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Daniela Peukert

• The way humans have shaped the world so far has led to various fundamental and complex problems that we are currently facing: climate change, biodiversity loss, pandemics. Transdisciplinary sustainability research addresses such complex problems by including a great variety of perspectives, forms of knowing and bodies of knowledge, including non-scientific ones, in the research process. Design, understood in an expanded sense as a creator of transformative processes, also turns to these ‘wicked problems’. Based on their common concern, it is promising to bring both fields of research together productively. Therefore, this dissertation seeks to better understand how design methods facilitate collaborative knowledge production and integration in inter- and transdisciplinary sustainability research. Through five independent papers, this dissertation contributes to addressing the research question on four levels – conceptual-epistemological, empirical, methodological and practical. By exploring the linkages between design research and inter- and transdisciplinary research, a conceptual basis for the targeted use of design methods in collaborative processes of inter- and transdisciplinary research is laid and their spectrum of methods is expanded. This is followed by the development of a transformative epistemology in and for problem-oriented, collaborative forms of research, such as transdisciplinary sustainability research, called problematic designing. Based on a deeper understanding of integration and collaborative knowledge production, as well as its accompanying challenges, empirical research into applying design prototyping as a method in and for situations of collaborative research was conducted. To this end, the findings provide a fundamental basis for the facilitation of inter- and transdisciplinary research processes when dealing with complex problems. With its inherent openness and iterative approach in addressing the unknowns of complex phenomena, design prototyping contributes to the required form of imagination that enables to anticipate possible futures. Furthermore, by including visual-haptic modes of expression, design prototyping reduces the dominance of language and text in scientific negotiation processes and does justice to the diversity of cognitive modes. Finally, the empirical findings of this dissertation emphasise the importance of the visual-haptic dimension for collaborative knowledge production and the communication of knowledge, and provide insights into the visual structuring of human thought processes. The results on material metaphors, collaborative prototyping and material-metaphorical imagery contribute decisively to the basic knowledge of the epistemological quality of design and the importance of the visual and haptic for thought processes in general. The extension and adaptation of existing analysis methods in this dissertation add to the further development of analysis of visual-haptic data. The results are once again reflected in the synthesis of this framework paper as cross-cutting issues. With developing design prototyping as a design-based intervention and its integration into the epistemological perspective of problematic designing for inter- and transdisciplinary sustainability research, this dissertation makes an important contribution to addressing complex future-related problems and to creating change towards sustainability.
• Die Art und Weise, wie der Mensch die Welt bisher gestaltet hat, hat zu verschiedenen grundlegenden und komplexen Problemen geführt, mit denen wir heute konfrontiert sind: wie beispielsweise dem Klimawandel, dem Verlust der biologischen Vielfalt oder der Entstehung von Pandemien. Die transdisziplinäre Nachhaltigkeitsforschung adressiert derlei komplexe Probleme, indem sie eine große Vielfalt an Perspektiven, Wissensformen und Wissensbeständen, auch nichtwissenschaftlicher Art, in den Forschungsprozess einbezieht. Auch das Design, verstanden in einem erweiterten Sinne als Gestalterin von transformativen Prozessen, beschäftigt sich mit diesen sogenannten „wicked problems“. Aufgrund ihres gemeinsamen Anliegens scheint es deshalb vielversprechend, beide Forschungsfelder produktiv zusammenzuführen. In dieser Dissertation wird daher versucht, besser zu verstehen, wie Designmethoden die kollaborative Wissensproduktion und -integration in der inter- und transdisziplinären Nachhaltigkeitsforschung unterstützen können. In fünf unabhängigen Artikeln trägt diese Dissertation dazu bei, die Forschungsfrage auf vier Ebenen zu beantworten - konzeptionell-epistemologisch, empirisch, methodisch und praktisch. Durch die Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Designforschung und inter- und transdisziplinärer Forschung wird eine konzeptionelle Basis für den gezielten Einsatz von Designmethoden in kollaborativen Prozessen der inter- und transdisziplinären Forschung geschaffen und deren Methodenspektrum erweitert. Daran schließt sich die Entwicklung einer transformativen Epistemologie in und für problemorientierte, kollaborative Forschungsformen, wie der transdisziplinären Nachhaltigkeitsforschung, an, die als Problematic Designing bezeichnet wird. Ausgehend von einem vertieften Verständnis von Integration und kollaborativer Wissensproduktion sowie den damit einhergehenden Herausforderungen, wurde eine empirische Untersuchung zur Anwendung von Design Prototyping als Methode in und für Situationen kollaborativer Forschung durchgeführt. Die Ergebnisse liefern eine Basis für die Unterstützung inter- und transdisziplinärer Forschungsprozesse bei der Bearbeitung komplexer Problemstellungen. Design Prototyping trägt mit der ihm innewohnenden Offenheit und dem iterativen Ansatz in der Auseinandersetzung mit dem Unbekannten komplexer Phänomene zur erforderlichen Vorstellungskraft bei, die es erlaubt, mögliche Zukünfte zu antizipieren. Darüber hinaus reduziert Design Prototyping, durch die Einbeziehung visuell-haptischer Ausdrucksformen, die Dominanz von Sprache und Text in wissenschaftlichen Aushandlungsprozessen und wird der Vielfalt kognitiver Modi gerecht. Die empirischen Ergebnisse dieser Dissertation unterstreichen die Bedeutung der visuellhaptischen Dimension für die kollaborative Wissensproduktion und -kommunikation und geben Einblicke in die visuelle Strukturierung menschlicher Denkprozesse. Die Erkenntnisse zu materiellen Metaphern, kollaborativem Prototyping und materiell-metaphorischer Bildsprache tragen zum Grundlagenwissen über die epistemologischen Qualitäten von Design und der Bedeutung des Visuell-Haptischen in Denkprozessen bei. Ebenso dient die Erweiterung und Anpassung bestehender Analysemethoden in dieser Dissertation der Weiterentwicklung der Analyse visuell-haptischer Daten. In der Synthese dieses Rahmenpapiers werden die Ergebnisse als Querschnittsthemen noch einmal reflektiert. Mit der Entwicklung von Design Prototyping als gestalterischer Intervention und deren Einbindung in die epistemologische Perspektive des Problematic Designing für die inter- und transdisziplinäre Nachhaltigkeitsforschung, leistet diese Dissertation einen wichtigen Beitrag zur Adressierung komplexer zukunftsbezogener Probleme und der Gestaltung von Transformationsprozessen in Richtung Nachhaltigkeit.