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The energy sector is regarded as one of the decisive subsystems influencing the future of sustainable development. Consequently, there is a need for a comprehensive transformation of energy generation, conversion and use. The importance of building capacities for energy policy development in developing countries is bound up with the need to formulate global strategies to meet the challenges that humanity face, especially to achieve the targets manifested in the Agenda 2030 and Paris Agreement. The aim of this research is to better understand how to empower marginalised key societal actors, co-produce alternative discourses about energy futures and articulate those discourses to influence policy change within a context of illiberal democracies in Latin America. The research concerns the design, function and effectiveness of scientifically grounded participatory process, which has been justified theoretically and tested empirically. The process presupposes theoretical perspectives relating to theory, method and empirical application. The first draws on theories of sustainability transition and transformation, including transition management. The second draws on ideas taken from the knowledge co-production and transdisciplinary sustainability research. The empirical application, concerns the implementation of a Transdisciplinary Transition Management Arena (TTMA) and its effectiveness, measured by potential for the co-production of knowledge and for stimulating collective action. As result of the process, a conceptual model of the energy system, long-term visions and transformation strategies were developed. The TTMA processes demonstrated that cross-sectoral and inter-institutional, combined efforts, can help actors visualize possible, future alternatives for sustainable energy development and how to realize such alternatives. The structures provided were helpful for the emergence and empowerment of new sustainable-energy-transition coalitions in both Ecuador and Peru. Chapter 1 describes the general context in which this scientific project is developed and presents a synthesis of the processes and its main outcomes. The research results are described in detail in the scientific papers presented in chapters 2, 3 and 4.
Das Ziel der vorliegenden Dissertation ist es, die Auswirkungen des Klimawandels auf die Entwicklung des Vorlandes als Ergebnis der sich ändernden hydraulidschen Bedingungen zu untersuchen. Die Untersuchung beschäftigt sich mit der Entwicklung des Vorlandes, da dieses Gebiet stark abhängig von Wasserstandsänderungen ist. Diese werden möglicherweise durch Klimawandel verstärkt und können folglich die zahlreichen Funktionen des Vorlandes beinträchtigen. Diese Problematik erfordert die Durchführung einer Untersuchung, die zunächst die durch die Variationen der Wasserstände betroffenen physikalischen Prozesse im Fluss und in den Flussauen analysiert und anschließend eine Methodologie für die Analyse der zukünftigen Entwicklung des Vorlandes herleitet. Beispielhaft wurde ein Bereich an der unteren Mittelelbe in Niedersachsen, Norddeutschland für die Untersuchung ausgewählt. Zu diesem Zweck befasst sich die Untersuchung im ersten Teil mit der aktuellen Diskussion über den Klimawandel und mit den bestehenden Schwierigkeiten, zu einer belastbaren zukünftigen Prognose des Ausmaßes der klimatischen Veränderungen zu gelangen. Anschließend konzentriert sich die Untersuchung auf die Interaktionen zwischen Abflüssen, Vegetation und Sedimenten, die die Flussmorphodynamik bedingen. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Untersuchung der mathematischen Modelle, die eine Analyse des zukünftigen Verhaltens des Vorlandes ermöglichen. Mithilfe dieser Untersuchung werden die Vorteile der eindimensionalen Modellierung für die Prognose der Entwicklung dieses Gebiets deutlich. Die Untersuchung im ersten Teil der Dissertation führt zur Erkenntnis, dass sich das Verhalten des Vorlandes aus der Interaktion zwischen Fluss- und Flussauenmorphologie und der Auenvegetation ergibt. Diese Interaktionen bestimmen letztlich die zukünftigen Wasserstände und somit die hydraulischen Bedingungen für diese Zone. Für die Analyse des zukünftigen Verhaltens des Vorlandes unter Einfluss des Klimawandels wird eine Methodologie vorgeschlagen, die als Dynamische Interaktion von Modellen bezeichnet wird. Der Einfluss des Klimawandels wird durch die Variation von Abflüssen im Flussmodell, im Sedimenttransport- und Bodenwasserbewegungsmodell sowie bei der Analyse von Veränderungen der Vegetation berücksichtigt. Dazu werden die durch regionale Klimamodelle prognostizierten zukünftigen Niederschläge in die Berechnung der zukünftigen Abflüsse durch eine in dieser Dissertation entwickelten Modifikation des stochastischen Modells AutoRegressive-Moving-Average (ARMA) eingeschlossen. Die ausgearbeiteten Entwicklungsprognosen der verschiedenen Modelle werden miteinander verknüpft, um zukünftige Wasserstände und Überflutungen und damit die neuen hydraulischen Bedingungen für das Vorland zu prognostizieren. Im zweiten Teil dieser Dissertation wird die vorgeschlagene Methodologie der Dynamischen Interaktion von Modellen in einem Fallbeispiel angewandt. Dafür wurden zwei Messstationen an der Elbe zwischen Elbe-km 511 und 515 installiert, die auch im Rahmen des Projekts KLIMZUG-NORD verwendet wurden. Diese Messstationen ermöglichten innerhalb von 2 Jahren die Erhebung von mehr als 300.000 Felddaten. Diese Informationen erlauben es, die Entwicklung des Vorlandes (2021-2050) in einer regulierten Flussstrecke der Elbe (Mittelelbe) zu prognostizieren. Dazu werden zunächst die bedeutenden Charakteristika des Untersuchungsgebiets dargestellt und nachfolgend Material und Methoden erläutert, die für die Analyse der Entwicklung des Vorlandes im Untersuchungsgebiet erforderlich sind. Die Flussmorphologie wird für den Zeitraum 2001-2100 modelliert, da eine Tendenz bei möglichen Variationen in einem kurzen Zeitraum nur schwer wahrgenommen werden kann. Die jeweiligen Modelle werden u.a. mithilfe erhobener Felddaten, Daten aus der Literatur, Klimadaten aus den Stationen des Deutschen Wetterdiensts (DWD), projizierten Daten des regionalen Klimamodells REMO, Daten des hydrologischen ATLAS von Deutschland, Abflussdaten des Pegels Neu Darchau (Elbe-km 536,4), Geschiebe-Schwebstoffdaten des Wasser- und Schifffahrtsamts (WSA) und der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG), Wassertemperaturdaten der Arbeitsgemeinschaft für die Reinhaltung der Elbe (ARGE-ELBE) und das Digitale Geländemodell (DGM) kalibriert. Die durch das stochastische Modell ARMA/Variation erhaltenen Berechnungen der zukünftigen Abflüsse, die die Prognose der regionalen Klimamodelle berücksichtigen, werden mit den durch die BfG-Modelle erhaltenen Ergebnissen verglichen, um die Problematik der Vielfalt von klimatischen Prognosen anzugehen. Schließlich werden in dieser Dissertation die Anwendung und Bedeutung der vorgeschlagenen Methodologie für die Analyse der Entwicklung des Vorlandes anderer Flüsse und Regionen außerhalb Mitteleuropas behandelt.
A central aspect of sustainability governance is collaboration, which has been lauded for its benefits but also criticized for its challenges. The potential benefits of collaboration have apparently been recognized also in the context of EU agriculture. Yet, there has been a lack of holistic consideration of how collaboration can be systematically integrated and promoted in the governance of EU agriculture. Sustainable agriculture cannot only be encouraged through changes in the overall governance system but also through the support of existing and emerging small-scale collaborative initiatives for sustainable agriculture. Indeed, there has been substantial research on the conditions that influence success of similar collaborative initiatives. However, the knowledge resulting from this research remains rather scattered and does not allow for the identification of overall patterns. Additionally, little of this research specifically focuses on sustainable agriculture. What is more, the promotion of collaboration for sustainable agriculture is further complicated by the lack of clarity of the meaning of sustainable agriculture, which is an inherently ambiguous and contested concept. This cumulative dissertation aims to address these gaps by contributing to a better understanding of how collaboration can be facilitated and designed as a means to govern for and advance sustainable agriculture. For this purpose, the dissertation addresses three sub-aims: 1) Advancing the understanding of the concept of sustainable agriculture; 2) scrutinizing the current governance system regarding its potential to facilitate or hamper collaboration; 3) assessing conceptually and empirically how actor collaboration can be facilitated as a means to govern for sustainable agriculture, both from a top-down and a bottom-up perspective. In doing so, this dissertation focuses on EU agriculture and applies a mix of methods, ranging from qualitative to quantitative dominant. The findings of this dissertation highlight that collaboration has been underappreciated and even hampered as an approach to governing for sustainable agriculture. In contrast, this dissertation argues that collaboration offers one promising way to promoting and realizing agriculture and emphasizes the need to integrate different approaches to collaboration and to sustainable agriculture.
This dissertation examines how smallholder farming livelihoods may be more effectively leveraged to address food security. It is based on empirical research in three woredas (districts) in the Jimma Zone of southwestern Ethiopia. Findings in the chapters that follow draw on quantitative and qualitative data. In this research, the author focuses on local actors to investigate how they can be better supported in their roles as agents who have the ability to improve their livelihoods and achieve food security. This general aim is operationalized through three research questions: (i) How do livelihood strategies influence food security?; (ii) What livelihood challenges are common and how do households cope with these?; and (iii) How do social institutions, in which livelihoods are embedded, influence people's abilities to undertake livelihoods and be food secure? Using quantitative data from a survey of randomly selected households, the author applied a number of multivariate statistical analysis to determine types of livelihood strategies and to establish how these strategies are associated with capital assets and food security. Here she views livelihood strategies as a portfolio of livelihood activities that households undertake to make a living. The predominant livelihood in the study area was diversified smallholder farming involving mainly the production of crops. Based on their analyses, the authors found five types of livelihood strategies to be present along a gradient of crop diversity. Food security generally decreased with less crops being part of the livelihood strategy. The livelihood strategies were associated with households' capital assets. The status of food (in)security of each household during the lean season was measured using the Household Food Insecurity Access Scale (HFIAS). A generalized linear model established that the type of livelihood strategy a household undertook significantly influenced their food security. Other significant variables were educational attainment and gender of household head. The findings contribute evidence to the benefits of diversified livelihoods for food security. Smallholder farming in southwest Ethiopia is beset with process-related and outcome-related challenges. Here, a process-related challenge pertains to the lack of different types of capital assets that people need to be able to undertake their livelihoods, while an outcome-related challenge pertains to lack of food. The most frequently mentioned process-related challenges were associated with the natural capital either as lack in necessary ecosystem services or high levels of ecosystem disservices. Farming households typically faced the combined challenges of decreasing soil fertility, land scarcity, die-off of oxen due to diseases, and wild animal pests. Lack of cash was also common. The findings indicate that when households liquidate a physical asset in order to gain cash, the common outcome is an erosion of their capital asset base. On the other hand, when households drew on their social capital, they tended to maintain their capital asset base. Human capital, for example, in the form of available labor was also important for coping. Protecting and enhancing natural capital is needed to strengthen the basis of livelihoods in the study area, and maintaining social and human capitals is important to enable farming households to cope with challenges without eroding their capital asset base. Smallholder farming in southwest Ethiopia is embedded in a social context that creates differentiated challenges and opportunities. Gender is an axis of social differentiation on which many of the differences are based. The currently ruling Ethiopian political coalition has put important policy reforms in place to empower women. Local residents reported notable changes related to gender in the last ten years. To make sense of the changes, the authors adapted the leverage points concept. Using this concept, the authors classified the reported changes as belonging to the domains of visible gaps, social structures, and attitudes. Importantly, changes within these domains interacted. The most prominent driver of the changes observed was the government's emphasis on empowering women and government-organized interventions including gender sensitization trainings. The changes toward more egalitarian relationships at the household level were perceived by local residents to lead to better implementation of livelihoods, and better ability to be food secure. The study offers the insight that while changing deep, underlying drivers (e. g. attitudes) of systemic inequalities is critical, other leverage points such as formal institutional change and closing of certain visible gaps can facilitate deeper changes (e. g. attitudes) through interaction between different leverage points. This can inform gender transformative approaches. While positive gender-related changes have been observed, highly unequal gender norms still persist that lead to women as well as poor men being disadvantaged. Social norms which provide the basis for collective understanding of acceptable attitudes and behaviors are entrenched in people's ways of being and doing and can therefore significantly lag behind formal institutional changes. Norms influenced practices around access and control of capital assets, decision-making, and allocation of activities with important implications for who gets to participate, how, and who gets to benefit. To more effectively leverage smallholder farming for a food secure future, this dissertation closes with four key insights namely: (1) Diversified livelihoods combining food and cash crops result in better food security; (2) Enhancing natural and social capital is a requisite for viable smallholder farming; (3) Social and gender equality are strategically important in improving livelihoods and food security; and (4) Institutions particularly social norms are key to achieving gender and social equality.
Polen weist eine kleinteilige Agrarstruktur auf – ein in den Augen der polnischen Agrarpolitik unerwünschtes Phänomen. Entsprechend misst sie der Veränderung der kleinteiligen Agrarstruktur Polens zu größeren Einheiten hin eine hohe Priorität bei. Vor dem Hintergrund vielfältiger sozial-ökologischer Krisenphänomene, die oftmals mit einer intensiven, industriellen und großskaligen Landwirtschaft verbunden sind, stellt sich jedoch die Frage, ob solche Bestrebungen im Hinblick auf Nachhaltigkeit, der sich die polnische Agrarpolitik und die Politik für die Entwicklung ländlicher Räume ebenfalls verpflichtet, zielführend sind. Um dieser Frage nachzugehen, wurde für die vorliegende Dissertation in zwei landwirtschaftlich besonders kleinteilig strukturierten Regionen Polens (Wojewodschaft Lubelskie und Wojewodschaft Podkarpackie) eine empirische Studie unter Betreibern von kleinen landwirtschaftlichen Betrieben durchgeführt. Ziel der Studie war es zu untersuchen, welche Lebenswirklichkeiten und Wirtschaftsweisen sich in kleinen landwirtschaftlichen Betrieben finden und ob diese Lebenswirklichkeiten und Wirtschaftsweisen den vielfältigen landwirtschaftsbezogenen sozial-ökologischen Krisenphänomenen entgegenwirken können. Den theoretischen Hintergrund der Arbeit bilden die Nachhaltigkeitsdebatte, das Konzept der gesellschaftlichen Naturverhältnisse der Sozialen Ökologie sowie wachstumskritische Positionen (insbesondere die Ansätze von Suffizienz und Subsistenz). Die Ergebnisse der empirischen Studie zeigen, dass die Lebenswirklichkeiten und Wirtschaftsweisen von Betreibern von kleinen landwirtschaftlichen Betrieben sehr vielfältig sind. Die befragten Landwirte verfolgen in ihren Betrieben unterschiedliche ökonomische Modelle. Doch trotz dieser unterschiedlichen Modelle, die die befragten Landwirte in ihren Betrieben verfolgen, liegen ihrem Handeln gleichermaßen der Wunsch nach Existenzsicherung und der Wunsch nach Autonomie als wesentliche Motivation zugrunde. Insgesamt zeigen die Ergebnisse der empirischen Studie einige der Herausforderungen für Betreiberinnen und Betreiber von kleinen landwirtschaftlichen Betrieben auf, die aus den gegenwärtigen institutionellen und politisch-wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für die Landwirtschaft resultieren. Ebenso zeigen die Ergebnisse, dass die Wirtschaftsweisen, die in den untersuchten kleinen Betrieben vorgefunden wurden, nur bedingt zu einer nachhaltigen Entwicklung ländlicher Räume beitragen können. Die Ergebnisse zeigen insbesondere die Dringlichkeit auf, die gegenwärtigen politisch-wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für die Landwirtschaft zu ändern und naturerhaltende Wirtschaftsweisen auch finanziell attraktiv zu machen, wenn diese einen Beitrag zu einer nachhaltigen Entwicklung ländlicher Räume leisten sollen.
Poor quality of freshwaters is a widespread problem. The concept of complexity is a particularly promising concept to analyse and address this problem, and public policy problems more generally. The main reason is the concept's strength in unifying structural features of problems within a more comprehensive structural approach to political problem-solving. So far, however, these possible benefits remained hidden given the lack of a clear understanding of complexity, ultimately hampering a systematic analysis of the implications of complexity for solutions and governance strategies. This study aims at strengthening the value of the concept of complexity for systematic comparative analyses of water-related problems and public policies in general. To achieve this goal, this work is to specify the concept of complexity as well as the implications of complexity for solutions and governance strategies, both from a theoretical and an empirical point of view. To this end, five main basic approaches are applied, referring to underlying premises, the role of an interdisciplinary approach, the European Water Framework as an empirical reference point, the integration of practical knowledge, and the focus on external validity. This dissertation provides a detailed operationalisation of complexity related to the dimensions of goals, variables, dynamics, interconnections, and informational uncertainty. It also shows that freshwater pollution-related problems in Germany differ along these five complexity dimensions. This applies to 37 types of pollution-related problems and four clusters of problems, which refer here to tame, wicked, system complexity, and uncertainty problems. This dissertation suggests that relations between complexity and policy delivery can be both positive and negative and vary along dimensions of complexity and policy delivery. Regarding the analysed freshwater pollution problems, this work also shows various effects of complexity on policy delivery, both along the 37 types of problems, and along four clusters of wicked problems. This dissertation suggests a differentiated theoretical approach to define governance for complex problem-solving, demonstrating that the role of diverse institutions, actors, and interactions differs for solutions along five key dimensions of complexity and different management strategies that are information gathering, modelling, using decision-support tools, prioritising of measures, conflict solving, deciding under uncertainty, and being adaptive and flexible.