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ZUKUNFTSBÄUME FÜR MÜNSTER – ERARBEITUNG EINES BAUMENTWICKLUNGSKONZEPTES MIT STANDORTSPEZIFISCHEN ARTENEMPFEHLUNGEN UNTER ZUKÜNFTIGEN KLIMABEDINGUNGEN UNTER BERÜCKSICHTIGUNG DES KLIMAHÜLLENKONZEPTES
Durch den voranschreitenden Klimawandel werden die ohnehin ungünstigen Standortbedingungen von Bäumen im urbanen Raum zunehmend schwieriger. Gleichzeitig steigt die Bedeutung von Stadtbäumen, denn im Rahmen der Klimaanpassung haben ihre Ökosystemleistungen einen besonders hohen Stellenwert. Viele der gängigen Arten leiden allerdings stark unter den bereits spürbaren Auswirkungen des Klimawandels – auch im klimatisch vergleichsweise milden Münster. In der vorliegenden Arbeit wird eine vereinfachte Typologisierung der urbanen Baumstandorte in Münster vorgenommen. Unter Berücksichtigung der stadtklimatischen Besonderheiten und spezifischen Einschränkungen wird das Klimahüllenkonzept von Kölling auf die jeweiligen Standorttypen übertragen und in Bezug zu den zukünftig erwarteten klimatischen Verhältnissen gesetzt. Hierbei zeigt sich, dass zum Ende des aktuellen Jahrhunderts nicht mehr viele der klassischen Arten als Stadtbäume in Münster geeignet sein werden. Daher werden standortbezogene Zukunftsbaum-Empfehlungen in Form eines vereinfachten Baumentwicklungskonzeptes erarbeitet. Die Standortgerechtigkeit und die Diversität des urbanen Baumbestandes werden im Hinblick auf die geänderten klimatischen Bedingungen in Zukunft enorm an Bedeutung gewinnen. Die Erweiterung und Optimierung des zukünftigen Stadtbaumsortiments ist insofern ein wichtiger Baustein zur Anpassung des urbanen Baumbestandes an den voranschreitenden Klimawandel.
Im Rahmen der vorliegenden Masterarbeit im Studiengang Landschaftsarchitektur an der Hochschule Osnabrück wurden Untersuchungen zur Winteraktivität der Zwergfledermaus (Pipistrellus pipistrellus) in Osnabrück (Niedersachsen) durchgeführt und Methoden zum ultraschallakustischen Nachweis von Gebäudequartieren erprobt und weiterentwickelt. Vorausgegangen war eine Online-Umfrage bei 17 Mitarbeitenden Unterer Naturschutzbehörden in Niedersachsen zur Verfahrenspraxis bei fledermauskritischen Gebäudesanierungen und Abrissen. Defizite bestehen demnach möglicherweise nicht nur in der Qualität fledermauskundlicher Erfassungen, sondern auch in einer gravierenden Kenntnislücke der zuständigen Behörden über Vorhaben, bei denen gebäudebewohnende Fledermäuse und ihre Quartiere beeinträchtigt werden. Das Feststellen von schwärmenden Zwergfledermäusen kann dazu dienen, noch während der Überwinterung eine Quartiersnutzung festzustellen. Winterschwärmkontrollen sollten daher in allgemeine Methodenempfehlungen Eingang finden, um bei Artenschutzprüfungen eine bessere Wissensgrundlage über die phänologische Quartiersfunktion und -nutzung zu ermöglichen.
Akustische Quartiersnachweise können sowohl über aktive Untersuchungen als auch unter bestimmten Voraussetzungen mithilfe passiver automatischer Ultraschallerfassungen erfolgen. Optische Hilfsmittel, vorzugsweise moderne Wärmebildkameras, sollten darüber hinaus unbedingt hinzugezogen werden. In der Stadt Osnabrück konnten in einer mehrtägigen Frostperiode Ende Dezember 2021 vier neue Winterquartiere der Zwergfledermaus bei Begehungen mit Detektor gefunden werden. Ein parallel durchgeführtes Dauermonitoring an einem großen Winterquartier über den Zeitraum 29.10.2021 bis 01.03.2022 offenbarte erhöhte Schwärmaktivität nicht nur bei Frost, sondern ebenfalls nach kräftigen Temperaturanstiegen mit Nachttemperaturen bis über 10°C. Die genauen Zusammenhänge zwischen allgemeiner Aktivität und Witterungsbedingungen sind komplex und benötigen weitergehender Untersuchungen. Auch auf Grundlage des derzeitigen Kenntnisstandes können großräumige Quartierssuchen in Form von winterlichen Schwärmkontrollen bereits jetzt dazu beitragen, essentielle Quartiere der Zwergfledermaus zu identifizieren. Den Unteren Naturschutzbehörden wird u.a. vorgeschlagen, ein Kataster über diese Quartiere in ihrem Zuständigkeitsbereich zu führen und beständig zu aktualisieren.
Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit dem Thema der Darstellung von Vegetation im Kontext des Building Information Modeling (BIM) und hierbei insbesondere mit der Entwicklung eines Datenmodells für ausgewählte Baumarten.
Die Anwendung der BIM-Methode wird in der Landschaftsarchitektur zunehmend gefordert. Zurzeit sind die Integration und die Arbeit mit der BIM-Methode noch mit großen Herausforderungen verbunden. Für die Landschaftsarchitektur fehlen definierte Objekte im internationalen, herstellerneutralen Austauschformat Industry Foundation Classes (IFC). Es fehlen neben den Objekten des Freiraums die Workflows zur Modellierung der Objekte, die beschreibenden Informationen und die Zuordnung zu den Detaillierungsgraden.
Das Ziel der vorliegenden Masterarbeit besteht darin, eine Methode zum Generieren von parametrischen Baummodellen zu entwickeln. Es werden individuelle Baummodelle in der CAD/BIM-Software Autodesk Revit modelliert. Die Baummodelle sollen den Lebenszyklus einer Pflanze abbilden. Das in dieser Arbeit erstellte Baummodell ermöglicht die Abbildung einer Vielzahl von Kronen- und Wurzelformen. Die generierten Baummodelle beinhalten Wachstumsfunktionen mit spezifischen Parametern für die Gesamthöhe, die lichte Stammhöhe, den größten Kronendurchmesser, die Höhe des größten Kronendurchmessers sowie Länge und Tiefe der Wurzel. Zusätzlich zur Geometrie des Modells werden relevante Informationen als konsistenter Parametersatz definiert. Die Informationen können den BIM-Anwendungsfällen zugeordnet werden. Die Parametersätze für das Erscheinungsbild der Modelle und die Informationen zu den Eigenschaften werden über Dynamo gesteuert. Das ermöglicht den direkten Austausch der Modelle und der zugehörigen Informationen.
Ein erläuterndes Video (HAVERLAND 2022) zur Vorgehensweise und den Ergebnissen findet sich unter https://youtu.be/Azx3mPMu3Ng
Für die Erreichung der Pariser Klimaziele ist die Umstellung des Energiesystems Deutschlands auf 100 % erneuerbare Energien notwendig. Darüber hinaus muss der Energieverbrauch durch Effizienzsteigerungen sinken. Da Ballungsräume zu wenig Flächen für eine eigene erneuerbare Energieerzeugung besitzen, müssen diese durch ländliche Gebiete mit großem Potenzial für erneuerbare Energieerzeugung wie dem Emsland mit versorgt werden.
Vor diesem Hintergrund setzt sich diese Masterarbeit mit dem zukünftigen, vollständig erneuerbaren Energiesystem des Emslandes auseinander. Da zukünftige Entwicklungen nicht genau vorhergesagt werden können und es verschiedene Prognosen für Effizienzsteigerungen und andere relevante Technologieentwicklungen gibt, bestehen verschiedene Möglichkeiten, wie das Energiesystem der Zukunft aussehen kann. Diese Möglichkeiten werden als Ergebnis dieser Arbeit dargestellt.
Demnach kann der Energieverbrauch des Emslandes und der mitversorgten Region mindestens um 17,1 % und maximal um 37,7 % bis 2040 gegenüber 2016 reduziert werden. Dieses kann durch umfassende Effizienzsteigerungen und Gebäudesanierungen, durch die Elektrifizierung des Verkehrs, durch die Substitution von fossilen Brennstoffen und durch die Implementierung von Möglichkeiten zur Sektorkopplung erreicht werden. Zur Deckung des Verbrauchs müssen die Onshore-Windkraft und Photovoltaik von 871 MW gesamter installierter Leistung in 2016 mindestens auf 7.456 MW und maximal auf 16.721 MW bis 2040 ausgebaut werden. Neben dem Ausbau anderer erneuerbarer Energiequellen müssen zusätzlich Speichermöglichkeiten auf eine Kapazität zwischen 3.118 GWh und 9.267 GWh sowie das Stromnetz ausgebaut werden.
Den größten Einfluss auf den Energieverbrauch haben die Pro-Kopf-Wohnfläche, die Prozesseffizienz in der Industrie und dem Gewerbe, der Materialverbrauch pro Person und die Entwicklung der gesamten Verkehrsleistung. Zur Optimierung dieser Aspekte müssen hierzu dementsprechend wirksame Anreize und Maßnahmen von der Politik und ein gesellschaftliches Bewusstsein in der Bevölkerung geschaffen werden.
Die Entwicklung von Virtual Realitiy-Technologien spielt im digitalen Zeitalter des 21. Jahrhundert eine immer bedeutendere Rolle und bietet Potential für zahlreiche Branchen. In der Branche des Garten- und Landschaftsbaus lässt sich dies beispielsweise durch die Einbettung von Baummodellen in interaktive Planungsprozesse ableiten, um Fehler und Missverständnisse im Planungsprozess zu vermeiden. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich in diesem Zuge mit den Möglichkeiten und Potentialen von generierten Echtzeit-Baummodellen auf der Grundlage von terrestrischem Laserscanning.
Aufgrund von fehlenden Erfahrungswerten und Messuntersuchungen wird durch diese Arbeit ein optimiertes Standardverfahren für die Baumaufnahme mittels terrestrischem Laserscanning aufgestellt. Dies geschieht auf der Basis von mehreren Baumaufnahmen und Programmuntersuchungen. Das Standardverfahren beinhaltet alle Bearbeitungsschritte von der Aufnahme bis zum Echtzeit-Visualisierungsmodell. In diesem Zuge werden zu erwartende Einschränkungen durch Windeinflüsse, Dateigrößen und verschiedene Vegetationsperioden genauer untersucht. Durch den Wind entstehende Messrauschfehler lassen sich mittels Filtervorgänge reduzieren, jedoch nicht ganzheitlich entfernen.
Sowohl das terrestrische Laserscanning als auch die 3D-Visualisierung bieten ein breit gefächertes Grundlagenspektrum, mit dem sich vor der Bearbeitung auseinander gesetzt werden muss. Weiterhin spielen Faktoren der menschlichen Wahrnehmung eine wichtige Rolle, um eine zielgerichtete Visualisierung umzusetzen.
Auf der Basis von Probeaufnahmen werden Scaneinstellungsparameter getestet, um Qualitätsmerkmale zu definieren. Weiterhin werden insgesamt 9 auf dem Markt vertretene Weiterverabeitungsprogramme detailliert untersucht und auf Funktionen getestet. In Abhängigkeit von der Baumgröße und Vegetationsperiode ergeben sich unterschiedlich anzuwendende Scaneinstellungen. Aufgrund der besten Ergebniserzielung und geringsten Gesamtzeitaufwendung wird Faro Scene als geeignetes Weiterverarbeitungsprogramm ausgewählt und in das Standardverfahren eingebettet. Da im Zuge einer Vermaschung keine zielführenden Ergebnisse erreicht werden, erfolgt die Darstellung der Baummodelle in Form einer Punktwolkenvisualisierung. Hierzu wird 3ds Max Design mit einem Vray Renderer als geeignetes Programm ausgewählt. Durch den Vergleich mit bestehenden 3D-Gehölzdatenbanken wird die Tauglichkeit der Punktwolkenvisualisierung bekräftigt.
Die aus den Probeaufnahmen gewonnenen Erkenntnisse werden für die Aufnahmen weiterer Baummodelle angewendet. Hierzu wird das entwickelte Standardverfahren mit einem Anwendungsbeispiel von 2 Bäumen gleicher Gattung und Art unterschiedlichen Alters durchgeführt.
Den autochthonen Baumarten geht es unter den klimatischen Veränderungen des Klimawandels so- wohl in der freien Landschaft als auch im urbanen Raum zunehmend schlechter (vgl. fIetz & burger 2021; mlV.nrW 2022). Gleichzeitig können in natürlichen Waldökosystemen Anpassungsdynamiken an diese veränderten klimatischen Bedingungen im Rahmen der Laurophyllisierung beobachtet werden, bei dem sich die mitteleuropäischen sommergrünen Laubwälder in teilweise immergrünen Hartlaubwaldgesell- schaften entwickeln (s. frey et al. 2010: 41). Grund hierfür sind die klimatischen Veränderungen bedingt durch den Klimawandel und Gartentrends (s. berger 2008; deHnen-scHmutz et al. 2006). Der Klimawandel scheint daher günstige Bedingungen für wärmebedürftige und frostempfindliche Immergrüne zu bieten, die an die zu erwartenden Klimaten gut angepasst sind (s. WIttIg 2008: 20). Die Immergrünen, durch die der Prozess der Laurophyllisierung maßgeblich beeinflusst wird, haben ihr natürliches Verbreitungsgebiet überwiegend in der subtropischen vollhumiden Klimazone. Das Klimaxstadium dieser Klimate ist ein im- mergrüner Lorbeerwald, der als Zonobiom V zusammengefasst wird (s. brecKle & rafIqPoor 2019).
Auch in deutschen Städten ist eine solche Anpassung der Stadtbäume an sich ändernde klimatische Bedingungen notwendig. Neben dem Klimawandel spielt im urbanen Raum das Stadtklima eine wich- tige Rolle, welches die Standortbedingungen der Pflanzen zusätzlich beeinflusst und die Auswirkungen des Klimawandels verstärkt (s. HennInger & Weber 2020; WeIscHet & endlIcHer 2018; Kuttler 1998). Die vorlie- gende Arbeit soll daher untersuchen, inwiefern sich die Herkünfte der Arten, die am Prozess der Lauro- phyllisierung beteiligt sind, für die Verwendung im städtischen Raum eignen und somit beantworten, inwiefern die Laurophyllisierung eine Chance für die klimaresiliente Gehölzverwendung in der Stadt dar- stellen kann.
Dafür werden die unterschiedlichen Baumstandorte einer Stadt anhand thermischer und hygrischer Verhältnisse zu schematischen Baumstandorttypen zusammengefasst. Während sich durch die ther- mischen Verhältnisse vor allem zentral und dezentral gelegene Baumstandorttypen differenzieren las- sen, trennen die hygrischen Verhältnisse naturnahe Baumstandorttypen von Baumstandorttypen mit eingeschränktem Wurzelraum. Für diese vier Baumstandorttypen wird dann für vier unterschiedliche Städte Deutschlands das zukünftige Mikroklima mithilfe des RCP8.5 in Form eines Klimadiagramms er- mittelt. Durch die differenzierte Auswahl der Untersuchungsgebiete Hamburg, Düsseldorf, München und Berlin können so Aussagen zu regionalen Auswirkungen des Klimawandels getroffen werden. Zudem dienen die Klimadiagramme der unterschiedlichen Baumstandorttypen als Grundlage für den klimati- schen Vergleich mit den Klimaten der Herkünfte der immergrünen Arten des Zonobiom V. Anhand die- ses Vergleiches können Subzonobiome ausfindig gemacht werden, die mehr oder weniger dem Klima der Baumstandorttypen entsprechen. Eines der Subzonobiome, welches eine gute klimatische Referenz darstellt, wird anschließend im Hinblick auf die prägnantesten immergrünen Arten näher betrachtet. Die Auswahl in dieser Arbeit ist auf das sommerregengeprägte Subzonobiom Ost-Asiens gefallen, aus dem insgesamt 20 immergrüne Laubbaumarten, neun Koniferen und eine Palmenart in Form von Steck- briefen näher beschrieben und auf die Eignung für die Verwendung innerhalb der Mirkoklimate der vier Baumstandorttypen eingeschätzt werden.
In der öffentlichen Wahrnehmung gilt die Universität Duisburg-Essen als Best-practice-Beispiel für das Deutschlandstipendien-Programm, das seit dem Jahr 2011 bundesweit leistungsstarke Studierende fördert und auf Basis des nahezu baugleichen NRW-Stipendiums entwickelt wurde. Zur Finanzierung der Stipendienprogramme dienen Reverse Matching Funds-Konstruktionen, innerhalb derer die durch private Förderer zur Verfügung gestellten Spenden durch Staatsmittel bis zu einer festgelegten Obergrenze verdoppelt werden. Die Hochschulen werden dadurch motiviert, stärker in das in Deutschland gegenüber dem internationalen Vergleich bisher stark unterentwickelte Hochschulfundraising zu investieren, um die benötigten privaten Förderer zu akquirieren und an die Hochschule zu binden. Als Finanzierungs- und Steuerungsinstrument ist das Matching Funds-Stipendienprogramm seiner Architektur nach ein Hybridwesen aus Elementen des Hochschulfundraisings und von Public Private Partnerships, zu denen beiden es bereits zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen gibt - anders als zum Phänomen der voraussetzungsreichen Matching Funds.
Die vorliegende Studie erörtert zunächst die Finanzierung staatlicher Hochschulen in Deutschland, um die drei Finanzierungsinstrumente Fundraising, Public Private Partnership und Matching Funds darin einordnen zu können. Die drei Instrumente werden umfangreich beschrieben und analysiert, um aufgrund des bestehenden Forschungsdesiderats zu Matching Funds einen selbstentwickelten, geschlossenen Kriterien-Katalog aufzustellen, der als Bewertungsraster der Untersuchung dienen soll. Der Darstellung der Matching Funds-Architektur des Stipendienprogramms und seiner konkreten Umsetzung an der Universität Duisburg-Essen als Fallbeispiel folgt eine kritische Analyse und Bewertung sowohl der Matching Funds-Konstruktion als solcher, als auch des vermeintlichen Best-practice-Beispiels.
„Kompetenz und Kompetenzentwicklung jenseits des curricularen Tellerrandes – Möglichkeiten von Supervision und Coaching für Studierende“ Lernen in Hochschule führt häufig zu trägem Wissen. Darunter wird theoretisches Wissen verstanden, das für die Lösung komplexer, realitätsnaher Probleme nicht genutzt werden kann. Somit entsteht eine Kluft zwischen Wissen und Handeln im Rahmen der hochschulischen Studienproramme. Gruber et al. resümieren: „Das gewissermaßen ‚in vitro’ erworbene Wissen kann zwar im universitätsanalogen [und hochschulanalogen, Anm. d. Verf.] Kontext, in dem es erworben wurde, genutzt werden, etwa bei Prüfungen: in komplexen analogen Problemsituationen gelingt die Wissensanwendung jedoch nur unvollständig oder überhaupt nicht.“ (vgl. Gruber et al., 2000). Supervision und Coaching als Beratungsformate können möglicherweise sinnvolle Instrumente im studienbegleitenden Kontext sein, um ergänzend zu den curriclar angebotenen Lehrveranstaltungen Studierende in Fragen der Studieniorganisation, der Karrieplanung und Rollenfindung zu unterstützen. Nach einer differenzierten Einführung in die Beratungsformaten Supervision und Coaching und einer Diskussion des Kompetenzbegriffes schließt sich die Darstellung einer Forschungsarbeit an, die die Kompetenzerwerbserwartung von Studierenden verschiedenener Studiengänge in unterschiedlichen Fakultäten der Hochschule Osnabrück durch studienbegleitende Supervion und Coaching beleuchtet und breit angelegt diskuttiert. Fazitierend endet die Arbeit mit Schlussfolgerungen und Handungsempfehlungen zum Einsatz von studienbegleitenden Beratungsangeboten für den hochschulischen Kontext.
Sozialkapital kann den Erfolg von Unternehmen und die Gesundheit von Mitarbeitenden erhöhen. Das Ziel der Forschung dieser Arbeit ist es zu überprüfen, ob anhand bestimmter Indikatoren ein Mehr an individuellem Sozialkapital abgeleitet werden kann. Der für diese Arbeit gewählte Indikator ist das Maß der aktiven Hobbytätigkeit. Die Fragen, welchen auf den Grund gegangen wird, sind, inwiefern eine aktive Freizeitgestaltung individuelles Sozialkapital erhöht, ob das Maß der freiwilligen Organisationsbereitschaft innerhalb des Hobbys eine Rolle spielt und inwiefern diese Faktoren eine Auswirkung auf das vertrauensbereite und reziproke Verhalten der Teilnehmenden hat. Um die Forschungsfragen zu beantworten, wurde eine quantitative Studie zur Erforschung des individuellen Sozialkapitals von HobbyistInnen an der Zielgruppe der Live-Action-RollenspielerInnen durchgeführt. Die Ergebnisse der Studie zeigen klar, dass ein aktiv ausgeübtes Hobby und eine aktive Organisationstätigikeit als Indikatoren für erhöhtes Sozialkapital dienen können. Außerdem werden eine außerordentlich hohe Prosozialität sowie verschiedene Faktoren, die das langfristig reziproke Verhalten beeinflussen können, nachgewiesen.