Universität Stuttgart
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Item Open Access Unpacking stakeholder perceptions of the benefits and challenges associated with urban greenspaces in Sub-Saharan Africa(2021) Guenat, Solène; Porras Lopez, Gabriel; Mkwambisi, David D; Dallimer, MartinUrban greenspaces underpin ecosystem service provision in cities and are therefore indispensable for human well-being. Nevertheless, they are increasingly disappearing from cities in Sub-Saharan Africa. Understanding how the stakeholders influencing urban greenspace management perceive the benefits provided by urban greenspaces and the challenges to its conservation and management is critical for reversing this trend. Using Malawi’s capital city, Lilongwe, as a case study, we conducted 44 semi-structured interviews to explore the profiles and perceptions of stakeholders who currently hold influence over greenspace planning, conservation and management. Stakeholders with influence over urban greenspace management described the main focus of their organisation as relating to urban planning, natural resources protection and management, development work, or the hospitality business sector. Critically, only a third of all stakeholders focused on natural resources protection and management. Stakeholders had nuanced and varied appreciations of the benefits that greenspaces provide. Regulation and maintenance ecosystem services, as well as cultural services were frequently mentioned. However, provisioning services were mostly mentioned by those in development work. Stakeholders also identified an additional suite of societal benefits that do not directly map onto ecosystem service frameworks, such as the generation of financial income and the provision of employment opportunities. Challenges identified as hampering the planning, conservation and management of greenspaces included inappropriate urbanisation, lack of coordination and participation, and population growth. Lack of coordination was however not widely acknowledged among those focusing on natural resources protection, who conversely identified population growth more often than any other groups. Highlighting how stakeholders with varying priorities perceive ecosystem services a first step towards improving greenspaces management both for their better acceptation and for improving their potential for biodiversity conservation. Specifically, we bring attention to need for stakeholders working with natural resources protection to recognise more the need for collaborations and engagement. Additional research is also necessary to understand how those different perspectives might be integrated into ongoing processes and procedures to manage greenspaces in Sub-Saharan Africa.Item Open Access Wassersensible Stadt- und Freiraumplanung : Handlungsstrategien und Maßnahmenkonzepte zur Anpassung an Klimatrends und Extremwetter ; SAMUWA Publikation(Stuttgart ; Universität Stuttgart, Institut für Landschaftsplanung und Ökologie, 2016) Deister, Lisa; Brenne, Fabian; Stokman, Antje; Henrichs, Malte; Jeskulke, Michael; Hoppe, Holger; Uhl, MathiasMit dem voranschreitenden Klimawandel (IPCC 2014) werden die schon heute beobachteten Starkregenereignisse, Hitzewellen und Trockenperioden insbesondere die Städte vor neue Herausforderungen stellen. Die zeitgleich zunehmende Urbanisierung und der damit verbundene Anstieg der versiegelten Flächen beeinflusst den Wasserhaushalt und das Abflussregime in den Städten zusätzlich negativ. Damit schwindet die Lebensqualität in einem Großteil der Städte durch häufigere Überflutungsereignisse, sich verschlechterndes Stadtklima, schlechtere Luftqualität sowie fehlender Rückzugsmöglichkeiten ins Grüne. Die Disziplinen der Siedlungswasserwirtschaft und der Stadt- und Freiraumplanung haben im Laufe der Zeit ihre individuellen Herangehensweisen und Instrumente entwickelt, um die genannten Probleme im Einzelfall anzugehen. Um den zukünftigen Veränderungsprozessen (Klimawandel, Demographie,...) und Herausforderungen (Flächenknappheit,...) effizient zu begegnen, ist eine wassersensible Stadtentwicklung mit multifunktionalen Flächennutzungen erforderlich. Dazu bedarf es der Entwicklung integrierter Planungsmethoden, die gesamtstädtische und teilräumliche Überflutungs- und Hitzevorsorgekonzepte mit den verschiedenen Planungsebenen der Stadt-, Verkehrs- und Landschaftsplanung verzahnen (vgl. Stokman 2013, Stokman et al. 2015, Skinner 2016). Ziel muss also sein, die Herangehensweisen, Instrumente, Modelle und Planungswerkzeuge der beteiligten Disziplinen aufeinander abzustimmen und einander zugänglich zu machen. Vorgehensmodell für eine interdisziplinäre Zusammenarbeit Der vorliegende Leitfaden ist das Produkt des Teilprojekts C.1 „Freiraumplanerische Gestaltungsstrategien“ des BMBF-Forschungsprojekts „Die Stadt als hydrologisches System im Wandel – Schritte zu einem anpassungsfähigen Management des urbanen Wasserhaushalts“ (SAMUWA). Er soll einen Prozess zur Erstellung eines „Wasserplans“ als Leitbild einer wasserbezogenen Stadtentwicklung aufzeigen, der die Zusammenarbeit der oben genannten Disziplinen ermöglicht. Dabei wird je nach Ausgangssituation das siedlungswasserwirtschaftliche Simulationstool WABILA (Fokus auf eine ausgeglichene Wasserbilanz)oder DYNA/ GeoCPM (++ Systems) (Fokus Überflutungsvorsorge) für die Entwicklung integrierter Strategien und konkreter Maßnahmenkonzepte genutzt. Das Wasserbilanzmodell WABILA ermöglicht eine vereinfachte Bilanzierung des urbanen Wasserhaushalts. Durch den Vergleich der mittleren Jahreswerte des Oberflächenabflusses, der Grundwasserneubildung und der Verdunstung des bebauten Zustands mit denen des unbebauten Zustands können Defizite im Wasserhaushalt identifiziert und konkrete Maßnahmen des Regenwassermanagements geplant werden. Derart entwickelte Maßnahmen berücksichtigen, wie im aktuellen DWA-A 102 (2016) gefordert (vgl. Henrichs et al. 2016) den lokalen, natürlichen Wasserhaushalt mit seinem jeweils lokalspezifischen Verhältnis zwischen den Hauptkomponenten Abfluss, Versickerung und Verdunstung. Mit Hilfe des Programmsystems DYNA/ GeoCPM lassen sich bidirektional gekoppelte 1D/ 2D Kanalnetz- und Oberflächenabflussmodelle aufbauen, mit denen Fließwege, Fließgeschwindigkeiten und die Ausbreitung von Starkregenabflüssen berechnen werden können (Gefährdungspotenzial). Durch die anschließende Überlagerung der ermittelten Gefährdungszonen mit Flächen- und Gebäudenutzungen sowie Infrastruktureinrichtungen (Schadenspotenzial) können die Auswirkungen von Überflutungen und damit das jeweils bestehende Risikopotential unterschiedlicher Stadträume ermittelt werden (vgl. BWK/ DWA 2013). Die jeweiligen siedlungswasserwirtschaftlichen Ergebnisse werden mit einem wasserbezogenen städtebaulichen Leitbild (dem Wasserplan) überlagert. Das Leitbild schlägt eine grundlegende städtebauliche Entwicklungsrichtung vor und berücksichtigt dabei bereits räumliche Potentiale für die Regenwasserbewirtschaftung bzw. Überflutungsvorsorge in Verbindung mit dem städtischen Freiraumsystem im Sinne einer integrierten Gesamtkonzeption. Darüber hinaus bezieht es weitere Anforderungen und Aspekte wie z. B. Überflutungshotspots, Hitzeinseln, Lärm und Luftqualität ein. Disziplinübergreifend werden aus der Überlagerung der wasserwirtschaftlichen und stadträumlichen Betrachtung resultierende Fokusgebiete als prioritäre Handlungsräume für die Maßnahmenplanung diskutiert und festgelegt. Dabei spielt eine Akkumulation von Handlungsbedarfen der einzelnen Fachplanungen eine Rolle, um möglichst große Synergieeffekte ausnutzen zu können. Für die Fokusgebiete können im Zusammenspiel von räumlichen Gestaltungskonzepten und deren Simulation/Überprüfung durch die siedlungswasserwirtschaftlichen Werkzeuge multifunktionale Maßnahmen- und Gestaltungskonzepte entworfen und iterativ optimiert werden. Den beiden Vorgehensmodellen inhärent ist eine andere Lesart der Stadt, die darauf abzielt, die Landschaft mit ihrem natürlichen Wasserhaushalt und der naturräumlichen Ordnung als „Gesetz“ der Stadtentwicklung zu betrachten, wie schon Walter Rossow es forderte (Daldrop-Weidmann 1991). Ermöglicht wird dies durch ein koordiniertes Vorgehen und einen abgestimmten Austausch von Informationen, Daten, Entwürfen und Simulationsergebnissen, sowie einer gemeinsamen Maßnahmenplanung an der interdisziplinären Schnittstelle zwischen Siedlungswasserwirtschaft und Stadt- und Freiraumplanung. Das fünf Schritte umfassende, übertragbare Vorgehensmodell wird bezogen auf zwei Modellgebiete in Gelsenkirchen und Wuppertal angewendet und die Methodik detailliert beschrieben und illustriert.Item Open Access Begrünungspotential in ariden und semi-ariden Städten : Fallstudie Teheran, Iran(2014) Agharabi, Amena; Kaule, Giselher (Prof. Dr.-Ing.)Aufgrund des großen Wachstums der Städte in ariden und semi-ariden Zonen und der jährlichen Erweiterung der Trockengebiete, mit der in vielen Fällen die Zerstörung oder Unterentwicklung der städtischen Grünflächen einhergeht, versucht diese Arbeit, das Stadtbegrünungspotenzial einzuschätzen und eventuelle Hindernisse zu identifizieren. Während Grünflächen in Städten nicht nur zur Erhöhung der visuellen/ Lebensqualität, sondern auch zur Verbesserung des Klimas, Verbannung der Hitze und Bekämpfung der Umweltverschmutzung eine Notwendigkeit sind, verfügen trockene Länder nur über sehr begrenzte Wasserressourcen, die zudem unter starkem Druck durch das hohe Bevölkerungswachstum stehen. Diese Studie hat mit der Erforschung der Eigenschaften der trockenen Region im Allgemeinen und insbesondere Irans Teheran als Fallstudie gewählt. Diese Stadt, die in historischen Aufzeichnungen als üppiges Grün des Gartens dargestellt ist, leidet jetzt unter Wassermangel, Umweltverschmutzung und der Knappheit von Grünfläche, die in einigen Stadtbezirken weniger als 2 Quadratmeter pro Kopf beträgt. Eine nachhaltige Entwicklung der städtischen Grünflächen in Teheran ist ein multi-dimensionales Thema und wird von zahlreichen komplexen und miteinander verwobenen wirtschaftlichen, politischen, sozialen und ökologischen Faktoren beeinflusst. Die Probleme und vorgeschlagenen Lösungen sind im Überblick: 1. Eine dicht gebaute Stadt, knappe freie Räume und unverhältnismäßige Verteilung der Flächennutzungen: Angesichts der unterschiedlichen Struktur, Bevölkerungsdichte, Bedürfnisse und Möglichkeiten der verschiedenen Stadtbezirke wurde mehrere Strategien in Bezug auf Architektur und Stadtplanung für jeden Stadtbereich vorgeschlagen. 2. Die Kosten für die Grünflächenentwicklung im Vergleich zu ihrem Nutzen: Im Gegensatz zu den definierten Kosten für die Bebauung, Errichtung und Instandhaltung von Grünflächen ist der Preis bzw. der realisierte Wert dieses Gutes in Geldeinheiten bei dem Mangel von Vergleichsobjekten und Verkaufshandlungen schwer zu berechnen. Hier wurden die abstrakten Werte mit Ersatzobjekten und neuen Methoden für einen annähernd konkreten Preis für die langfristige Entwicklung der Grünflächen Teherans, wie auch die Schadensschätzung und Kompensationsmethoden bei Verlusten, manifestiert. 3. Mangelnde Bürgerbeteiligung und Sensibilisierung der Öffentlichkeit für den Umweltschutz und das Stadtgrün: In dieser Arbeit wurden mit einigen Beispielen die Bildung und Umweltkommunikation in den Schulen und Medien sowie die Rolle der Umwelt-NGOs und der nützlichen kulturellen Wurzeln und Traditionen zur Motivierung und Koordinierung der Bürger effektiv geschätzt. 4. Rechtliche, administrative und organisatorische Herausforderungen der Grünflächen von Teheran: Mit der Beschreibung des Grünflächenmanagements und der finanziellen Zyklus- und Budgetplanung in Teheran und der Gesetze, die das Grundstücks-/Wohneigentumsrecht und den Grunderwerb regelten, werden Lösungen und Teilweise eine Reform der Regulierung und besonders das adaptive Management sowie ein demokratisches und transparentes Verfahren und Informationsvermittlung in Grünflächeprojekten als Leitfaden für die Ermutigung zur Bürgerbeteiligung und Systemverbesserung vorgeschlagen. 5. Der Mangel an Wasser für die Bewässerung der Grünflächen: Für eine Antwort werden an dieser Stelle erstens der Wasserstand und die Trinkwasseranfrage/ der Wasserverbrauch berechnet und bewiesen, dass die natürlichen Gründe für den Wassermangel bei einem übermäßigen Verbrauch und hohen Wasserverlust liegen und entgegen der landläufigen Wahrnehmung in Teheran kein grundsätzlicher Mangel an Wasser für die Bewässerung der Grünflächen herrscht, da Teheran in einem Abwassermeer schwimmt und mit einer Abwasserbehandlung ausreichend Wasser nicht nur für öffentliche Grünflächen, sondern auch für die stadtnahe Landwirtschaft zur Verfügung stehen würde und die Nutzung von behandeltem Abwasser und Wasser aus anderen Quellen wie Qanats und Wasserläufen den Wasserstress in der warmen Jahreszeit reduzieren könnte. Bei einer Veränderung der Bewässerungsmethoden zur Verbesserung der Effizienz der Bewässerung und passenden Pflanzenauswahl werden die Entwicklung und der Ausbau der städtischen Grünflächen um das Fünffache in der Gegend, ohne Schäden für Umwelt und Trinkwasserressourcen, ermöglicht. 6. Die Auswahl der entsprechenden Pflanzenarten für Teheran: Trotz der Vielfalt der Pflanzenarten in Teheran ist die Bandbreite der vorherrschenden Arten beschränkt. Mit einem Vergleich von Klima und Bodenverhältnissen in den verschiedenen Stadtbezirken von Teheran und den bestehenden Bäumen, vorherigen Aufzeichnungen und der Empfehlungen der zuständigen Reviergärtner und einer Kombination dieser Merkmale und Eigenschaften - unter Heranziehung der einschlägigen Literatur- wurden hier die besten Baumarten für die verschiedenen Bezirke ausgewählt.Item Open Access Informing the design of urban green and blue spaces through an understanding of Europeans' usage and preferences(2022) Jakstis, Kristen; Dubovik, Maria; Laikari, Arto; Mustajärvi, Kaisa; Wendling, Laura; Fischer, Leonie K.In light of global climate change and the biodiversity crisis, making cities more resilient through an adjusted design of urban green and blue spaces is crucial. Nature‐based solutions help address these challenges while providing opportunities for nature experiences, and providing cultural ecosystem services that support public health. The COVID‐19 pandemic and its associated stressors highlighted the interrelated socio‐ecological services provided by nature‐based solutions like urban green and blue spaces. This pan‐European study therefore aimed to enhance the socio‐ecological understanding of green and blue spaces to support their design and management. Using an online survey, green and blue space preferences, usage, and pandemic‐related changes in greenspace visit and outdoor recreation frequencies were examined. Greenspace visit and outdoor recreation frequencies were associated with respondents’ (N = 584 from 15 countries) geographical location, dominant type of neighbourhood greenspace and greenspace availability during the pandemic, but not greenspace perceptions or sociodemographic background. Greenspace visit and outdoor recreation frequencies were generally high; however, Southern Europeans reported lower greenspace visit and outdoor recreation frequencies both before and during the pandemic than Northern Europeans. Many Southern Europeans also reported having few neighbourhood greenspaces and low greenspace availability during the pandemic. The most common outdoor recreational activity among respondents before the pandemic was walking or running with the most frequently stated purpose of time spent outdoors being restorative in nature (i.e. relaxing or calming down). Most Europeans had positive perceptions of green and blue spaces with preferences for structurally diverse and natural or unmanaged green elements. This highlights the importance of accessible green and blue spaces both in everyday life and during times of crisis. Stakeholders, their preferences, and regional and cultural differences should be included in the co‐design of urban green and blue spaces to maximize their potential for both people and nature.Item Open Access Zielkonzeptionen und Erfolgsbewertung von Renaturierungsversuchen in nordwestdeutschen Niedermooren anhand vegetationskundlicher und ökologischer Kriterien(2000) Rosenthal, Gert; Kull, Ulrich (Prof. Dr.)Naturnahe Niedermoorökosysteme sind in Nordwestdeutschland stark gefährdet. Ursächlich sind die landwirtschaftliche Intensivierung und die Melioration ihrer Standorte. Ein wichtiges, aus übergeordneten Leitbildern der Umweltschonung und Nachhaltigkeit abzuleitendes Ziel ist die Regeneration dieser Moore. Dabei geht es um die Wiederherstellung ihrer Lebensraumfunktion und der Senken- und Speicherfunktion für Nährstoffe und Wasser. Zielprozesse sind die Vernässung, Nährstoffaushagerung, Nutzungsextensivierung, Reinitiierung der Torfbildung und die Rekolonisierung durch Zielpflanzenarten. Dazu werden zwei Zielkonzepte formuliert. Bei Zielkonzept 1 steht der Erhalt und die Entwicklung der Lebensraumfunktion, bei Zielkonzept 2 die Senken- und Speicherfunktion im Vordergrund. Als Leitbild dienen historische und aktuelle, naturnahe (Röhrichte, Großseggenrieder = Zielkonzept 2) und halbnatürliche (Feuchtwiesen, Kleinseggenrieder = Zielkonzept 1) Vegetationstypen, die zu Sukzessionsserien zusammengestellt werden. Es werden überprüfbare Naturschutzqualitätsziele formuliert. Als Zielindikatoren dienen Zielarten, die im Sukzessions- und Standortsgradienten unterschiedlich eingenischt sind. Zur Überprüfung der Renaturierungserfolge bei der Umsetzung der Zielkonzepte werden mehrjährige Versuchserien aus Niedermooren Nordwestdeutschlands und Hollands untersucht und anhand der Zielarten bewertet. Ökologische Standortsanalysen ergänzen die vegetationskundlich-floristische Bewertung. Trotz der (Teil-) Wiederherstellung der Standortsbedingungen sind die vegetationskundlich-floristischen Erfolge nach Versuchslaufzeiten von 5 bis 20 Jahren gering. Am positivsten sind dabei noch die Erfolge, die durch Nährstoffaushagerung erreicht werden. Am effektivsten wirkt dabei die mehrfache Mahd ohne Düngung. Mulchen ist auf Feuchtstandorten und unter den relativ ungünstigen Klimabedingungen Nordwestdeutschlands (z.B. gegenüber Südwestdeutschland) wenig aushagerungseffizient. Die Artenzahlen entwickeln sich negativ. Starke Vernässung und Brache führen zu Artenverlusten. Kritisch sind lange Überstauungen im Frühjahr, in Verbindung mit starker sommerlicher Abtrocknung. Hauptursache für diese ausgeprägte Wechselfeuchtigkeit ist die irreversible Reduzierung der Speicherfähigkeit der Torfe für Wasser. Die Nutzungsintensität darf, abhängig von der Ertragsleistung des Standortes eine bestimmte, minimale Frequenz nicht unterschreiten, da sich sonst hochwüchsige Rhizompflanzenarten durchsetzen, die die Lichtbedingungen für niedrigwüchsige Arten stark limitieren. Im Extremfall führt das Brachfallen von Feuchtgrünland zur Entwicklung von Röhrichten, Großseggenriedern und Hochstaudengesellschaften. Durch die Vernässung der Brachestandorte, ungünstiges Mikroklima und die Dominanz nährstoffkonservativer Arten reduziert sich die Stickstoffmineralisation in Brachen. Dadurch verbessern sich gleichzeitig die Bedingungen für die Torfbildung. Im zweiten Abschnitt werden die biologischen Rahmenbedingungen untersucht, die die Wiederansiedlung von Pflanzenarten bestimmen. Ausdauernde Sprosspopulationen in der Umgebungsvegetation und ausdauernde Samen im Boden ermöglichen eine Überdauerung ungünstiger Wachstumsphasen und können als Regenerationspotential genutzt werden. Die Wiederherstellungserfolge artenreicher Feuchtwiesen werden durch lange Samenausdauern unterstützt. Dabei wirken die Lagerungsbedingungen modifizierend auf die morphologisch-physiologisch vorgegebene Langlebigkeit der Samen: während die Samenbank bei Intensivnutzung innerhalb weniger Jahre verarmt, wird sie bei Brache über Jahrzehnte im Boden konserviert. Entsprechend erfolgreich ist der Versuch, Brachen durch Wiederaufnahme der Mahd in artenreiches Feuchtgrünland zu überführen. Die Fernausbreitung von Pflanzendiasporen im Raum ermöglicht die Überwindung der räumlichen Isolation von potentiellen Spenderpopulationen von Pflanzenarten und den zu regenerierenden Flächen. Entscheidend für den Ausbreitungserfolg ist das Vorhandensein von standortsspezifischen Ausbreitungsagentien. In Feuchtgebieten werden Diasporen in großer Zahl von Überschwemmungen an die für die Keimung und Etablierung geeigneten Feuchtstandorte transportiert. Die Wiederbesiedlung von artenverarmten Flächen wird dadurch stark gefördert. Da in Norddeutschland aber nur noch wenige Überschwemmungsgebiete verblieben sind, ist die tatsächliche Wirksamkeit dieses Ausbreitungsagens stark beschränkt. Alternative Renaturierungsverfahren, die die mangelnde Diasporenausbreitung z.B. durch künstliche Einbringung von Mähgut zu überwinden suchen, werden kritisch diskutiert. Abschließend wird eine Gesamtbewertung der Regenerationschancen unter verschiedenen Optionen und eine Prioritätensetzung vorgenommen. Welcher einzelne Regenerationsprozess am Ende den weiteren Fortgang des Gesamtprozesses limitiert, hängt davon ab, welcher den höchsten Zeitbedarf hat. Die Erkenntnis, dass die Diasporenverfügbarkeit oft der zeitlimitierende Faktor ist, erfordert die unbedingte Erhaltung der biotischen Restpotentiale. Renaturierungsmaßnahmen zur Umsetzung von Zielkonzept 1 sind überall dort sinnvoll, wo der Zielartenpool ausreichend groß ist, um mit Hilfe feuchtgebietstypischer Ausbreitungsvektoren die Wiederbesiedlung potentiell geeigneter Standorte zu ermöglichen. Die Umsetzung von Zielkonzept 2 ist in großflächig intensivierten und meliorierten Gebieten sinnvoll, wo die biotischen Potentiale halbnatürlicher Vegetationstypen fehlen. Die Großflächigkeit von Renaturierungsmaßnahmen fördert landschaftsweite und biotopübergreifende Prozesse, die ihrerseits die Regenerationsbemühungen unterstützen.Item Open Access Modellierung biomassedominierter Energiesysteme : Methodenentwicklung anhand eines Fallbeispiels im Ost-Pamir, Tadschikistan(2015) Hohberg, Georg; Kaule, Giselher (Prof. Dr.-Ing.)Die Bereitstellung und Nutzung biogener Energieträger unterscheidet sich in wesentlichen Aspekten von jener nichtregenerativer Energieträger. Aufgrund ihrer dezentralen und flächenintensiven Erzeugung sind biogene Energieträger durch einen starken Raumbezug, Konkurrenz zu anderen Landnutzungsformen, Rückkopplungen innerhalb des Erzeugungssystems sowie durch Saisonalität und damit Einschränkungen in der Verfügbarkeit geprägt. Biomasse ist heute vor allem in Entwicklungsländern von großer Bedeutung für die Energiebereitstellung. Auch die Energieversorgung im tadschikischen Ost-Pamir, einer in Zentral Asien gelegenen und wenig entwickelten Hochgebirgsregion, ist maßgeblich durch biogene Energieträger geprägt. Ein großer Teil des Energiebedarfs wird hier durch Zwergsträucher (Krascheninnikovia ceratoides und Artemisia spp.) und Viehdung befriedigt. Die Zwergstrauchbestände des Ost-Pamir sind neben ihrer energetischen Verwendung auch als Nahrungsgrundlage für das Nutzvieh bedeutsam. Da bei einer Übernutzung der Zwergstrauchbestände zukünftig weniger Nutzvieh gehalten werden kann, jedoch ausbleibende Dungerträge zukünftig durch zusätzliche Zwergstrauchbiomasse kompensiert werden müssen, besteht die Möglichkeit einer selbstverstärkenden Wirkungskette. Die durch übermäßige Zwergstrauchernte hervorgerufene Degradation von Weideflächen im Ost-Pamir wurde von BRECKLE UND WUCHERER (2006, S.233) als Tereskensyndrom bezeichnet. Die Methode der Energiesystemanalyse wird verwendet, um wissensbasierte Entscheidungsgrundlagen für die Energiepolitik zu liefern. Ein Standardwerkzeug der Energiesystemanalyse sind optimierende Energiesystemmodelle. Diese verstehen Energiesysteme als rein technisch-ökonomische Systeme. Biomassedominierte Energiesysteme hingegen stellen eine Verbindung aus technisch-ökonomischem System, biophysikalischem System und sozialem System dar. Ziel dieser Arbeit ist es, durch Gegenüberstellung und Diskussion verschiedener Modellierungsansätze eine geeignete Methode zur Simulation von biomassedominierten Energiesystemen zu identifizieren und auf ein Fallbeispiel im Ost-Pamir anzuwenden. Im betrachteten Fallbeispiel soll geklärt werden, inwieweit die Zwergstrauchentnahme im Ost-Pamir eine Zerstörung ihrer Wachstumsgrundlagen bedingt und ob kurz bis mittelfristig mit einen Zusammenbruch der lokalen Energieversorgung gerechnet werden muss. Die Simulation von Entwicklungsszenarien soll zudem die Bandbreite von möglichen Entwicklungen beschreiben und Optimierungspotenzial aufzeigen. Ein System-Dynamics-GIS-Hybridansatz bietet die Möglichkeit der zeitlich kontinuierlichen, räumlich aufgelösten Modellierung, mit der auch Rückkopplungen in Systemen abgebildet werden können. Er ist daher für die Modellierung biomassedominierter Energiesysteme geeignet. Basierend auf dem beschriebenen Simulationsansatz und auf einer detaillierten Untersuchung des Energiesystems von Alichur, der zweitgrößten Siedlung des Ost-Pamir, wird das Energiemodell Alichur erstellt und parametrisiert. Nach eingehender Sensitivitätsanalyse und Validitätsprüfung werden im Energiemodell Alichur drei Szenarien simuliert: Szenario Business-as-usual (BAU, gleichbleibendes Management), Szenario Breckle (SB, verschlechtertes Management) und Szenario Optimierung und Energieautarkie (SOE, optimiertes Management). Die Simulationsergebnisse sämtlicher Szenarien zeigen, dass kurz- bis mittelfristig nicht mit einem Zusammenbruch des Energiesystems von Alichur gerechnet werden muss. Zwar ist zukünftig mit einem steigenden Aufwand für die Zwergstrauchernte zu rechnen, weil vermehrt auch ortsferne Bestände beerntet werden müssen. Aufgrund der Erntekultur, bei der bis zu 50 % der Zwergsträucher auf der Fläche verbleiben, ist jedoch eine völlige Degradation der Zwergstrauchbestände in der betrachteten Fallstudie nicht gegeben. Lediglich im ortsnahen Bereich erfolgt eine sehr intensive Zwergstrauchnutzung, die in den nächsten Dekaden kaum Zwergstrauchbiomassezuwachs erwarten lässt. Bei einem verschlechterten Ressourcenmanagement (Szenario SB) ist frühestens in der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts mit einer Verknappung der erreichbaren Zwergstrauchbestände zu rechnen. Nicht eindeutig geklärt werden konnte die Frage, ob die gegenwärtige Zwergstrauchnutzung dauerhaft betrieben werden kann (Szenario BAU). Grundsätzlich ist bei optimiertem Management, verbunden mit moderaten Energieeinsparungen eine nachhaltige und autarke auf biogenen Energieträgern basierende Energieversorgung in der Region möglich (Szenario SOE). Die vermutete selbstverstärkende Wirkungskette zwischen thermischer Zwergstrauchnutzung und Weidekapazität kann in der Simulation nicht bestätigt werden.Item Open Access Resistance and resilience of European beech forests (Fagus sylvatica L.) after forest fire(2016) Maringer, Janet; Kaule, Giselher (Prof. Dr.)Item Open Access Trockenrasenverbund in der Region Hegau-Randen-Klettgau(2009) Kissling, Stephanie; Kaule, Giselher (Prof. Dr.)Vor dem Hintergrund der zunehmenden Fragmentierung der Landschaft und dem an-haltenden Verlust an wertvollen Lebensräumen ist im Naturschutz seit den 1990er Jahren die Bedeutung der Vernetzung der Biotope stärker ins Bewusstsein gerückt. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, auf regionaler Ebene die Notwendigkeit eines Verbundkonzep-tes von Trockenrasen zu untersuchen. Als Untersuchungsgebiet für die grenzüberschreiten-de Bearbeitung der Verbundfrage wurde ein ca. 900 km2 großes Gebiet ausgewählt, wel-ches Teile des Schweizer Juras umfasst und Richtung Nordwesten an die Ausläufer der Schwäbischen Alb anschließt. Für die Quantifizierung des physischen Verbundes kamen in der vorliegenden Arbeit verschieden GIS-basierte Verfahren zum Einsatz. Der funktionale Verbund umfasst den über Arten stattfindenden Austausch zwischen den Flächen. Hierfür wurden zwei Zielarten ausgewählt: zum einen das relativ flugfreudige, in Metapopulatio-nen vorkommende Widderchen Zygaena carniolica. Zum anderen die nur über ein geringes Ausbreitungspotential verfügende und daher stark gefährdete Pflanzenart Pulsatilla vulgaris. Für die Bearbeitung von Zygaena carniolica wurden in einer geschichteten Stichprobe Trockenrasenflächen ausgewählt wurden. Für diese Flächen wurde mit einem logistischen Regressionsmodell die Bedeutung der Faktoren Habitatqualität, Flächengröße und Isolationsgrad für das Vorkommen von Zygaena carniolica ermittelt. Für die genetischen Untersuchungen an Pulsatilla vulgaris wurden von Populationen unterschiedlicher Populationsgröße und Isolationsgraden Proben genommen und mit der AFLP-Methode analysiert. Mit der multivariaten Auswertung konnte gezeigt werden, dass die Habitatqualität die wichtigste Einflussgröße auf das Vorkommen von Zygaena carniolica ist, wobei die Larvalhabitate wichtiger sind als die Imaginalhabitate. Die Konnektivität ist der drittwich-tigste Faktor für das Vorkommen der Art. Die Habitatmodelle, welche Wanderungsdistan-zen von 750 m annehmen, lieferten für das Vorkommen von Zygaena carniolica die besten Erklärungen. Diese Distanz stimmt gut mit den aus der Literatur bekannten mittleren Flugdistanzen für die Art überein. Die Recherchen und Kartierungen zum Vorkommen von Pulsatilla vulgaris belegen einen dramatischen Rückgang der Art in der Region. Die genetischen Untersuchungen zeigen eine sehr einheitliche genetische Struktur von Pulsatilla vulgaris. Mit 85 % liegt der Großteil der genetischen Diversität innerhalb der Populationen. Die genetische Differen-zierung zwischen den Populationen ist schwach, aber signifikant ausgeprägt. Die Ergebnis-se zeigen, dass zwischen den Populationen von Pulsatilla vulgaris aktuell - wenn über-haupt - nur ein geringer genetischer Austausch stattfindet und die Populationen weitgehend isoliert sind. Die Ergebnisse der Untersuchung belegen, dass aufgrund der vermutlich ausgeprägten Metapopulationsstrukturen von Zygaena carniolica für das längerfristige Überleben der Art der Schutz einzelner Flächen nicht ausreicht, sondern dass ein Verbund von Larval- und Imaginalhabitaten bereitzustellen ist. Die mit der 750-m-Distanz ermittelten und räumlich dargestellten Verbundräume liefern eine Planungsgrundlage für einen regionalen Verbund der Trockenrasen. Für Pulsatilla vulgaris dagegen konnte anhand der Analyse der genetischen Strukturen gezeigt werden, dass die Populationen als weitgehend isoliert betrachtet werden müssen. Für den Schutz von Pulsatilla vulgaris bedeutet dies, dass die noch vorhandenen, größeren Populationen vorrangig zu schützen sind, da aufgrund der biologisch-ökologischen Merkmale der Art eine Besiedlung neuer Standorte kaum stattfin-det. Die Bewahrung der Florenkonstanz an den Reliktstandorten ist prioritär. Die Ergebnis-se zu den Zielarten verdeutlichen die Notwendigkeit sowohl den räumlichen, als auch den zeitlichen Aspekt bei der Planung zu berücksichtigen. Die wichtigste Aufgabe für den Naturschutz besteht darin, die Habitatqualität der Flächen zu erhalten bzw. herzustellen. Hierfür ist eine extensive Flächennutzung entscheidend.Item Open Access Beyond values : how emotions, anthropomorphism, beliefs and knowledge relate to the acceptability of native and non‐native species management in cities(2022) Straka, Tanja M.; Bach, Luise; Klisch, Ulrike; Egerer, Monika H.; Fischer, Leonie K.; Kowarik, IngoManaging non‐native species in cities is often controversial because these species can support both ecosystem services and disservices. Yet, how the acceptability of non‐native species management by the general public differs in relation to native species, to distance (i.e. close to residence and elsewhere) and among plants and animals is understudied. Furthermore, while values, beliefs and knowledge are often considered in this context, psychometric factors such as emotions and anthropomorphic views have received little attention. We surveyed 658 residents in Berlin, Germany, to assess (i) the acceptability of management actions differing in their severity for non‐native plants and animals compared to native species with similar traits, (ii) the influence of perceived distance of species (i.e. close to residence and elsewhere) and (iii) the predictive potential of psychometric (i.e. values, beliefs, self‐assessed knowledge, emotions and anthropomorphism) and socio‐demographic factors for this acceptability. Eradication (i.e. lethal control/removal) was generally the least accepted management action, but more accepted for non‐native than native species. Distance mattered for the acceptability of non‐native plant management with unspecified control action the most accepted management action close to residence. While values (self‐transcendence and conservation) mostly explained the acceptability of doing nothing and eradication, emotions related strongly to all management actions. Beliefs were more important than self‐assessed knowledge in relation to non‐native species management and beliefs about non‐native plants and animals were rated almost similar. Anthropomorphic views had predictive potential for plants and animals; that is, the stronger people held anthropomorphic views, the less they accepted eradication. Participants with a garden supported doing nothing with plants (native and non‐native) more than without. Results highlight the complexity of factors underlying the acceptability of management actions on species in cities. While values, beliefs and self‐assessed knowledge are important in the context of species management, other psychometric factors add to our understanding of acceptability. We conclude that awareness about different acceptability patterns related to species management can support environmental policies on biological invasions in cities. Tailoring and implementing adequate management actions can benefit from incorporating cognitive but also affective factors of the public.Item Open Access Towards sustainable urbanization in new cities : social acceptance and preferences of agricultural and solar energy systems(2024) Marzouk, Mai A.; Salheen, Mohamed A.; Fischer, Leonie K.Social acceptance of end users is indispensable for the implementation of agricultural and solar energy systems to create a more sustainable and productive residential building sector. Thus, the main aim of this study is to investigate the social acceptance level of the two systems and the implementation preferences of Egyptian end users, i.e., residents, in relation to their different sociocultural backgrounds. Given that most of the construction in Egypt is taking place in new cities, the acceptance of such systems strongly relates to societal implications for urban sustainability. An online survey was therefore disseminated to the residents of new cities in the Greater Cairo Region in Egypt (n = 274). A contingency analysis was conducted using the SPSS tool, calculating the Chisquared and Fisher tests to identify significant associations between the variables. Results indicated a high level of social acceptance of both the agricultural (71 %) and solar energy (64 %) systems. The attitude of residents towards the systems and their experience using them were the variables exhibiting the highest association with social acceptance of agricultural systems (p < 0.001 for attitude and experience) and solar energy systems (p = 0.04 for attitude and p = 0.002 for experience). The most preferred system types were the horizontal planters on hand railings and roof-mounted photovoltaics. Responses showed that production was the main aim for agricultural systems, while economic returns were the main aim for solar systems. However, both systems faced the same barriers, especially in relation to economic barriers. Out of the 12 sociocultural variables tested, respondents’ age had the most significant impact on the implementation preferences of both systems followed by gender, residence type, and access to shared facilities. Our study addressed a knowledge gap by comparing the two systems to identify the common or different reasons behind the disparity between their high theoretical potential versus low on-ground implementation. Future research could investigate other underlying factors behind social acceptance beyond the analyzed sociocultural aspects and tackle the types of each system in detail.