Die Ernährungssicherung der Bevölkerung im ländlichen Raum in Sub-Sahara Afrika ist eine der dringlichsten Herausforderungen unserer Zeit. Der Großteil der Bevölkerung ist von der eigenen landwirtschaftlichen Produktion für die Ernährung und die Existenzsicherung abhängig. Eine nachhaltige Entwicklung kleinbäuerlicher Landwirtschaft ist daher eine Grundvoraussetzung für Ernährungssicherung und Armutsbekämpfung. Eine Vielzahl von Entwicklungsmaßnahmen zielt auf die Verbesserung der Agrarproduktion von Kleinbauern und Kleinbäuerinnen ab, um die Ernährungssituation zu verbessern. Die Konsequenzen dieser Entwicklungsmaßnahmen sind oft vielfältig; neben gewollten, intendierten Wirkungen, können sich Entwicklungsmaßnahmen auch negativ auswirken. Daher ist es essentiell ein ex-ante impact assessment vor der Umsetzung durchzuführen, um eventuelle negative Auswirkungen frühzeitig zu identifizieren und die geplanten Maßnahmen dementsprechend anzupassen. Der theoretische Diskurs hinsichtlich der Charakteristika von ex-ante sustainability impact assessment ist sehr umfassend erarbeitet. Hier werden vor allem die gleichwertige Integration der drei Nachhaltigkeitsdimensionen (Soziales, Wirtschaft und Ökologie), die aktive Partizipation verschiedener Stakeholder auf unterschiedlichen Ebenen und der Austausch- und Lernprozess in den Mittelpunkt gerückt. In der Praxis wird die lokale Bevölkerung hingegen selten in ex-ante Wirkungsanalysen von geplanten Entwicklungsmaßnahmen involviert. Auch wenn in sustainability impact assessment ein interaktiver Einbezug der lokalen Bevölkerung unterstrichen wird, existieren kaum einfach anwendbare methodische Vorgehensweisen, um dies durchzuführen. Zudem gibt es bisher nur wenige Fallstudien, die das Einbeziehen von lokalen Stakeholdern beschreiben, systematisch analysieren und den Mehrwert für die Planung von landwirtschaftlichen Entwicklungsmaßnahmen herausstellen. Die vorliegende Arbeit hat zum Ziel diese Forschungslücke zu schließen. Im Rahmen der Dissertation wurde ein methodischer Ansatz für ein ex-ante sustainability impact assessment für die Anwendung mit der lokalen Bevölkerung entwickelt. Diese Methode wurde angewendet, um die positiven und negativen Auswirkungen von geplanten landwirtschaftlichen Entwicklungsmaßnahmen aus Sicht der Kleinbauern und Kleinbäuerinnen zu analysieren. Die Forschung wurde in vier Dörfern im semi-ariden Dodoma und im semi-humiden Morogoro in Tansania durchgeführt. / Food security remains a major challenge in Sub-Saharan Africa. Sustainable agricultural development is fundamental for food security and poverty alleviation, notably in developing countries. Many development initiatives focus on enhancing smallholder production because the majority of poor people in developing countries live in rural areas where agriculture is the main source of livelihood. However, the consequences of these development initiatives are often diverse, having intended effects as well as unforeseen adverse impacts. Therefore, there is a need to assess development strategies/projects prior to their implementation to reduce the risk of possible negative impacts and to allow for adjustments, if necessary. This can be achieved by applying ex-ante sustainability impact assessment. The theoretical discourse on ex-ante sustainability impact assessment is comprehensive, emphasising the equal integration of all three sustainability dimensions (social, economic and environmental), the active involvement of stakeholders at every step of the assessment process and a focus on exchange and learning among the involved stakeholders. In practice, local communities are rarely involved in ex-ante impact assessment. Moreover, despite a strong emphasis on their involvement in theory, there remains a lack of easily applicable frameworks for sustainability impact assessment. Hence, there are only few concrete case studies having analysed the value added by applying sustainability impact assessment with local stakeholders and its benefit for planning agricultural measures to enhance food security and sustainable development. This PhD thesis closes the gap by developing and applying an ex-ante impact assessment approach that is based upon the Framework for Participatory Impact Assessment (FoPIA) method and is applicable at small-scale farmer level in the development context. The framework was applied to assess the sustainability of upgrading strategies along the farmers’ food value chains to improve food security in rural Tanzania at four contrasting case study villages in the semi-arid Dodoma Region and the semi-humid Morogoro Region.

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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.

In dieser Dissertation werden die Resultate eines optimal gestalteten Energieeinsatzes bei der Lebensmittelverarbeitung auf die Lebensmittelqualität und die entsprechenden Auswirkungen auf die Ernährungssicherheit im ländlichen Mosambik untersucht. Sie ergänzt die aktuelle wissenschaftliche Literatur, da sie 1) ein ganzheitliches Verständnis von Ernährungssicherung und der zugrundeliegenden Treiber vermittelt. Darüber hinaus trägt sie 2) zum Verständnis der technischen Leistungsfähigkeit optimal konzipierter Lebensmittelverarbeitungs- und -Lebensmittelzubereitungstechnologien bei. Diese Dissertation liefert zudem 3) Erkenntnisse über die Verbraucherakzeptanz, der mit diesen Technologien verarbeiteten und zubereiteten Lebensmittel. Weiterhin stellt sie 4) die Auswirkungen von neu eingeführten Lebensmittelverarbeitungstechnologie auf die Ernährungssicherheit dar. Schließlich wird 5) die Bedeutung des „Verbreitungsansatzes“ für den Erfolg der Einführung von „Clean Cooking“ Technologien diskutiert. Um all diesen Aspekten gerecht zu werden besteht diese Dissertation aus acht Kapiteln und die Ergebnisse werden in fünf einzelnen Unterkapitel vorgestellt. Die generellen Ergebnisse dieser Dissertation sind, dass erstens die in dieser Arbeit dargestellten Technologien nachhaltig und kosteneffizient genug sind um, zumindest temporär, die vorherrschenden traditionellen Methoden der Lebensmittelverarbeitung und Lebensmittelzubereitung zu ersetzen. Zweitens ist der Zugang zu Energie durch passive Solartrockner eine wichtige Komponente im Kampf gegen den Hunger und generelle Ernährungsunsicherheit. Drittens sollten Regierungen und relevante Akteure in den Kampf gegen Hunger und Energieunsicherheit die lokalen Kontexte in ihre Planungen einbeziehen und die entsprechenden und angemessenen Bildungs- oder Informationsansätze wählen. / This dissertation explores the effects of optimally designed processing energy usage on food quality and the respective impacts on FNS in rural Mozambique. It adds to the current literature, as it provides 1) a holistic understanding of the nature of FNS and its underlying drives. Furthermore, 2) it adds to the understanding of the technical performance of optimally designed food processing and preparation technologies. 3) The dissertation provides insights concerning users’ acceptability of the food processed and prepared through these technologies. 4) The effects of the newly introduced food processing technology on FNS are presented. Last – but not least – 5) it discusses the importance of the dissemination approach for the success of clean cooking adoption. This PhD dissertation is comprised of 8 chapters and the results are presented in five individual subchapters. The general conclusions of this thesis are that 1) the improved technologies presented in this study are sustainable and cost-effective means to substitute, at least temporarily, the prevailing traditional methods of food processing and food preparation; 2) energy provision through the use of passive solar drying is an essential component in the fight against food and nutrition insecurity and 3) governments and relevant stakeholders involved in energy and food security programs are advised to consider the local context to identify the most adequate training or information delivery technique.

Die vorliegende Dissertation widmet sich methodischen und empirischen Forschungsfragen mit Bezug auf saisonale Arbeitsmärkte und Politiken zur nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen. Hierfür wird ein gesamtwirtschaftlicher Modellierungsansatz angewendet, für den das im südöstlichen Himalaya gelegene Königreich Bhutan als empirische Fallstudie dient. Das methodische Forschungsziel der Arbeit ist, die Relevanz der Darstellung von saisonalen Arbeitsmärkten innerhalb von allgemeinen Gleichgewichtsmodellen (sog. CGE Modelle) zu ergründen. Dies stellt eine Neuheit in der Literatur dar. Die Arbeit zeigt auf, dass Modelle ohne saisonale Arbeitsmärkte systematisch Ergebnisse, wie Angebotsreaktionen und Wohlstandseffekte, verzerren. Die Saisonalität von Arbeit hat eine hohe Relevanz für gesamtwirtschaftliche Analysen im Kontext landwirtschaftlich geprägter Volkswirtschaften, insbesondere für Untersuchungen des Strukturwandels und agrarpolitischer Interventionen. Empirisch wird die wechselseitige Abhängigkeit von Politiken zum nachhaltigen Management natürlicher Ressourcen mit Zielen des Umweltschutzes und der ländlichen Entwicklung untersucht. Basierend auf unterschiedlichen Modellierungsansätzen, konzentrieren sich drei Studien auf agrar- und forstpolitische Szenarien in Bhutan. Es wird gezeigt, dass Bhutans Ziel, seinen landwirtschaftlichen Sektor auf 100% ökologische Landwirtschaft umzustellen, zu substantiellen Wohlfahrtsverlusten und negativen Folgen für die Ernährungssicherung führen würde. Die Analyse verschiedener forstpolitischer Szenarien demonstriert, dass eine höhere Forstnutzung in Bhutan im Sinne der gesamtwirtschaftlichen und ländlichen Entwicklung nachhaltig möglich ist. Die Arbeit weist auf verschiedene zukünftige Forschungsfelder hin, wie zum Beispiel die Integration von Ökosystemdienstleistungen, was als eine der wesentlichen Einschränkungen bei der modellgestützten Analyse von Politiken zur Nutzung natürlicher Ressourcen identifiziert wurde. / Using an economy-wide modelling approach, this dissertation investigates methodological and empirical research questions related to seasonal labour markets and natural resource policies. The Kingdom of Bhutan, located in the south-eastern Himalayas, serves as a case study. The methodological research objective of this thesis is to gain an understanding of the relevance of seasonal labour markets in the context of economy-wide modelling. The depiction of seasonal labour markets at national scale using a seasonal social accounting matrix (SAM) and computable general equilibrium (CGE) model presents a novel development within the literature. It is demonstrated, that the absence of seasonal labour markets leads to systematic bias of model results. The consequences are distorted supply responses and biased welfare effects, underlining the pivotal implications of seasonality for economy-wide analysis in the context of agrarian economies, particularly for scenario analysis involving structural changes and agricultural policy interventions. The empirical research objective addresses the interdependence of natural resource policies with objectives of environmental conservation and rural development. Employing modelling techniques, three studies focus on specific agricultural and forest policy scenarios in Bhutan. Simulating Bhutan’s ambitious policy objective to convert to 100% organic agriculture demonstrates substantial welfare losses and adverse impacts on food security, causing trade-offs with objectives of rural development and food self-sufficiency. Analysing forest policy reforms shows that increased forest utilization contributes to economic development, particularly in rural areas, without jeopardizing the country’s forest conservation agenda. The dissertation points at numerous areas of future research, as for example the incorporation of ecosystem services, which is identified as one key limitation of economy-wide analysis of natural resource policies.