Das erste Ziel dieser Arbeit ist eine umfassende Analyse der Wasserflüsse durchzuführen und Quellen und Senken des kontinentalen Niederschlags zu identifizieren. Als Analysemethode werden komplexe Netzwerke verwendet, ein Ansatz, mit dessen Hilfe das neuartige Konzept des “cascading moisture recycling'''' (CMR) eingeführt wird. CMR wird als vielfache Verdunstung von Niederschlag während des Feuchtigkeitstransports über bewaldeten Gebieten definiert. Dieses Verfahren ermöglicht es, den Anteil von CMR an der Menge des regionalen Niederschlags zu quantifizieren und Schlüsselregionen des CMR zu identifizieren. Die Analyse zeigt, dass der südliche Bereich des Amazonasbeckens nicht nur eine direkte Quelle für Niederschlag im La-Plata Becken ist, sondern auch als ``Brückenregion'''' dient, über die die verdunstete Feuchtigkeit des ganzen Amazonasbeckens auf dem Weg in die Subtropen transportiert wird. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Neubewertung der Vulnerabilität des Amazonasregenwalds unter Umweltveränderungen unabdingbar ist. Dies ist das zweite Ziel der vorliegenden Arbeit. Durch diese Veränderungen könnten große Teile des Regenwaldes in eine Savanne umgewandelt werden. Dies würde wiederum den Niederschlag reduzieren, was sich negativ auf die Stabilität der verbleibenden Waldgebiete auswirken und ein Waldsterben verursachen kann. Für die Analyse dieser Zusammenhänge werden ebenfalls komplexe Netzwerke verwendet, um das Konzept der Ökosystem-Resilienz und CMR basierend auf Beobachtungsdaten zu kombinieren. Es werden die Schlüsselregionen, in denen Entwaldung zu einer Destabilisierung der verbleibenden Wald führt, identifiziert und die Möglichkeit eines großflächigen Absterben des Regenwaldes aufgrund von verlängerter Trockenzeit untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Diversität des Regenwaldes und die durch den Feuchtigkeitstransport gegebene Konnektivität der Waldgebiete eine wichtige Rolle für die Stabilität und ökologische Integrität dieses Ökosystems spielen. / The first aim of this thesis is to improve the understanding of vegetation-atmosphere interactions by means of complex network analysis of water fluxes from the sources to the sinks of rainfall in South America. This novel approach allows to introduce the concept of “cascading moisture recycling” defined as moisture recycling on the continent involving re-evaporation cycles along the way. A methodological framework is developed to quantify the importance of cascading moisture recycling and to identify key regions that sustain this process. It reveals, for instance, that the southern part of the Amazon basin is not only a direct source of rainfall for the La Plata basin as previously thought but also an intermediary region that re-distribute moisture evaporating from the entire Amazon basin towards the subtropics. This new concept lays the foundation for evaluating the vulnerability of the Amazon forest to environmental perturbations, which is the second aim of this thesis. Land-use and rainfall variability are expected to be intensified at the end of the twenty-first century and may push the south-eastern part of the Amazon forest towards a grass-dominated ecosystem. Such a forest loss would reduce local dry-season evapotranspiration and the resulting moisture supply for down-wind rainfall. In turn, this might erode the resilience of the remaining forest and lead to further forest losses. Using a complex network approach, the concepts of forest resilience and cascading moisture recycling are combined in a data-driven modeling framework. Key regions are identified where deforestation would greatly destabilize the remaining forest, as well as tipping points in dry-season intensification for large-scale self-amplified Amazon forest loss. The findings highlight the need to maintain the diversity and connectivity of forest patches in order to sustain the ecological integrity of the largest remaining tropical forest on Earth.

Biomasseplantagen und Aufforstung zur terrestrischen Kohlenstoffdioxid-Entfernung werden derzeit als Möglichkeit diskutiert um dem anthropogenen Treibhauseffekt entgegenzuwirken. Für die Bewertung solcher Maßnahmen ist ein umfassendes Verständnis ihrer Nachhaltigkeit und möglichen Konsequenzen erforderlich. In dieser Arbeit werden biogeochemische und hydrologische Auswirkungen von Biomasseplantagen und Aufforstung quantitativ und im Kontext der Planetarischen Grenzen (PG) analysiert. Simulationen mit einem globalen Vegetationsmodell zeigen, dass die Auswirkungen von Biomasseplantagen auf die Biosphäre nicht zu vernachlässigen sind und die der historischen landwirtschaftlichen Bodennutzung noch überschreiten können. Außerdem werden Szenarien zur räumlichen Verteilung von Biomasseplantagen unter Berücksichtigung von regionalen und globalen PG für biogeochemische Flüsse, Intaktheit der Biosphäre, Landnutzungswandel und Süßwassernutzung evaluiert. Unter Einhaltung regionaler PG können nur marginale Potentiale erzielt werden. Unter kompletter Ausnutzung des Risikobereichs könnten 1.4-6.9 GtC/a entzogen werden, abhängig von Biomasseverwertungs- und Kohlenstoffspeicherungseffizienzen. Die Relevanz von koevolutionärer Dynamik zwischen dem Kohlenstoffkreislauf und gesellschaftlichem Eingreifen wird mit einem konzeptionellen Modellierungsansatz im Kontext der PG aufgezeigt. Eine Fokussierung auf das Klimaproblem ohne die ganzheitliche Berücksichtigung von erdsystemischen Interaktionen kann ungewollte Überschreitung anderer PG zur Folge haben. Die Kombination von Bevölkerungswachstum und Nahrungsmittelbedarf mit der Minimierung von Kohlenstoff- und Biodiversitätsverlusten zeigt Möglichkeiten und Grenzen für terrestrische Kohlenstoffspeicherung auf. Räumliche Umverteilung in hochproduktive Regionen sowie substantielle landwirtschaftliche Produktivitätssteigerungen ermöglichen die Ernährung von 9 Milliarden Menschen sowie ein Kohlenstoffspeicherungspotential von bis zu 98 GtC. / Terrestrial carbon dioxide removal (tCDR) via afforestation or biomass plantations are discussed as options to counteract anthropogenic global warming. Therefore, it is important to understand sustainability limits and implications of tCDR in the context of Earth system dynamics. This thesis provides a model based assessment of biogeochemical and hydrological side-effects of biomass plantations and afforestation in the context of planetary boundaries (PBs), delimiting a safe operating space for humanity. Simulations with a global vegetation model indicate considerable biogeochemical and hydrological consequences of biomass plantations which are even larger than those of historical agricultural land use. Further, land use scenarios of biomass plantations are developed with a multi-objective optimisation model considering the PBs for biogeochemical flows, biosphere integrity, land system change and freshwater use. Respecting PBs yields almost zero tCDR potential. The transgression of PBs into a zone of increasing risk of feedbacks at the planetary scale can provide considerable tCDR potentials of 1.4-6.9 GtC/a, depending on efficiency of biomass conversion and carbon capture and storage. The importance of co-evolutionary dynamics of the Earth''s carbon cycle and societal interventions through tCDR is demonstrated with a conceptual modelling approach in the context of carbon-related PBs. A focus on climate change without an integrated trade-off assessment may lead to navigating the Earth system out of the safe operating space due to collateral transgression of other PBs. Integrating population growth and food demand while minimising carbon and biodiversity loss demonstrates opportunities and limitations for tCDR. Substantial improvements of crop and livestock productivities and the displacement of agricultural production into regions of high productivity yield sustainable terrestrial carbon sequestration potentials of up to 98 GtC while feeding 9 billion people.

Durch den Prozess der Urbanisierung verändert die Menschheit die Erdoberfläche in großem Ausmaß und auf unwiederbringliche Weise. Die optische Fernerkundung ist eine Art der Erdbeobachtung, die das Verständnis dieses dynamischen Prozesses und seiner Auswirkungen erweitern kann. Die vorliegende Arbeit untersucht, inwiefern hyperspektrale Daten Informationen über Versiegelung liefern können, die der integrierten Analyse urbaner Mensch-Umwelt-Beziehungen dienen. Hierzu wird die Verarbeitungskette von Vorverarbeitung der Rohdaten bis zur Erstellung referenzierter Karten zu Landbedeckung und Versiegelung am Beispiel von Hyperspectral Mapper Daten von Berlin ganzheitlich untersucht. Die traditionelle Verarbeitungskette wird mehrmals erweitert bzw. abgewandelt. So wird die radiometrische Vorverarbeitung um die Normalisierung von Helligkeitsgradienten erweitert, welche durch die direktionellen Reflexionseigenschaften urbaner Oberflächen entstehen. Die Klassifikation in fünf spektral komplexe Landnutzungsklassen wird mit Support Vector Maschinen ohne zusätzliche Merkmalsextraktion oder Differenzierung von Subklassen durchgeführt. Eine detaillierte Ergebnisvalidierung erfolgt mittels vielfältiger Referenzdaten. Es wird gezeigt, dass die Kartengenauigkeit von allen Verarbeitungsschritten abhängt: Support Vector Maschinen klassifizieren Hyperspektraldaten akkurat aber die Kartengenauigkeit wird durch die Georeferenzierung deutlich gemindert; die Versiegelungskartierung stellt die Situation am Boden gut dar, aber die Überdeckung versiegelter Flächen durch Bäume bedingt systematische Fehlschätzungen; eine Bildsegmentierung führt zu keiner Verbesserung der Klassifikationsergebnisse, bietet jedoch eine sinnvolle Möglichkeit zur effektiveren Prozessierung durch Datenkomprimierung. Auf diesem Weg ermöglicht die vorliegende Arbeit Rückschlüsse zur Verlässlichkeit von Datenprodukten, die eine Ausweitung fernerkundlicher Analysen in weniger gut dokumentierte urbane Räume voranbringt. / Urbanization is one of the most powerful and irreversible processes by which humans modify the Earth''s surface. Optical remote sensing is a main source of Earth observation products which help to better understand this dynamic process and its consequences. This work investigates the potential of airborne hyperspectral data to provide information on urban imperviousness that is needed for an integrated analysis of the coupled natural and human systems therein. For this purpose the complete processing workflow from preprocessing of the raw image to the generation of geocoded maps on land cover and impervious surface coverage is performed using Hyperspectral Mapper data acquired over Berlin, Germany. The traditional workflow for hyperspectral data is extended or modified at several points: a normalization of brightness gradients that are caused by directional reflectance properties of urban surfaces is included into radiometric preprocessing; support vector machines are used to classify five spectrally complex land cover classes without previous feature extraction or the definition of sub-classes. A detailed assessment of such maps is performed based on various reference products. Results show that the accuracy of derived maps depends on several steps within the processing workflow. For example, the support vector machine classification of hyperspectral data itself is accurate but geocoding without detailed terrain information introduces critical errors; impervious surface estimates correlate well with ground data but trees covering impervious surface below generally causes offsets; image segmentation does not enhance spectral classification accuracy of the spatially heterogeneous area but offers an interesting way of data compression and more time effective processing. Findings from this work help judging the reliability of data products and in doing so advance a possible extension of urban remote sensing approaches to areas where only little additional data exists.

Die vorliegende Dissertation beinhaltet eine detaillierte Analyse traditioneller und moderner Bioenergie, sowie deren möglicher Entwicklungspfade und Auswirkung auf Ernährungssicherheit im ländlichen Tansania. Die Arbeit bereichert die wissenschaftlichen Debatten mittels Aufzeigen von Optionen der nachhaltigen Produktion und Verbrauch von Bioenergie. Der Komplex wird in vier separaten und begutachteten Fachartikeln (drei publiziert, einer under review) bearbeitet. Alle Publikationen erzielen Aussagen für vier Einkommensgruppen auf lokaler Ebene. Für eine optimale Analyse ist die Arbeit thematisch in die Forschungsgebiete traditionelle und moderne Bioenergie unterteilt, die sich auch in den Kapiteln bzgl. des aktuellen Forschungsstandes sowie der Abfolge der Fachartikel widerspiegeln. Die erste Publikation beschäftigt sich mit traditionellem Bioenergiekonsum und der postulierten Einführung eines feuerholz-spezifischen, energetisch optimierten Kochers in dem Hauptuntersuchungsdorf Laela. Die Effekte einer Einführung von technologisch optimierten Holzkohlemeilern werden in der zweiten Publikation widergegeben. Nach diesem Fokus auf traditionelle Bioenergie analysiert der dritte Artikel die Effekte auf Nahrungsmittelsicherheit, die sich aus der angenommenen Verstromung von Pflanzenölen ergeben. Der vierte Artikel analysiert die Möglichkeiten einer erhöhten Palmölproduktion und leitet Ergebnisse für die tansanische Region Kigoma ab. Eine finale Empfehlung dieser Dissertation ist, dass die Verbreitung und Nutzung von verbesserten Kochern stark erhöht werden muss. Gleichzeitig sollten politischen Maßnahmen ergriffen werden, die Zugang und Verfügbarkeit von verlässlicher, erschwinglicher und nachhaltiger traditioneller wie moderner Bioenergie garantieren. Zudem muss die Etablierung einer effizienteren wie nachhaltigeren Holzkohle-Wertschöpfungskette vorangetrieben werden. Pflanzenölbasierte Elektrizitätsproduktion dagegen wirkt sich negativ auf die Ernährungssicherheit aus. / This PhD thesis provides a detailed analysis of the traditional and modern bioenergy situation as well as their development pathways and their respective influence on food security in case study villages in rural Tanzania. It adds to the current literature as it provides a profound understanding of how to enhance and sustain bioenergy production and consumption in terms of resource capacity and overall sustainability. For this, it comprises four peer-reviewed papers (3 published, one under review). All papers derive results for four income groups at local level. For an optimized analysis, the dissertation is thematically subdivided into the research areas of traditional and modern bioenergy which is displayed in the state of art research sections as well as the clustering of the papers. The first paper focuses on traditional bioenergy consumption and the potential introduction of a firewood-efficient stove in the major case-study village Laela. The effects of the introduction of more efficient kiln technology on resource consumption in the same village are mirrored in the second publication. After this focus on traditional bioenergy, the third paper investigates food security effects resulting out of the assumed use of vegetable oil for electrification purposes. The fourth paper analyses options for increased palm oil production and derives results for the Tanzanian region of Kigoma. The final recommendation of the thesis is that the prevalence and use of improved stoves needs to be increased substantially. Simultaneously, policy measures that foster the access to and availability of reliable, affordable and sustainable traditional as well as modern energy should be implemented. Furthermore, the establishment of a more efficient and sustainable charcoal value chain needs to be promoted. Vegetable oil based electrification, however, does not contribute towards food security.

Die Arbeit beinhalted verschiedene Studien, die die Grundwasser (GW)-Oberflächenwasser (OW)-Interaktion im Norddeutschen Tiefland untersuchen. Dabei werden zwei Ansätze verfolgt: der hydrogeologische und der limnologische Ansatz. Ersterer betrachtet die Interaktionen aus dem Blickpunkt der unterirdischen Wasserbewegung. Diese ist hauptsächlich gesteuert durch die Verteilung der hydraulische Leitfähigkeit (Sediment) und des hydraulischen Gradienten. Es ist immer noch eine Herausforderung beide Steuerungsgrößen richtig abzuschätzen. Mit neuen Ansätzen, welche auf der Wechselwirkung zwischen verschiedenen Landschafskomponenten basieren (Wasserstände, Topographie, Vegetation, Nährstoffe), wurde klein- bis mesoskalige Sedimentverteilungen in einer Aue untersucht und beschrieben. Des Weiteren konnte mit einem einfachen Grundwassermodell gezeigt werden, das verschiedene Grundwasserstonckwerke (regionale Skala) die Interaktion zwischen GW und einem See beeinflussen können. Der limnologische Ansatz basiert auf der Annahme, dass Bereiche in einem See identifiziert werden können an denen Grundwasser zutritt. In der vorliegenden Arbeit, wurden eine Methode getestet, die auf der unterschiedlichen Temperatur von beiden Wasserkörpern basiert: Im Frühjahr ist das GW wärmer als das Seewasser und sollte sich an der Seeoberfläche einschichten. Mittels thermalen Luftbildaufnahmen sollten somit Grundwasserzutritte identifizierbar sein. Die Studien aber zeigten, dass dies nur unter bestimmten Voraussetzungen möglich ist und seeinterne Prozesse bei der Interpretation der Temperaturverteilung an der Seeoberfläche berücksichtigt werden müssen. Somit besteht noch ein erhöhter Forschungsbedarf bezüglich des limnologischen Ansatzes. Dennoch birgt dieser ein großes Potential, denn er eröffnet die Möglichkeit kurzfristig auf grundwasserbürtige Einträge in OW direkt an der Sediment-Wasser-Grenze zu reagieren und verschafft somit Zeit für aufwändigere hydrogeologische Untersuchungen. / The thesis constists of different studies, which are investigating groundwater-surface water interaction in North-German-Lowlands. Therefore, two different approaches were used: the hydrogeological and the limnological one. The former is based on the classical hydrogeological point of view: the subsurface water movement is mainly driven by hydraulic conductivity (sediment) and the hydraulic gradient. However, the characterisation of both is still a challange. Different methods were used to characterize small- and meso-scale sediment distributions within a lowland floodplain. These are based on the interactions of different landscape components (water level fluctuations, topography, vegetation, nutrient distributions). Furthermore, a simple groundwater model was set up to illustrate how regional groundwater flow impacts local groundwater-lake interactions. The limnological approach is based on the assumption that areas of groundwater exfiltration into a lake are detectable directly at the sediment-water interface. For this purpuse, it was assuemed that temperature differences between both water bodies could be used as follows: in spring the groundwater temperature is higher than that of lakes. Hence, the warmer groundwater float on the lake surface. That should be detectable by thermal infrared imaging. However, the studies could illustrate, that this is only true for specific conditions. Furthermore, lake internal processes need to be considered for interpreting temperature distributions at the lake surface. As a consequence, the limnological approach requires more research activities, since it gives the opportunity to initate short-term measures on groundwater inputs in surface waters. This would also guarantee larger time spans for time-consuming hydrogeological studies.

Eine Auswertung der Unfallzahlen der Kommunalen Unfallversicherung Bayerns von 2007 bis 2011 zeigte, dass es innerhalb Bayerns große regionale Unterschiede im fahrradbezogenen Unfallgeschehen auf dem Schulweg gibt. Durch ein mehrstufiges multimethodisches Studiendesign wurde der Frage nachgegangen, ob es in den unfallbelasteten Landkreisen tatsächlich gefährlicher ist mit dem Rad zur Schule zu fahren und nach den Ursachen der räumlichen Diskrepanzen gesucht. Mittels regressionsanalytischer Verfahren konnte ein Großteil der räumlichen Varianz der Unfallraten auf die unterschiedlichen Voraussetzungen zum Radfahren zurückgeführt werden: Je weiter und je hügeliger der Weg zur Schule ist, umso weniger Unfälle ereignen sich, wobei vermutet werden kann, dass dieser Zusammenhang Folge der niedrigen Radnutzung ist. Doch auch bei Landkreisen mit ähnlichen Radfahrbedingungen, etwa bei den kreisfreien Mittelstädten Rosenheim und Schweinfurt, lassen sich große Unterschiede im fahrradbezogenen Unfallgeschehen feststellen. Um zu überprüfen, ob auch hierfür die variierende Radnutzung verantwortlich ist, fand im Rahmen einer Fall-Kontroll-Studie eine Messung der Schulwegmobilität in diesen beiden Städten statt, wodurch das jeweilige expositionsbereinigte Unfallrisiko berechnet werden konnte. Die Erhebung zeigte, dass die distanz- und zeitbezogenen Inzidenzraten der beiden Untersuchungsregionen nahezu identisch sind. Dies belegt, dass das Unfallgeschehen hauptsächlich von der Radnutzung abhängt, wobei die Ursachen für die abweichende Radnutzung durch eine Schüler- und Lehrerbefragung empirisch untersucht wurde. Unfallschwerpunkte im Schülerradverkehr sind also statistische Artefakte, da aus der Unfallrate ohne die Kenntnis der Radnutzung auf das Unfallrisiko geschlossen wurde. Regionsunabhängig aber ist das fahrradspezifische Unfallrisiko auf Schulwegen deutlich höher als etwa auf dem Weg zur Arbeit, was die Dringlichkeit verdeutlicht, präventiv tätig zu werden. / Analyzing the number of accidents between 2007 and 2011, registered by the Kommunale Unfallversicherung Bayern, revealed great regional differences in bicycle traffic accidents on the way to school in Bavaria. A multi-stage, multi-methodical study design was set up to find answers to the question, if it is actually more dangerous to cycle to school in districts with high accident rates. The reasons for regional discrepancies in these accident rates were identified, while a varying rate of bicycle use was detected the main cause for interregional differences in the number of accidents.Regression analysis indicated that the majority of spatial variance in accident rates is based on different cycling conditions; the further and more hilly the way to school, the less accidents occur. However, it can be assumed that this correlation is a consequence of lower bicycle use. On the other hand in regions with similar cycling conditions great differences in bicycle traffic accidents can be observed, which the study shows for the district-free, mid-sized cities Rosenheim and Schweinfurt. This case-control-study on the way-to-school mobility measured for the two cities the exposition-adjusted risk of accident and was performed to reveal if this effect is also caused by varying bicycle use rates. The study pinpointed the fact that distance- and time-related incidence rates are almost identical in both study regions,which is an evidence for bicycle use rates mainly affecting the number of accidents. The reasons for differing bicycle usage were examined empirically by questioning pupils and teachers. As a conclusion, accident black spots in pupils` bicycle traffic are statistical artefacts, as the accident risk was gathered from the accident rate without knowing bicycle use rates. However, regardless of the region, cycling to school is remarkably more dangerous than cycling to work, a fact that underlines the urgency to act preventively.

Die weltweite Bevölkerungszunahme, sich ändernde Ernährungsgewohnheiten, und die Nachfrage nach Bioenergie erfordern eine Erhöhung der landwirtschaftlichen Produktion. Die Intensivierung bestehender landwirtschaftlicher Flächen ist hierbei eine mögliche Option. Allerdings verstehen wir nur wenig von den räumlichen Mustern der landwirtschaftlichen Nutzungsintensität, da adäquate Datensätze fehlen. Europa ist eine beispielhafte Region, in der eine Intensivierung als auch ein Rückgang der Landnutzung stattfindet. Ziel dieser Dissertation war es Methoden zu entwickeln, die MODIS NDVI Zeitreihen und statistische Daten kombinieren und eine europaweite Kartierung der landwirtschaftlichen Nutzungsintensität ermöglichen. Für eine Einschätzung der landwirtschaftlichen Nutzungsintensität wurden eine Reihe von Intensitätsindikatoren entwickelt und kartiert. Die resultierenden Karten zeigen eine hohe Landnutzungsintensität in West- und Zentraleuropa und dem Mittelmeerraum, gekennzeichnet durch Mehrfachernten und langen Anbauzeiten. Gebiete mit niedriger Intensität lagen in Osteuropa, in Gebirgsregionen sowie in der Extremadura in Spanien, wo Brachland und die Aufgabe von Agrarflächen häufig sind. Die Aufgabe von Agrarflächen ist ein aktueller Prozess der Landnutzungsveränderung in Osteuropa, während die gleichzeitige Rekultivierung ehemaliger Agrarflächen ebenfalls umfassend ist. Diese räumlichen Muster lassen sich mit unterschiedlichen Agrarumweltbedingungen begründen aber auch mit sozioökonomischen Veränderungen wie die Restrukturierung des osteuropäischen Agrarsektors nach 1989 oder die Marginalisierung landwirtschaftlicher Flächen insbesondere in Gebirgsregionen. Die entstandenen Karten belegen das Potential von MODIS NDVI Zeitreihen, komplexe Phänomene landwirtschaftlicher Nutzungsintensität zu erfassen. Diese könnten genutzt werden um Umweltfolgen der landwirtschaftlichen Produktion zu bewerten oder Zielregionen für eine nachhaltige Intensivierung zu identifizieren. / Global population growth, changing diets, and the demand of bioenergy require an increase in agricultural production. Intensifying agricultural production is one pathway to meet increasing demands. However, our understanding of spatial patterns of agricultural land use remains weak since adequate data sets are lacking. Europe is as a prime example for a region that is undergoing both, intensification as well as decreasing agricultural land use. The goal of this doctoral thesis was to develop methodologies that combine MODIS NDVI time series and agricultural statistics to map spatial patterns of land-use intensity across Europe. To assess land-use intensity, a wide range of intensity indicators were mapped. The resulting maps revealed high-intensity areas in Western and Central Europe and the Mediterranean region, characterized by multi-harvests and long crop duration. Low-intensity areas are mostly located in Eastern Europe, in mountain regions and the Extremadura in Spain, where fallow and abandonment land are widespread. Agricultural abandonment is an ongoing land-use change process in Eastern Europe. At the same time, recultivation of formerly abandoned land is widespread as well. These spatial patterns are the result of agro-environmental conditions but also of changes in socio-economic conditions such as the restructuring of the agricultural sector in eastern European countries after 1989, or the marginalization of farmland especially in mountain regions. The resulting maps show the potential of MODIS time series to assess the complex phenomenon of land-use intensity. They may form a basis to assess the environmental outcomes of agricultural production and to identify target regions for sustainable intensification.

Gemeinschaftsgärten unterscheiden sich von anderen urbanen Grünflächen dadurch, dass sie gemeinschaftlich und überwiegend unentgeltlich angelegt und gepflegt werden und einer breiteren Öffentlichkeit zur Verfügung stehen. Marit Rosol führt in ihrer stadtgeographischen Dissertation Gemeinschaftsgärten als einen neuen Freiraumtyp ein und analysiert ihn im Kontext aktueller Tendenzen der Freiraumpolitik, der Forschungen zum bürgerschaftlichen Engagement sowie des Wandels von Staat und Planung. Anhand von neun Berliner Fallbeispielen werden Gemeinschaftsgärten umfassend charakterisiert. Motive und Ziele der relevanten AkteurInnen werden ebenso herausgearbeitet wie Potenziale, Schwierigkeiten und Risiken. Schließlich leitet die Autorin praktische Handlungsempfehlungen sowohl für die GartenaktivistInnen als auch für die räumliche Planung ab. Dabei wird auch auf aktuelle Erfahrungen „grüner Zwischennutzungen“ sowie der community gardens in New York, Toronto und Seattle verwiesen. Gemeinschaftsgärten entstehen derzeit – so die These der Arbeit –vor dem Hintergrund eines gesellschaftlichen Wandels, der einerseits Freiräume für BewohnerInnen schafft, andererseits auch die Gefahr einer Abwälzung bislang kommunaler Aufgaben sowie eine ungleiche Versorgung mit öffentlichen Freiräumen befürchten lässt. Mit der Untersuchung der Bedingungen und Grenzen freiwilligen Engagements leistet die Arbeit einen empirischen und theoretischen Beitrag zur Diskussion um Stand und Entwicklung kommunaler Infrastrukturen. / Community gardens differ from other urban green spaces like parks or allotments, because they are managed collectively and mostly voluntarily and are open to a broader public. Marit Rosol introduces community gardens as a new type of urban green spaces in Germany and analyses it in the context of landscape planning politics, research concerning civic engagement and changes of the (local) state and spatial planning. Based on qualitative research, especially in-depth interviews, nine Berlin case study community gardens are described comprehensively. Motivation and aims of the relevant actors as well as potentials, difficulties and risks are shown. Moreover the author gives practical advise both for gardening activists as for urban planners. For this purpose she also draws on experiences with “green” temporary uses as well as with community gardens in New York, Toronto and Seattle. Community gardens are currently coming into being in Berlin - so the thesis of the work - because of changes in society, which open up new opportunities for residents, but also imply the risk of downloading former state responsibilities onto them and unequal provision with open green spaces. With the study on conditions and barriers of voluntary engagement the work makes a theoretical and empirical contribution to the debates of state and development of municipal infrastructures.

Die Arbeit behandelt eine Reihe zusammenhängender Veränderungen, die nach dem Fall der Mauer im Ostteil von Berlin stattfanden. In drei Aufsätzen wird die Geschichte des unmittelbaren Wandels der Diskurse über Raumtypologien dargestellt, die symbolische Aneignung beschrieben, die in den Aushandlungsprozessen um die Schaffung einer vereinten Berliner Innenstadt stattfand und die Auswirkungen der Veränderungen in der diskursiven und symbolischen Neuausrichtung am Beispiel der Entwicklung zweier Berliner Bezirke veranschaulicht. Die Ergebnisse entstammen dabei einem Methoden-Mix aus verschiedenen Ansätzen der semiotischen Analyse und Diskursanalyse sowie der Auswertung demographischer Daten. Das Projekt gliedert sich in fünf Leithypothesen: H1: Semiotik ist eine effektive analytische Methode für die Untersuchung von Kulturlandschaften. H2: Die symbolische Landschaft Ostberlins nach 1990 wurde von einem „westlichen“ kulturellen Mythos beherrscht, der sich im symbolischen Kapital und im Architekturstil der neuen/alten Hauptstadt niederschlug. H3: Der Wandel der symbolischen Landschaft Ostberlins nach 1990 ist Ausdruck eines auf die Zeit vor dem zweiten Weltkrieg verengten historischen Narrativs. H4: Die diskursive Übertragung hatte konkrete Auswirkungen auf die räumliche und demographische Entwicklung der Ost-Berliner Bezirke. H5: Die Ursache für die Stigmatisierung Berlin-Marzahns direkt nach der deutschen Wiedervereinigung lag primär in dieser diskursiven Übertragung. Die fünf Hypothesen werden in dem Projekt erfolgreich überprüft und bestätigt. Der Methoden-Mix erweist sich als gut geeignet für die strukturelle Analyse von Kulturlandschaften. Sowohl diese Analyse als auch die daraus entwickelte Theorie, dass die Symbole der herrschenden ökonomischen, politischen oder kolonialen Macht, die in die Kulturlandschaft eingebettet sind, „gelesen“ werden können, weisen vielversprechende Anknüpfungspunkte für weitere Forschungskontexte auf. / This dissertation describes a range of connected changes that took place in the eastern half of Berlin after the fall of the Berlin Wall. The three articles tell the story of immediate changes to discourses about built spaces and built space forms (article 1), symbolic appropriations in the negotiations surrounding the creation of a new unified Berliner inner-city (article 2), and the effect of the changes in discursive and symbolic restructurings in the subsequent development of two Berlin districts with different built space types (article 3). Under the framework of grounded theory, this project operationalized several semiotic analysis techniques for the study of the cultural landscape and combined these with discourse analysis and demographic data to derive the results presented in the three articles described above. The project was guided by five hypotheses: H1: Semiotics is an effective analytical method for the analysis of cultural landscapes. H2: The symbolic landscape of East Berlin after 1990 was dominated by a western cultural mythos which pervaded the symbolic capital and architectural style of the new/old capital city. H3: The changes to the symbolic landscape of East Berlin after 1990 reflected a very specific and narrow pre-WWI historical narrative. H4: This discursive transference had tangible material effects on the material and demographic development of the Eastern districts. H5: The stigmatization of Berlin-Marzahn directly after German reunification was primarily due to this discursive transference. All five hypotheses could be successfully tested and validated from the empirical research. The mix of methods presented in this project proved well-suited to the structural analysis of cultural landscapes. Both it and the theory developed, namely that the narrative of the dominant power, economic, political, or colonial, can be “read” by examining the symbols embedded in the cultural landscape, would benefit from further research in other contexts.

Die Arbeit widmet sich der Alltags- und Freizeitmobilität und deren räumlichem Bezug am Beispiel zehn Berliner Wohnquartiere. Eine übergeordnete Fragestellung lautet: Werden die Freizeitaktivitäten, alltäglichen Verrichtungen und sozialen Interaktionen überwiegend im Wohnumfeld ausgeführt? Ausgangspunkt der Untersuchung ist die im Rahmen ökologischer und sozialer Herausforderungen existierende Bedeutungszunahme nahräumlicher Handlungsbezüge des Alltags. Das städtebauliche Leitbild der Stadt der kurzen Wege, dem sich viele Gemeinden und Städte verpflichtet fühlen, bietet an dieser Stelle planerische Umsetzungsmöglichkeiten. Anhand der Analyse der Alltags- und Freizeitmobilität im Wohnumfeld wird die Relevanz des Leitbilds in einem großstädtischen Kontext geprüft. Als wesentliche Grundlage der Studie gilt der raum- und handlungstheoretische Ansatz. Es wird eine Wechselbeziehung zwischen dem Raum und der Mobilitätshandlung vorausgesetzt, in der die Alltags- und Freizeitmobilität einerseits vom Raum und der sozial-räumlichen Struktur (Raumstruktur) beeinflusst wird und andererseits der Raum gesellschaftlich, d.h. durch Handlungen produziert wird. Auf der Basis von 1709 Fällen, die mittels einer quantitativen Befragung in zehn nach städtebaulichen Typen geordneten Untersuchungsgebieten erhoben wurden, von denen 61 Bewohner zusätzlichen Intensivinterviews zur Verfügung standen, kann insgesamt eine hohe Wohnumfeldnutzung, mit unterschiedlicher Ausprägung in den einzelnen Gebieten, nachgewiesen werden. Ein bedeutendes Einflussmerkmal im Zusammenhang mit diesem Ergebnis ist neben der Raumstruktur auch der Lebensstil, der unter anderem in Mustern der Freizeitmobilität zum Ausdruck kommt. Darüber hinaus werden weitere Handlungskontexte, in denen strukturelle Rahmenbedingungen, wohnbiographische Erfahrungen und persönliche Handlungsmotive zusammenwirken, in Bezug auf die Alltags- und Freizeitmobilität innerhalb bzw. außerhalb des Wohnumfelds ausgemacht. Die Forschungsarbeit liefert einen wichtigen Beitrag, um die alltäglichen Mobilitätshandlungen sowie deren Entstehungszusammenhänge und räumlichen Bezüge zu verstehen. Erst dadurch können städtebauliche Richtlinien zur Quartiersentwicklung erarbeitet und Leitbilder in ihrer Gültigkeit bewertet und gegebenenfalls angepasst werden. / This thesis deals with everyday and leisure mobility and their spatial importance in the con-text of 10 residential districts in Berlin. The following main issue is explored: do leisure-time activities, everyday activities and social interactions happen mainly in the housing area? The analysis is developed from the increasing importance of local everyday activities in the context of ecological and social challenges. At this point the compact city planning paradigm that many communities and towns subscribe to can be implemented into planning. Based on the analysis of everyday and leisure mobility in the housing area, the relevance of this planning paradigm is examined in the context of a big city. The survey is essentially based on the spatial and action-theoretical approach. A correlation between space and mobility is assumed, where everyday and leisure mobility are determined by space and its socio-spatial structure while space is also created socially, i.e. by activities. 1,709 case studies are appraised in a quantitative survey conducted in 10 investigation areas arranged according to types of urban development with 61 inhabitants being available for further interviews. The findings show extensive activities within the housing area but their degree varies according to the individual areas. This result is closely linked to vital factors such as spatial structure and lifestyles. The latter are expressed through patterns of leisure mobility. Besides other activities combining structural factors, personal residential experiences and personal motives for activities are identified in the context of everyday and leisure mobility both within and outside the housing area. The survey is an essential contribution towards a better understanding of everyday mobility as well as its origins and spatial contexts. It is a prerequisite for urban district development guidelines and ensures that planning paradigms are assessed properly and adjusted if necessary.