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The German energy system is under transformation. The so-called Energiewende (in English, Energy turn) relies, among other things, on renewable energies for building a more sustainable energy system. Regions (Landkreise) are one relevant level where different administrative bodies make decisions and plans both for the implementation and for the use of renewable energies. However, in order to realize the goals of the Energiewende, developments in the wider society are necessary. This is why, scientific research can and should foster such developments with more research on the social aspects of energy-related topics. The present work contributes to the understanding of transition processes towards a sustainable use of regional renewable energy by focusing on the role of contextual conditions, practical experiences, and temporal dynamics in the implementation and use of renewable energy in German regions. In this way, this work wants to contribute fostering the development of regional energy transition strategies for the realization of the Energiewende. The conceptual background for this piece of transformation research lies in three bodies of literature dealing respectively with transitions of socio-technical systems, transformations of socioecological systems, and time ecology. From a critical engagement with this literature, three main results have emerged. First, an evidence-based, spatially distinct analysis of contextual conditions for the use of renewable energy in all German regions has resulted in the identification of nine types of regions, so-called energy context types. Second, empirical research on practices in regional settings learned from the knowhow of actors from regional administration has shown that political and economic conditions are crucial as well as that process management, exchange, and learning are helpful for renewable energy implementation. Third, conceptual work about a deeper understanding of the temporal dimensions of transformation processes has made it possible to point out a three-step approach to include temporal dynamics into sustainability transformations management - the time-in-transformations-approach. The literature suggests that regions need to be treated individually; but developing an energy transition strategy for each region individually would be extremely resource intensive. Overall, my work outlines a compromise for a more efficient approach towards regional energy transition strategies which still considers the individuality of regions. As a result, I suggest to develop generic regional energy transition strategies that are adapted to each of the nine energy context types of German regions, that include the experiences of practitioners, and that consider temporal dynamics of transformation processes. Transdisciplinary research is a promising approach to meet many of the challenges for the realization of the Energiewende. A transdisciplinary steering board on the national level could create generic regional energy transition strategies that guide the energy transition and give clear goals and orientation for the realization of policies on the lower levels. On the regional level, these strategies would need to be adapted with regard to each region´s situation. Relying on the results of my research, I conclude that this could also be informed through transdisciplinary processes.
Nowadays, our (western-world) society is characterized by digitalization. This is realized by information and communication technologies, consuming a huge amount of energy. The fact that digitalization comes along with a lot of negative effects onto the environment is slightly known in the case of energy consumption by hardware, especially regarding mobile devices, having a limited battery life. However, awareness of environmental issues of software, being the driver of hardware, is mainly missing, even if the research field addressing corresponding issues is growing. Thus, the doctoral thesis at hand addresses the question How to draw (a) developers and (b) usersattention to environmental issues of software? By presenting (a) a calculation method of the carbon footprint of software projects and (b) a concept for an eco-label for software products, evaluated by a user survey, the doctoral thesis provides two strategies how to draw the attention to environmental issues of software. Summarizing, this thesis can act as a basis for further research in bridging from science to society in the context of environmental issues of software. Its findings can be seen as starting points for practical implementations of methods and tools supporting a more environmentally friendly way of developing software and informing about environmental issues of software usage. In order to get the implementation of the research results of the thesis going, it highlights practical implications for diverse groups of stakeholders - researchers, certifiers, public administration and professional purchasers, and environmental associations - that have been identified as being important for the practical implementation of the presented concepts and, thus, represent the target group of the doctoral thesis.
Die Arbeit liefert die Grundlagen zur chemischen Entfernung von Biodiesel aus dem Motoröl, um eine Minderung der Einschleppungsproblematiken beim Einsatz von biogenen Kraftstoffen und Dieselpartikelfiltern zu erzielen. Das Prinzip beruht auf einer wechselwirkenden Beimischkomponenten die eine Azeotropbildung mit Biodiesel einleitet. Eine gaschromatographische Headspace-Screening-Methode diente der Messung von Aktivitätskoeffizienten in Anwesenheit von Biodiesel. Die Ergebnisse dieser Analysen lieferten erste Erkenntnisse welche funktionalen Gruppen eine notwendige starke Wechselwirkung mit Biodiesel besitzen. Die gaschromatographischen Analysen wurden zudem mit Simulationsrechnungen mittels COSMOtherm untermauert. Im Laborversuch haben sich polare Säuren wie Ameisensäure oder Essigsäure als gute Beimischkomponenten erwiesen. Aldehyde, Ketone oder Alkohole sind weniger geeignet. Säuren wirken als Hydrogen Bond Donator und besitzen hohe Aktivitätskoeffizienten mit Biodiesel. Durch die Destillation des gebildeten azeotropen Gemischs kann die Entfernung von Biodiesel aus dem Motoröl bei niedrigen Temperaturen von ca. 180 Grad Celsius bis 190 Grad Celsius realisiert werden. Ohne den Einsatz von Beimischkomponenten liegt die Destillationstemperatur von Biodiesel bei ca. 330 Grad Celsius.
Hochtemperatur-Aquiferwärmespeicher erleichtern Wärmesystemen durch eine saisonale Lastverschiebung die Erschließung und Integration von erneuerbaren Wärmequellen. Ein mittleres Temperaturniveau von > 50 Grad Celsius ermöglicht zumeist eine direkte Entladung ohne einen anschließenden Temperaturhub über eine Wärmepumpe. Aufgrund der thermischen Trägheit von ATES-Systemen ist die Berücksichtigung von Lastfalländerungen durch jährlich variierende Lastprofile besonders in der Einschwingphase sinnvoll. Da es bis zu 20 Jahre dauern kann, bis der Aquifer einen quasistationären Zustand erreicht, konnte in Langzeitstudien ein großer Einfluss von unterschiedlichen Lastprofilen auf energetische und finanzielle Simulationsergebnisse nachgewiesen werden. Zur Verbesserung der Investitionsplanung wurde ein Verfahren entwickelt, das sowohl die Prognosefähigkeit als auch die Prognosegenauigkeit von Energiesystem- und Wirtschaftlichkeitsanalysen erhöht, indem über einen wahrscheinlichkeitsbasierten Ansatz (Monte-Carlo-Temperaturschätzung) Normalverteilungsfunktionen für gewünschte Auswertungsgrößen (z.B. Kapitalwert) abgeleitet werden können. Aus 2000 Simulationsjahren wurde über konzeptspezifische Verteilungsfunktionen der wahrscheinlichste Eintrittsfall abgeleitet und zu einem repräsentativen Szenario aggregiert. Das aggregierte Szenario mündet in ein konzeptspezifisches Gleichungssystem, das mit den Freiheitsgraden Energiepreise, Kalkulationszinssatz und Förderanteil gelöst wird. Im Gegensatz zu der etablierten Methode, die Wirtschaftlichkeitsberechnung im Anschluss an eine energetische Systemsimulation anzuhängen, wurde in dieser Arbeit ein holistisches Modell in TRNSYS entwickelt, das für jeden Simulationszeitschritt simultan Energie- und Zahlungsströme berechnet. In dem Modell konnten Verbesserungen in der Prognosegenauigkeit um den Faktor 20 nachgewiesen werden. Mit dem neuen Verfahren kann die Frage der Wirtschaftlichkeit nicht nur mit ja oder nein beantwortet werden, sondern zusätzlich mit der jeweiligen Eintrittswahrscheinlichkeit belegt werden.
In der vorliegenden Arbeit geht es um eine Bildpraxis, die an die Fotografie gekoppelt ist. Die Forschungsarbeit von Vera Brandner baut auf der These auf, dass die Fotografie aufgrund ihrer ´Undiszipliniertheit´ speziell in inter- und transdisziplinären sowie interkulturellen Forschungsfeldern dem gemeinsamen Lernen und Forschen dienen kann, da sie für viele Menschen - egal woher sie kommen, welchen lebensweltlichen oder disziplinären Hintergrund sie mitbringen - leicht zugänglich und nutzbar ist. Auf diesen Zusammenhang beruht der methodologische Rahmen Generative Bildarbeit, den Vera Brandner in ihrer Doktorarbeit konzipiert, empirisch erprobt und konsolidiert hat. Verschiedene Aspekte fotografisch-visueller Methoden werden mit postkolonialer, fotokritischer und emanzipatorischer Theorienbildung verschränkt. Konzeptuelle und praktische Basisarbeit für die Entwicklung Generativer Bildarbeit wurde in der Arbeit des Vereins ipsum1 zwischen 2003 und 2010 in Angola, Pakistan, Afghanistan, Israel, Palästina und Österreich geleistet. Es handelt sich dabei um eine Systematisierung der verschiedenen Blickakte, Interaktions- und Reflexionsformen, die im fotografischen Geflecht möglich sind, um diese für das dialogische Arbeiten mit Menschen verschiedener Erkenntniskulturen nutzbar zu machen. Die Fotografie wird als Praxisform in Situationen eingesetzt, in denen die beteiligten Akteur_innen einander aufgrund ihrer unterschiedlichen Herkunft, Sozialisierung und Spezialisierung fremd sind, durch geteilte Problemstellungen jedoch miteinander in Verbindung stehen. Es geht bei Generativer Bildarbeit um ein Arbeiten an den Grenzen des Eigenen und des Anderen, wobei diese Problemstellungen zugänglich, beforschbar und transformierbar gemacht werden. Die Fotografie wird zum Übungs- und Forschungsfeld für das Umgehen mit Kultureller Differenz. In diesem Übungsfeld entwickeln die Teilnehmer_innen Gestaltungs- und Reflexionsformen, um mit bestehenden Widersprüchen und Unsicherheiten ihrem jeweiligen Kontext entsprechend umzugehen.
In der Forschungsarbeit wird ein Rahmenmodell von Kompetenzen nachhaltigkeitsorientierter Verwaltungsführung in Kommunen und ihrer Förderung entwickelt und beschrieben. Methodische Grundlage hierfür bilden eine systematische Literaturrecherche sowie 25 qualitative, leitfadengestützte Interviews mit 13 verwaltungsexternen und 12 verwaltungsinternen Experten aus drei Fallstädten (Freiburg, Wernigerode, Ludwigsburg). Übergeordnetes Ziel des Modells ist der Auf- bzw. Ausbau nachhaltigkeitsorientierter Prozesse in Kommunalverwaltungen, um nachhaltige Entwicklung auf lokaler Ebene insgesamt zu fördern. Aufbauend auf dem Managementmodell Mintzbergs und drei Sustainable-Leadership-Modellen werden hierfür nachhaltigkeitsorientierte Handlungsbereiche von Oberbürgermeistern, Beigeordneten und Fach- bzw. Amtsleitungen im Verwaltungsalltag aufgezeigt. Ob bzw. inwieweit diese Handlungsmöglichkeiten genutzt werden, hängt unter anderem von der Ausprägung zentraler Kompetenzen nachhaltigkeitsorientierter kommunaler Verwaltungsführung ab. Diese werden u. a. basierend auf Ansätzen von Nachhaltigkeitskompetenzen für Führungspersonen aus der Privatwirtschaft herausgearbeitet. Ferner werden Förderungsmöglichkeiten solcher Kompetenzen in Aus- und Fortbildung sowie in der Organisationsentwicklung und im kommunalen Personalmanagement hergeleitet und beschrieben. Potentielle konkrete Förderungsmethoden werden ebenfalls untersucht.
The dissertation project focuses on empirically investigating consumers´ attitudes, motiva-tions and purchasing decisions regarding sustainable products. The focus on this micro per-spective, however, does not reflect consumers´ roles within the transformation towards sus-tainable consumption. Therefore, the present framework paper puts the included papers into a greater context and evaluates the findings on a meta-level by applying an enhanced transition management theory. The analysis underlines that consumers´ limited personal capabilities are an underlying reason for unsustainable practices. Therefore, the active engagement not only of consumers, but also of companies is required if the transformation is to be successful. If companies actively support consumers in making sustainable choices, consumers can engage in sustainable consumption with only low cognitive efforts. On this basis, genuine sustainable choices are enabled. The dissertation provides practical implications by highlighting potential measures which will help to promote sustainable products from niches to mainstream. In sum, the dissertation project enhances academic understanding of consumers´ sustainable purchas-ing behavior and reveals the potential of integrating such insights into the management of transformations towards sustainable consumption.
Economic globalization has not only reinforced the power of global firms, but also the sustainability challenges we are facing today on global and regional levels. Against this background, an increasingly broad range of governance efforts has aimed at fostering more sustainable business practices. At the national level, in addition to regulatory policy instruments, market-based and network instruments as well as self-regulatory Corporate Social Responsibility (CSR) initiatives have emerged. These instruments differ not only in their degree of bindingness between compulsory and voluntary, but also involve a greater diversity of actor groups like government, business, and civil society organizations. In addition, international instruments like the UN Global Compact principles, the GRI Reporting Guidelines or the
In der Wasser- und Abwasseruntersuchung hat der Summenparameter eine heraus-ragende Bedeutung. Sowohl in der gesetzlichen Überwachung als auch der Bemes-sung von Abwasserbehandlungsanlagen werden Belastungen vielfach über die Zu-sammenfassung von Einzelstoffen in Stoffgruppen ausgedrückt. Stoffgruppen lassen sich mit Hilfe von Summenparametern zuverlässig und im Vergleich zu Einzelstoffen mit geringerem Aufwand bestimmen. Im Rahmen dieser Arbeit werden die Verfahrens-grundlagen der Summenparameter und ihre Verwendung in der Wasser- und Abwas-seruntersuchung erläutert. Ein bedeutender wie auch umstrittener Summenparameter ist der AOX - Adsorbier-bare organisch gebundene Halogene (AOX). Bedeutend ist er deshalb, weil er ein ord-nungs- und abgaberechtlich relevanter Abwasserparameter ist. Umstritten ist er unter anderem, weil er ursprünglich für andere Zwecke als die Abwasseruntersuchung ent-wickelt wurde. Seinerzeit war der AOX ein Überwachungsparameter für Trinkwasser. Als Abwasserparameter dient er zur Erfassung einer im Abwasser unerwünschten Stoffgruppe, der besorgnisauslösende Eigenschaften wie Persistenz, Bioakkumulier-barkeit und Toxizität (PBT-Eigenschaften) zugeschrieben wird. Im zweiten Teil der Ar-beit wurden exemplarisch am Parameter AOX die Zusammenhänge zwischen Stoff-parametern und besorgnisauslösenden Eigenschaften bzw. Wirkungen der ausge-wählten parameterausmachenden Substanzen untersucht. Die Untersuchungsergeb-nisse wurden vor allem in Zusammenhang mit der Ermittlung und Verankerung von Mindestanforderungen für das Einleiten von Abwasser bewertet.
Water is an essential natural resource, yet we are experiencing a global water crisis. This crisis is first and foremost a crisis of governance rather than of actual physical resources. Capacities of single, unitary states are severely challenged by the complex, multi-scalar, and dynamic structure of contemporary problems in water resource management. New modes of governance stress the potential of public participation and scalar restructuring for effective and legitimate environmental decision-making. However, a lack evidence on the actual implementation and instrumental value of novel governance modes stands in stark contrast to the strong beliefs and assumptions that often see these being propagated as ´panaceas´ or ´universal remedies´. With this doctoral dissertation I aim to contribute to a deeper understanding of the implementation and performance of public participation and scalar restructuring in environmental governance, and particularly to engage in systematic research into the contextual factors that shape the performance of such governance innovations. Based on the conceptual approaches of participatory, multi-level governance and scale, I advance a conceptual framework specifying mechanisms and important contextual factors describing the potential of participation and rescaling to impact on the efficacy of environmental decision-making. Applying this framework, I employ a mixed-methods approach combining qualitative, quantitative, set-theoretic, and review methods, with the aim of maximising the validity of results. Drawing on the institutional frame of the European Water Framework Directive (WFD), I first assess the extent and conditions under which participation and rescaling are actually implemented in the European water resource management regime. Subsequent analyses examine whether these governance shifts, where implemented, actually lead to environmentally effective and legitimate political decisions, and foster social outcomes. Results indicate that actual changes in governance structures remain modest, whereas previous institutional structures and experiences prove rather durable. Hence, despite recent shifts distributing authority towards alternative actors and scales, the state has persisted in its role as central authority in the European water resource management regime. To the extent that they were implemented, public participation and rescaling were generally positively related with the environmental effectiveness and legitimacy of political outcomes. The analysis provides a context-sensitive understanding, by unravelling the supposedly linear relationship between governance inputs and outputs to develop a more nuanced picture of the governance process rather as a composition of multiple, interdependent causal mechanisms that, depending on their actual configuration, lead to various outcomes. In this way, particularly the tension between legitimacy and effectiveness of political outcomes is disentangled, with both being seen as the result of distinct but interrelated properties of the governance system and its contextual circumstances. The thesis furthermore provides insights of practical and policy relevance, highlighting the need and potential to take a context-sensitive perspective in policy design and decision-making. The framework paper and the Ph.D. thesis thus together enhance academic understanding of environmental governance and its potential contributions to sustainability transitions.
