• Prof. Dr. Andreas Möller

Prof. Dr. Andreas Möller

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Prof. Dr. Andreas Möller

Life Cycle Assessment (LCA) & Material Flow Analysis (MFA)


NOT INTENDED FOR STUDENTS OF THE PSYCHOLOGY AND SUSTAINABILITY M.SC.

Material Flow Analysis (MFA) and Life Cycle Assessment serve as frameworks that integrate different modeling and simulation approaches (calculation methods). The main challenge of calculation procedures in the field of MFA (and other tools for environmental modeling) is to solve equations numerically.

The modeling and simulation approaches comprise two steps or tasks: (1) the specification of a system of equations and (2) the calculation of solutions. Software tools provide support for both tasks. They provide an appropriate user interface (e.g. direct manipulation of objects and properties instead of equations) and a calculation engine (solvers).

Different strategies to specify and to solve equations are required: (1) Systems of linear algebraic equations (efficiency analyses like cost accounting or life cycle assessment), (2) System of non-linear algebraic equations (steady state in material and energy flow systems), (3) Systems of ordinary differential equations (dynamics of stocks).

So, core topics of the seminar are:

+ Application of solution methods for linear equations,

+ Approaches to solving sets of nonlinear equations,

+ MFA & LCA as accounting systems for material and energy flows and stock

+ Assessment of environmental impacts of products, services and decisions

Ziel: "A model is an abstraction of reality" (Wainwright, Mulligan 2003). We are interested in future-oriented immaterial formal models (cf. the "need to look into the future" (Wainwright, Mulligan 2003) in sustainability sciences). In these models, observation or data collection must be replaced by specification and calculation. The purpose of the seminar is to introduce the basic ideas behind those approaches.

Life Cycle Assessment & Material Flow Analysis can be considered as application domains for different strategies: calculation of carbon footprints, assessment of global environmental impacts of products and services, flow rates (material and energy flows per period), stocks and stock dynamics,...

Arduino


Es heißt, Arduino sei eine König in Ivrea, Italien, im Mittelalter gewesen. Andere behaupten, dass Arduino eine Studentenkneipe gewesen ist, als Arduino für studentische Projekte des Interaction Design Institute Ivrea (IDII) entwickelt worden ist. Heute steht Arduino für ein Hardware/Software-Paket, das es erlaubt, sehr einfach einen Microcomputer um Sensoren (Temperatur, Bewegung, Energieverbrauch etc.) auszustatten, Aktoren wie Leuchtdioden oder Relais (z.b. als Schalter zu Ein- und Ausschalten von 240V-Leitungen) zu ergänzen und zu programmieren. Dazu besteht die Arduino Hardware (Arduino UNO) aus einem USB-Anschluss zum Anschluss an ein Laptop (benötigt man für das Programmieren), einem Anschluss für Spannungsversorgung und vor allem vielen Input- und Outputanschlüsse für die Sensoren und Aktoren. Das besondere Merkmal von Arduino ist, dass es für Studenten im Bereich Interactive Design entwickelt worden ist. NICHT vorausgesetzt werden Hard- und Softwarekenntnisse, es ist auch nicht notwendig zu wissen, wie man Hardware aufbaut ("löten"). Im Vordergrund stehen kreative computerbasierte Lösungen für verschiedenste Lebensbereiche wie Wohnen, Arbeit, Mobilität, Kunst. Das fängt an bei einfachen Blicklichtern, Energieverbrauchsmessungen, Master/Slave-Schaltern, einfachen Robotern... Im Internet finden sich zahlreiche Beispiele, was man alles mit diesen kleinen Microcomputern machen kann (vgl. http://www.arduino.cc/en/). In einer letzten Phase des Seminars werden Fragen der Zukunft der Gesellschaft und Nachhaltigkeit behandelt (Open Source und Open Hardware, Maker-Communities in der Gesellschaft, Green IT usw.).

Ziel: Im Vordergrund steht der kreative Umgang mit moderner Technik. Das urspüngliche Anwendungsfeld, das Interaction Design, dient uns als Vorbild. Gleichwohl werden, nebenläufig, eine Reihe wichtiger Erfahrungen gemacht: anfassbare Hardware, deren Aufbau man nachvollziehen kann, Grundkenntnisse auf dem Gebiet der Elektronik (Anschluss einer Leuchtdiode), Entwickeln kleiner Programme, die dann auf der Hardware laufen. Der erste Teil der Veranstaltung dient dazu, die StudentInnen in die Lage zu versetzen, die zur Verfügung gestellte Hardware um einfache Sensoren und Aktoren zu erweitern und in einfachen Programmen zu nutzen. Dazu sollen so genannte Starter-Kits zur Verfügung gestellt werden, die alles Notwendige dafür enthalten (vgl. http://shop.fritzing.org/collections/all/products/fritzing-starter-kit-with-arduino-uno). Der zweite Teil dient dann der Realisierung studentischer Projekte. Diese können sein: Energiesparen mit Arduino, Heimautomatisierung, innovative Anzeigen (ggf. mit Servos),...

Sustainability, Digital Media and Information Society


Main focus of the seminar in this semester is on technology assessments in the field of smart home and internet of things. These key words describe a new dimension of human computer interaction (e.g. Alexa or Siri), new forms of technology-based communication and interpersonal relationships. Whereas smartphones, tablets and other devices and well as Facebook and WhatsApp caused obvious and significant changes in our lifeworld, the internet of things stands for rather subtle development: electronic appliances with internet access, personal wireless LED lighting, amazon echo, smart metering etc. The technology provides means to increase energy and resource efficiency. On the other hand, IoT involves data privacy and ethical issues (tracking, surveillance. profiling,…).

Ziel: At the beginning, we want to introduce into basic technologies and approaches. The second part examines possible impacts in different dimensions: on the social construction of reality, data privacy and open data, and sustainable development.

Cradle to Cradle & Life Cycle Assessment


In einem Lehrbuch zur Organisations- und Wirtschaftsinformatik beklagt der Autor Arno Rolf kleinteilige Strukturen, die das Machen vom Lamentieren trennt (Rolf 1998, S. 32): Während die Macher:innen unzureichend die Folgen ihres Machens reflektieren, verändern die Lamentieren:innen gar nichts. Er verwendet den Begriff der Gestaltung bzw. des Designs, um beide Dimensionen das Handelns zu integrieren, und spricht von Gestaltungsforschung. Diese Überlegungen wollen wir im Minor übertragen: Gestalten als Beitrag zu einer Nachhaltigen Entwicklung.

Dieses Gestalten findet statt in einem Zusammenhang aus vorhandenen Strukturen, Regeln, Prinzipien und Orientierungen. Oft verinnerlichen wir diese implizit anhand von Vorlesungen, Abhandlungen, Lehrbüchern usw. Sie müssen nicht explizit angesprochen werden - und dennoch beeinflussen sie unser Handeln. Regelmäßig sind sie auch Auswege aus (ehemaligen) technischen, organisatorischen und sozialen Problemlagen oder sie stehen für Strukturelemente: Produktion, Entsorgung, Konsument usw. Arno Rolf spricht von Macher:innen, wenn diese Verinnerlichungen, etwa durch eine Ausbildung oder ein Studium, stattgefunden haben und das Problemlösen und Handeln anleiten. Immer wieder versetzt es uns in Erstaunen, wenn wir auf solche Expert:innen treffen: Wir schildern ihnen verzweifelt ein Problem, und sie antworten mit Sätzen wie „Daran liegt es“ oder „Das mach ich dir“.

Dieses Wissen schließt in der Regel auch die Frage der Machbarkeit oder Unmöglichkeit mit ein. Solche Einschätzungen finden allerdings in den bereits erwähnten Zusammenhängen aus vorhandenen Strukturen, Regeln, Prinzipien und Orientierungen statt. Es geht hier also nicht um Unmöglichkeit im Sinne der Quadratur des Kreises. Vielmehr könne Kostenrechner:innen zum Design eines Produkts anmerken, dass es nicht machbar sei, während die Produktion technisch kein Problem darstellt. Eine Folge davon ist, dass man kleine Änderungen leichter umsetzen kann als große.

Wir gehen bei diesem Minorangebot davon aus, dass die bisher durchgeführten kleinteiligen Änderungen in Bezug auf eine nachhaltige Entwicklung nicht ausreichen. Vielmehr ist ein neues Orientierungswissen notwendig, welches die gesamten Systeme neu denkt. Hierfür bietet das Cradle to Cradle-Konzept (C2C) eine Möglichkeit, neues Orientierungs- und Gestaltungswissen zu generieren und in einen größeren Zusammenhang der Transformationsprozesse einzubringen.

Zumindest in einer Phase des Übergangs und bei frühen Phasen der Anwendung in Bereichen (neue Formen und Infrastrukturen der Mobilität) stellen sich dabei auch Fragen der Konkretisierung. Nicht selten hat man verschiedene Optionen, und man will natürlich die beste bestimmen können (wobei erst mal zu klären ist, was überhaupt "das Beste" ist). Hier kommen Methoden in den Blick, die versuchen, Umweltwirkungen von Produkten, Dienstleistungen, verbundenen Wertschöpfungssystemen usw. abzuschätzen, insbesondere Stoffstromanalysen und das Life Cycle Assessment (LCA).

Nun ist das LCA nicht als Evaluationsinstrument für Cradle to Cradle entwickelt worden, so dass wir im Rahmen des Minor auch darüber nachdenken, inwieweit das Prinzip des Life Cycle Assessments anwendbar ist oder abgewandelt werden kann. Das Konzept von Cradle to Cradle geht dabei nicht von einem rein auf Effizienz ausgelegten Produktlebenszyklus aus, sondern von einem, der auf Effektivität ausgerichtet ist. Darüber hinaus beinhaltet Cradle to Cradle Themen, wie die Einschätzung der Materialgesundheit oder die Wiederverwendungsmöglichkeit von Materialien.

Ziel: In diesem Seminar wird ein pragmatischer Ansatz verfolgt, d.h. Cradle to Cradle und Life Cycle Assessment sind Hauptbestandteil des Seminars, aber die Arbeitsgruppen entscheiden über die praktische Anwendung.

Im ersten Minor-Semester stehen verschiedene Aspekte von Cradle to Cradle und Life Cycle Assessment im Vordergrund, um Grundlagen zu vermitteln und das erforderliche Hintergrundwissen aufzubauen. Schrittweise soll sich der Minor zu einem praxisorientierten Projektseminar weiterentwickeln, bei dem die Projektarbeit im Vordergrund steht.

Ziel ist es, gemeinsam mit den Studierenden den Weg des „Gestaltens“ und damit auch des „Machens“ zu ergründen, echte Transformation zu bewirken und die Fesseln des „Lamentierens“ aufzubrechen.

Basics of Sustainable Development


The course provide lectures on a wide variety of sustainability topics that connect with the focus of each of the seminars, including biodiversity conservation and food security, sustainable consumption and governance for sustainability. Thus the course covers theory, approaches and tools relating to sustainability, including the ecological, social and governance realms. By the end of the course you will understand the basics for sustainability and will get basic knowledge of the projects conducted in the three seminars of this minor.

Ziel: To introduce students to:

i) an overview of how sustainability has been and is being addressed in the fields of biodiversity conservation, sustainable consumption and governance;

ii) knowledge and ways of thinking with which to understand these three complementary approaches to move towards sustainability;

iii) to thereby provide a diverse background to the seminars of the Sustainability Minor.

Further information about courses you will find in our academic portal myStudy.