photolyse der Ausgangssubstanzen hergestellt. Diese wurden auf der zwei-ten Stufe in einem Leuchtbakterientest hinsichtlich der akuten und chronischen Ökotoxizität und der Wachstumshemmung untersucht. Die Genotoxizität wurde in einem Umu-Test ermit-telt. Bestätigten sich die positiven Befunde, erfolgten auf der dritten Stufe Einzeluntersuchun-gen der TP durch die zuvor genannten Tests. Die Ergebnisse legen nahe, dass mit Hilfe des mehrstufigen Verfahrens eine schnelle und umfassende Ersteinschätzung der Ökotoxizität von Pestizid-TP erfolgen kann. Dabei bietet vor allem die Kombination von computerbasierten Methoden und experimentellen Tests die Möglichkeit einer Vielzahl von Substanzen gerecht zu werden und auch schwer synthetisierbare und analysierbare Substanzen einzubeziehen. So konnten mit Hilfe des Ansatzes 96 % der TP bewertet werden.
Insgesamt zeigte sich, dass die Berücksichtigung von TP im Rahmen von Gewässerüberwa-chung und Risikobewertung eine genauere Abschätzung der Risiken durch Schadstoffe er-möglicht. Die in dieser Dissertation entwickelte Vorgehensweise, bei der TP zunächst im La-bor erzeugt und bewertet und anschließend in aquatischen Systemen gezielt analysiert wer-den, kann einen wichtigen Beitrag zur Regulatorik des Einsatzes und der Zulassung von Pes-tiziden leisten. Die Arbeit liefert wichtige Erkenntnisse und Methodenvorschläge um, im Sin-ne der Ziele einer nachhaltigen Entwicklung der Vereinten Nationen, einer Verschmutzung der Gewässer in qualitativer und quantitativer Hinsicht vorzubeugen.
Siliziumorganische Substanzen sind aus dem Alltag kaum wegzudenken. Sie kommen in vielfältiger Form vor und finden durch ihre Stabilität in vielen Produkten des Haushalts und der Industrie Anwendung. Da sie zum Beispiel auch in Körperpflegeprodukten und Pflanzenschutzmitteln angewendet werden, ist eine Freisetzung in die Umwelt unvermeidbar. Siliziumorganische Substanzen konnten bereits in allen Umweltkompartimenten (Luft, Wasser, Boden) analytisch nachgewiesen werden. Welche Risiken von dieser Stoffgruppe ausgehen, ist noch nicht abschließend geklärt, dennoch gibt es Hinweise auf negative Auswirkungen auf Mensch und Umwelt. Deshalb sollten Strukturen in siliziumorganischen Substanzen untersucht werden, die einen Abbau in der Umwelt begünstigen, um die Akkumulation dieser Stoffe in der Umwelt zu verringern.
Dafür wurden diverse biotische und abiotische Abbautests mit unterschiedlichen siliziumorganischen Substanzen durchgeführt. Der Fokus der vorliegenden Arbeit lag vor allem in der biologischen Abbaubarkeit der Substanzen. Es wurden die Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD)-konformen Tests Closed-Bottle-Test (CBT, OECD 301D) und Manometrischer Respirationstest (MRT, OECD 301F) durchgeführt. Die Hydrolysierbarkeit wurde mithilfe des Hydrolysetests OECD 111 bei unterschiedlichen pH-Werten untersucht. Bei bestimmten Substanzgruppen ohne biologischen Abbau wurde das Verhalten der Substanzen bei Bestrahlung mit verschiedenen Bestrahlungsquellen untersucht. Die Analyse der Primärelimination der siliziumorganischen Substanzen erfolgte je nach Substanzeigenschaften mithilfe der Hochleistungsflüssigkeitschromatografie gekoppelt mit einem Spektrometer mit ultraviolettem und sichtbarem Licht (HPLC-UV/Vis) oder der Gaschromatografie gekoppelt mit einem Massenspektrometer (GC-MS). Die Transformationsprodukte wurden hingegen mithilfe der Flüssigkeitschromatografie gekoppelt mit einem Mehrfach-Massenspektrometer (LC-MSn) analysiert. Für eine umfassende Bewertung des biologischen Abbaus von siliziumorganischen Substanzen wurden ein Vergleich mit analogen Kohlenstoffverbindungen und eine Aufstockung mit Daten aus der Datenbank der Europäischen Chemikalien Agentur (ECHA) durchgeführt. Die Gruppierung der Substanzen nach ihren Strukturmerkmalen wurde hinzugezogen, um Rückschlüsse auf die Abbaubarkeit zu ziehen.
Eine besser biologisch abbaubare Grundstruktur brachte für die Benzenderivate keine Verbesserung der biologischen Abbaubarkeit. Dennoch hatte die Einführung von +M-Gruppen am Aromaten einen positiven Einfluss auf die Geschwindigkeit und den Grad des photolytischen Abbaus. Die Bestrahlungsquelle hatte ebenfalls einen deutlichen Einfluss auf die Eliminierungsrate während des Photolyseexperiments. Mit einer Veränderung der Wellenlängen in den kurzwelligen Bereich und der daraus resultierenden energiereicheren Strahlung konnten die Substanzen schneller und teilweise vollständig primär eliminiert werden. Bei allen Abbaupfaden hatte die Hydrolyse eine entscheidende Rolle und wurde als einer der Hauptabbauprozesse charakterisiert. Bei einer Verbindung wurde im Nachgang an die biotischen und abiotischen Abbautests eine ausführliche Aufklärung der elf gebildeten Transformationsprodukte vorgenommen.
Um den Einfluss von Silizium in organischen Substanzen auf die biologische Abbaubarkeit zu untersuchen, wurde der direkte Vergleich von siliziumorganischen Substanzen und deren Kohlenstoffanaloga im CBT durchgeführt. Dabei hat sich gezeigt, dass drei von fünf Kohlenstoffverbindungen und keine siliziumorganische Verbindung als leicht biologisch abbaubar eingestuft werden konnten. In allen bis auf einen Fall konnten für die Kohlenstoffverbindungen höhere Abbauraten im CBT beobachtet werden. Die Hydrolyse wurde als erforderlicher Schritt vor dem biologischen Abbau von siliziumorganischen Substanzen identifiziert. Das siliziumfreie Produkt der Hydrolyse bestimmte den Grad des biologischen Abbaus. Die gute biologische Abbaubarkeit der einen siliziumorganischen Verbindung resultierte aus der leicht hydrolysierbaren Silizium-Stickstoff-Bindung und der leichten biologischen Abbaubarkeit des siliziumfreien Hydrolyseproduktes. Die siliziumhaltigen Reaktionsprodukte der Hydrolyse waren nicht biologisch abbaubar.
Bioabbaudaten aus eigenen Experimenten, aus vorhergehenden in der Arbeitsgruppe durchgeführten analogen Arbeiten und aus der ECHA-Datenbank wurden zusammengetragen, um einen Datensatz zu generieren. Die 182 Substanzen des Datensatzes wurden hinsichtlich ihrer Struktur gruppiert, um allgemeine Erkenntnisse für die biologische Abbaubarkeit von siliziumorganischen Verbindungen abzuleiten. Es gab Gruppen mit Substanzen, die überhaupt nicht biologisch abbaubar waren (z. B. zyklische, lineare und verzweigte Siloxane). Gruppen, die Substanzen mit Ethern, Estern, Oximen, Aminen und Amiden enthielten, waren hydrolyseanfällig, sodass auch leicht biologisch abbaubare Zwischenprodukte gebildet werden konnten. Die siliziumfreien Hydrolyseprodukte waren meist biologisch abbaubar, während die siliziumhaltigen Hydrolyseprodukte persistent waren.
Allgemein hat sich gezeigt, dass Modifikationen am Molekül einen positiven Einfluss auf die Abbaubarkeit haben können. Beispielsweise können Heteroatome eine Veränderung der Polarität bzw. der Elektronendichte hervorrufen, was die Photolyse- und Hydrolysefähigkeit und folglich auch den Bioabbau zum Positiven verändern kann. Das Einführen solcher Heteroatome oder funktioneller Gruppen in Polysiloxanketten kann demnach ein vielversprechender Ansatz für leichter abbaubare siliziumorganische Verbindungen sein. Nicht abbaubare Stoffe sollten vermieden werden, wenn sie nach ihrer Verwendung in die Umwelt gelangen.
Diese Erkenntnisse tragen unter anderem zur Spurenstoffstrategie des Bundes, zum European Green Deal und zu den Sustainable Development Goals bei. Ziel dieser Ansätze ist die Verringerung der Schadstoffemissionen, um uns Menschen auch zukünftig Zugang zu sauberem Wasser und einer lebenswerten Erde zu gewährleisten.
Ikonizität der Information
(2021)
Die vorliegende Dissertation „Ikonizität der Information“ befasst sich mit der ikonischen Dimension von Wissensorganisationssystemen (KOS) und dem epistemischen Potenzial von Bildlichkeit, bzw. Ikonizität auf Zeichenebene, im Bereich des digitalen Kulturerbes. Dabei bezieht sich die Ikonizität der Information einmal auf eine implizite Dimension auf einer strukturellen Ebene sowie auf explizite Ausdrucksformen wie Visualisierungen, die Objekte und ihre Relationen topologisch darstellen.
In einem interdisziplinären Ansatz, der sich unter anderem auf Bild-, Zeichen und Medientheorie bezieht, werden sowohl aktuelle Visualisierungen als auch historische Entwicklungen in der Theorie und Modellierung von Wissensorganisationssystemen analysiert.
Der Theorieteil, in dem die Konzepte Information, Zeichen und Ikonizität adressiert werden, stützt sich vor allem auf die universelle Zeichentheorie und das Konzept des diagrammatic reasoning von Charles Sanders Peirce und bildet die Basis für die Analyse impliziter und expliziter Bildlichkeit in der digitalen Wissensorganisation.
Die Kategorien Genauigkeit (accuracy) und Effizienz (effiency) dienen als Parameter für eine Analyse des europäischen Kulturerbeportals Europeana, mit dem Ziel den Grad der semantischen Kontextualisierung (Dichte der Beschreibung) zu identifizieren.
Die Vagheit und Mehrdeutigkeit oder simultane Pluralität visueller Ausdrucksformen bildet einen ikonischen Überschuss, welcher als maßgeblich für die Erkenntnisfunktion der Bildlichkeit identifiziert wird.
Diese Forschung bietet einen theoretischen Rahmen für das Verständnis und die Konzeption von Visualisierungen und multimodalen KOS.
Das Bildungskonzept Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) gilt als Schlüsselfaktor für eine nachhaltige Entwicklung. Durch die Entwicklung von Schlüsselkompetenzen sollen Menschen dazu befähigt werden, aktiv an der Gestaltung von Gegenwart und Zukunft im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung zu partizipieren. Die Stärkung der Kompetenzen von Multiplikatorinnen und Multiplikatoren und somit Lehrkräften als Gestalterinnen und Gestalter formaler Bildung ist ein Ziel auf dem Weg zu einer inklusiven, qualitativ hochwertigen Bildung für alle und zur Befähigung aller, eine nachhaltige Entwicklung zu unterstützen. Es gilt, im Verlauf der Lehrkräftebildung Möglichkeiten zu schaffen, die Entwicklung relevanter Kompetenzen gezielt zu unterstützen, um effektivere Ergebnisse im Bereich BNE zu erreichen. Für den universitären Teil der Lehrkräftebildung geht dies einher mit einer entsprechenden Gestaltung von Lernumgebungen, durch die angehende Lehrkräfte relevante Kompetenzen zu Beginn ihres individuellen Bildungsweges entwickeln können. Darüber hinaus sollen durch entsprechende Fort- und Weiterbildungsformate auch bereits im Schuldienst tätige Lehrkräfte erreicht werden.
Das als transdisziplinäres Format angelegte Entwicklungsteam Sachunterricht, bestehend aus Sachunterrichtslehrkräften, Vertreterinnen und Vertretern außerschulischer Bildungsorte und Forschenden der Universität, bildet den Ausgangspunkt dieser Arbeit. Die vorliegende Arbeit fokussiert die Untersuchung von Möglichkeiten der Professionalisierung von (angehenden) Lehrkräften zu BNE im Kontext des Entwicklungsteams. Dazu wurde zunächst theoretisch-konzeptionell der Frage nachgegangen, welche Kompetenzen relevant für die Integration von BNE in Schule und Unterricht sind und wie Lehr-Lernsettings gestaltet werden sollten, um die Entwicklung entsprechender Kompetenzen zu unterstützen. Im Rahmen zweier empirischer Studien wurde anschließend einerseits die Kompetenzentwicklung seitens der Studierenden analysiert, die an einem durch das Entwicklungsteam begleiteten Seminar teilnahmen. Andererseits liegt der Fokus auf dem spezifischen Format des transdisziplinären Entwicklungsteams und es wurde untersucht, inwiefern wechselseitiges Lernen zwischen den Entwicklungsteammitgliedern initiiert werden und dies in einer Veränderung der pädagogischen Praxis resultieren kann.
Aufgrund seiner hohen Anschlussfähigkeit an den bildungswissenschaftlichen Diskurs wurde das Modell der BNE-spezifischen professionellen Handlungskompetenz den konzeptionellen Überlegungen und den darauf aufbauenden empirischen Untersuchungen zugrunde gelegt. Die Gestaltung eines Lehr-Lern-Settings für angehende Lehrkräfte mit dem Ziel der Förderung entsprechender Kompetenzen wurde anhand des Konzepts der offenen Lernumgebung vorgenommen.
Die Ergebnisse zeigen zum einen, dass das in enger Zusammenarbeit mit dem Entwicklungsteam als offene Lernumgebung durchgeführte Seminar die Professionalisierung der Studierenden unterstützt und der Aufbau von (BNE-spezifischer) professioneller Handlungskompetenz durch kollaboratives Gestalten in Kooperation mit der Praxis ermöglicht wird. Zum anderen zeigt sich, dass die transdisziplinäre Zusammenarbeit ein wechselseitiges von- und miteinander Lernen zu BNE im Entwicklungsteam Sachunterricht fördert und Professionalisierungsprozesse sowohl seitens der Lehrkräfte als auch des außerschulischen Akteurs zumindest in einigen Bereichen angestoßen wurden. Ein zusätzliches Diffusionspotential für den Praxistransfer von BNE konnte in Hinblick auf das im Seminar entwickelte und an den Schulen integrierte Unterrichtsmaterial identifiziert werden. Zudem konnten im Verlauf des Seminars wechselseitige Lernprozesse zwischen Studierenden und Entwicklungsteammitgliedern initiiert werden, was die Möglichkeit eines weiteren, bisher weitestgehend unbeachteten Transfers von Innovationen wie BNE in die schulische Praxis birgt.