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Agriculture of crops provides more than 85% of the energy in human diet, while also securing income of more than 2.6 billion people. To investigate past, present and future changes in the domain of food security, water resources and water use, nutrient cycles, and land management it is required to know the agricultural land use, in particular which crop grows where and when. The current global land use or land cover data sets are based on remote sensing and agricultural census statistics. In general, these only contain one or very few classes of agricultural land use. When crop-specific areas are given, no distinction of irrigated and rainfed areas is made, whereas it is necessary to distinguish rainfed and irrigated crops, because crop productivity and water use differ significantly between them.
To support global-scale assessments that are sensitive to agricultural land use, the global data set of Monthly Irrigated and Rainfed Crop Areas around the year 2000 (MIRCA2000) was developed by the author. With a spatial resolution of 5 arc-minutes (approximately 9.2 km at the equator), MIRCA2000 provides for the first time, spatially explicit irrigated and rainfed crop areas separately for each of the 26 crop classes for each month of the year, and includes multi-cropping. The data set covers all major food crops as well as cotton, while the remaining crops are grouped into three categories (perennial, annual and fodder grasses). Also for the first time, crop calendars on national or sub-national level were consistently linked to annual values of harvested area at the 5 arc-minutes grid cell level, such that monthly growing areas could be computed that are representative for the time period 1998 to 2002.
The downscaling algorithm maximizes the consistency to the grid-based input data of cropland extent [Ramankutty et al., 2008], crop-specific total annual harvested area [Monfreda et al., 2008], and area equipped for irrigation [Siebert et al., 2007]. In addition to the methodology, this dissertation describes differences to other datasets and standard scaling methods, as well as some applications. For quality assessment independent datasets and newly developed quality parameters are used, and scale effects are discussed.
Supplementary Appendices document crop calendars for irrigated and rainfed crops for each of the 402 spatial units (Appendix I), data sources of harvested area and of cropping periods for irrigated crops, country by country (Appendix K), as well as data quality parameters (Appendix L, including spreadsheet files).
Den Ausgangspunkt für diese Dissertation bildeten die seit 2010 verstärkt stattfindenden Diskussionen um das Thema Elektromobilität, deren politischer Fokus auf das Elektroautomobil gerichtet ist, was insbesondere in dem Ziel von 1 Mio. Elektroautos, die bis 2020 in Deutschland unterwegs sein sollen, zum Ausdruck kommt. Während die Fortschritte in diesem Bereich aber relativ verhalten waren, hatte sich zu diesem Zeitpunkt bereits die Fahrrad-Elektromobilität aus einem Schattendasein gelöst und in den letzten Jahren erhebliche Zuwächse erzielen können. Nach Erkenntnissen des Zweirad-Industrie-Verbandes (ZIV 2013) hat sich die Anzahl verkaufter Pedelecs zwischen 2009 und 2012 kontinuierlich von 150.000 auf 380.000 erhöht.
Im Rahmen der Dissertation wurde über die Analyse der Akzeptanz, Nutzung und Wirkung von Pedelecs untersucht, ob durch die verstärkte Nutzung dieser technologischen Innovation ein Beitrag zu einem nachhaltigeren und zukunftsfähigen Mobilitätssystem geleistet werden kann. Das Ziel der Untersuchung mit dem Schwerpunkt der berufsbezogenen Mobilität war es, herauszufinden, ob und ggf. wie durch eine Verstärkung der Praxis des Pedelec‐Fahrens ein Wandel innerhalb des Mobilitätssystems erreicht werden kann.
Als Ergebnis der Dissertation kann festgehalten werden, dass die Chancen für einen Wandel des Mobilitätssystems derzeit sehr gut stehen und Pedelecs, als vergleichsweise nachhaltige Fahrzeuge, dazu einen aktiven Beitrag leisten können. Zwar findet die dazu notwendige Nutzung, die insbesondere aber nicht ausschließlich zu einer Reduzierung von Automobilität führt, derzeit noch auf einem relativ niedrigen Niveau statt, so dass von einem systemwirksamen Beitrag noch nicht gesprochen werden kann. Es konnten aber, neben der Substitutionswirkung, noch weitere Wirkungen identifiziert werden, die ebenfalls Beiträge zu einem nachhaltigeren Mobilitätssystem leisten können. Damit wird deutlich, dass eine weitere Förderung von Pedelecs, die als notwendig erachtet wird, nicht nur der Pedelec-Mobilität zugutekommen kann, sondern nachhaltiger Mobilität insgesamt.
Welche Natur, für wen und wie zu schützen? : Namibias Wildpferde im Fokus von Naturschutzkonflikten
(2019)
Sind Wildpferde in einem Nationalpark Namibias schützenswert? Die Regierung sieht keinen Anlass, das Überleben der Tiere zu sichern. Nichtregierungsorganisationen (NGO) und lokale Gruppen wollen die Wildpferde dagegen bewahren – als Teil des lokalen Ökosystems und des kulturellen Erbes. Das Beispiel zeigt die Vielschichtigkeit von Konflikten um Natur- und Artenschutz.
In global hydrological models, groundwater (GW) is typically represented by a bucket-like linear groundwater reservoir. Reservoir models, however, (1) can only simulate GW discharge to surface water (SW) bodies but not recharge from SW to GW, (2) provide no information on the location of the GW table, and (3) assume that there is no GW flow among grid cells. This may lead, for example, to an underestimation of groundwater resources in semiarid areas where GW is often replenished by SW or to an underestimation of evapotranspiration where the GW table is close to the land surface. To overcome these limitations, it is necessary to replace the reservoir model in global hydrological models with a hydraulic head gradient-based GW flow model.
We present G3M, a new global gradient-based GW model with a spatial resolution of 5′ (arcminutes), which is to be integrated into the 0.5∘ WaterGAP Global Hydrology Model (WGHM). The newly developed model framework enables in-memory coupling to WGHM while keeping overall runtime relatively low, which allows sensitivity analyses, calibration, and data assimilation. This paper presents the G3M concept and model design decisions that are specific to the large grid size required for a global-scale model. Model results under steady-state naturalized conditions, i.e., neglecting GW abstractions, are shown. Simulated hydraulic heads show better agreement to observations around the world compared to the model output of de Graaf et al. (2015). Locations of simulated SW recharge to GW are found, as is expected, in dry and mountainous regions but areal extent of SW recharge may be underestimated. Globally, GW discharge to rivers is by far the dominant flow component such that lateral GW flows only become a large fraction of total diffuse and focused recharge in the case of losing rivers, some mountainous areas, and some areas with very low GW recharge. A strong sensitivity of simulated hydraulic heads to the spatial resolution of the model and the related choice of the water table elevation of surface water bodies was found. We suggest to investigate how global-scale groundwater modeling at 5′ spatial resolution can benefit from more highly resolved land surface elevation data.
To quantify water flows between groundwater (GW) and surface water (SW) as well as the impact of Abstract. To quantify water flows between groundwater (GW) and surface water (SW) as well as the impact of capillary rise on evapotranspiration by global hydrological models (GHMs), it is necessary to replace the bucket-like linear GW reservoir model typical for hydrological models with a fully integrated gradient-based GW flow model. Linear reservoir models can only simulate GW discharge to SW bodies, provide no information on the location of the GW table and assume that there is no GW flow among grid cells. A gradient-based GW model simulates not only GW storage but also hydraulic head, which together with information on SW table elevation enables the quantification of water flows from GW to SW and vice versa. In addition, hydraulic heads are the basis for calculating lateral GW flow among grid cells and capillary rise.
G³M is a new global gradient-based GW model with a spatial resolution of 5' that will replace the current linear GW reservoir in the 0.5° WaterGAP Global Hydrology Model (WGHM). The newly developed model framework enables inmemory coupling to WGHM while keeping overall runtime relatively low, allowing sensitivity analyses and data assimilation. This paper presents the G³M concept and specific model design decisions together with results under steady-state naturalized conditions, i.e. neglecting GW abstractions. Cell-specific conductances of river beds, which govern GW-SW interaction, were determined based on the 30'' steady-state water table computed by Fan et al. (2013). Together with an appropriate choice for the effective elevation of the SW table within each grid cell, this enables a reasonable simulation of drainage from GW to SW such that, in contrast to the GW model of de Graaf et al. (2015, 2017), no additional drainage based on externally provided values for GW storage above the floodplain is required in G³M. Comparison of simulated hydraulic heads to observations around the world shows better agreement than de Graaf et al. (2015). In addition, G³M output is compared to the output of two established macro-scale models for the Central Valley, California, and the continental United States, respectively. As expected, depth to GW table is highest in mountainous and lowest in flat regions. A first analysis of losing and gaining rivers and lakes/wetlands indicates that GW discharge to rivers is by far the dominant flow, draining diffuse GW recharge, such that lateral flows only become a large fraction of total diffuse and focused recharge in case of losing rivers and some areas with very low GW recharge. G³M does not represent losing rivers in some dry regions. This study presents the first steps towards replacing the linear GW reservoir model in a GHM while improving on recent efforts, demonstrating the feasibility of the approach and the robustness of the newly developed framework.
Einbindung und standörtliche Organisation von Ingenieurdienstleistern in der Automobilentwicklung
(2002)
Die Organisation der Automobilentwicklung unterliegt auch in den 1990er Jahren einem tiefgreifenden Wandel, der durch ein anhaltendes Engineering Outsourcing und eine zeitliche Parallelisierung von Entwicklungsaufgaben nach dem Konzept des Simultaneous Engineering zum Ausdruck kommt (vgl. Jürgens 2000a, Rentmeister 2001). Die Automobilhersteller sind dabei die zentralen Akteure. Mit neuen Formen unternehmensübergreifender Arbeitsteilung streben sie eine Reduzierung ihrer Entwicklungskosten und der Entwicklungszeiten für neue Fahrzeugmodelle an. Zugleich versuchen sie auf diese Weise, eine zunehmende Zahl an Modellen auf den Markt zu bringen und ihre Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen. Der wesentliche Grund für die gegenwärtige Reorganisation der Automobilentwicklung liegt in einem verschärften globalen Wettbewerb unter den Automobilkonzernen, die auf zunehmend weltweit integrierten Märkten im Wettbewerb zueinander stehen.
In der rezensierten Monographie gelingt es, "New Public Management" als strategisches und politisches Projekt auszudeuten. Die Konsequenzen für die Liegenschaftspolitik können fundiert dargelegt werden. In der Rezension wird eine Einordnung in die bisherige Forschung sowie eine kritische Würdigung der rezensierten Arbeit versucht.
Urbane Ordnungen der (Post-)Migration : Staatsrassismus in der (neoliberalen) "Stadt der Vielfalt"
(2023)
In Städten ist die (post)migrantische Gesellschaft verortet. Obwohl Menschen mit (familiären) Migrationsgeschichten große Teile der Stadtbevölkerung stellen – bei Kindern längst in der Mehrheit –, birgt diese Vielfalt keine gleichen Rechte: Gesellschaft und Ökonomie sind von rassistischen Ordnungen geprägt und der Staat ignoriert dies oder trägt dazu bei. Mathias Rodatz zeigt am Beispiel der Stadt Frankfurt am Main, wie aktuelle städtische Vielfaltspolitiken eine andere, gleichberechtigte Stadt versprechen – und unter neoliberalen Umständen doch ins Leere laufen. Er theoretisiert sie als Politiken transnationaler Stadtbürgerschaft, deren Potenzial zu einer tatsächlichen Herausforderung des Staatsrassismus in der Stadt es noch zu realisieren gilt.
Für Arbeitswege charakteristisch sind eine räumliche und zeitliche Konzentration in Richtung Arbeitsplatzzentren und zu Tagesrandzeiten sowie ein überdurchschnittlich hoher Anteil des motorisierten Individualverkehrs an der Verkehrsmittelnutzung. So tragen Arbeitswege bedeutend zur zyklischen Belastung der Verkehrsinfrastruktur sowie zu städtischen Verkehrs- und Umweltproblemen bei. Da die Verkehrsmittelnutzung vor allem auch auf Arbeitswegen unter stabilen Rahmenbedingungen außerdem in hohem Maße routinisiert abläuft, kommt sogenannten Umbruchsereignissen in Mobilitätsbiographien eine zentrale Bedeutung hinsichtlich einer Reflexion des Mobilitätsverhaltens zu. Aufgrund dessen wird in dieser Arbeit zum einen untersucht, inwiefern überregionale Wohnumzüge (zwischen Bremen, Hamburg und dem Ruhrgebiet) zu einer Veränderung der Verkehrsmittelnutzung auf Arbeitswegen beitragen. Darauf aufbauend wird mittels multivariaten binär-logistischen Regressionsmodellen untersucht, welche Bedeutung veränderte raumstrukturelle Rahmenbedingungen sowie a priori vorhandene Verkehrsmittelpräferenzen für diese Veränderungen haben. Die Ergebnisse zeigen zum einen, dass es im Anschluss an Wohnumzüge zu einer signifikanten Veränderung der Verkehrsmittelnutzung auf Arbeitswegen in Form von einer Anpassung dessen an die mobilitätsbezogenen Rahmenbedingungen des Zielortes des Wohnumzugs kommt. Anhand der multivariaten Regressionsmodelle kann darüber hinaus ein signifikanter Einfluss raumstruktur- und präferenzbezogener Faktoren auf die Veränderung der Verkehrsmittelnutzung auf Arbeitswegen nachgewiesen werden. Da sich der Einfluss dieser Faktoren je nach Verkehrsmittel zum Teil sehr unterschiedlich gestaltet, werden aus diesen Ergebnissen abschließend verkehrsmittelspezifische Maßnahmen, z.B. zur Gestaltung eines (betrieblichen) Mobilitätsmanagements, abgeleitet.
Highlights
• Investigates the effect of a nearly fare-free public transport ticket.
• In-depth analysis of the 9-Euro-Ticket using qualitative empirical research.
• Low-income people's mobility and social participation benefits from affordable PT.
• This study reveals six main findings of interest for policy and practice.
From June to August 2022, the financial barrier to public transport use almost completely disappeared in Germany due to the 9-Euro-Ticket. It enabled anyone with access to public transport infrastructure across Germany to use public transport for 9 euros per person per month. As this completely changed the conditions for public transport use, especially for low-income households with children, the following research questions arise: (1) what effect does the 9-Euro-Ticket have on the travel practices and social participation of low-income households with children? (2) how and by what were the travel practices shaped by the 9-Euro-Ticket? and (3) what happened to the interviewees’ travel practices after the measure expired? To answer these questions, twelve qualitative interviews were conducted with low-income households with children in the Hanover region.
This study found that the 9-Euro-Ticket removed the financial constraint of public transport use, changed the travel practices of most interviewees and had a wide range of positive meanings. The respondents associate the 9-Euro-Ticket with freedom, joy at being able to offer their children something, along with financial and psychological relief. Additionally, the 9-Euro-Ticket enabled the interviewees to engage in leisure activities, to visit relatives, contributed to integration, had an empowering effect, especially for women and children, and thus represents a measure to increase social participation. After the three months of the 9-Euro-Ticket, financing public transport use challenges low-income households again and financial constraints prevent them from reaching certain places and engaging in out-of-home activities.