Verkehrsberuhigte Bereiche können seit 1980 mit Verkehrszeichen 325 der Straßenverkehrsordnung (StVO) ausgewiesen werden. Kommunen nutzen dieses Instrument zur Verbesserung der Wohn- und Lebensqualität und zur Erhöhung der Verkehrssicherheit. Da neuere Untersuchungen zur Gestaltung und Wirksamkeit von verkehrsberuhigten Bereichen mit VZ 325 für Deutschland aber nicht vorliegen, ließ die UDV eine Studie zur Aktualisierung der Erkenntnisse durchführen. Umsetzungspraxis und Gestaltung Kommunen nutzen die Ausweisung mit VZ 325 meist für Wohngebiete, aber zunehmend auch für Geschäftsbereiche, (historische) Stadtkerne und Straßen mit Erschließungs- oder Sammelfunktion. Auch wenn die im Rahmen der Studie befragten 148 Kommunen die Auswirkungen auf Aufenthaltsqualität, Straßenraumgestaltung und Geschwindigkeiten mehrheitlich positiv bewerten, so sehen sie auch einen erhöhten Aufwand für die Erhaltung und den Betrieb. Die Effekte für die Verkehrssicherheit und die Verdrängung des Durchgangsverkehrs werden von der Hälfte der Befragten ebenfalls positiv eingeschätzt.

Verkehrsberuhigte Bereiche können seit 1980 mit Verkehrszeichen 325 der Straßenverkehrsordnung (StVO) ausgewiesen werden. Seitdem nutzen Kommunen dieses Instrument zur Verbesserung der Wohn- und Lebensqualität und zur Erhöhung der Verkehrssicherheit. Grundlage der Aufnahme in die StVO war ein umfangreicher Großversuch in Nordrhein-Westfalen in den Jahren 1977 bis 1979, der von einer Beratergruppe unter wissenschaftlicher Leitung der Unfallforschung der Versicherer (UDV) begleitet wurde. In der jüngeren Vergangenheit ist das Thema Verkehrsberuhigung durch die Diskussion über „Begegnungszonen“ und „Shared Space“ wieder deutlicher in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt, aber auch der Planer und Verantwortlichen vor Ort. Da neuere Untersuchungen zur Gestaltung und Wirksamkeit von verkehrsberuhigten Bereichen für Deutschland aber nicht vorliegen, hat die UDV die Erkenntnisse zu verkehrsberuhigten Bereichen aktualisiert.

Die Kennzeichnung von Straßen mit dem Verkehrszeichen 325 der Straßenverkehrsordnung (StVO) zu einem Verkehrsberuhigten Bereich (VBB) erfolgt seit 1980. Die Steigerung der Verkehrssicherheit, die Verbesserung der Aufenthaltsqualität sowie ökologische Aspekte sind bis heute aktuelle Gründe für diese Art der Verkehrsberuhigungsmaßnahme. Mit Verkehrsberuhigten Bereichen wird das Ziel verfolgt, eine Gleichberechtigung unter den Verkehrsteilnehmern zu erreichen. Die Fahrgeschwindigkeiten der Fahrzeuge und auch der Kraftfahrzeugverkehr in seiner Anzahl sollen reduziert werden. Einheitliche Gestaltungsregeln für Verkehrsberuhigte Bereiche gibt es bislang nicht, wobei unter anderem Gestaltungselemente wie eine Mischverkehrsfläche und ein niveaugleicher Ausbau in der Verwaltungsvorschrift zur Straßenverkehrsordnung (VwV-StVO) empfohlen werden. Die Anwendungsbereiche von Verkehrsberuhigten Bereichen in der Praxis sind sehr vielfältig. Neben dem ursprünglich angedachten Einsatzbereich der Wohnstraßen sind Verkehrsberuhigte Bereiche mit Verkehrszeichen 325 StVO heutzutage auch in innerstädtischen Quartieren, in Erschließungsstraßen und immer häufiger in Geschäftsstraßen vorzufinden. Darüber hinaus sind auch zahlreiche Sondereinsatzbereiche des Verkehrszeichens 325 StVO in der Praxis, wie z.B. auf Parkplätzen, vorhanden. Obwohl das Verkehrszeichen 325 StVO schon 1980 in die StVO aufgenommen wurde, liegen wissenschaftliche Studien zu den Auswirkungen auf den Verkehrsablauf und das Unfallgeschehen nur aus den Anfangsjahren der 1980er Jahre vor. Aktuellere Untersuchungen liegen nicht vor, obwohl das Verkehrszeichen immer größere Verbreitung findet. In der vorliegenden Studie wurde zunächst das Unfallgeschehen in Verkehrsberuhigten Bereichen mit Verkehrszeichen 325 StVO auf Grundlage der amtlichen bundesweiten Statistik betrachtet. Des Weiteren wurden detaillierte Auswertungen des Unfallgeschehens von fast 300 Praxisbeispielen in VBB sowie Analysen des Verkehrsablaufs durch Beobachtungen von über 200 Stunden in 50 ausgewählten Verkehrsberuhigten Bereichen durchgeführt. Insgesamt konnte festgestellt werden, dass das Unfallgeschehen in allen betrachteten Bereichen unauffällig ist und die Verkehrsberuhigten Bereiche mit Verkehrszeichen 325 StVO in der Regel als verkehrssicher eingestuft werden können. Ebenso zeigten die Auswertungen der Verkehrsablaufbeobachtung, dass keine besonderen Unsicherheiten zu beobachten waren. Festgehalten werden muss allerdings, dass die durchschnittliche Fahrtgeschwindigkeit durch die Verkehrsberuhigten Bereiche zum Teil deutlich oberhalb der zulässigen Schrittgeschwindigkeit (7 km/h) liegt. Dies betrifft sowohl den Kfz-Verkehr als auch den Radverkehr. Zusätzlich scheint der Übergang aus dem Verkehrsberuhigten Bereich auf das angrenzende Straßennetz einem Teil der Verkehrsteilnehmer in seiner Verkehrsregelung nicht eindeutig klar zu sein. Hier werden je nach örtlicher Situation unterschiedliche „Vorfahrtsregelungen“ durch die Verkehrsteilnehmer umgesetzt. Abschließend lässt sich festhalten, dass aufgrund der vielfältigen Gestaltungsvarianten in der Praxis ein Verkehrsberuhigter Bereich mit Verkehrszeichen 325 StVO häufig sogar in der gleichen Kommune nicht eindeutig anhand seiner Gestaltung zu erkennen ist. / Since 1980, roads are labelled traffic calming zones (Verkehrsberuhigter Bereich, VBB) with traffic sign 325 of the German Highway Code (Straßenverkehrsordnung, StVO). Increasing road safety, improving quality of stay, and environmental aspects have remained topical reasons for this type of traffic calming measure until this day. Traffic calming zones aim to achieve equality among road users. Both the speed of vehicles and the amount of motor traffic should be reduced. Consistent design rules for traffic calming zones were previously inexistent, whereby design elements such as mixed traffic areas and a level expansion within the Administrative Regulation of the German Highway Code (Verwaltungsvorschrift zur Straßenverkehrsordnung, VwV-StVO) – amongst other things – are recommended. In practice, there is a wide field of application for traffic calming zones. Alongside the application area of residential streets that was originally envisaged, nowadays, traffic calming zones with traffic sign 325 StVO can also be found in inner city residential areas, access roads and, more and more frequently, in commercial streets. Furthermore, there are numerous special application areas for traffic sign 325 StVO in practice, such as parking areas, for example. Although traffic sign 325 StVO was introduced into the StVO as early as 1980, the only scientific studies on the impact on traffic flow and the occurrence of accidents date back to the early 1980s. More recent studies are not available, despite traffic sign 325 StVO finding more and more widespread use. The current study initially observed accidents in traffic calming zones with traffic sign 325 StVO based on official nationwide statistics. Furthermore, detailed accident analyses of almost 300 practical VBB examples as well as traffic flow analyses from more than 200 hours monitoring in 50 selected traffic calming zones were performed. Overall, it was established that the occurrence of accidents in all areas monitored is inconspicuous, and that as a rule, traffic calming zones with traffic sign 325 StVO can be classified as safe for traffic. Equally, the analyses of traffic flow monitoring demonstrated that there were no significant uncertainties to be observed. However, it must be stated that the average speed in traffic calming zones in parts significantly exceeds the permissible walking speed of 7 km/h. This applies to both motor and bicycle traffic. In addition, traffic flow regulations regarding the transition from traffic calming zones to adjacent road networks do not seem to be clear-cut for some road users. Here, depending on local conditions, different 'right-of-way regulations' are implemented by road users. In conclusion, it can be said that in practice, due to its diverse design possibilities, a traffic calming zone with traffic sign 325 StVO is often even difficult to recognise within the same municipality on the basis of its design.

Peressigsäure (PES) hat seit kurzem als Desinfektionsmittel in der Aquakultur Einzug gehalten. Gegenüber anderen konventionellen Desinfektionsmitteln besitzt es in niedrigsten Konzentrationen (ca. 1 mg l-1) eine hohe Effektivität. Des Weiteren hat die Anwendung von PES kaum einen negativen Einfluss auf die Umwelt. Die Applikation von PES in Aquakulturanlagen erfolgt direkt über das umgebende Haltungswasser. Dies geht mit einem direkten Kontakt der Mikroorganismen und der Fische mit dem Wirkstoff einher. Aus diesem Grund ist generell ein Einfluss auf die Fischgesundheit und die Wasserqualität zu erwarten. Dieser hypothetische Einfluss ist bislang jedoch unzureichend untersucht worden. In der Praxis werden zumeist zwei Applikationsstrategien verfolgt: 1. Wiederholende Kurzzeitpulsapplikationen mit relative hohen PES-Konzentrationen (1-2 mg l-1) und 2. Die kontinuierliche Applikation mit relative geringen PES-Konzentrationen (≤ 0,2 mg l-1) in der Wasserzufuhr. Die potentiellen Unterschiede dieser zwei Strategien speziell auf die Fischgesundheit und die Wasserqualität sind bislang unklar. In der vorliegenden Studie wurden Effekte einer PES-Applikation auf die Fischgesundheit und die mikrobielle Aktivität in identischen Durchflussystemen untersucht. Diese Systeme garantieren eine optimale Wasserqualität. Regenbogenforellen wurde als Testorganismen gewählt. Verschiedene Stressparameter, Parameter des oxidativen Stresses, Wachstum, Kiemenhistologie und Parameter der angeborenen Immunantwort wurden zur Bewertung der Fischgesundheit herangezogen. Sauerstoff, pH und die visuelle Biofilmformation wurden kontinuierlich kontrolliert um die mikrobielle Aktivität zu interpretieren. Dazu wurde zweimal wöchentlich mit 1 mg l-1 PES (Pulsbehandlungen) im Haltungswasser und kontinuierlich mit 0,2 mg l-1 PES am Zulauf exponiert und verglichen. Die Ergebnisse belegen, dass die Pulsapplikationen mit 1 mg l-1 PES, im Gegensatz zur kontinuierlichen Applikation mit 0,2 mg l-1 PES die Fische stressten. Die Fische adaptierten sich jedoch an die PES-Pulsapplikationen. Dies wurde durch nachfolgend weniger heftige Reaktionen der Fische post applicationem, reduzierte Kortisolausschüttungen und unveränderte Reaktionen auf andere Stressoren deutlich. Obwohl die PES-Applikation leichte Hyperplasien in den Kiemen induzierte, war kein Einfluss auf das Wachstum und die angeborene Immunantwort feststellbar. Dies kann als ein Beleg für den fehlenden Einfluss der PES-Exposition auf die Fischgesundheit bewertet werden. PES induzierte unabhängig von den Applikationsstrategien oxidativen Stress in den Fischen. Als Antwort auf die PES-Applikation steigerten die Fische ihre antioxidative Antwort gegen die freien Sauerstoffradikale speziell in den Kiemen und im Serum. Unabhängig von den extrem geringen PES-Konzentrationen in der kontinuierlichen Applikation wiesen die Fische einen geringen oxidativen Stress auf. Der oxidative Stress der Fische in der Pulsexposition war hingegen periodisch nachweisbar. Daraus ist zu schlussfolgern, dass die Fische zwischen den Pulsexpositionen, wenn keine PES vorhanden war, Phasen der Erholung hatten. Das Fehlen dieser Erholungsphase in der kontinuierlichen Expositionsgruppe führte zu einer signifikanten Reduktion der Antiprotease-Aktivität im Serum. Dies impliziert das Risiko einer chronischen Entzündung. Die antimikrobiellen Effekte sind stark von der PES-Konzentration abhängig. Die Pulsapplikation mit 1 mg l-1 PES hemmte die mikrobielle Aktivität stärker als die kontinuierliche Exposition durch einen stärkeren oxidativen Stress. Dadurch wurde der Biofilm fast vollständig erodiert, und die mikrobielle Sauerstoffsverbrauch und nitrifikation inhibiert. Die PES-Konzentrationen in der kontinuierlichen Exposition waren zu gering um signifikante Effekte auf den Mikroorganismen auszuüben. Des Weiteren kann das PES-Zerfallsprodukte, die Essigsäure und Acetate, eine potentielle Kohlenstoffquelle für die Mikrobiota darstellen. Der daraus resultierende stärkere Biofilm kann durch die Besiedelung mit fakultativen Fischpathogenen eine Gefahr für die Fischgesundheit darstellen. Auf Grund des starken antimikrobiellen Effekts und des geringen Risikos die Fischgesundheit zu beeinträchtigen, werden periodisch regelmäßige PES-Applikationen in Konzentrationen von 1-2 mg l-1 empfohlen. Effekte einer PES-Applikation auf Spiegelkarpfen und die Wasserqualität in stark belastetem Wasser einer geschlossenen Aquakulturkreislaufanlage (RAS) wurde ebenso untersucht. Die Induktion einer schlechten Wasserqualität erfolge durch den Stopp der Wasserzufuhr zu den Tanks. Simultan zu den Wasserstopps erfolgte eine Applikation mit 1 mg l -1 PES. Die Stressantwort, Kiemenhistologie und die angeborene Immunantwort wurde mit nicht mit PES exponierten Kontrollfischen verglichen. Der Stopp der Wasserzufuhr steigerte die gesamte heterotrophen Bakteriendichte (GHBD) auf das Sechsfache. Im Gegensatz dazu wurde in den Expositionsgruppen die GHBD um 90% gesenkt. Der stark mikrobiozide Effekt der PES-Exposition verbesserte die Gesundheit der Kiemen, verhinderte bakterielle Infektionen welche in den Kontrollgruppen kurzzeitig festgestellt wurden. Zusammenfassend erhält PES appliziert periodisch in Konzentrationen von 1-2 mg l-1, im Fall der optimalen Wasserqualität, die gute Wasserqualität mit geringfügiger Beeinträchtigung der Fischgesundheit. In der Aquakulturproduktion, in welcher die Wasserqualität meistens durch die hoher Besatzdichte und organischer Belastung verschlechtert wird, verhindern regelmäßige prophylaktische PES-Applikationen Infektionen und begünstigen die Fischgesundheit. / Peracetic acid (PAA) has been recently introduced to aquaculture as a sustainable disinfectant. It has great advantages over conventional disinfectants by having high effectiveness and low environmental impact at very low concentrations (around 1 mg L-1). The application of PAA in aquaculture facilities is realized by adding PAA products to the rearing water. This leads to unavoidable exposure of fish and microorganisms (surface-attached and waterborne) to PAA. Consequently, a potential impact of PAA on fish health and microbial activities is expected. This potential impact, however, has been poorly studied. In aquaculture practice, two strategies are broadly used to apply PAA: short term high dose (1-2 mg L-1 PAA) periodic/pulse applications or continuous low dose (≤ 0.2 mg L-1 PAA) application related to the makeup water flow. The potential difference between these two strategies remains unclear, especially concerning their impacts on fish health and water quality. In the present study, the impact of PAA on fish health and microbial activities was tested in identical flow-through systems controlled with optimal water quality. Rainbow trout was selected as the model fish. Various parameters of stress, oxidative stress, growth, gill histology and innate cellular/humoral immunity were measured to indicate fish health. Oxygen, pH and visible biofilm formation were continuously monitored to interpret changes of microbial activities. In addition, the application strategies, biweekly pulse applications of 1 mg L-1 PAA in the rearing water and the continuous application of 0.2 mg L-1 PAA in the inflow, were compared. The results indicate that pulse applications of 1 mg L-1 PAA stressed the naïve fish during the first exposure, while the continuous application not. Fish could progressively adapt to PAA-induced stress, as indicated by less intensive behavioral reaction, reduced cortisol release and unaffected response to another stressor. Although the exposure to PAA induced slight hyperplasia in fish gill, the growth and innate immunity were affected, indicating unaffected overall health. PAA induced oxidative stress in fish, regardless of the application strategies. In response, fish enhanced their antioxidative defense, especially in gill and serum, to scavenge excessive free radicals induced by exposure to PAA. Despite of extremely low PAA concentration measured during the continuous application, the constant input of PAA induced a constant mild oxidative stress to fish. In contrast, the oxidative stress induced by pulse 1 mg L-1 PAA applications was periodic present. Consequently, fish had periodic recovery phases when the pulse PAA applications were absent. The lack of recovery phases in fish exposed to the continuous PAA application resulted in a significant reduction of antiprotease activity in serum. This implies a potential risk of chronic inflammation. The antimicrobial effect of PAA depended on applied concentration. The pulse applications of 1 mg L-1 PAA strongly inhibit microbial activities by inducing a strong oxidative stress. As a result, the biofilm in fish tanks was nearly erased, and the microbial oxygen consumption and nitrification were inhibited. In contrast, the PAA concentration during the continuous application was so low that only a minor antimicrobial effect was observed. In addition, the degradation products, acetic acid and acetate, were beneficial for the biofilm formation by providing organic carbon. The enhanced biofilm may become a potential risk by providing protective shed for opportunistic pathogens. Due to the strong antimicrobial effect and low risk to affect fish health, it’s recommended to apply PAA periodic at high concentrations (1-2 mg L-1) with sufficient intervals. The impact of PAA on fish health and water quality was also tested in a mirror carp recirculating aquaculture system (RAS) challenged with bad water quality. The challenge of bad water quality was realized by transient water stops in fish tanks. Simultaneous to the transient water stops, PAA at 1 mg L-1 was applied. The stress, gill histology and innate cellular immunity were compared in fish with or without simultaneous PAA treatments. The transient water stops caused a 6-fold increase of heterotrophic bacterial density in water, while the simultaneous PAA treatments caused a 90% decrease of heterotrophic bacterial density. The strong antibacterial effect of PAA significantly improved the gill health of fish, and effectively prevented bacterial infections, which were short-term present in fish exposed to transient water stops alone. To sum up, PAA applied periodically at 1-2 mg L-1 in optimal water quality is effective to maintain the water quality at a low cost of scarifying fish health. In production-scale aquaculture facilities, where the water quality is often deteriorated by high stocking density and organic load, regular applications of PAA are especially beneficial to enhance fish health and prevent potential infections.

Die vorliegende Arbeit geht der Frage nach, ob und inwiefern sich die Biogasproduktion sowohl im Allgemeinen als auch im Speziellen unter den Richtlinien des EEG 2012 auf die Wettbewerbsfähigkeit anderer landwirtschaftlicher Produktionsverfahren auswirkt. Dafür werden innerhalb Niedersachsens vier Regionen auf Gemeindeebene identifiziert, die sich durch Produktionsschwerpunkte landwirtschaftlicher Tätigkeiten charakterisieren lassen. Hierunter fallen Milchviehhaltung, Veredlung in der Schweine- und Bullenmast, Ackerbau mit dem Fokus auf Kartoffelanbau und schließlich gemischter Ackerbau. Die Vorgehensweise und das Ergebnis dieser Einteilung sind als völlig neu zu bewerten und münden in jeweiligen Intensivregionen der entsprechenden Betriebsausrichtungen. Das Instrument der Betriebszweigauswertung wird herangezogen und anhand eines eigenen Modells angepasst. Dies ermöglicht, zwischen dem jeweils regional anzusiedelnden Verfahren und ansässiger Biogasproduktion die ökonomischen Vor- und Nachteile im Wettbewerb festzustellen. In einem zweiten Schritt gibt eine Betriebsleiterbefragung Aufschluss darüber, wie die Wettbewerbsfähigkeit seitens der Biogas- und Nichtbiogasbetreiber empfunden wird. Darüber hinaus fängt die Befragung die maximalen Faktorentlohnungen der Betriebsleiter ein. Somit ergänzen sich die objektive und subjektive Messung betrieblicher Wettbewerbsfähigkeit. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit kommen wie erwartet zu dem Schluss, dass die Biogasproduktion in den von Viehwirtschaft gekennzeichneten Regionen Niedersachsens Wettbewerbsvorteile besitzt. Dieser Vorteil ist in der von Milchviehhaltung geprägten Region aber geringer als bislang angenommen. Während sich die Biogasproduktion mit gemischtem Ackerbau auf gesamtwettbewerblicher Augenhöhe befindet, sehen sich die Landwirte in der von Kartoffelanbau charakterisierten Region gegenüber Biogasbetrieben in einem Wettbewerbsnachteil, der allerdings objektiv nicht nachgewiesen werden kann. / This paper examines the question of whether and to what extent biogas production has an impact on the competitiveness of other agricultural production methods, both in general and in particular under the German Renewable Energy Act (EEG) 2012 guidelines. For this purpose, four regions at municipal level within Lower Saxony are identified which can be characterised by production focuses of agricultural activities. These include dairy farming, pig and bull fattening, arable farming with a focus on potato cultivation and finally mixed arable farming. The procedure and the result of this classification are to be considered as completely new and lead to the respective intensive regions of the respective operational orientations. The instrument of the branch analyses is used and adapted on an own model. This makes it possible to determine the economic advantages and disadvantages in competition between the respective regionally based process and the local biogas production. In a second step, a survey of farm managers provides information on how the competitiveness of biogas and non-biogas operators is perceived. In addition, the survey captures the maximum factor remuneration of the farm managers. Thus, the objective and subjective measurement of operational competitiveness complement each other. As expected, the results of the present study conclude that biogas production has competitive advantages in the regions of Lower Saxony characterised by livestock farming. However, this advantage is lower than previously assumed in the region dominated by dairy farming. While biogas production with mixed arable farming is on a level with overall competition, farmers in the region characterised by potato cultivation see themselves at a competitive disadvantage compared to biogas farms, which however cannot be objectively proven.

Sich ändernde Klima- und Wetterbedingungen in Verbindung mit einer begrenzt ausdehnbaren Ackerfläche werden den Druck auf Nahrungsmittelproduktionssysteme weiter erhöhen. Um dieser Herausforderung gerecht zu werden, ist eine Erhöhung und Stabilisierung der Ernteerträge unverzichtbar. Dies erfordert aber ein tieferes Verständnis der Einflussfaktoren, die auf die Ertragsvariabilität wirken. Diese Dissertation leistet einen Forschungsbeitrag zu Ertragsmodellen in Deutschland, Tansania und auf globaler Ebene. Dazu analysiere und kombiniere ich statistische und prozessbasierte Ertragsmodelle in fünf Schritten: (i) Zunächst entwickele ich einen statistischen Modellansatz, um den Einfluss von Wetter und agronomischem Management auf Winterweizenerträge in Deutschland zu separieren. (ii) Auf der Grundlage dieses Modells erweitere ich die statistischen Methoden und wende sie für Winterweizen und Silomais auf regionale Ebene an. (iii) Diesen erweiterten Modellansatz verwende ich daraufhin zum Testen einer Kreuz-Validierung um zukünftige Ertragsänderungen unter Klimawandel zu projizieren. (iv) Anschließend wird in einer globalen statistischen Anwendung dieses Modell für kurzfristige Ertragsprognosen getestet. (v) Schließlich kombiniere ich für das Fallbeispiel Mais in Tansania statistische und prozessbasierte Ertragsmodelle, um wetterbedingte Ertragsverluste von nicht-wetterbedingten Ertragsverlusten zu separieren. Als Ergebnis lässt sich zusammenfassen, dass der Anteil der wetterbedingten Ertragsvariabilität in Deutschland höher ist als in Tansania. Dementsprechend sind die Ertragsschwankungen in Tansania eher auf das agronomische Management und sozioökonomische Einflüsse zurückzuführen. Für beide Länder stelle ich fest, dass der Anteil der wetterbedingte Ertragsvariabilität auf aggregierter Ebene höher ist als auf regionaler Ebene. Der kombinierte statistisch-prozessbasierte Ansatz zur Bewertung von wetterbedingten Ertragsverlusten kann für Versicherungszwecke genutzt werden. / Due to changing climate and weather patterns in combination with limitations to extend global arable land area, the pressure on food production systems will increase. To cope with this challenge, it will be indispensable to increase and stabilize crop yields. This requires, however, a deeper understanding of the factors influencing crop yield variability. This dissertation contributes to that research need as I further develop and apply crop models to assess regional wheat and maize yield variability in Germany, Tanzania and on a global scale. For this, I analyze and combine statistical and process-based crop models within five steps: (i) First, I develop a statistical crop modeling approach to decompose the influence of weather and agronomic management on winter wheat yields in Germany. (ii) Based on the first step, I expand the statistical methods and apply augmented models for winter wheat and silage maize on a disaggregated level. (iii) Then this model approach is used to investigate an out-of-sample cross validation to demonstrate the models’ capability to project future yield changes under climate change. (iv) In a global statistical application, this models’ capability of projecting yields is tested for short-term yield forecasts. (v) Finally, I combine statistical and process-based crop modeling to decompose weather-related maize yield losses from losses caused by non-weather factors for the case of Tanzania. Across these five steps, I find that the share of weather-related yield variability is higher in Germany than in Tanzania. Accordingly, crop yield variability in Tanzania is to a higher share attributable to agronomic management and socio-economic influences. For both countries, I find that the share of explained weather-related yield variability is higher on an aggregated level than on the regional level. Finally, this combined statistical-process-based approach can be used for assessing weather-related crop yield losses for insurance purposes.

Diese Doktorarbeit trägt durch eine Analyse der chinesischen Landgenossenschaften zum Verständnis von Politik und Prozessen im Ko-Management natürlicher Ressourcen bei. Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht die Frage wie der lokale Kontext und Haushaltscharakteristika mit der Implementierung von Landgenossenschaften interagieren. Ich adressiere diese Frage in drei empirischen Forschungsartikeln. Im ersten Artikel untersuchen ich die Wirkung verschiedener lokaler Kontextvariablen in verschiedenen Dörfern auf den Anteil der Landflächen, der von einer Landgenossenschaft verwaltet wird. Es wird gezeigt, wenn lokale Eliten, wie Regierungsbeamte, Dorfkader oder gebildete Menschen, Genossenschaftsvorsitzende sind, ist der Anteil von Land, der an die Genossenschaft übertragen wird, deutlich größer. Im zweiten Artikel wenden ich uns der Haushaltsebene zu und untersuchen Bestimmungsfaktoren der Mitgliedschaft in einer Genossenschaft und die Auswirkungen der Mitgliedschaft auf die Allokation der verfügbaren Arbeitskraft. Ich stelle keinen allgemeinen Effekt von Genossenschaftsmitgliedschaft auf die Wahrscheinlichkeit der außerlandwirtschaftlichen Berufstätigkeit des Haushaltsvorstandes fest. Im dritten Artikel analysieren ich, wir den Zusammenhang zwischen Partizipation in Entscheidungsprozessen und Haushaltseinkommen aus Landgenossenschaften. Ich zeige, wohlhabendere Mitglieder und solche mit Mitgliedschaft in der kommunistischen Partei haben eine höhere Wahrscheinlichkeit an Entscheidungsprozessen teilzunehmen. Genossenschaftsmitglieder weniger von ihrer Mitgliedschaft profitieren, wenn sie nicht in Entscheidungsprozesse involviert sind. Zusammenfassend zeigt diese Dissertation, dass der lokale Kontext einen Unterschied in der Implementierung von Landgenossenschaften macht. Um die Genossenschaften zu fördern sollten politische Entscheidungsträger die Heterogenität der lokalen Bevölkerung. / This thesis contributes to the understanding of politics and processes in the co-management of natural resources through an analysis of Chinese land cooperatives. The focus of this work is the question of how local context and household characteristics interact with the implementation of land cooperatives. I address this question in three empirical research articles. In the first article, I examine the effect of different local context variables in different villages on the share of land area managed by a rural cooperative. It is shown that when local elites, such as government officials, village cadres or educated people, are co-operative chairmen, the proportion of land transferred to the cooperative is significantly larger. In the second article, I turn to the household level and examine determinants of membership in a cooperative and the impact of membership on the allocation of available labor. I do not state any general effect of cooperative membership on the probability of the head of household's non-agricultural employment. In the third article, I analyze the connection between participation in decision-making and household income from land cooperatives. I show that wealthier members and members of the Communist Party are more likely to participate in decision-making. Cooperative members benefit less from their membership if they are not involved in decision-making. In summary, this dissertation shows that the local context makes a difference in the implementation of land cooperatives. To encourage cooperatives, policy makers should consider the heterogeneity of the local population.

Das Hauptziel der Untersuchung der Artenvielfalt syrischer Araber war die Identifizierung der Populationsstruktur in einer Reihe von syrischen Araberpferden, die die drei Hauptstämme Saglawi, Kahlawi und Hamdani repräsentieren. Für die Studie wurden molekulare Marker der Sequenzdaten der 353 bp der hypervariablen Region der mitochondrialen D-Schleife, sowie der Daten von 12 Pferde-Mikrosatelliten und 38.671 genomweite SNPs verwendet. Kenntnisse über die Variabilität der Ausdauer sowie über morphologische Eigenschaften sind in Zuchtprogrammen von Vorteil. Wir haben in einer genomweiten Assoziationsstudie (GWAS) getestet, ob es einen kausalen Zusammenhang zwischen morphologischen Merkmalen und Variabilität der Ausdauer mit genetischen Polymorphismen gibt.Darüber hinaus haben wir Kandidatengene näher charakterisiert, welche zu dem komplexen Merkmal der Ausdauerleistung beitragen könnten. / The major objective of studying the biodiversity of Syrian Arabian horses was to identify the population structure in a set of Syrian Arabian horses representing the three major strains Saglawi, Kahlawi, and Hamdani. For the study, we used different genetic markers. The variability of endurance and morphological traits are beneficial in breeding programs. We tested genome-wide associations (GWAS) to find a causal relationship between morphological traits and genetic variants. Furthermore, we used the candidate gene approach to investigate the variability of genes contributing to endurance performance.

Das Potential evolutionärer Veränderungen von lebensgeschichtlichen Merkmalen durch kommerzielle Fischerei fand in den vergangenen Jahren große Beachtung, wohingegen das evolutionäre Potential selektiver anglerischer Fischentnahme kaum berücksichtigt wurde. Durch intensive Beschreibung individueller Merkmale wie Verhalten, Lebensgeschichte, Morphologie und Physiologie der Fische habe ich die phänotypischen Korrelate der individuellen Angelfangbarkeit entflechtet. Anhand benthivorer und piscivorer Modellarten konnte ich so die Stärke und die Richtung anglerischer Selektion bestimmen. Zudem habe ich die Überlebenswahrscheinlichkeit und den Reproduktionserfolg dieser Fische gemessen, um das evolutionäre Potential anglerischer Fischereisterblichkeit abschätzen zu können. Ich konnte zeigen, dass die Risikofreude im Zusammenhang mit der Nahrungsaufnahme bei benthivoren Fischen dem stärksten Selektionsdruck ausgesetzt ist, während bei piscivoren Arten Aggression die bestimmende Eigenschaft war. Zudem waren Risikofreude und Wachstum positiv korreliert. Die intrinsische Fraßaktivität- und Geschwindigkeit erklärte, warum risikofreudige Fische selbst in Gruppen die höchste Hakwahrscheinlichkeit aufwiesen. Diese besonders leicht fangbaren Individuen wurden zudem mit höherer Wahrscheinlichkeit von Räubern in Teichen und in einem 25 ha großen Natursee gefressen, sodass anglerisch induzierte und natürliche Selektion bei juvenilen Fischen in die gleiche Richtung wiesen. Bei adulten, nestbewachenden Fischen konnte ich zudem zeigen, dass Eigenschaften, die zu einer erhöhten Fangbarkeit führen, auch den Laicherfolg steigern, sodass anglerische Selektion negative Auswirkungen auf den Reproduktionserfolg haben kann. Folglich kann bei hohem Fischereidruck ein anglerisch-induziertes Schüchternheitssyndrom entstehen, wodurch die Fangraten von der Fischbestandsdichte entkoppelt werden. Meine Ergebnisse deuten auf eine hohe Schutzwürdigkeit individueller Verhaltensdiversität hin. / The potential for fishing-induced evolution has been intensively discussed in recent years, but most studies have focused on life-history traits that directly or indirectly determine body size in the context of commercial fisheries. Much less is known about potential evolutionary changes in the context of passive angling fisheries. Using comprehensive phenotypic descriptions covering several behavioral, life-history, morphological, and physiological traits, I disentangled the phenotypic correlates of individual vulnerability to angling gear. Using both, benthivorous and piscivorous model species I identified the strength and direction of selection. I then compared survival and reproductive fitness of vulnerable and invulnerable individuals to predict the evolutionary potential of angling-induced selection. My research showed that boldness in the context of foraging is the most important trait under selection in passive fisheries targeting benthivorous species whereas aggression determines selection in piscivorous species. In addition, growth and boldness were positively correlated. Intrinsically high foraging activity- and speed likely explained why explicitly bold fish were caught more often. These highly vulnerable individuals also faced higher natural mortality at the juvenile stage in ponds and within a 25 ha natural lake. Thus, angling-induced selection and natural selection point into the same direction at the juvenile stage. However, using adult, nest-guarding fish, I also showed that angling-induced selection can severely impact reproductive fitness when behavioral patterns that determine fitness also affect vulnerability to angling gear. As a consequence, an exploitation-induced timidity syndrome can be assumed in highly exploited fish stocks leading to increasing shyness and reduced vulnerability of individual fish. My findings call for a promotion of behavioral diversity within natural fish populations.

Eine geringe Wertschätzung von Zwischenhändlern wie in vielen Entwicklungsländern ist auch in Ghana vorzufinden, was einerseits aus geschichtlichen Gründen aber auch aus Unwissenheit entsteht. Der Bereich der Zwischenhändler ist vorwiegend durch Frauen aus ruralen Gebieten betrieben, die Analphabeten und Autodidakten sind. Der Handel ist auf jeder Ebene organisiert, von den Kommunen über die Distriktstädte, die regionalen Hauptstädte und auch über die Grenzen des Landes hinaus. Die Händlerinnen organisieren damit den Warenfluss von den entlegenen Plätzen der Produktion oder aus dem Ausland, um es zu den Märkten mit der Nachfrage in den Ballungszentren und den großen städtischen Märkten zukommen zu lassen. Nichtsdestotrotz werden bei diversen Programmen der Entwicklungsorganisationen die Händler und vor allem Händlerinnen außen vor gelassen, die Konzentration und Aktivitäten wird auf die Produktion und teilweise auf die Handhabung nach der Ernte fokussiert. Der Wertschöpfungsketten-Ansatz verfolgt jedoch per definitionem alle Akteure in der Kette der Wertschöpfung, allein hierbei fehlen die Händler in der Umsetzung. Die Arbeit soll daher aufzeigen, welche Funktionen die Händlerinnen in den drei ausgewählten Fällen übernehmen und wie somit die Entwicklung von Wertschöpfungsketten optimiert werden und letztendlich die beteiligten Händlerinnen zu einer Verbesserung der Wertschöpfungskette beitragen können. / Trade is a widespread occupation for women in West Africa; such as petty traders that are involved with informal trade mainly. The case in Ghana is different as most of these traders are facing hostile treatment and harassment from many sides. Nevertheless, in development cooperation projects, rural economic development and development of its population is often targeted; whereas solely rural development projects have become projects to support value chains and its stakeholders. These value chains start at agricultural production, further on to processing and altering the raw product until its final condition for sale to the end consumer. The entire value chain deals with many diverse actors in rural and urban areas and also diverse areas of economies, such as micro and small enterprises, and other in private sector or public sector. Therefore, development cooperation dealing with value chain enhancement would address all actors. In Ghana, mainly production side and post-harvest management are dealt with and trade or intermediary trade is circumvented. Some projects openly state that they leave out traders from their interventions in value chains. Most prejudices of this type have derived from historical events and official institutions, also a lack of knowledge. Traders are by contrast those who are coordinating streams of goods from beyond borders to supply to domestic markets and vice versa, manage large quantities for export. The reason that women continue to work in trade is that they barely have alternatives.