Climate change and its impacts are evident both globally and locally, manifesting in every sphere of life including natural resources. The African continent is considered the most vulnerable to these impacts while Ghana was ranked the 59th most vulnerable country to climate change in the world in 2014. Studies about groundwater resources under climate change point to some already occurred impacts with more anticipated. It is noted that climate change will exacerbate water stressing situations in Ghana as groundwater resources will be negatively affected. For instance, future scenarios indicate a general reduction in groundwater recharge of 5-22 % for 2020 and 30-40% for 2050. Already, the northern part of the country where most of the population depends on groundwater is noted for fallen groundwater tables. Therefore, in order to address these impacts in Africa, the role of institutions in promoting adaptation has been identified as one of the strategies. It is realised that institutions shape the nature of the impact of climate change, influence the way communities respond to climate change and serve as the intermediaries for external support. A glean of institutions in Ghana shows a plethora of them that are directly or indirectly regulating activities relating to water resources in the face of climate change. The thesis, therefore, looks at the nature of these institutions (state/formal) and their roles in promoting groundwater adaptation to climate change. In order to understand in detail the “how” and “why” of adaptation in relation to groundwater resources and also have a multi-perspective discussion that considers the voices of all relevant groups of actors together with their interactions in promoting groundwater resources adaptation, the study adopted a qualitative approach and made the Atankwidi catchment a case study area. Using triangulation, data were drawn from both primary (community/office interactions) and secondary sources and augmented by analyses of policy documents. The results of the study revealed that at both the national and sub-national levels, there is a multiplicity of state formal institutions in the form of laws, policies and administration even though there is currently no legislation designed in Ghana that focuses specifically on climate change adaptation. Focusing on the themes of groundwater adaptation, managing groundwater demand for domestic purposes appear to be receiving greater attention while storage, discharge and recharge need improvement. Like the Inuit in the Canadian Arctic, groundwater farmers of Atankwidi based on local knowledge have identified methods of adapting to the impacts of climate change on groundwater in the form of deepening wells, changing crop types, conjunctively using both surface and groundwater water and migrating to other places. Nonetheless, this local knowledge for promoting adaptation is limited. Therefore, formal institutions can enhance the scope of this knowledge by first of all recognising and documenting this knowledge as part of adaption efforts. Additionally, these institutions should educate and update local knowledge holders about some scientific methods of groundwater adaptation. This will create a new form of knowledge which is integrated and comprehensive enough to function independently to promote adaptation. Associated with this, farmers should be guided in adopting artificial methods of groundwater recharge that are anchored on local knowledge to boost groundwater availability. Inspired by the achievements of some existing artificial groundwater recharge methods in same northern Ghana, the thesis identified that the adoption of Managed Aquifer Recharge methods such as a subsurface dam in Atankwidi is feasible. This is premised on the fact that apart from the geophysical parameters of the catchment, it is realised that the institutional environment (both formal and informal) and the existence of local materials coupled with local knowledge support the construction and management of a subsurface dam. The thesis concluded that artificial recharge will contribute to promoting adaptation since natural recharge may be negatively affected over time due to the nature of rainfall pattern caused by climate change coupled with increasing population growth and booming groundwater dry season irrigation.:1. General background 2. Review of the existing literature 3. General research design/methodology 4. Background issues of climate change in Atankwidi catchment 5. Formal institutions and groundwater adaptation to climate change 6. Assessing institutions’ performance for adaptation 7. Local knowledge for groundwater irrigation 8. Feasibility of managed aquifer recharge to augment groundwater availability 9. General conclusions and recommendations 10. References APPENDICES / Der Klimawandel und seine Auswirkungen sind global und lokal sichtbar und manifestieren sich in allen Lebensbereichen, einschließlich denen der natürlichen Ressourcen. Der afrikanische Kontinent gilt als am anfälligsten für diese Auswirkungen. Ghana wurde 2014 auf Rang 59 der für den Klimawandel anfälligsten Länder geführt. Studien über Grundwasserressourcen und Klimawandel zeigen bereits eingetretene Auswirkungen und deuten auf darauf hin, dass sich der Einfluss des Klimawandels auf das Grundwasser zukünftig noch verstärken wird. Der Klimawandel wird die Wasserknappheit in Ghana verschärfen, da die Grundwasserressourcen negativ beeinflusst werden. Zukunftsszenarien zeigen beispielsweise, dass die Grundwasserneubildung im Jahr 2020 um 5-22% und bis 2050 um 30-40% zurückgehen wird. Der nördliche Teil des Landes, in dem der Großteil der Bevölkerung vom Grundwasser abhängig ist, ist bereits jetzt von fallenden Grundwasserspiegeln betroffen. Um diesen Auswirkungen in Afrika entgegenzuwirken, wurde die Rolle der Institutionen bei der Förderung der Klimawandelanpassung als eine mögliche Strategie identifiziert. Institutionen können die Auswirkungen des Klimawandels auf eine Region mitprägen, sie können beeinflussen wie Gemeinschaften auf den Klimawandel reagieren, und als Vermittler für Unterstützung von außen dienen. Eine Zusammenstellung relevanter Institutionen in Ghana, die direkte oder indirekte Aktivitäten im Zusammenhang mit Wasserressourcen und Klimawandel regulieren, zeigt deren Fülle. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Art dieser (staatlichen) Institutionen und ihrer Rolle bei der Förderung der Klimawandelanpassung des Grundwassers. Um das „Wie“ und „Warum“ dieser Anpassung im Detail zu verstehen und eine multiperspektivische Diskussion zu ermöglichen, bei der die Stimmen aller relevanten Akteursgruppen zusammen mit ihren Interaktionen bei der Förderung der Grundwasserressourcenanpassung berücksichtigt werden, verfolgt diese Studie einen qualitativen Ansatz mit dem Atankwidi-Einzugsgebiet als Fallstudie. Mittels Triangulation wurden Daten aus primären (Gemeinebefragungen) und sekundären Quellen gesammelt und durch Analysen von Richtlinien ergänzt. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass es sowohl auf nationaler als auch auf subnationaler Ebene eine Vielzahl staatlicher, formaler Institutionen in Form von Gesetzen, Richtlinien und Verwaltung gibt, obwohl in Ghana derzeit keine Gesetzgebung existiert, die sich speziell mit der Klimawandelanpassung befasst. Bezogen auf die Anpassung des Grundwassermanagements, wird der Bewirtschaftung des Grundwasserbedarfs für häusliche Zwecke viel Aufmerksamkeit zuteil, während die Speicherung, Entsorgung und Anreicherung von Wasser ungenügend betrachtet werden. Wie die Inuit in der kanadischen Arktis, haben die Landwirte von Atankwidi auf Grundlage des lokalen Wissens Methoden zur Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandels auf das Grundwasser entwickelt, beispielsweise in Form von Vertiefungen von Brunnen, Änderung der Kulturpflanzenart, gleichzeitiger Nutzung von Oberflächen- und Grundwasser oder der Umsiedlung in andere Gebiete. Trotz der Tatsache, dass ihr lokales Wissen eine Anpassung ermöglicht, ist der begrenzte Umfang dieses Wissens als eine Schwachstelle anzusehen. Formale Institutionen können den Umfang dieses lokalen Wissens nutzbar machen und erweitern, indem sie dieses Wissen über Anpassungsmaßnahmen anerkennen und dokumentieren. Darüber hinaus sollten diese Institutionen lokale Gemeinden über weitere wissenschaftliche Methoden der Grundwasseranpassung informieren. Dadurch wird zusätzliches Wissen geschaffen, das integrierbar und umfassend genug ist, um eine unabhängige Anpassung zu fördern. Zusätzlich sollten Landwirte angeleitet werden, auf lokalem Wissen basierende Methoden der künstlichen Grundwasseranreicherung anzuwenden, um die Verfügbarkeit von Grundwasserressourcen zu erhöhen. Inspiriert von den Erfolgen einiger Anlagen zur künstlichen Grundwasseranreicherung im Norden Ghanas, empfiehlt diese Doktorarbeit die Implementierung von künstlichen Grundwasseranreicherungsanalagen in Atankwidi. Diese Empfehlung stützt sich auf den günstigen geophysikalischen Gegebenheiten des Einzugsgebiets und der Tatsache, dass das (formelle und informelle) institutionelle Umfeld eine Implementierung ermöglicht. Diese Arbeit kommt zu dem Schluss, dass die Anpassung der Grundwasserressourcen im Norden Ghanas mehr Aufmerksamkeit im Bereich der künstlichen Anreicherung erfordert, da die natürliche Grundwasserneubildung aufgrund der durch den Klimawandel verursachten veränderten Niederschlagsmuster in Verbindung mit einem zunehmenden Bevölkerungswachstum und einer boomenden Trockenzeitbewässerung im Grundwasser starke Veränderungen hervorrufen wird.:1. General background 2. Review of the existing literature 3. General research design/methodology 4. Background issues of climate change in Atankwidi catchment 5. Formal institutions and groundwater adaptation to climate change 6. Assessing institutions’ performance for adaptation 7. Local knowledge for groundwater irrigation 8. Feasibility of managed aquifer recharge to augment groundwater availability 9. General conclusions and recommendations 10. References APPENDICES

Der Anteil von Siedlungs- und Verkehrsflächen nahm auf Kosten von Freiraumflächen im Jahr 2008 bundesweit um 104 ha pro Tag zu. Ein Anstieg der Siedlungs- und Verkehrsflächen ist mit dem Verlust von Bodenfunktionen durch Bodenversiegelung, dem Verlust naturnaher Flächen und deren Biodiversität verbunden. Diese Entwicklungen werden bislang anhand von Indikatoren wie dem Anteil von Siedlungs- und Verkehrsflächen an der Gesamtfläche beobachtet. Es bleibt jedoch die Frage, welche Flächen von dieser zunehmenden Bebauung betroffen sind. Die Flächeninanspruchnahme kann nur dann fundiert beurteilt werden wenn bekannt ist, welchen ökologischen Wert diese Flächen hatten. Die Hemerobie stellt die Gesamtheit aller Eingriffe des Menschen in den Naturhaushalt dar und ist damit ein reziprokes Maß der Naturnähe. Danach ist die Einordnung aktueller Landnutzungsformen anhand ihrer aktuellen Vegetation und deren menschlicher Beeinflus-sung möglich, wobei die potentielle natürliche Vegetation als Zielzustand angenommen wird. In dieser Arbeit wird eine Methode zur Klassifikation der Landnutzungsformen nach der Naturnähe anhand des Konzepts der Hemerobie mit Hilfe von Geobasisdaten vorgestellt. Der Hemerobieindex sowie der Anteil naturbestimmter Flächen können als Indikatoren für die Naturnähe auf Gemeinde- und Rasterebene wertvolle Informationen zur Siedlungs- und Freiraumentwicklung liefern. Der im Aufbau befindliche Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung des Leibniz-Instituts für ökologische Raumentwicklung (IÖR-Monitor) kann in Zukunft um diese Indikatoren ergänzt werden. Für den Freistaat Sachsen wurde zunächst anhand des Digitalen Basis-Landschaftsmodells und landesweiter Geodaten eine möglichst differenzierte Klassifikation durchgeführt. Wald und waldfreie Standorte wurden anhand der Karte der potentiellen natürlichen Vegetation auf Standortgerechtigkeit geprüft und entsprechend unterschiedlich klassifiziert. Die Prüfung auf Plausibilität der Ergebnisse erfolgte im Vergleich zu Luftbildern für ausgewählte Landschaf-ten. Es hat sich gezeigt, dass besonders die Klassifikation von Wäldern hinsichtlich ihres Kultureinflusses in Abhängigkeit zur Standortgerechtigkeit der Baumarten und zur tatsächli-chen forstlichen Nutzung erfolgen sollte. Das Fehlen von Daten zur tatsächlichen Nutzung und die grobe Modellierung in lediglich Laub-, Nadel- und Mischwald im Digitalen Land-schaftsmodell machen eine Unterscheidung allein anhand der Standortgerechtigkeit nötig. Im Vergleich dazu wurden die Wälder mit Hilfe der Biotoptypen-Landnutzungsklassifikation anhand der Altersstruktur und Baumartenzusammensetzung klassifiziert, was zu räumlich differenzierteren Ergebnissen führte. Mit der im Erscheinen befindlichen Karte der potentiellen natürlichen Vegetation für ganz Deutschland ist es möglich erstmals eine differenzierte bundesweit homogene Klassifikation durchzuführen. Eine solche etwas vereinfachte bundesweit durchführbare Klassifikation wurde in Hinblick auf die Verwendung im IÖR-Monitor für Sachsen erstellt. Für den Freistaat Sachsen konnte festgestellt werden, dass sich der Kultureinfluss je nach Naturregion, Höhenstufe und Steilheit sowie Kategorie von Schutzgebieten in Natur- und Landschaftsschutz unterschiedlich darstellt. Ein statistisch sehr schwacher Zusammenhang zwischen Kultureinfluss und Bevölkerungsdichte konnte auf Gemeindeebene aufgezeigt werden. Mit zunehmender Entfernung zu einem Verkehrsweg nimmt der Kultureinfluss ab.

Almost two hundred years ago, Dr John Snow identified the faecal contaminated water as a source of bacterial infections during a severe cholera outbreak. Several years later, we have developed many weapons on our arsenal to reduce the bacterial infections, from simple ones such as public hygiene measures (e.g. frequent showers & hand washing, clean water), to specialised ones such as the use of antibiotics. The antibiotics inhibit the bacterial growth, thus their use has effectively helped to treat many bacterial infections, revolutionizing medicine. Successful recovery from surgical operations would be seldom and would last exponentially without their use. Yet, antimicrobial resistance (AMR) has increased globally threatening to render antibiotics useless. However, the “golden era” of novel antibiotics development, when many novel antibiotics were discovered in a few years, belongs to the past. The bacteria developed resistance mechanisms to every single one of the antibiotics and rendered them useless. This could be reflected to an increase in the death rates, but more importantly to the increased health-care costs, which might compromise the treatment for other diseases. The Covid-19 pandemic provided such a clear paradigm on the straining of health care systems during massive parallel hospitalisation of patients. While, the misuse of antibiotics for human and veterinary was the main contributor of the increased AMR levels, other anthropogenic activities greatly contributed to AMR spread as well. Specifically, the wastewater treatment plants are considered as hotspots for AMR and agricultural practices, such as manure amendment, have been show to clearly promote AMR. Thus, the scientific community across clinical settings, environmental and agricultural sectors intensively researches on AMR, in an attempt to fully understand the AMR phenomenon. Nevertheless, the AMR is not the only problem that currently occurs in our society. The climate change, the urbanisation and the ever increasing human population has caused an increasing freshwater scarcity. The demand for treated wastewater (TWW) irrigation has increased due to this freshwater scarcity, and is expected to increase more. Since the TWW contains a high load of antibiotics, antibiotic resistant bacteria (ARB) and antibiotic resistance genes (ARGs), the irrigation with TWW has raised concerns regarding AMR spread in the environment. Many studies have attempted to investigate the impact of TWW on AMR spread in crops and soil; however, the impact on deeper lying environments remains not yet elucidated. This should raise concerns, since groundwater remains the most valuable drinking water source globally. Here in this thesis, I attempted to gain further understanding on whether TWW irrigation promotes the AMR spread in the soil and the so-far neglected deeper-lying subsurface environments. My outmost desire is that the present work will contribute to a framework of minimising the potential risks during TWW irrigation, rendering TWW irrigation as a safe and sustainable alternative for freshwater resources depletion.

Leaching of soil salinity in irrigated and non-irrigated agriculture is crucial to ensure sustainable food production. Soil salinity is considered a global problem, since more than 800 million hectares (6% of the world's total area) worldwide are salt-affected. Generally, the regions affected by soil salinity also face water scarcity problems. Consequently, in these regions, even saline waters are considered to be essential resources for agriculture. The use of inefficient irrigation practices in regions that experience water scarcity, especially those using saline water, aggravates soil salinity problems. Therefore, in the context of these constraints and challenges, increasing the efficiency of water use for irrigation and leaching is necessary. An increasing interest in using drip irrigation systems (DI) is noticed in the current research that deals with water scarcity due to the benefits of applying water precisely in time and space. However, the traditional leaching guidelines, based on steady-state conditions, are not appropriate for DI. Therefore, the use of DI for leaching practices is still under question. The objectives of this study are (i) to better understand and assess the leaching process for common DI, and (ii) to develop a simulation-based optimization approach considering site-specific conditions for optimal DI design for salinity management. Accordingly, a new two-stage framework for optimizing leaching practices has been developed focusing on DI. The transient-state-based numerical model HYDRUS-2D was used for simulating water movement and solute transport processes for both stages. In the first stage, a general assessment tool for leaching practices in the form of “irrigation atlas” was created using two-dimensional (2D) numerical experiments. The atlas displays and compares the reclamation leaching results of (i) surface drip irrigation (SI), (ii) subsurface irrigation drip irrigation (SDI), (iii) sprinkler irrigation (S), and (iv) flood irrigation. The results are introduced graphically, showing the final 2D salinity distribution in the soil profile, and numerically giving the water and salt mass balances. The SI and SDI results show the high potential of these systems for improving the efficiency of salinity leaching. However, because of the resultant localized leaching patterns, the performance of these systems depends on the location of the drip line relative to the targeted leaching area. In the second stage of the study a site-specific optimization framework for leaching design and management was developed through a combination of simulation and optimization. The objective was to achieve optimal leaching results with a given limited amount of water. The framework was applied in synthetic field conditions for reclamation leaching in two and silt). Moreover, the framework was based on running numerous simulations of possible DI setups (scenarios). The optimization approach made it possible to derive values for the optimal irrigation design parameters for salinity management under the given field conditions. The new optimization framework was implemented in a case study focusing on the impact of different DI designs on yield and the leaching of salts. The framework aims to make the most effective use of an existing DI system by optimizing the combination of irrigation frequency, duration, and discharge. The optimization framework was successfully employed: (i) to increase the relative yield of the considered crop, and (ii) to reduce the subsurface drainage towards the saline and shallow groundwater, which contributes to better control of the saline groundwater levels in the study area. The seasonal results confirmed the leaching pattern of a dripper presented in the irrigation atlas. The optimal seasonal solutions are presented as site and crop specific leaching and water productivity functions for a wide range of applied water and different irrigation water salinities. The developed optimization framework proved to be a suitable approach for assessing and improving leaching management of DI under salinity conditions and deriving optimal design parameter values. The suitability and flexibility of the framework were verified through implementation in a case study with new field conditions and objectives, and it was shown that the reliability of the proposed framework depends on the quality of the collected and measured data required for the model inputs.

Der Übergang von einer linearen Wirtschaftsweise zu einer Kreislaufwirtschaft hat gerade erst begonnen. Beim Umgang mit Kunststoffen wird deutlich, dass die Kreislaufführung noch nicht in dem Maße erfolgt, dass die möglichen Potenziale der Rückführung von verwertbaren Kunststoffabfällen in den Produktionskreislauf ausgeschöpft sind. Im Rahmen der Arbeit wurden 16 Maßnahmen zur Steigerung der Mengen des eingesetzten Rezyklats ausgewählt, charakterisiert und hinsichtlich deren Kosten für die Umsetzung und erzielbaren Mengeneffekte berechnet. Die ermittelten Werte wurden in Anlehnung an die Methode der Ökoeffizienzanalyse miteinander in Zusammenhang gebracht. Dabei wurde angenommen, dass mit jedem Mg durch die Maßnahmen zusätzlich bereitgestelltes Rezyklat eine Einsparung von CO2-Äquivalentemissionen erreicht wird.

Die Entsalzung ist eine der wichtigsten Technologien, um den Frischwasserbedarf in vielen Regionen der Welt sicherzustellen. Bevölkerungswachstum, der Klimawandel und stetig steigender Konsum werden die Bedeutung von Entsalzungstechnologien weiterwachsen lassen. Die Möglichkeit des Einsatzes etablierter konventioneller Verfahren wird begrenzt durch die hohen ökologischen und ökonomischen Kosten dieser Verfahren. Unkonventionelle Entsalzungsverfahren wie die Membrandestillation (MD) bieten einige Vorteile, mit denen sie konventionelle Verfahren jenseits dieser Limitationen ergänzen können. Die MD ist ein thermisch angetriebener Prozess, in welchem eine hydrophobe Membran das warme, flüssige Feed räumlich von der kälteren Permeatseite trennt, während nur dampfförmige Moleküle durch die Membran permeieren können. Wie in allen membranbasierten Trennprozessen bestimmen die Charakteristika der verwendeten Membran die Leistungsfähigkeit (Massentransport, Rückhaltevermögen und Energieeffizienz) des Prozesses und das damit verbundene kommerzielle Interesse. Durch ihre intrinsisch hydrophoben Materialeigenschaften und ihren guten Massentransfercharakteristika ist die Verwendung von Polymermembranen in der MD aktuell Stand der Technik. Um die Einsatzmöglichkeiten von MD Verfahren auf aggressive Lösungen zu erweitern, werden thermisch, mechanisch und chemisch stabile Membranen benötigt. Obwohl keramische Membranen im Vergleich zu Polymermembranen eine höhere Stabilität aufweisen (wodurch die Behandlung von aggressiven Lösungen mit MD-Verfahren prinzipiell möglich wird) muss die Eignung von keramischen Membranen für MD-Verfahren wissenschaftlich belegt und ein Konzept zur Membranoptimierung entwickelt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene Typen modifizierter keramischer Membranen (z.B. Materialauswahl und Schichtaufbau) vollständig im Hinblick auf ihre spezifischen Membraneigenschaften (z.B. Porengröße, Wärmeleitfähigkeit und hydrophobe Eigenschaften) charakterisiert und anschließend unter Verwendung von salzhaltigen Lösungen in der Direktkontaktmembrandestillation (DCMD) und der Vakuummembrandestillation (VMD) getestet. Diese Daten wurden genutzt, um den Stofftransport von asymmetrischen keramischen Membranen unter Verwendung eines anerkannten VMD-Modells (basierend auf dem Dusty-Gas-Modell) zu berechnen und um die Leistungsfähigkeit (d.h. Stabilität, Stofftransport, Selektivität und Energieeffizienz) von modifizierten keramischen Membranen in der MD in Hinblick auf spezifische Membraneigenschaften und Verfahrensparameter zu bewerten. Anschließend wurde die Eignung von keramischen Membranen für MD-Prozesse evaluiert und Optimierungskonzepte für keramische Membranen vorgeschlagen. Damit wurde mit dieser Arbeit die Grundlage gelegt, die Kommerzialisierung von keramischen Membranen in der MD voranzutreiben. Keramische Membranen wurde mit verschiedenen Molekülen hinsichtlich ihrer Oberflächeneigenschaften modifiziert. Dadurch konnte ein nicht-fluorisiertes Molekül als potenzielle Alternative zu den üblicherweise verwendeten fluorierten Molekülen identifiziert wurde. Für alle modifizierten Membranen (unabhängig von dem Hydrophobierungsmittel) mit Porengrößen kleiner oder gleich 400 nm, wurde ein Flüssigkeitseindringdruck (LEP) über 2,5 bar gemessen, welcher jedoch eine starke Abhängigkeit von den Eigenschaften der Testlösung zeigt. Während symmetrisch aufgebaute keramische Membranen modifiziert mit einem fluorierten Hydrophobierungsmittel die Behandlung mit heißer, salzhaltiger Lösung über 96 Stunden standhielten, zeigten diese deutlich geringere Permeatflüsse in der VMD als asymmetrisch strukturierte keramische Membranen. Der Stofftransport von asymmetrischen keramischen Membranen war in der VMD höher ausgeprägt als in der DCMD. Der Stofftransport von asymmetrischen keramischen Membranen wird in der VMD vorwiegend von den Supporteigenschaften beeinflusst, während der Strofftransport in der DCMD erheblich von den Eigenschaften der trennaktiven Membranschicht (z. B. die Porengröße) bestimmt wird. Ein in der Literatur beschriebenes VMD-Modell in Bezug vorhandener Defizite durch Korrekturfaktoren erfolgreich erweitert und zur Berechnung des Strofftransportes für asymmetrische TiO2 Membranen angewandt. TiO2 und Al2O3 Membranen wurden in der VMD erfolgreich zur Behandlung hochkonzentrierter Salzlösungen (synthetische und reale Lösungen) verwendet. TiO2 Membranen zeigten höhere Permeateflüsse als Al2O3 Membranen in der DCMD und der VMD. Das begründet sich insbesondere bedingt durch die bessere Moderierung von Temperaturpolarisationseffekten aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit von TiO2 Membranen. Beispielsweise wurden bei der Behandlung einer hochkonzentrierte NaCl-Lösung (350 g NaCl pro kg H2O) mit einer TiO2 Membran (Finale Porengröße: 100 nm) in der VMD hervorragende Salzrückhalte von über 99,9 % und Permeatflüsse von bis zu 35 kg/( m² h) erreicht. Die Stofftransportraten der modifizierten keramischen Membranen in der VMD sind im Vergleich zu den Permeatflüssen von Polymermembranen (Literaturwerte) unter ähnlichen Testbedingungen wettbewerbsfähig. Es wurde gezeigt, dass die geringe Energieeffizienz von keramischen Membranen weiterhin die größte Herausforderung für deren kommerzielle Nutzung in MD-Prozessen darstellt und diese der Fokus der Membranoptimierung darstellen sollte.

Die Umgestaltung des barocken Rammenauer Lustgartens in einen Landschaftspark geschah ab 1825. Vertieftes Quellenstudium ermöglichte neuerdings eine genauere Darstellung darüber, in welchen Etappen diese Umbauten vor sich gingen.

Zwei Jahre nach Einführung des § 13b BauGB sind bundesweit bereits zahlreiche Anwendungsfälle bekannt. Sie zeigen, dass sich die Erwartungen an die Einführung der Regelung, auf Kosten von materiellen und Verfahrensstandards schnell und in substantiellem Umfang Wohnbauland zur Minderung der Wohnungsnot zu schaffen, nicht erfüllt haben. Einwohnerstarke Städte mit hohem Wohnraumbedarf und angespannten Wohnungsmärkten wenden die neuen Regelungen nicht an. Die Nutzung des § 13b BauGB erfolgt in kleineren und kleinsten Gemeinden, häufig ohne besonderen Wohnraumbedarf, zur Ausweisung von Ein- und Zweifamilienhausgebieten. In vielen Fällen lässt sich feststellen, dass die Flächeninanspruchnahme für Siedlungszwecke unnötig verstärkt wird und viele dieser Gemeinden Wohnbaulandflächen auf Vorrat ausweisen, die mit Blick auf die Bevölkerungsentwicklung voraussichtlich nicht notwendig sein werden. Damit einher geht eine unnötige Belastung von Umwelt und Natur einerseits und Entwertung des innerörtlichen Baubestandes andererseits.

Santa Cruz Verde 2030 is an inner-city megaproject that will transform the local oil refinery into an urban neighborhood in Santa Cruz de Tenerife, Spain. The project is expected to reconfigure Santa Cruz’s tourism model significantly, while applying rather undemocratic planning practices. This paper explores Santa Cruz Verde 2030, focusing on the perception of local stakeholders. My research builds on 18 qualitative interviews with planning authorities, the city’s mayor, political parties, experts from the real estate sector and residents. I identify a large perception gap among the interviewees. While the project’s initiators praise the participatory process, other stakeholders feel neither informed nor integrated. In particular, the “behind closed doors” planning approach has provoked resentment among citizens. In contrast, the possible impact on tourism of the project has given rise to less discussion. This contributes to the “stealthy” touristification strategy that has already transformed large areas of Santa Cruz’s waterfront in past decades. Hence, this paper adds to the ongoing discussion on how to design megaprojects in a more sustainable way, for example, by ensuring political consensus and learning from former megaprojects.

Eine nachhaltige Wirtschaftsweise ist eine Verpflichtung für die deutsche Landwirtschaft. Sowohl für die Lebensmittel- als auch für die Energieproduktion benötigt unsere Landwirtschaft Produktionsflächen. Ohne Landwirtschaft kann die Ernährung der Weltbevölkerung nicht sichergestellt werden. Damit die Landwirtschaft diesen Auftrag erfüllen kann, ist sie auf eine ausreichende und verfügbare Ressource „Boden“ angewiesen. Grund und Boden sind jedoch Ressourcen, die nicht beliebig vermehrbar sind. Das Reduzieren von landwirtschaftlichen Flächenverlusten ist daher nicht nur aktiver Natur- und Umweltschutz. Es ist vielmehr Grundvoraussetzung für einen lebenswichtigen Teil der Wirtschaft.