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Which and how many soil sensors are ideal to predict key soil properties: A case study with seven sensors
Get PDFSoil sensing enables rapid and cost-effective soil analysis. However, a single sensor often does not generate enough information to reliably predict a wide range of soil properties. Within a case-study, our objective was to identify how many and which combinations of soil sensors prove to be suitable for high-resolution soil mapping. On a subplot of an agricultural field showing a high spatial soil variability, six in-situ proximal soil sensors (PSSs) next to remote sensing (RS) data from Sentinel-2 were evaluated based on their capabilities to predict a set of soil properties including: soil organic carbon, pH, moisture as well as plant-available phosphorus, magnesium and potassium. The set of PSSs consisted of ion-selective pH electrodes, a capacitive soil moisture sensor, an apparent soil electrical conductivity measuring system as well as passive gamma-ray-, X-ray fluorescence- and near-infrared spectroscopy. All possible combinations of sensors were exhaustively evaluated and ranked based on their prediction performances using model stacking. Over all soil properties, data fusion demonstrated a considerable increase in prediction accuracy. Five out of six soil properties were predicted with an R2 ≥ 0.80 with the best sensor fusion model. Nonetheless, the improvement derived from fusing an increasing number of PSSs was subject to diminishing returns. Sometimes adding more PSSs even decreased prediction performances. Gamma-ray spectroscopy and near-infrared spectroscopy demonstrated to be most effective, both as single sensors or in combination with other sensors. As a single sensor, RS outperformed three out of six PSSs. RS showed especially potential for fusion with single PSSs but was of limited benefit when multiple PSSs were fused. Model stacking proved to be more robust than using single base-models because sensor performances were less model-dependent
Organizational resilience and slow burn changes - resource configuration and embeddedness as factors of adaptability to risks using the example of the logistics industry
No full textÜbergeordnetes Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Analyserahmens, der es erlaubt, organisationale Resilienz gegenüber graduellem Wandel konzeptionell und empirisch zu fassen. Im Sinne eines evolutionären Verständnisses von Resilienz wird dafür argumentiert, die Anpassungsfähigkeit von Organisationen in den Mittelpunkt der Analyse zu rücken und Resilienz gegenüber graduellem Wandel als Fähigkeit zur Anpassung an sich wandelnde Risikoumwelten zu verstehen. Vier Analysedimensionen werden hierzu einer vertiefenden Betrachtung unterzogen: Organisationale Ressourcenkonfigurationen, die Einbettung von Organisationen in ihr spezifisches Umfeld, die Wahrnehmung von Risiken und der Wandel organisationaler Routinen.
Die empirische Analyse erfolgt am Beispiel der Logistikbranche in der Region Osnabrück. Die qualitative Datengrundlage bilden 41 leitfadengestützte Interviews mit Entscheidungsträger:innen aus 21 privaten Unternehmen und intermediären Akteuren im Umfeld der Fokusbranche. Im Hinblick auf eine differenzierte Analyse der Voraussetzungen organisationaler Anpassungsfähigkeit werden zwei graduelle Entwicklungen in Augenschein genommen: Der Klimawandel und der demographische Wandel. Die von diesen Entwicklungen ausgehenden Risiken werden als Stimulus für die Veränderung organisationaler Prozesse und Strukturen konzeptualisiert.
Die Ergebnisse veranschaulichen, dass der in der Logistik vorherrschende Fokus auf Prozessoptimierung den Wandel von Routinen erschwert und damit die Anpassungsfähigkeit der Unternehmen einschränkt. Zudem beeinflussen die Beziehungen der Unternehmen zu ihrem organisationalen Umfeld ihre Resilienz gegenüber dem Klimawandel und dem demographischen Wandel nur bedingt. Insbesondere Unternehmen mit schwacher Ausstattung an Humanressourcen erachten den Abstraktionsgrad von Informationen aus ihrem Organisationsumfeld als zu hoch und nicht transferierbar auf eigene Problemstellungen. In der Folge gelingt es den Unternehmen nicht, sich an veränderte Rahmenbedingungen anzupassen. Ressourcenschwache Unternehmen sind in doppelter Hinsicht in ihrer Fähigkeit zur Anpassung benachteiligt: Sie verfügen in geringerem Maße über interne Ressourcen, welche die Wahrnehmung von Risiken ermöglichen. Zugleich weisen sie weniger Spielräume für überbetriebliche Interaktionen auf, mit denen durch den Mangel an Ressourcen entstehende Defizite kompensiert werden könnten.
Insgesamt veranschaulicht die Dissertation die Wirkung von Ressourcenkonfiguration und Einbettung auf die Wahrnehmung von Geschäftsrisiken und die Fähigkeit zur Veränderung organisationaler Routinen, wodurch sie zum Verständnis unterschiedlicher Muster organisationalen Verhaltens beiträgt. Der Fokus auf individuelle Organisationen sorgt dabei dafür, das in der Wirtschaftsgeographie vorherrschende Übergewicht auf Makroebene gerichteter Resilienzanalysen auszugleichen. Durch Einnahme einer risikoorientierten Perspektive erfolgt darüber hinaus eine konzeptionelle Integration sich langsam vollziehender Umfeldveränderungen in die Resilienzforschung. Die Arbeit schafft somit einen Ansatz, das Konzept der Resilienz von einer bloßen Betrachtung von Eigenschaften und Fähigkeiten, die Systeme vor und nach einem Schock aufweisen, zu emanzipieren
Artificial Intelligence and Nuclear Weapons
No full textArtificial Intelligence (AI) has a great potential in military applications and is seen by nuclear powers as indispensable and essential. AI and big data could be used for control of non-proliferation of nuclear weapons, could save time and costs in the research, design optimization, manufacturing, testing and certification, maintenance and surveillance of nuclear warhead systems and manage resources more efficiently. Military AI could enhance early warning and Intelligence, Surveillance and Reconnaissance (ISR) capabilities, communication reliability and accelerate decision-making. The integration of AI into the nuclear command, control, and communications (NC3) systems could also synchronize information across nuclear and non-nuclear command and control. For autonomous nuclear-weapon systems, AI can support obstacle detection and maneuverability, automated target identification, and long-range and loitering capability. The debate on the use of AI for nuclear weapons covers three areas, the autonomy, the stability of military AI systems and the strategic stability. A potential autonomy of nuclear weapons is part of the broader debate on lethal autonomous weapons systems (LAWS). Automated and semi-autonomous nuclear decision-makings were already considered during cold war (SAGE; Perimeter). A specific military AI problem is the mission stability, as the AI systems lack context knowledge and may decide too quickly. The opacity of the systems leads to the explainability or interpretability issue; further problems may result from data poisoning, manipulated images, automation bias and artificial escalation. Wargame simulations with current generative AI Large language models (LLMs) from OpenAI, Anthropic and Meta showed that the systems tend to escalation up to nuclear strikes. As software system, AI is vulnerable for cyber attacks, generative AI also for prompt injections. A main concern of all involved parties is the strategic stability, i.e., to avoid everything that gives a reason for a nuclear first strike. Such a reason could be uncertainty about the capabilities of the adversary, because if it is not known what the other side can do in a certain situation, the only chance in a nuclear conflict is to strike first. AI can undermine strategic stability also by compression of decision-making time, which may result in escalation or inadvertent use of nuclear weapons, amplify misunderstandings and misperceptions during a crisis, and by encouraging a premature deployment of insufficiently tested AI. Moreover, AI systems facilitate the use of ‘dead hand’-systems and autonomous nuclear weapons. The rise of hypersonic weapons and the increasing speed of warfare both undermine strategic stability as well. Currently, the AI is still perceived as too immature to be used in high-risk strategic situations; there is a substantial risk of technical failures and of biased, incomplete, or inaccurate data. The nuclear powers agree that for command and control at the strategic level, the role of AI should remain supportive. United States, China and Russia have started dialogues on AI risks. This paper briefly presents the current state of the debate and the background
Klingende Lesarten einer stillen Wortmusik. Stéphane Mallarmés musikalisierte Dichtung als Gegenstand musikalischer Komposition bei C. Debussy, M. Ravel und D. Milhaud
Get PDFStéphane Mallarmés musikalisierte Lyrik stellt in ihrer Art der Musikalisierung eine besondere Herausforderung für die klingende Musik dar, denn sie ist auf paradoxe Weise eng ans Wort gebunden. Die bewusste Distanznahme zur Schwesterkunst kommt in dem beharrlichen Verweis des Dichters auf die Stille seiner Wortmusik zum Ausdruck: Mallarmés Lyrik versteht sich als "musicienne du silence" (S. Mallarmé). Die vorliegende Arbeit untersucht drei Vertonungen dieser stillen Wortmusik: "Éventail" von Claude Debussy, "Surgi de la croupe et du bond" von Maurice Ravel und "Quelconque une solitude... (Deux petits airs (II))" von Darius Milhaud. Auf einen Einführungsteil, der die Medien Musik und (poetische) Sprache vergleichend betrachtet und Möglichkeiten und Grenzen der gegenseitigen Annäherung auslotet, folgt eine ausführliche Darstellung Mallarmés wortmusikalischer Lyrik und ihrer prägenden Charakteristika. Auf dieser Grundlage wird dann in den Vertonungen nach semantischen wie auch strukturellen und ästhetischen Bezügen zwischen Text und Musik gefragt. Die Untersuchung der einzelnen Vertonungen zeichnet sich durch die Inblicknahme der wortmusikalischen Qualitäten der vertonten Gedichte und der entsprechend intensivierten intermedialen Bezüge in den Liedern aus. Sie legt außerdem Wert auf eine detaillierte literaturwissenschaftliche Analyse der Gedichte, wie sie sonst in der Betrachtung von Kunstliedern kaum praktiziert wird. Damit will sie der Komplexität der vertonten Texte Rechnung tragen und die unterschiedlichen Verstehenswege
ausweisen, die Mallarmés musikalisierte Gedichte auch der klingenden Lektüre anbieten. Ob und welche dieser Verstehenswege die Musik dann beschreitet oder ob und inwiefern die Musik die Musikalisierung der Texte an sich zum Thema macht, ist dann Gegenstand der folgenden musikalischen Analysen. Der abschließende Vergleich zeigt, dass sich die Vertonungen im Umgang mit Mallarmés Wortmusik ähneln: Alle drei Vertonungen tragen der Suggestivität, der Vielschichtigkeit, ja sogar dem Moment autopoetischer Reflexion in Mallarmés Lyrik
Rechnung. Zugleich betonten sie auf unterschiedliche Weise verschiedene Facetten der Wortmusik zwischen Abstraktheit, Negation und Selbstbezüglichkeit einerseits und Sinnlichkeit, Erotik und Erfüllung andererseits
Transitions in metabolic cross-feeding
No full textMicrobial communities are ubiquitous, inhabiting most places on Earth and performing crucial
ecosystem functions, including nutrient cycling and maintaining global biogeochemical cycles. In
addition to living freely in the environment, microbes associate with other life forms, such as plants
and animals, including humans, influencing the survival and health of these hosts. The increasing
number of biotechnological applications centred on microbes reflects a growing recognition of their
importance. Such noteworthy roles are performed by microbial communities where different microbes
live together and interact with each other. These microbial interactions can be either negative or
positive, depending on their fitness effects on the microbes. Although resource competition is
common and well-studied, the role of positive interactions in shaping microbial communities is a
recent and burgeoning area of research. A prevalent form of positive interactions is cross-feeding,
where microbes exchange metabolites with others and support their growth. Such cross-feeding
interactions also lie at the core of nutrient degradation and cycling where microbes sequentially
degrade compounds in a process labelled as by-product cross-feeding. Despite its prevalence and
importance, very little is known about how these interactions establish and shape communities. In this
study, I explore various types of cross-feeding interactions, including prototroph-auxotroph,
unidirectional, and bidirectional interactions. I initially investigate which of these interactions are
likely to be favoured by natural selection, informing us about their potential evolutionary trajectories.
The findings reveal an unexpected fitness advantage for auxotrophic recipients in bidirectional cross feeding with reciprocal exchange. Starting with this reciprocal interaction, I added other auxotrophic
genotypes to determine how a cross-feeding network affects communities as auxotrophic diversity
increases. This approach showed that higher diversity results in more productive and stable
communities
Neue Methoden der Waldmodellierung in Komination mit Fernerkundung
Get PDFForests cover 31% of the global land surface. They play a major role for the global
carbon cycle because of their role as carbon storage and their contributions to global
carbon fluxes. Forest ecosystems are exposed to environmental changes due to climate
warming and related change processes as droughts, heat waves, fires, storms or pest
outbreaks, but also deforestation and fragmentation which accelerating and occurring
more and more simultaneously.
Forest models contribute to the understanding of forests and the dynamics of ecosys-
tems under changing environmental conditions. With the increasing availability of
remote sensing data and increasing computing power, new opportunities are emerging
for the application of forest models. This also means that forest models need to be
adapted, extended or applied in new ways to take full advantage of these new condi-
tions.
This thesis presents innovative and novel applications of forest models, which could
help to profit from such new opportunities. The first study of this thesis (Chapter 2)
establish a new way of using forest models by extending the forest factory approach
by and make it applicable for forests in different biomes. This approach allows to
generate forests using the architecture and processes of forest models (here we use the
individual-based gap model FORMIND). In this study, 700,000 forest stands in seven
different ecoregions are generated by using the Forest Factory 2.0. In contrast to the
tradition of investigating the development of individual forest stands over time, we
used the Forest Factory 2.0 as a tool to gain knowledge about forests by analyzing the
state space of forests. We conducted a structural sensitivity analysis to compare the
relationships between structural properties and biomass, productivity, as well as (tree)
species evenness of forests. We analyze the state space of forests in different biomes
and demonstrate the potential of this approach for theoretical ecology. With the Forest
Factory 2.0, researchers can generate virtual forests for their needs or use the open-
source forest data to analyze a digital forest universe of forest states.
The second study in this thesis (Chapter 3) provides insights into how remote sensing
measurements can be incorporated in forest models. It is about a new approach which
enable the calculation of hyperspectral reflectance of forests. It uses the multi-layer
radiative transfer model mScope and the individual-based forest model FORMIND.
This work provides a forward modeling approach for relating forest reflectance to for-
est characteristics. With this tool, it is possible to analyze a large set of forest stands
and their corresponding reflected radiance (in the visible and near infrared range). This
opens up the possibility to understand how forest reflectance is related to succession
and different forest conditions.
In order to take advantage of the increasing number of remote sensing measurements
and to achieve synergy effects with forest models, it would be useful to align the de-
sign of satellite missions with the capabilities of forest models. The last study of
the thesis (Chapter 4) is about using expected biomass distributions provided by the
upcoming RADAR BIOMASS P-band satellite mission (launching in 2024 by the Eu-
ropean Space Agency) to predict the productivity of tropical forests. The results show
a high correlation for estimating productivity with a biomass distribution at a spatial
resolution of 4 ha and 1 ha. Increased vertical resolution leads generally to better pre-
dictions for productivity (GPP, NPP). Further, the results demonstrate the influence
of spatial resolution with differences between disturbed and mature forests. The pre-
sented approach offers a number of innovations: (i) the use of expected remote sensing
measurements, (ii) the use of individual-based forest models for preliminary studies of
satellite missions, (iii) the use of RADAR satellite measurements for the prediction of
productivity and carbon turnover times and (iv) the exploration of the prediction quality
for different forest types. The obtained results emphasize the value of the forthcoming
BIOMASS satellite mission and highlight the potential of deriving estimates for forest
productivity from information on forest structure.
The studies presented in the thesis are providing a basis for future applications. In ad-
dition, they show first applications of how these newly developed and novel methods
can be used to investigate the relationship between forest structure and productivity
(Chapter 2 and 4), to explore virtual remote sensing measurements for a case study
in Finland (Chapter 3), and finally to estimate productivity for typical tropical forests
using RADAR remote sensing data (Chapter 4). The applications presented may ulti-
mately contribute to a better understanding of forest ecosystems
The Geopolitics of the BRICS plus
Get PDFThis working paper analyzes the geopolitics of the expanded BRICS plus. The BRICS plus is an intergovernmental organization with the member states Brazil, Russia, India, China, South Africa, Egypt, Ethiopia, Iran, and the United Arab Emirates. BRICS is an acronym for Brazil, Russia, India, China, and South Africa which exceeded in 2020 the share of the Western G7 of global gross domestic product (GDP) in terms of purchasing power parity (PPP). Egypt, Ethiopia, Iran, and the United Arab Emirates joined on 01 January 2024, expanding the group to the BRICS plus. Saudi-Arabia did not join the BRICS yet, but has participated in all BRICS plus meetings in 2024 so far. While the BRICS were originally seen as an economic alternative to the established Western-dominated financial organizations (World Bank and International Monetary Fund IMF), the BRICS are meanwhile seen as the political voice of the “Global South”. The BRICS and now BRICS plus have no charter or a secretariat which provides flexibility for the member states and increases their political freedom of action without the pressures and demands of a bloc formation, but affects the organizational power. The lack of a common ideology or at least a clearly defined agenda blocks the formation of the BRICS plus as a counter-hegemonic structure or as a system of international norms like the Western institutions and norms. But a definition of values or a charter could be the first step to the construction of power structures by the leading actors what the BRICS plus members want to avoid. As permanent BRICS institution, the Shanghai-based New Development Bank (NDB) with a capital of 100 billion USD as emergency lending during liquidity crises became active in 2015. In addition to the annual meetings of state leaders and BRICS outreach summits with states outside the organization, a variety of multilateral agreements, councils, forums, action plans, policy documents were established, including events like parliamentary exchanges, Working Groups, seminars/conferences etc. There are overlaps with the Shanghai Cooperation Organization SCO. While the SCO is explicitly a Eurasian project, the BRICS plus is focusing on the Global South. There is no official link between SCO and BRICS plus, but the triangle China-Russia-India is present in both organizations and can avoid disputes. It was argued that the BRICS expansion of 2024 brings new conflicts into the group and increases the heterogeneity. But the inclusion of Iran, the UAE and maybe Saudi-Arabia makes the BRICS plus to a major player in the oil and energy market while the (failed) inclusion of Argentina would have made the BRICS to a significant player in the food sector as well. The inclusion of the largest East African powers Egypt and Ethiopia secures (despite the critical relations between both powers) a prominent role of the BRICS plus in East Africa and overall, the relations to and influence on the African continent is steadily increasing while the Western influence is reduced
'How society gets under the skin' - Reconstruction and type formation of habitualised of health- and work-related orientations in the context of occupational skin diseases
Get PDFTrotz etablierter Arbeitsschutzmaßnahmen und wachsender Technisierung nehmen körperliche Belastungen im Arbeitskontext auch in Deutschland weiterhin eine wichtige Rolle ein. Dies zeigen die Zahlen der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung: Insbesondere berufsbedingte Hauterkrankungen machen einen Teil der berufsbedingten Erkrankungen aus. Berufsbedingt Hauterkrankte werden mit unterschiedlichen Maßnahmen dabei unterstützt, in ihrem Beruf weiterzuarbeiten. Wie diese komplexe Handlung – das ‚Weiterarbeiten‘ – im Kontext der Erkrankung am Arbeitsplatz durch die Betroffenen vollzogen wird, ist empirisch bisher noch nicht untersucht worden. Gesundheitswissenschaftliche und soziologische Theorien verdeutlichen, dass dieses gesundheits- und arbeitsbezogene Handeln des Subjekts stark durch die soziale Umwelt und durch in diesem Kontext erworbene Erfahrungen geprägt sind. Aus diesen theoretischen Vorannahmen lässt sich das Ziel dieser Dissertationsschrift formulieren, eine Rekonstruktion der das Handeln leitenden habituellen gesundheits- und arbeitsbezogenen Orientierungen von berufsbedingt Hauterkrankten vorzunehmen. Die Vorannahmen verdeutlichen die grundlagentheoretische Rahmung der vorliegenden Arbeit über das Habituskonzept, das Lebenswelt (Gesellschaft) und Lebensstil (Individuum) miteinander verbindet. Darauf aufbauend fußt die Empirie dieser Arbeit auf der Methodologie der Dokumentarischen Methode, mit der die Transkripte der im iDerm an der Universität Osnabrück durchgeführten narrativen Interviews mit Personen (n=13), bei denen der Verdacht auf das Vorliegen einer berufsbedingte Hauterkrankung besteht, ausgewertet wurden. Im Rahmen der sinngenetischen Typenbildung konnten drei Typen, (davon zwei Untertypen in Typ II) rekonstruiert werden: Der funktionsorientierte Typ, der am aktiven Handeln orientierte Typ sowie der ausbruchsorientierte Typ. Hinsichtlich der Soziogenese konnten keine konkreten Zusammenhänge identifiziert, sondern nur Annahmen formuliert werden. Darüber hinaus wurde der geteilte Erfahrungsraum zwischen Forscherin und Interviewten nicht nur im Rahmen der Diskussion im Sinne der Standortgebundenheit, sondern auch als ein Ergebnis des Forschungsprozesses formuliert. Die rekonstruierten Typen veranschaulichen sehr deutlich, dass auch das gesundheits- und arbeitsbezogene Handeln im Kontext der berufsbedingten Hauterkrankung im Sinne des Habituskonzepts aus der dialektischen Beziehung zwischen Subjekt und sozialer Umwelt resultieren. Hinsichtlich der sozialen Zusammenhänge, die die Genese der Orientierungen begründen, sind weitere Forschungsprojekte erforderlich. Wenngleich viele Theorien aus den Gesundheitswissenschaften die Verwobenheit bereits aufzeigen, gelingt es dieser Arbeit erstmalig, die Orientierungen im Kontext einer (berufsbedingten) Erkrankung mit der Dokumentarischen Methode empirisch zu rekonstruieren. Obwohl es in dieser Dissertationsschrift vornehmlich um die Rekonstruktion der Orientierungen geht, zeigt sich auch der Nutzen für die Interaktionspraxis in Prävention, pädagogischen Maßnahmen sowie medizinischer Therapie und Behandlung
Eine vergleichende Untersuchung von chinesischen Staatssonderverwaltungsaktien vor dem Hintergrund der Privatisierung von Staatsbetrieben in der EU
Get PDFDie Arbeit widmet sich der Untersuchung der sogenannten „Goldenen Aktie“, eines Instruments, das seit Ende der 1970er Jahre regelmäßig im Rahmen der Privatisierung staatlicher oder öffentlicher Unternehmen in Europa eingesetzt wird. Die Goldene Aktie steht im Spannungsfeld zwischen Privatisierung und staatlicher Einflussnahme. Auf staatlicher Ebene wird sie als Mittel zur Aufrechterhaltung besonderer Rechte durch die staatlichen Behörden verstanden; im privatisierten Unternehmen dient sie der Sicherung dieser Sonderrechte, wodurch der staatliche Einfluss auf das privatisierte Unternehmen bewahrt bleibt, selbst wenn der Staat zur Minderheit unter den Anteilseignern wird. Infolgedessen wird die staatliche Kontrolle trotz der Privatisierung durch diese besondere aktienrechtliche Konstruktion aufrechterhalten. Diese Konstruktion erzeugt jedoch Spannungen zwischen der Niederlassungs- und Kapitalfreiheit auf der einen Seite und den Goldenen Aktien auf der anderen Seite. Die Beseitigung oder Abmilderung dieses Spannungsverhältnisses ist sowohl von akademischem Interesse als auch von praktischer Relevanz
Bildung für nachhaltige Entwicklung: Innovative Ansätze zur Sensibilisierung für Plastikmüll und Mikroplastik - Entwicklung, Durchführung und Evaluation von experimentellen Bildungsformaten in der Erwachsenenbildung
Get PDFDer Einfluss des Menschen auf die Erde ist gegenwärtig größer denn je. Dies manifestiert sich insbesondere in der signifikanten Menge an Plastikabfall, der unkontrolliert in die Umwelt gelangt. Um ein Bewusstsein für diese und andere Umweltprobleme zu schaffen, ist die Vermittlung von BNE-bezogenen Kompetenzen, insbesondere in der Erwachsenenbildung im Sinne des lebenslangen Lernens, unumgänglich.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden auf Basis des Schülerlabors „Plastikmüll in der Umwelt“ des GreenLab_OS verschiedene experimentelle Settings für die Erwachsenenbildung entwickelt und durchgeführt, um einen Beitrag zur Umsetzung von Umweltbildung zu leisten.
Die vorliegende Arbeit fokussiert sich auf die Konzeption eines dreistündigen Hands-On-Formats, welches durch eine Experimentalphase, gerahmt von einer Vor- und Nachbesprechung, geprägt ist. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden sechs Stationen zu verschiedenen Aspekten der Plastikmüll- und Mikroplastikproblematik entwickelt. Diese stellen allesamt das Experiment als zentrales Mittel zum Erkenntnisgewinn in den Fokus. Im Rahmen von Station 1 erfolgt eine Auseinandersetzung mit der Verwendung von Kunststoffen im Alltag, wobei ein besonderes Augenmerk auf deren Einsatz in Babywindeln zur Bindung von Flüssigkeiten gelegt wird. An der zweiten Station erfolgt eine Erforschung der Eintragspfade von Mikroplastik in die Umwelt sowie eine Isolierung von Mikroplastik aus Kosmetikproben mit einer Kaffeemaschine. Des Weiteren werden eigene, umweltverträgliche Seifen mit Duft- und Peeling-Zusätzen hergestellt. Die dritte Station dient der Schärfung der Begrifflichkeiten rund um das Thema Mikroplastiks. In einem passenden Experiment werden Fluoreszenz-markierte Mikroplastikpartikel in Sand- und Wasserproben nachgewiesen. Im Rahmen von Station 4 erfolgt eine Fokussierung auf wissenschaftliche, methodische Aspekte zur Isolation von Mikroplastik aus Umweltproben. Mithilfe von Dichteanalysen kann das Schwimm-Sink-Verhalten in der Umwelt beurteilt werden. An der fünften Station erfolgt eine Auseinandersetzung mit Biokunststoffen. Im Rahmen der Veranstaltung wird von den Teilnehmenden ein stärkebasierter Kunststoff hergestellt, dessen Verwendung im Alltag sowie mögliche ökologische Implikationen beurteilt werden. Anhand von Station 6 werden Handlungsoptionen erörtert und die Notwendigkeit einer korrekten Mülltrennung zur Schonung natürlicher Ressourcen herausgestellt. Das begleitende Material zum Hands-On-Format präsentiert weitere Hintergrundinformationen zur Thematik und berücksichtigt die hohe Heterogenität der angesprochenen Zielgruppe.
Auf Basis des Hands-On-Formats wurde zudem ein experimentgestütztes Diskussionsformat entwickelt und durchgeführt, welches einen niedrigschwelligen Ansatz für die Sensibilisierung zur Plastikproblematik in Urlauberregionen darstellt. Die Inhalte basieren auf dem Hands-On-Format, wobei die Dauer auf 90 Minuten verkürzt und die Experimente ausschließlich demonstriert werden. Des Weiteren wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit Konzepte für weitere Ableger entwickelt und erprobt, darunter eine Science-Rallye, ein Messestand sowie Lehrerfortbildungen.
Im Rahmen der Begleitforschung erfolgte eine umfassende Untersuchung des Transformationsprozesses des Schülerlabors in die Erwachsenenbildung. Auf Basis der durchgeführten Evaluation wurden Empfehlungen für die künftige methodische Ausgestaltung eines Hands- On-Formats abgeleitet sowie Effekte auf das Fachwissen und Umweltbewusstsein der Teilnehmenden bestimmt. Die Ergebnisse einer Pre-Post-Follow-Up-Studie weisen auf signifikante, langfristige Zuwächse im Fachwissen hin. Des Weiteren konnte eine kurzfristige Steigerung der Bereitschaft zu umweltverträglichem Handeln im Umgang mit Plastik beobachtet werden. Hinsichtlich der methodischen Ausgestaltung wurde das Format insbesondere in Bezug auf die Integration von Experimenten als außerordentlich positiv bewertet. Das Experiment wird als besonders verständnisfördernd wahrgenommen und zählt gemeinsam mit dem Impulsvortrag zu den am besten bewerteten Kurselementen.
Im Rahmen einer Anschlussstudie wurde eine Untersuchung zur methodischen Ausgestaltung des Diskussionsformats durchgeführt. Auch in diesem Kontext wurde ersichtlich, dass die thematische Einbettung sowie der Erwerb von Wissen und Handlungskompetenz die maßgeblichsten Motive für eine Teilnahme darstellen. Des Weiteren wird das Experiment als außerordentlich lernförderlich wahrgenommen.
Auf Basis der Erkenntnisse zu den Begleitevaluationen werden abschließend in der vorliegenden Arbeit Empfehlungen für die Konzeption weiterer Hands-On-Formate sowie experimentgestützter Diskussionsformate abgeleitet und in einem theoretischen Rahmenmodell, auf Basis didaktischer Prinzipien der Erwachsenenbildung, zusammengeführt.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte aufgezeigt werden, dass die Transformation von Schülerlaborinhalten in die Erwachsenenbildung im Sinne des Lebenslangen Lernens ein hohes Potenzial birgt. Nach der Identifizierung geeigneter Inhalte und einer angemessenen didaktisch-methodischen Rekonstruktion zeigen sich zahlreiche Vorteile praxisorientierter Lernformen in der informellen Umweltbildung von erwachsenen Bürger*innen