Im Rahmen des globalen Klimawandels werden für Mitteleuropa vermehrt klimatische Extremereignisse prognostiziert, wozu auch Hitzewellen gehören. In Ballungsräumen kommt zusätzlich zur globalen Komponente durch das Entstehen der städtischen Wärmeinsel noch eine lokale hinzu. Besonders die Gesundheit älterer Personen ist dabei gefährdet. Vor dem Hintergrund des demographischen Wandels und der fortschreitenden Urbanisierung auf der Erde wird die Zahl der unter Risiko stehenden Personen zukünftig ansteigen. Um die Entwicklungen für den Raum Berlin-Brandenburg abschätzen zu können, wird über einen Zeitraum von 17 Jahren (1990 bis 2006) zunächst einmal die Vulnerabilität in der Vergangenheit untersucht. Anhand von Messreihen an sechs über den Raum verteilten Stationen wird das Auftreten von thermischer Belastung durch Hitze festgestellt. Dabei finden drei in der Literatur verbreitet zum Einsatz kommende Analysemethoden Anwendung: das 95er Perzentil, die Regression sowie die Gefühlte Temperatur. Für die Erklärung der Hitzebelastung über das 95er Perzentil wird ein gleitendes Verfahren eingeführt. Unter der Berücksichtigung aller drei Analysemethoden erfolgt die Bewertung dreiwöchiger Perioden hinsichtlich ihrer thermischen Belastung. Die Einführung des Systems der Perioden-Belastungspunkte (PBP) ermöglicht die Identifikation der am stärksten belasteten Periode eines jeden Jahres. Die Perioden der Jahre 1993, 1994 und 1997 sowie 2003 und 2006 werden im Anschluss zunächst nach Witterung und klimatischen Elementen untersucht, anschließend hinsichtlich der aufgetretenen Mortalität; hierbei spielen zum einen die Bevölkerungseigenschaften ''Alter'' und ''Geschlecht'' eine Rolle, zum anderen das räumliche Auftreten auf kommunaler Ebene. Abschließend wird das in den jeweiligen Perioden entstehende Muster der Mortalität mit dem Grad der Versiegelung bzw. dem Anteil der über-65-Jährigen abgeglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass während thermisch stark belasteten Perioden bei den unter-50-Jährigen die Männer stärker als Frauen gefährdet sind; dieses Verhältnis kehrt sich in der Altersklasse über 50 um. In der räumlichen Analyse wird deutlich, dass sich mit zunehmender Belastung ein hoher Versiegelungsgrad als Risikofaktor darstellt. Bei weniger belastenden Situationen stehen Senioren dagegen gerade in Räumen mit geringer Versiegelung stärker unter Risiko. Künftige Studien sollten auf die Todesursachen eingehen und zusätzliche Risikofaktoren berücksichtigen. Auf dieser Basis können dann einerseits Interventionsmaßnahmen ausgearbeitet als auch Szenarien zukünftiger Entwicklungen valide aufgebaut werden. / In central Europe, global climate change will increase the number of meteorological extreme events, including thermal stress caused by heat. In metropolitan areas the effect of urban heat island is added. As the elderly population is vulnerable to high temperatures they are especially at risk. Considering urbanization and demographic changes the number of people under risk will further increase. To estimate future developments in vulnerability it is necessary to know the present ones. Therefore, 17 years between 1990 and 2006 are investigated. At first, data of six weather stations within the area of Berlin-Brandenburg are examined. In these climatic time series the occurrence of thermal stress is determined with three different methods – 95 percentile, regression, and the index of perceived temperature. The 95 percentile is adjusted to a moving mode. Using all three methods, periods of three weeks are evaluated concerning heat stress. To identify the most loaded period of each year the system of ''points of period heat load'' (PBP) is introduced. The periods of the years 1993, 1994, and 1997 as well as 2003 and 2006 were chosen to be examined in more detail. Atmospheric conditions and climatic elements are described first. Then the observed mortality is evaluated concerning age and sex as well as the spatial distribution on municipal level. The resulting pattern is compared with that of the level of sealing and with that of the proportion of people aged 65 and more. Results show that up to an age of 50 years periods with heat stress affect more men than women. Above this age the ratio of sex is reciprocal. The spatial analysis reveals that a high level of sealing is a risk factor especially during very strong heat load, while during periods with less strong heat load elderly people are more endangered living in a lower level of sealing. Future studies should examine the causes of death as well as further risk factors. This will build the basis for detailed intervention plans and scenarios of upcoming developments.

Diese Arbeit zeigt, dass Agroforstsysteme einen Beitrag zur Lösung der 3 größten aktuellen Probleme der brandenburgischen Landwirtschaft leisten können: der Biodiversitätskrise, Klimakrise und der wirtschaftlichen Krise vieler landwirtschaftlicher Unternehmen. Hierfür wurden insgesamt 642 verschiedene 20 ha große Modellschläge mit den 5 verschiedenen Brandenburger Landbaugebieten und verschieden strukturierten Agroforstsystemen über einen Zeitraum von 24 Jahren betrachtet. Die Kalkulationen der Agroforstsysteme ermöglichten einen ökonomischen Vergleich unter Einbeziehung der durch diese zusätzlich erbrachten Ökosystemdienstleistungen. Die kalkulierten Agroforstsysteme in dieser Arbeit bestehen aus ackerbaulich genutzten Flächen und Gehölzstreifen, welche aus Pappeln (Populus spp.) im Kurzumtrieb in Kombination mit Kiefern (Pinus sylvestris) im Mittelumtrieb bestehen. Ohne Abzinsung können diese Agroforstsysteme dieselben Erlöse wie eine rein ackerbaulich genutzte Fläche erreichen. Bei einer Berücksichtigung eines Zinssatzes von 3,5% erreichen die Agroforstsysteme maximal 97.60% der Annuität einer rein ackerbaulich genutzten Fläche. Die höchsten Annuitäten erreichen Agroforstsysteme mit der Produktion von Pflanzenkohle oder einem maximal großen Anteil an Ackerbaufläche. Die Produktion von Pflanzenkohle und deren Einarbeitung in den Ackerboden ist besonders vorteilhaft, wenn dadurch eine Steigerung der Ackererträge bewirkt wird. Wird das im Agroforstsystem dauerhaft gespeicherte CO2 mit einem CO2-Preis von 55€/t bepreist, können Agroforstsysteme auch bei einem Zinssatz von 3,5% genauso wirtschaftlich wie reine Ackerbauflächen sein. In diesem Fall haben Agroforstsysteme mit Pflanzenkohleproduktion oder integrierten Kiefern die höchsten Annuitäten. Für die ökologische Aufwertung der Gehölzstreifen sind die Integration von ökologisch wertvollen Gehölzen und die zeitversetzte Teilernte der Gehölzstreifen mit durchschnittlichen Annuitätskosten von 4,01 €/ha wesentlich günstiger als 4m breite Brachstreifen neben den Gehölzstreifen mit durchschnittlichen Annuitätskosten von 20,45 €/ha. Die ökonomisch optimale Gestaltung eines Agroforstsystems hängt neben dem jeweiligen Landbaugebiet von vielen weiteren Faktoren ab. Für die großflächige erfolgreiche Etablierung von Agroforstsystemen in Brandenburg sind daher 4 Maßnahmen nötig: sicherer Rechtsrahmen für die Bewirtschaftung und Förderung, Bezahlung der zusätzlich bereitgestellten Ökosystemdienstleistungen durch die Gesellschaft, Beratung der landwirtschaftlichen Betriebe vor der Etablierung eines Agroforstsystems, deutliche Verringerung der verpachteten landwirtschaftlichen Flächen.:Abstract 1 Introduction: actual problems in agricultural………………………..………………….11 1.1 Climate change and erosion……………………………………….………….……...11 1.2 Biodiversity…………………………………………………………...…………………13 1.3 Economy………………………………………………………………….……….……13 1.4 Potential of agroforestry systems………………………………………….…………13 2 Characteristics and basics of agroforestry systems................................................14 2.1 Definition…………………………………………………………………....……..……14 2.2 Policy……………………………………………………………………….……...……15 2.2.1 Legal framework…………………………………………………………............….15 2.2.2 Grants……………………………………………………………………............…..15 2.2.2.1 Current situation……………………………………………….....................…...15 2.2.2.2 Outlook into the future……………………………….....................…………….16 2.3 Different systems (outline)………………………………………………….…………18 2.4 Tree-environment interactions……………………………..…………………………22 2.5 Characteristics of short rotation alley cropping systems (SRACS)……….………23 2.5.1 Influence of woody stripes in SRACS on the arable crop yields in modelling..25 2.5.2 Wind speed reduction……………………………………………………….35 2.5.3 Carbon sequestration………………………………………………………..35 2.5.4 biochar production through pyrolysis………………………………………37 2.5.5 Influence of outer rows on the wood yields (WS)…………………..……...41 2.6 Limitations of the assumptions of this thesis…...…………………………………41 3 Research question……………………………………………………………….….…42 3.1 Research field……………………………………………………………….……..…42 3.2 Research gaps……………………………………………………………….……..…46 3.2.1 Modelling long standing valuable wood production…………………………46 3.2.2 Short rotation alley cropping systems (SRACS)……………………….….…48 3.2.2.1 Medium to long standing trees for log production (timber)……….….48 3.3 Elected Questions……………………………………………………………….……49 4 Methods…………………………………………………………………………….…….50 4.1 Characteristics of the examined agroforestry systems (AS)…………..……….…50 4.2 Economic calculations…………………………………………………………………54 4.3 Carbon storage…………………………………………………………………………60 4.4 Reference arable area……………………………………………………..…………62 4.5 Discounting.……………………………………………………………………………66 4.6 Calculated model plots (MP)………………………………………………..………67 Results………………………………………………………………………………….……69 5.1 Analysis of the individual parameters………………………………………….…...73 5.1.1 Alley width (AW)…………………………………………………………….….73 5.1.2 Integrated timber production with pines……………………..…………….……74 5.1.3 Fallow strips, staggered partial harvest of the SRC and integration of ecological valuable coppices in the SRC…………………………………………………….……75 5.1.4 Biochar…………………………………………………………………….…….76 5.2 Compilation of the most economically advantageous agroforestry systems…….79 5.2.1 Analysis of the MP #47-48/6/0-LBGI-biochar……………………………….….80 5.2.2 Effects of establishing agroforestry systems all over Brandenburg…….…….81 6 Discussion……………………………………………………………………………..82 6.1 Limitations……………………………………………………………………..…..82 6.2 Answers to research questions………………………………………………….….87 7 Conclusions…………………………………………………………………..………..89 8 Outlook…………………………………………………………………………..…….90 9 Bibliography………………………………………………………………………………92 / This thesis shows that agroforestry systems can make a contribution to solving the 3 biggest current problems of Brandenburg agriculture: the biodiversity crisis, climate crisis and the economic crisis of many agricultural companies. For this purpose, a total of 642 different 20-hectare model plots with the 5 different Brandenburg agricultural areas and differently structured agroforestry systems were considered over a period of 24 years. The calculations of the agroforestry systems enabled an economic comparison, taking into account the additional ecosystem services provided by them. The calculated agroforestry systems in this thesis consist of arable land and strips of wood, which consist of poplars (Populus spp.) in short rotation in combination with pines (Pinus sylvestris) in middle rotation. Without discounting, these agroforestry systems can achieve the same revenues as a purely arable land. If an interest rate of 3.5% is taken into account, the agroforestry systems achieve a maximum of 97.60% of the annuity of a purely arable land. Agroforestry systems achieve the highest annuities with the production of biochar or a maximum proportion of arable land. The production of biochar and its incorporation into the arable soil is advantageous if it results in an increase in arable yields. If the CO2 permanently stored in the agroforestry system is priced at a CO2 price of 55 €/t, agroforestry systems can be just as economical as pure arable land, even at an interest rate of 3.5%. In this case, agroforestry systems with biochar production or integrated pines have the highest annuities. For the ecological upgrading of the wood strips, the integration of ecologically valuable coppices and the timeshifted partial harvest of the wood strips with average annuity costs of 4.01 € / ha are much cheaper than 4m wide fallow strips next to the wood strips with average annuity costs of 20.45 €/ha. The economically optimal design of an agroforestry system depends on the respective agricultural area and many other factors. For the large-scale successful establishment of agroforestry systems in Brandenburg, 4 measures are therefore identified: Secure legal framework for the management and granting, payment of the additionally provided ecosystem services by society, advice to farms before the establishment of an agroforestry system, significant reduction of the leased agricultural land.:Abstract 1 Introduction: actual problems in agricultural………………………..………………….11 1.1 Climate change and erosion……………………………………….………….……...11 1.2 Biodiversity…………………………………………………………...…………………13 1.3 Economy………………………………………………………………….……….……13 1.4 Potential of agroforestry systems………………………………………….…………13 2 Characteristics and basics of agroforestry systems................................................14 2.1 Definition…………………………………………………………………....……..……14 2.2 Policy……………………………………………………………………….……...……15 2.2.1 Legal framework…………………………………………………………............….15 2.2.2 Grants……………………………………………………………………............…..15 2.2.2.1 Current situation……………………………………………….....................…...15 2.2.2.2 Outlook into the future……………………………….....................…………….16 2.3 Different systems (outline)………………………………………………….…………18 2.4 Tree-environment interactions……………………………..…………………………22 2.5 Characteristics of short rotation alley cropping systems (SRACS)……….………23 2.5.1 Influence of woody stripes in SRACS on the arable crop yields in modelling..25 2.5.2 Wind speed reduction……………………………………………………….35 2.5.3 Carbon sequestration………………………………………………………..35 2.5.4 biochar production through pyrolysis………………………………………37 2.5.5 Influence of outer rows on the wood yields (WS)…………………..……...41 2.6 Limitations of the assumptions of this thesis…...…………………………………41 3 Research question……………………………………………………………….….…42 3.1 Research field……………………………………………………………….……..…42 3.2 Research gaps……………………………………………………………….……..…46 3.2.1 Modelling long standing valuable wood production…………………………46 3.2.2 Short rotation alley cropping systems (SRACS)……………………….….…48 3.2.2.1 Medium to long standing trees for log production (timber)……….….48 3.3 Elected Questions……………………………………………………………….……49 4 Methods…………………………………………………………………………….…….50 4.1 Characteristics of the examined agroforestry systems (AS)…………..……….…50 4.2 Economic calculations…………………………………………………………………54 4.3 Carbon storage…………………………………………………………………………60 4.4 Reference arable area……………………………………………………..…………62 4.5 Discounting.……………………………………………………………………………66 4.6 Calculated model plots (MP)………………………………………………..………67 Results………………………………………………………………………………….……69 5.1 Analysis of the individual parameters………………………………………….…...73 5.1.1 Alley width (AW)…………………………………………………………….….73 5.1.2 Integrated timber production with pines……………………..…………….……74 5.1.3 Fallow strips, staggered partial harvest of the SRC and integration of ecological valuable coppices in the SRC…………………………………………………….……75 5.1.4 Biochar…………………………………………………………………….…….76 5.2 Compilation of the most economically advantageous agroforestry systems…….79 5.2.1 Analysis of the MP #47-48/6/0-LBGI-biochar……………………………….….80 5.2.2 Effects of establishing agroforestry systems all over Brandenburg…….…….81 6 Discussion……………………………………………………………………………..82 6.1 Limitations……………………………………………………………………..…..82 6.2 Answers to research questions………………………………………………….….87 7 Conclusions…………………………………………………………………..………..89 8 Outlook…………………………………………………………………………..…….90 9 Bibliography………………………………………………………………………………92

Freie Universiẗat, Diss. u.d.T.: Kersten, Oliver: Laßt weit zurück die Stätten eurer Fron - Kontinuitäten und Brüche in der Naturfreundebewegung in der Region Berlin-Brandenburg von ihren Anfängen bis zur Gegenwart--Berlin, 2004.

Habilitationsschrift--Technische Universität Berlin, 1975. / Includes indexes. Includes bibliographical references (p. 263-274).

Habilitation--Freie Universität, Berlin, 2002. / Includes bibliographical references (p. 427-450).

Techn. Universiẗat, Diss.--Cottbus.

Univ., Diss.--Potsdam, 2006.

Zugl.: Berlin, Techn. Universiẗat, Diss., 2007.

Zugl.: Jena, Univ., Diss., 2004

Univ., Diss.--Berlin, 1976. / Früh. Aufl. u.d.T.: Eggeling, Tilo: Studien zum friderizianischen Rokoko. Literaturverz. S. 230 - 238.