Projekte


Inhaltsübersicht

Lehrerbildung vernetzt entwickeln LEVEL

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Projekt 6

  • Titel: Lehrerbildung vernetzt entwickeln LEVEL
  • Beteiligte Universität: Goethe-Universität Frankfurt
  • gefördert durch den BMBF
  • Laufzeit: 2015 - 2018


  • Das im Rahmen der gemeinsamen Qualitätsoffensive Lehrerbildung von Bund und Ländern geförderte Projekt "Level - Lehrerbildung vernetzt entwickeln" zielt auf eine Weiterentwicklung der Lehrerbildung durch die Förderung fächer- und phasenübergreifender Kooperationen in Lehre und Forschung. Methodisches Bindeglied aller Teilmaßnahmen des Projekts ist die Anwendung und Evaluation videobasierter Lernangebote sowie videobasierter Forschungsstrategien. Die theoretische Klammer für die Ausbildungs- und Forschungsaktivitäten in Level bildet das Konzept der professionellen Wahrnehmung von Unterricht sowie der Heterogenität in schulischen und universitären Bildungskontexten. Level wird in Kooperation von Vertreter(inne)n verschiedener, an der Lehrerbildung beteiligter Fächer und Abteilungen der Goethe-Universität umgesetzt und von der Akademie für Bildungsforschung und Lehrerbildung zentral koordiniert. An der Umsetzung beteiligt sind zudem auch externe Kooperationspartner, z.B. aus der zweiten Lehrerbildungsphase.
    Die Forschungsschwerpunkte des Fachverbunds Mathematik (Prof. Dr. Rose Vogel), Physik (Dr. Friederike Korneck), Chemie (Prof. Dr. Arnim Lühken) und Biologie (Prof. Dr. Paul Dierkes) sind Heterogenität (Diversität) im Fachunterricht und die Bedeutung der Sprache (Bildungssprache, Alltagssprache, Fachsprache). Ein weiterer Schwerpunkt ist die Erfassung und Weiterentwicklung professioneller Wahrnehmung fachspezifischer Unterrichtsqualitätsmerkmale. Mit der Forschung eng verknüpft ist die (Weiter-) Entwicklung innovativer Veranstaltungsformate in Kooperation mit den anderen Fächerverbünden, insbesondere mit den Bildungswissenschaften, durch die eine nachhaltige Vernetzung der Lehre und weiterführende gemeinsame Forschungsperspektiven ermöglicht werden. Zentrale Elemente dieser Veranstaltungsformate sind Videoanalysen sowie Portfolioarbeit, die die Entwicklung professioneller Handlungskompetenzen begleiten.

    Fließgewässer und Offenlandschaften

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    Projekt 5

  • Titel: Fließgewässerdynamik und Offenlandschaften - Möglichkeiten und Grenzen von Renaturierungsmaßnahmen zur Förderung dynamischer Prozesse in Auen und mögliche Zielkonflikte mit anderen Nutzungen
  • Beteiligte Universitäten: Hannover, Bayreuth, Greifswald
  • gefördert durch den BMBF-Förderschwerpunkt "Biotop- und Artenschutz / Integrierte Naturschutzforschung"
  • Laufzeit: 1999 - 2002
  • Fließgewässer 1: Ohm, Gewässerfolge: Ohm - Lahn - Rhein
  • Fließgewässer 2: Itz, Gewässerfolge: Itz - Main - Rhein


  • Die Fließgewässersysteme Mitteleuropas, von den größeren Flüssen bis zu den meisten Bachtälern unserer Mittelgebirge, sind seit Jahrhunderten durch eine intensive menschliche Nutzung geprägt. Heute kann dagegen in manchen Regionen eine umgekehrte Entwicklung beobachtet werden. Vor allem in kleineren Bachtälern fallen Wiesenflächen brach oder werden aufgeforstet. Die ursprüngliche Begründung für die Regulierung der Fließgewässer, nämlich eine optimierte landwirtschaftliche Produktion, entfällt in vielen Fällen und eröffnet damit erstmals die Möglichkeit, für längere Abschnitte von Fließgewässern, vor allem an den Oberläufen, dynamische Prozesse wieder zuzulassen, ja gezielt zu fördern. Die Förderung der eigendynamischen Gewässerentwicklung stellt in diesem Kontext einen naturschutzfachlichen Zielkonflikt dar, weil in den engen Wiesentälern, neben den zu erwartenden direkten Flächenverlusten durch Abtrag, dann auch mit einer erheblichen Bewirtschaftungserschwernis (Vernässung, Gehölzsukzession) zu rechnen ist. Diese dürfte die bereits bestehende Tendenz zur Nutzungsaufgabe noch erheblich verstärken. Als Folge muss dann im Extremfall sogar mit dem völligen Verschwinden von Wiesen und Weiden in ganzen Talzügen gerechnet werden.
    In den größeren Talräumen vollzieht sich dagegen in der Regel der genau umgekehrte Trend, nämlich ein immer noch ansteigender Nutzungsdruck (z.B. Industriegebiete, Verkehrswege, Landwirtschaft, Siedlungen, Freizeitaktivitäten). Die zunehmende Erschließung und Nutzungsintensivierung führt dort ebenfalls zum Verschwinden extensiv genutzter, artenreicher Grünlandstandorte. Auch die Ufer- und Auebiozönosen bestehen aufgrund wasserbaulicher Maßnahmen meist nur noch fragmentarisch oder fehlen ganz.
    Den Möglichkeiten hier dynamische Prozesse zu fördern bzw. wiederherzustellen sind jedoch aus planungsrechtlichen und ökonomischen Gründen enge Grenzen gesteckt. Der Erhalt der ehemals auentypischen Offenlandarten über aufwendige Biotoppflege (z.B. in Kiesgruben) oder Förderung der extensiven Landwirtschaft (im Feuchtgrünland) ist nicht nur sehr kostenintensiv, sondern zeigt derzeit auch nur mäßigen Erfolg, wie sich in der steten Zunahme von bedrohten Arten aus diesem Lebensraumtypus zeigt. Eine alternative Möglichkeit für den Naturschutz bietet die zumindest gebietsweise Wiederzulassung natürlicher Prozesse und einer eigendynamischen Entwicklung in Auen. Damit wird dem Fließgewässer die Möglichkeit einer regelmäßigen Flußbettverlagerung ermöglicht, es können ständig neue Pionierstandorte entstehen. Es entsteht insbesondere an kleinen Gewässern möglicherweise ein naturschutzfachlicher Zielkonflikt zwischen der Förderung der Auendynamik auf der einen und dem Erhalt relativ statischer Nutzungssysteme im extensiven Wirtschaftsgrünland auf der anderen Seite. Dieser Zielkonflikt muss sowohl naturschutzfachlich als auch ökonomisch bewertet werden. Eine sinnvolle Lösung für den konkreten Einzelfall ist jedoch nur unter Berücksichtigung der regionalen und überregionalen Aspekte möglich. Das Forschungsvorhaben soll diese Zielkonflikte aufgreifen und:
  • Möglichkeiten und Grenzen von Renaturierungsmaßnahmen zur Förderung dynamischer Prozesse an Fließgewässern aufzeigen.
  • Die Auswirkungen dynamischer Prozesse auf die Lebensgemeinschaften der Ufer und der Auen an Fließgewässern unterschiedlicher Größe bewerten.
  • Ein abgestimmtes, naturschutzfachliches und ökonomisches Bewertungsverfahren entwickeln.
  • Exemplarisch für größere Landschaftsräume entsprechende Gebietskulissen bzw. Entwicklungsszenarien zur Lösung bestehender Zielkonflikte erarbeiten.
    In dem von mir bearbeiteten Teilprojekt wird eine landschaftsökologische Analyse des Redynamisierungs- und Konfliktpotentiales für zwei exemplarische Landschaftsräume erfolgen. Ziel ist die Identifizierung von Zielkonflikten, sowohl mit konkurrierenden Landnutzungen, als auch innerhalb des Naturschutzes (innerfachlicher Zielabgleich). Diese werden dann über Entwicklungsszenarien oder Gebietskulissen aufgelöst.
    Sowohl die Renaturierungsmaßnahmen als auch die Entwicklungsszenarien werden neben der naturschutzfachlichen Analyse auch einer ökonomischen Bewertung unterzogen (Universität Greifswald). Dabei steht der Vergleich der Kosten für die bisherigen Gewässerunterhaltung und Grünlandpflege mit den Kosten der "Redynamisierung" (Grunderwerb; Erstmaßnahmen, ggf. Wiederholungsmaßnahmen; Kosten für den Erschwernisausgleich bei der Grünlandbewirtschaftung) im Vordergrund. In der abschließenden Synopsis erfolgt die Verschneidung der naturschutzfachlichen Ergebnisse mit den ökonomischen Bewertungen. Anhand konkreter Landschaftsausschnitte (Proberäume) wird analysiert, in welchem Umfang die Förderung der Fließgewässerdynamik mit bisherigen Formen der Landnutzung vereinbar ist, in welchem Umfang sie eine naturschutzfachliche und ökonomische Alternative darstellt und in welchem Umfang tatsächliche Konfliktpotentiale zu erwarten sind.

  • 100jähriges Hochwasser

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    Projekt 4

  • Titel: Auswirkungen eines 100jährigen Hochwassers auf die Vegetation, Makrozoobenthos, Uferarthropoden und Totholz an einem alpinen Fluss
  • Beteiligte Universitäten: Essen, Hannover, Marburg
  • gefördert durch das Wasserwirtschaftsamt Rosenheim
  • Laufzeit: 1999 - 2000
  • Gewässerfolge Isar - Donau - Schwarzes Meer


  • Extreme Regenfälle führten Ende Mai 1999 zu starken Hochwassern an fast allen Flüssen des Nordalpenraumes. Neben Iller und Ammer war das Einzugsgebiet der Isar besonders stark betroffen. Im Bereich der Landesgrenze Deutschland / Österreich erreichte die Isar am 22.5.1999 einen Spitzenabfluss von 142 qm/s; dieser Wert wurde in diesem Jahrhundert lediglich einmal, im Jahr 1970, übertroffen. Der Pegelstand des Sylvensteinspeichers erreichte die maximale Einstauhöhe von 763 m üNN (bislang höchste Einstauhöhe: 761 m üNN, 1966). Die Loisach, einer der größten Isar-Nebenflüsse, zeigte in Garmisch mit 225 qm/s einen in diesem Jahrhundert bislang nie erreichten Abfluss, ähnliches gilt auch für den Rißbach.
    Besonders betroffen war das Tal der 'Oberen Isar'. Dieser Flussabschnitt, der auf langer Strecke unverbaut ist, stellt eine der letzten naturnahen "Wildflusslandschaften" der Nordalpen dar, auch wenn das Abflussgeschehen in den letzten 100 Jahren gravierend verändert wurde.
    Das Abflussmanagement im Bereich der Isar-Ausleitungsstrecke zwischen Krün und dem Sylvensteinspeicher ist seit langem Gegenstand kontoverser Diskussionen. Die Meinungen ob, bzw. mit welchem Abflussmanagement diese Wildflußlandschaft künftig erhalten werden kann, gehen auseinander. In einem Punkt besteht jedoch Einigkeit: eines der Hauptprobleme in den letzten Jahrzehnten war das Ausbleiben starker Hochwässer. Es existieren bislang jedoch weder praktische Erfahrungswerte, noch theoretische Modelle um abschätzen zu können, in welchem Ausmaß auch stark bewachsene Kiesbänke durch ein Spitzenhochwasser wieder umgelagert werden.
    Ähnliches gilt für die Auswirkungen solcher "Katastrophenereignisse" auf die betroffenen Artengemeinschaften. Die Seltenheit von Spitzenabflüssen macht die Konzeption gezielter Untersuchungen fast unmöglich. Treten Spitzenhochwasser auf, existieren fast nie exakte Daten aus der Zeit vor dem Hochwasser. Der Vergleich der Situation nach einem Spitzenhochwasser mit genauen Daten aus einer Zeit vorher ist daher von erheblichen Interesse für Wasserwirtschaft und Naturschutz.
    Für den Flussabschnitt existieren sehr genaue Aufnahmen zur Vegetation, zur Fauna und zum Totholzvorkommen, teilweise in Form langjähriger Datenreihen. Durch das zeitliche Zusammentreffen langjähriger "Voruntersuchungen" und eines Jahrhundertereignisses bestand die einmalige Gelegenheit diese Wissenslücke zu schließen. Insbesondere konnte durch den Vergleich der Situation im Sommer 1999 mit der Situation in den Vorjahren überprüft werden, ob die Hoffnungen, die allgemein in ein solches Hochwassser gesetzt wurden, auch erfüllt werden.




    Totholzbroschüre

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    Projekt 3

  • Titel: Totholz in Fließgewässern - Empfehlungen zur Gewässerentwicklung
  • gefördert durch die Gemeinnützige Fortbildungsgesellschaft für Wasserwirtschaft und Landschaftsentwicklung GFGmbH, sowie der Fortbildungsgesellschaft für Gewässerentwicklung mbH
  • Laufzeit: 2000-2001
  • In enger Zusammenarbeit mit einem Redaktionsteam, dem folgende Personen angehörten:
  • Herbert Diehl, Regierungspräsidium Gieß, Abteilung Staatl. Umweltamt Marburg
  • Josef Groß, Struktur- und Genehmigungsdirektion Nord, Regionalstelle Wasserwirtschaft, Abfall und Boden, Koblenz
  • Dr. Thomas Paulus, GFG mbH, Mainz
  • Jürgen Reich, WBW Fortbildungsgesellschaft, Heidelberg
  • Michael Reuschenbach, Gewässerdirektion Nördlicher Oberrhein, Karlsruhe

    und mit Beiträgen von:
  • Dr. Jürgen Scherle, Gewässerdirektion Nördlicher Oberrhein, Karlsruhe
  • Dr. Klaus Träbing, Universität Karlsruhe

    Es wurde eine umfassende Druckschrift erstellt, die allgemein verständlich die Bedeutung von Totholz für Fließgewässer herausstellt. In weiteren Kapiteln wird auf den Umgang mit an Gewässern aufgefundenem Totholz und verschiedenen Möglichkeiten zum Einsatz von Totholz zur Gewässerentwicklung eingegangen. Ein Kapitel zur Gefahrenminimierung und einige Übungsbeispiele runden die Druckschrift ab.



  • Totholz

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    Projekt 2

  • Titel: Ökologische, wasserbauliche und ökonomische Untersuchungen zur Renaturierung von Fließgewässern mit Totholz
  • Beteiligte Universitauml;ten: Hannover, Karlsruhe, Greifswald
  • gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
  • Laufzeit: 1997-2001
  • Gewässerfolge 1: Eifa (Einzugsgebiet ca. 27 qkm)-Schwalm-Eder-Fulda-Weser
  • Gewässerfolge 2: Haberbach (Einzugsgebiet ca. 3,2 qkm)-Gleenbach-Ohm-Lahn-Rhein
  • Ziel des Totholz-Projektes ist es, die praktische Anwendbarkeit von Totholz zur initiierten eigendynamischen Renaturierung zu überprüfen. Die Untersuchungen fanden an zwei eingetieften Fließgewässern statt und hatten Pilotcharakter. Nach einer Nullaufnahme im Sommer 1997 wurden am 13.01.1998 an insgesamt fünf Stellen Totholzstrukturen eingebracht. Die Stämme wurden mit Stahlseilen locker untereinander und am Ufer befestigt.
    Die zeitlich unmittelbare hydraulische Wirkung der Totholzstrukturen zeigte sich in beiden Gewässern durch einen geringen Rückstau oberhalb der Elemente, wobei am Haberbach die Ausuferung aufgrund des massiveren relativen Querschnittsverbaus und des kleineren Verhältnisses von MHQ zu bordvollem Abfluss bereits während des ersten Hochwasserereignisses zu beobachten war. Zeitlich mittelbare hydraulische Wirkungen durch Sohlhöhenauflandungen sind aufgrund der relativ langsamen morphodynamischen Entwicklung innerhalb des Projektzeitraumes noch nicht nachweisbar, aber langfristig zu erwarten.
    Das eingebrachte Totholz hob sich bei erhöhten Wasserständen, rührte sich aber über den gesamten Untersuchungszeitraum nicht von der Stelle.
    Die Sohle hat sich im Laufe der Projektdauer oberhalb der ersten Totholzstrukturen leicht aufgelandet, dabei treten an der Eifa Akkumulationen in der Größenordnung von wenigen dm, am Haberbach von wenigen cm auf. An beiden Gewässern tritt ein erheblicher Mangel an natürlichem Geschiebeeintrag als limitierender Faktor der Bettbildung auf.
    Für die Totholzstrukturen ist im Rahmen der Projektdauer eine Gefährdung von Unterliegern nicht nachweisbar. Vielmehr wurde von Oberwasser eingetriebenes Totholz in den neu eingebrachten Strukturen zurückgehalten. Allerdings kann diese Aussage, die an der Eifa nur an zwei Strukturgruppen untersucht werden konnte, nicht verallgemeinert werden.
    Die beiden Renaturierungsstrukturen sollten auch zukünftig im Gewässer verbleiben, allerdings obliegt es dem Unterhaltungspflichtigen die Strukturen zu beobachten.
    Im Rahmen der weiteren Entwicklung ist von einer zunehmenden Zersetzung der eingebrachten Stämme auszugehen. Es ist individuell im Einzelfall zu prüfen, in wie weit so entstehende unfixierte Totholzstücke über eine Treibholzbildung zu einer schadbringenden und damit unerwünschten unterwasserseitigen Verklausung führen können. Während diese Situation am Haberbach aufgrund der isolierten Lage im Wald äußerst unwahrscheinlich sein dürfte, könnte an der Eifa eine solche Situation an der ca. 1,5 km unterwasserseitigen Brücke einer Bundesstraße auftreten.
    Da aber an beiden Gewässern innerhalb der Untersuchungsdauer kein Abflussereignis mit Bildung von Treibholz aufgetreten ist und der Zerfallsprozess der eingebrachten Stämme erst am Anfang steht, ist das aus einer solchen Situation resultierende Schadenspotential nur hypothetisch abschätzbar. Zumindest an der Eifa führte die Destabilisierung eines Uferbaumes zum Eintrag neuen Totholzes und zu einer Stabilisierung der unteren Totholzstruktur. Die von dem Forschungsprojekt begleitete Initierung einer eigendynamischen Renaturierung ist daher in vollem Gange.



    Alpine Wildflüsse

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    Projekt 1

  • Titel: Ökologie und Schutz alpiner Wildflüsse
  • Beteiligte Universitäten: Marburg
  • gefördert mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie (BMBF)
  • Laufzeit: 1995 - 1998
  • Gewässerfolge: Isar - Donau - Schwarzes Meer
  • Die Wechselwirkungen zwischen Gewässern und und ihrer Aue sind vielfältig unterbrochen. Oft trennen Längsverbauungen die Auen von großen Flüssen in einen rezenten und einen fossilen Teil. Die Kappung der Hochwasserspitzen durch Stauwerke und Rückhaltebecken führt zum Ausbleiben der Überschwemmungen. Begradigungen und Längsverbauungen haben Eintiefung und Grundwasserabsenkung zur Folge. Das Sedimentationsverhalten und der Geschiebetransport wurde bereits im Mittelalter durch die weitgehende Entwaldung der Einzugsgebiete nachhaltig verändert. Eine mehr oder weniger natürliche, die gesamte Aue miteinschließende Überflutungsdynamik findet sich heute unter den größeren Flüssen Mitteleuropas nur noch an wenigen Abschnitten alpiner Fließgewässer. Nur hier besteht noch die Möglichkeit, eine quasi-natürliche Situation mit dem aktuellen, vom Menschen veränderten Zustand zu vergleichen. Die Erforschung der Wechselwirkungen in naturbelassenen Auen ist nicht nur für das ökologische Systemverständnis interessant. Gerade der Vergleich mit wasserbaulich veränderten Flußabschnitten kann Aussagen zur Regenerierbarkeit der Systeme ermöglichen und dazu beitragen, Maßnahmen zur Renaturierung vom Menschen veränderter Flußauen abzuleiten.




    Letzte Änderung am 04.02.2017
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