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.

Die Anzahl der unterernährten Menschen in der Welt steigt seit 2017 wieder an. Der Klimawandel wird den Druck auf die Landwirtschaft und die Ernährungssicherheit weiter erhöhen, insbesondere für kleinbäuerliche und von Subsistenzwirtschaft geprägte Agrarsysteme in den Tropen. Um die Widerstandsfähigkeit der Ernährungssysteme und die Ernährungssicherheit zu stärken, bedarf es eines Klimarisikomanagements und Klimaanpassung. Dies kann sowohl die Antizipation als auch die Reaktion auf die Auswirkungen der globalen Erwärmung ermöglichen. Eine zentrale Rolle spielen in dieser Hinsicht landwirtschaftliche Modelle. Sie können die Reaktionen von Pflanzen auf Veränderungen in den Klimabedingungen quantifizieren und damit Risiken identifizieren. Diese Dissertation demonstriert anhand dreier in Peru, in Tansania und in Burkina Faso durchgeführten Fallstudien, wie statistische Ertragsmodelle das Klimarisikomanagement und die Anpassung in der tropischen Landwirtschaft unterstützen können. Während die erste Studie zeigt, wie Klimaanpassungsbestrebungen unterstützt werden können, werden in Studie zwei und drei statistische Modelle genutzt, um Ertrags- und Produktionsvorhersagen zu erstellen. Die Ergebnisse können dazu beitragen, Frühwarnsysteme für Ernährungsunsicherheit zu unterstützen. In den drei Veröffentlichungen werden neue Ansätze statistischer Ertragsmodellierung auf verschiedenen räumlichen Ebenen vorgestellt. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf der Weiterentwicklung von bisherigen Ertragsvorhersagen, insbesondere in Bezug auf unabhängige Modellvalidierungen, eine stärkere Berücksichtigung von Wetterextremen und die Übertragbarkeit der Modelle auf andere Regionen. / The number of undernourished people in the world has been increasing since 2017. Climate change will further exacerbate pressure on agriculture and food security, particularly for smallholder and subsistence-based farming systems in the tropics. Anticipating and responding to global warming through climate risk management is needed to increase the resilience of food systems and food security. Crop models play an indispensable role in this regard. They allow quantifying crop responses to changes in climatic conditions and thus identify risks. This dissertation demonstrates how statistical crop modelling can inform climate risk management and adaptation in tropical agriculture in the case studies of Peru, Tanzania and Burkina Faso. While the first study shows how statistical crop models can support climate adaptation, studies two and three provide yield and production forecasts. The results can contribute to supporting early warning systems on food insecurity. The three publications present novel approaches of statistical yield modelling at different spatial scales. A particular focus is on further developing existing yield forecasts, especially with regard to independent rigorous model validations, improved consideration of weather extremes, and the transferability of the models to other regions.