Mittels eines neu entwickelten Verfahrens wurden 1 km-Rasterdaten für tägliche und monatliche Nebelniederschläge von 1967 bis 2014 für Sachsen erzeugt. Zum windbedingten Messfehler kann somit ein weiterer Verlust bei Niederschlagsmessungen für wasserhaushaltsrelevante Untersuchungen kompensiert werden. Die Veröffentlichung richtet sich an regionale Akteure, Planungsbüros, Bildungseinrichtungen und Unternehmen.

Das Projekt KliWES untersucht die Auswirkungen der prognostizierten Klimaänderungen auf den Wasser- und Stoffhaushalt in den Einzugsgebieten sächsischer Gewässer. Teil 1 beinhaltet die Erstellung flächendeckender und homogener Datengrundlagen und die Berechnung des Ist-Zustands des Wasserhaushalts mit dem Differenzenganglinienanalyseverfahren DIFGA. Ein umfangreicher Test der Wasserhaushaltsmodelle AKWA-M®, ArcEGMO, MIKE SHE und WaSiM-ETH bestätigte die prinzipielle Eignung aller vier Modelle für die sachsenweite Anwendung. Die vier Modelle wurden anhand definierter, unterschiedlich gewichteter Testkriterien verglichen und bewertet. Im Ergebnis wurde aufgrund geringfügiger Vorteile dem Modell ArcEGMO der Vorrang gegeben. Um die in KliWES berechneten Wasserhaushaltsdaten einem breiten Nutzerkreis zur Verfügung zu stellen, wurde eine benutzerfreundliche, interaktive Web-Anwendung mit GIS-Anbindung vorbereitet. Die Projektergebnisse sollen künftig in der zentralen Datenbank »Wasserhaushalt und Klimawandel in Sachsen« verwaltet und im Internet unter »Wasserhaushaltsportal Sachsen« abgerufen werden können.

Nebel, Tau, Reif, Raureif und Raufrost können mit den üblichen Verfahren der Niederschlagsmessung nicht erfasst werden. Dies ist besonders in der Erzgebirgsregion problematisch. Es wurde daher eine Niederschlagskorrektur für Sachsen erarbeitet. Mit dieser Methode kann der abgesetzte bzw. abgefangene Niederschlag quantifiziert und ein bilanzreiner Wasserhaushalt berechnet werden. Die nebelkorrigierten Daten stehen im Wasserhaushaltsportal Sachsen zur Verfügung. Die Untersuchung erfolgte im Rahmen des Projektes KliWES – Klimawandel und Wasserhaushalt.

In der Veröffentlichung wird das Klassifizierungsverfahren vorgestellt. Mit dem Verfahren können flächenhafte Geometrien ausgewiesen werden, deren Grundlage Klimadaten sind oder auch Kombinationen mit anderen Fachdaten – u.a. aus Hydrologie, Bodenkunde, Forstwissenschaften und Sozialwissenschaften. Die Ergebnisse werden im GIS-kompatiblen Grid-Ascii-Format ausgegeben. Das Verfahren ist räumlich und zeitlich übertragbar. Das merkmalgetriebene Verfahren zur flächenhaften Differenzierung Sachsens ist eine von mehreren Maßnahmen, um fachübergreifende Themen wie z. B. Trockenheit besser erfassen zu können. Im Ergebnis lässt sich ein verbesserter Zugang zu solchen komplexen Folgen des Klimawandels erreichen, was die Entscheidung über wirkungsvolle Maßnahmen zur Anpassung erleichtert. Redaktionsschluss: 26.09.2017

Die Dissertation setzt sich mit den Kompetenzbereichen Fachwissen und fachdidaktisches Wissen des Professionswissens von sächsischen Geographielehrerinnen und -lehrern am Beispiel der Betrachtung des Klimawandels auseinander. Dabei wurden folgende Forschungsfragen untersucht: - Über welchen fachlichen Wissenstand verfügen die sächsischen Geographielehrenden der Oberschulen zum Thema Klimawandel? - Welches fachdidaktische Wissen besitzen sie zum Thema Klimawandel hinsichtlich der Dimensionen curriculare Verankerung im Lehrplan und des Wissens über Schülervorstellungen? Zur Untersuchung dieser Forschungsfragen wurde die Methodentriangulation angewendet, bei der eine Kombination der qualitativen Untersuchung in Form von Experteninterviews mit der sich anschließenden schriftlichen Befragung aller Geographielehrerinnen und -lehrer der Oberschulen Sachsens erfolgte. Mit Hilfe der gewonnenen Ergebnisse der inhaltlichen Strukturierung der qualitativen Inhaltsanalyse aus den Experteninterviews ergaben sich Thesen, die die Forschungsfragen vertieften und als Grundlage für die quantitative Untersuchung Verwendung fanden. Die sich anschließende schriftliche Befragung hatte das Ziel, die Thesen zu belegen oder zu widerlegen. In ihr wurden die Teilnehmer über ihren persönlichen Wissensstand in den Bereichen fachliches und fachdidaktisches Wissen befragt. Die Ergebnisse wurden statistisch ausgewertet und interpretiert.:INHALTSVERZEICHNIS 3 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 6 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 8 TABELLENVERZEICHNIS 10 I EINLEITUNG 13 1 EINLEITUNG 15 2 ZIELSETZUNG UND AUFBAU DER UNTERSUCHUNG 18 II THEORETISCHER BEZUGSRAHMEN 21 3 FACHWISSENSCHAFTLICHE BETRACHTUNG DES PROFESSIONSWISSENS 23 3.1 Die gute Lehrerin/der gute Lehrer 23 3.2 Profession, Professionalisierung und Professionalität 26 3.2.1 Profession 26 3.2.2 Professionalisierung 28 3.2.3 Professionalität 29 3.3 Lehrerprofessionalität 31 3.3.1 Merkmale von Professionalität 31 3.3.2 Professionelles Wissen von Lehrerinnen und Lehrern 32 3.4 Professionelle Kompetenz der Lehrerinnen und Lehrer 33 3.5 Professionswissen der Lehrerinnen und Lehrer nach der COACTIV-Studie 36 3.5.1 Fachliches Wissen 37 3.5.2 Fachdidaktisches Wissen 38 3.5.2.1 Curriculare Verankerung 39 3.5.2.2 Schülervorstellungen 41 3.5.2.2.1 Theorie der Konzeptveränderung 42 3.5.2.2.2 Unterrichtsstrategie 44 3.5.3 Zusammenhang zwischen fachlichem und fachdidaktischem Wissen 45 4 FACHWISSENSCHAFTLICHE BETRACHTUNG ZUM THEMA KLIMAWANDEL 46 4.1 Aktuelle Klimaänderungen 46 4.2 Voraussetzungen zum Verständnis der Klimaänderungen 49 4.2.1 Klimasystem Erde 49 4.2.2 Strahlungs- und Wärmehaushalt der Erde 53 4.3 Ursachen der Klimaänderungen 55 4.3.1 Natürlich bedingte Klimaschwankungen 55 4.3.2 Anthropogen verstärkter Treibhauseffekt 56 4.4 Ausgewählte mögliche Folgen der Klimaänderungen 59 4.4.1 Beispiele möglicher globaler Auswirkungen 60 4.4.2 Mögliche Auswirkungen in Deutschland und Sachsen 62 4.4.2.1 Mögliche Auswirkungen in Deutschland 62 4.4.2.2 Mögliche Auswirkungen im Freistaat Sachsen 64 4.5 Maßnahmen zum Klimaschutz 68 4.5.1 Internationale Klimapolitik 68 4.5.2 Maßnahmen in Deutschland und Sachsen 70 4.5.2.1 Klimapolitische Maßnahmen in Deutschland 71 4.5.2.2 Klimapolitische Maßnahmen in Sachsen 73 4.6 Aktuelle Diskussionen zum Klimawandel 76 4.7 Fachliches Wissen für die Schule 78 III EMPIRISCHE STUDIE 79 5 FORSCHUNGSDESIGN 81 5.1 Methode der Triangulation als Grundlage der Forschung 81 5.2 Qualitative Forschung 82 5.2.1 Befragung – Allgemeine Erläuterungen 82 5.2.1.1 Experteninterview 84 5.2.1.2 Auswertung von Experteninterviews durch qualitative Inhaltsanalyse 85 5.2.1.3 Fehlerquellen beim Interview 86 5.2.2 Gütekriterien der qualitativen Forschung 88 5.3 Quantitative Forschung 90 5.3.1 Fragebogen 91 5.3.1.1 Konstruktion eines Fragebogens 92 5.3.1.2 Formulierung der Aussagen eines Fragebogens 94 5.3.1.3 Auswertung der quantitativen Analyse 95 5.3.2 Gütekriterien der quantitativen Forschung 96 5.4 Forschungsverlauf 98 6 QUALITATIVE UNTERSUCHUNG 103 6.1 Konzeption der Experteninterviews 103 6.1.1 Experteninterviews 103 6.1.2 Entwicklung und Aufbau des Interviewleitfadens 105 6.1.2.1 Begründung der Leitfragen zum fachlichen Wissen 108 6.1.2.2 Begründung der Leitfragen zum fachdidaktischen Wissen 110 6.1.3 Fehlerquellen 111 6.2 Auswertung der Experteninterviews 113 6.2.1 Aufbereitung der Experteninterviews 113 6.2.2 Qualitative Inhaltsanalyse nach Mayring 115 6.3 Darstellung der Ergebnisse 118 6.3.1 Entwicklung der Thesen 118 6.3.2 Begründung der Thesen 121 7 QUANTITATIVE UNTERSUCHUNG 126 7.1 Konzeption des Fragebogens 126 7.1.1 Konstruktion der Aussagen bzw. Kategorien 126 7.1.2 Entwicklung und Aufbau des Fragebogens 130 7.1.3 Gestaltung des Fragebogens 131 7.1.4 Fehlerquellen 131 7.1.5 Pretest der schriftlichen Befragung 132 7.2 Datenerhebung 132 7.2.1 Durchführung der schriftlichen Befragung 133 7.2.2 Aufbereitung der Daten der schriftlichen Befragung 133 7.3 Datenanalyse der Aussagen 134 7.3.1 Deskriptivstatistische Datenanalyse der persönlichen Daten der Befragten 137 7.3.2 Deskriptivstatistische Datenanalyse des fachlichen Wissens 142 7.3.2.1 Individuelle Interessen 142 7.3.2.2 Fachwissen Klimawandel 145 7.3.2.3 Aktualität des Wissens 147 7.3.3 Deskriptivstatistische Datenanalyse des fachdidaktischen Wissens 149 7.3.3.1 Alltagsvorstellungen der Schüler allgemein 149 7.3.3.2 Kenntnis des Prinzips der Konzeptveränderung 152 7.3.3.3 Klimawandel im Unterricht 154 7.3.4 Zusammenhangsanalyse der Aussagen zu den persönlichen Daten 157 7.3.5 Zusammenhangsanalyse der Aussagen untereinander 160 7.4 Datenanalyse mithilfe von Skalenbildung 162 7.4.1 Skalenbildung 162 7.4.1.1 PERSINT – Skala persönliches Interesse 164 7.4.1.2 FACHW – Skala Fachwissen 167 7.4.1.3 AKTNIV – Skala Aktualität des Fachwissens 169 7.4.1.4 ALLTAG – Skala Wissen zu Alltagsvorstellungen 170 7.4.1.5 KONZEPT – Skala zur Theorie der Konzeptveränderung 173 7.4.1.6 LEHRPLI – Skala Lehrplan-Interesse 174 7.4.1.7 FORTB – Skala Fortbildung 177 7.4.2 Zusammenhangsanalyse der Skalen 179 7.5 Auswertung der Unterrichtssequenz 187 7.5.1 Qualitative Inhaltsanalyse 187 7.5.2 Ergebnisse 188 IV FORSCHUNGSERGEBNISSE 195 8 ERGEBNISSE DER UNTERSUCHUNG 197 8.1 Interesse der Geographielehrenden am Thema Klimawandel 198 8.2 Fachwissen der Geographielehrerinnen und -lehrer 202 8.3 Fachdidaktisches Wissen der Geographielehrerinnen und -lehrer 205 8.4 Fortbildungsbedarf der Geographielehrerinnen und -lehrer 211 9 THESENBEZUG – BETRACHTUNG DER ERGEBNISSE VOR DEM HINTERGRUND DER WISSENSCHAFTLICHEN FRAGESTELLUNG 212 9.1 Unterthese 1 zum fachlichen Wissen 212 9.2 Unterthese 2 zum fachlichen Wissen 212 9.3 These zum fachlichen Wissen 213 9.4 Unterthese 1 zum fachdidaktischen Wissen 215 9.5 Unterthese 2 zum fachdidaktischen Wissen 215 9.6 These zum fachdidaktischen Wissen 216 9.7 Hauptthese 217 10 KRITISCHE DISKUSSION DES FORSCHUNGSPROZESSES 220 11 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT 226 11.1 Zusammenfassung 226 11.2 Fazit 227 LITERATURVERZEICHNIS 230 ANHANG 248 ANLAGENVERZEICHNIS 332

Inwieweit bisherige und prognostizierte Klimaänderungen Mittelgebirgsmoore beeinflussen, wurde am Beispiel der Mothhäuser Haide im Mittleren Erzgebirge untersucht. Mit den angewandten moorkundlichen Methoden und dem Vergleich von drei Landnutzungsszenarien (IST, pnV, Paläovegetation) mit drei Klimaszenarien (Messdaten 1981 - 2000, WEREX IV 2041-60, Paläoklima) lassen sich die Ökotopveränderungen der Moorfläche ableiten. Im Ergebnis wird ein Rückgang an nässeren Ökotopen prognostiziert, wobei der Charakter eines Moores aber erhalten bleibt. Anthropogene Einflüsse wie Straßenbau, Entwässerung und Torfabbau haben größere Veränderungen bewirkt als durch den Klimawandel zu erwarten sind. Die Wiederherstellung der hydrologischen Durchgängigkeit des Moores, d.h. die Beseitigung von Gräben und Barrieren, kann die negativen Folgen eines zukünftig wärmeren Klimas abpuffern. Hinweise des Herausgebers (Stand: 4. April 2011): Zu Seite 18, Abbildung 4: Die Temperaturreihe vom Hohenpeißenberg und die Temperaturrekonstruktionen nach Glaser (2001), welche diese Reihe mit berücksichtigt hat, weisen in der verwendeten Form Inhomogenitäten auf. Nach einer Homogenisierung durch den DWD wird deutlich, dass das mittlere Temperaturniveau um 1780 eher dem von 1970 entspricht. Die Folgejahre sind von einem Anstieg um ca. 1 °C gekennzeichnet (Glaser 2008). Zu Seite 20, Abschnitt 4.3.2: Die genannten Datenfehler wurden inzwischen behoben. Weil vergleichbare Unplausibilitäten nie ganz ausgeschlossen werden können, sind Qualitätsprüfungen von Beobachtungs- und Projektionsdaten vor jeder Datenanwendung durchzuführen. Zu Seite 20, Abschnitt 4.3.3: Das Regionalisierungsverfahren WEREX simuliert im Betrachtungszeitraum 10 Realisierungen. Statistische Kenngrößen sollten aus allen 10 Realisierungen für vorzugsweise 30-jährige Zeiträume abgeleitet werden. Abweichungen der statistischen Kenngrößen in Modelldaten von denen des beobachteten Datenkollektives sind modellimmanent und deshalb zu erwarten. Die dargestellten Ergebnisse ermöglichen keine abschließende Bewertung der statistischen Eigenschaften der Projektionsdaten. Klimaprojektionen liefern generell nur Annahmen einer möglichen Klimazukunft. Neben der Plausibilitätsprüfung sollte die Bewertung der Aussagen eines Modells möglichst immer in die Bandbreite der Ergebnisse vieler Modelle erfolgen.

Auf drei sächsischen Versuchsstandorten (D, Lö, V) wurde über zwei Jahre die Wirkung der Injektionsdüngung auf Ertrag und Qualität von Winterweizen, Wintergerste und Winterraps untersucht. Nach der Injektion ammoniumhaltiger Düngerlösung in den Boden ist der Stickstoff für die Pflanzen bei Trockenheit besser verfügbar. Das Risiko von Nitratauswaschungen wird vermindert und die Nährstoffe sind weniger erosionsgefährdet. Die Ergebnisse zeigen, dass eine alleinige N-Injektion sowohl zu Winterweizen und Wintergerste als auch zu Winterraps ohne Ertragseinbußen im Vergleich zur praxisüblichen, geteilten Düngung mit Kalkammonsalpeter möglich ist. Zu Ertragsvorteilen führte die Injektionsdüngung besonders nach der ausgeprägten Frühsommertrockenheit 2009 auf dem leichten D-Standort. Landwirte, die auf ihren Flächen die N-Injektion anwenden, bestätigen lt. einer Umfrage gleich hohe bzw. höhere Erträge, gesündere Bestände und einen geringeren Pflanzenschutzmitteleinsatz. Für die Landwirtschaftsbetriebe in Sachsen stellt die Injektionsdüngung eine Möglichkeit dar, die Auswirkungen von Frühsommertrockenheit zu minimieren und die Ertragsstabilität zu verbessern.

Asphaltstraßenkonstruktionen werden sowohl durch den Verkehr als auch thermisch, hervorgerufen durch die klimatischen Umgebungsbedingungen, belastet. Veränderungen dieser Klimabedingungen wirken sich unmittelbar auf die Steifigkeit und somit die Widerstandsfähigkeit gegenüber den in die Straßenbefestigungen eingetragenen Verkehrslasten aus. Zukünftige klimatische Veränderungen können, werden sie nicht rechtzeitig und zutreffend erfasst sowie bei der Dimensionierung von Asphaltstraßenkonstruktionen adäquat berücksichtigt, zu einer frühzeitigen substanziellen Schädigung (Ermüdung) großer Teile des Straßenverkehrsnetzes führen. Für einen sowohl im ökonomischen als auch im ökologischen Sinn nachhaltigen Straßenbau ist es notwendig, umfangreiche Kenntnisse zu den Belastungsfaktoren einer Straße sowie zu deren zukünftigen Entwicklungen zu erlangen. / The asphalt road surface response depends on the traffic loads and the temperatures within the asphalt layers. Any change in the climatic conditions directly influences the inflexibility properties and thus the resistance to permanent deformation of the asphalt layers. Future climatic changes may lead to early road surface damage if they are not considered adequately within the design process. For this reason, a broad knowledge of the relevant load factors is imperative as a basis for economically and ecologically sustainable road surface design and construction in the future.

Moving beyond objectivist stances that are largely dominating the climate change research agenda and international policy making, this paper explores an alternative ontology of the Adaptation to Climate Change discourse. By tracing a travelling idea about ‘Adaptation to Climate Change’ (ACC) along a variety of places and multiple encounters the epistemological and political challenges that are entailed by this narrative in the making are laid bare. It focuses on the power dynamics that are revealed by and fostered through the discursive practices that characterize the emergence of this nascent discourse in Tanzania. It is argued that this travelling idea – which is continuously coproduced and reshaped by varying actors in its journey to the ‘local’ level – brings longstanding tensions to the fore that exist between Maasai agropastoralists and the Tanzanian government. Whereas the government portrays the pastoralists in the debate both as victims as well as perpetrators of a changing climate, the grassroots organizations representing the pastoral communities view the Maasai rather as masters of adaptation. It will be shown how the ACC paradigm is wholeheartedly embraced by several actors along its journey until it reaches the rural village of Terrat, where it is by and large rejected. By shining light on these translation practices it is argued that in face of this emerging discourse, adaptation should not solely be seen as a collective human response to (external) changing bio-physical stimuli, but rather as an integrated process that cannot be detached from adaptations to its discursive formations.

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