In jeder Produktentwicklung ist besonders die Abstimmung deren Ziele und Inhalte zu Beginn wichtig. Klare Kommunikation und übereintreffendes Verständnis der Aufgabenstellung legen den Grundstein für eine erfolgreiche Entwicklung. Bisher werden Entwicklungsziele im Maschinenbau hauptsächlich in detaillierten Anforderungslisten (Peschges, 2015), Pflichtenheften und Lastenheften (Bender et al., 2018, Jacoby, 2019) festgehalten, die aufgrund ihres Detaillierungsgrades nicht auf einen Blick erfassbar oder präsentierbar sind. Auch in anderen Branchen gibt es Methoden zur Zieldefinition, die jedoch meist nur Teilaspekte einer Entwicklung abbilden können. Im Industriedesign beispielsweise wird unter anderem mit sogenannten schriftlichen Design Briefs (Rao, 2017) gearbeitet, die die Entwicklungsziele feststecken. Mithilfe des Visionsmodells werden verschiedene Herangehensweisen in Kombination mit Erfahrungswissen aus der Industrie zu einer ganzheitlichen und verständlichen Methode verbunden. [... aus der Einleitung]

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Die Erreichung der Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) erfordert strategische Maßnahmen, deren Identifizierung von anderen abhängt, gesellschaftliches Engagement und soziales Lernen. Das Ziel dieser Arbeit war es, pädagogische Werkzeuge zu entwickeln und pädagogische Prozesse zu verbessern, die das soziale Lernen verbessern, insbesondere im Hinblick auf die Verwirklichung der SDGs 2 und 13. Diese kumulative Dissertation präsentiert vier von Experten begutachtete Artikel. Die Arbeit wurde in drei komplementären methodischen Phasen abgeschlossen. Die wichtigsten Schlussfolgerungen sind wie folgt zusammengefasst: Der konstruktivistische pädagogische Rahmen ist geeignet, ein pädagogisches Instrument zur Verbesserung des sozialen Lernens in SDG-Projekten zu operationalisieren. Dieser Befund trägt nicht nur zu einem besseren Verständnis von Mechanismen bei, die soziales Lernen fördern, sondern stellt auch einen Fortschritt in den theoretischen Verbindungen zwischen sozialem Lernen und den Theorien von Habermas und Freire dar. Der soziale Lernprozess ist nach drei Hauptschritten möglich. Der primäre pädagogische Schritt für soziale Lernprozesse in SDG-Projekten besteht darin, dieses gemeinschaftliche Wissen und mentale Systeme genau zu identifizieren und zu erkennen (Publikation 1 und 2). Der zweite pädagogische Schritt betrifft dann die Entwicklung lokaler Lösungen durch die Mitglieder der Gemeinschaft auf der Grundlage eines kritischen Verständnisses ihrer eigenen Lebensbedingungen (Kodifikations- und Dekodifizierungsprozess, der auf der Transformation von mentalen Schemata) (Publikation 3). Ein dritter Schritt zur Förderung von SDG-Projekten, die soziales Lernen fördern, ist der Vergleich der Wahrnehmungen der Gemeinschaft und der Forschungsexperten zu SDG-Strategien. Dies sind Ergänzungen, um mögliche Auswirkungen von Projektstrategien zu bewerten, die den deliberativen Charakter des sozialen Lernens verbessern (Publikation 4). / Achieving the Sustainable Development Goals (SDGs) requires taking strategic actions, the identification of which depends, among others, on community engagement, and social learning. The objective of this work was to develop educational tools and improve pedagogical processes that enhance social learning, with particular regard to realizing SDGs 2 and 13 (food security and climate change actions). This cumulative dissertation presents four peer-reviewed articles. The work was completed across three complementary methodological phases, and the field research was embedded in three international projects in Latin America and Africa. The main conclusions are summarized as follows: The constructivist pedagogical frame is appropriate for operationalizing an educational tool to enhance social learning in SDGs projects. This finding not only contributes to better understand the mechanisms that enhance social learning, but also represents an advance in the theoretical links between social learning and the Habermas and Freire theories. The social learning process is possible following three main steps. The primary pedagogical step for social learning processes in SDGs projects is to identify and recognize this community knowledge and mental schemes accurately (article 1 and 2). Then, the second pedagogical step concerns the development of local solutions by community members based on a critical understanding of their own life conditions (Codification and Decodification process based on mental schemes transformation). Therefore, through a process Conscientization, a reframing of the community’s future can be created, potentially increasing ownership (article 3). Finally, a third step to promote SDGs projects enhancing social learning is to compare the perceptions of the community and research experts regarding SDG strategies. These are complements to evaluate potential effects of project strategies enhancing the deliberative character of social learning (article 4). / El logro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) requiere la adopción de acciones estratégicas, cuya identificación depende, entre otras cosas, del compromiso de la comunidad y el aprendizaje social. El objetivo de este trabajo fue desarrollar herramientas educativas y mejorar los procesos pedagógicos que mejoran el aprendizaje social, con especial atención al cumplimiento de los ODS 2 y 13 (acciones de seguridad alimentaria y cambio climático). Esta disertación acumulativa presenta cuatro artículos revisados por pares. El trabajo se completó en tres fases metodológicas complementarias y la investigación de campo se basa en tres proyectos internacionales en América Latina y África. Las principales conclusiones se resumen a continuación: El marco pedagógico constructivista es apropiado para la puesta en práctica de una herramienta educativa para mejorar el aprendizaje social en los proyectos de los ODS. Este hallazgo no solo contribuye a comprender mejor los mecanismos que mejoran el aprendizaje social, sino que también representa un avance en los vínculos teóricos entre el aprendizaje social y las teorías de Habermas y Freire. El proceso de aprendizaje social es posible siguiendo tres pasos principales. El primer paso pedagógico para los procesos de aprendizaje social en los proyectos de los ODS es identificar y reconocer con precisión el conocimiento de la comunidad y los esquemas mentales (artículos 1 y 2). Luego, el segundo paso pedagógico se refiere al desarrollo de soluciones locales por parte de los miembros de la comunidad sobre la base de una comprensión crítica de sus propias condiciones de vida (proceso de Codificación y Decodificación basado en la transformación de esquemas mentales). Por lo tanto, a través de un proceso de Concientización, se puede crear un replanteamiento del futuro de la comunidad, lo que podría aumentar la apropiación (artículo 3). Finalmente, un tercer paso para promover proyectos de ODS que mejoren el aprendizaje social es comparar las percepciones de la comunidad y los expertos en investigación con respecto a las estrategias de los ODS. Estos son complementos para evaluar los efectos potenciales de las estrategias del proyecto que mejoran el carácter deliberativo del aprendizaje social (artículo 4).

Ziel dieser Arbeit war es, systematisch Möglichkeiten zur gezielten und qualitativen Entkopplung von Umweltauswirkungen im Rahmen der Verantwortungsaussage des SDG 12 in Bezug auf einzelne Stoffströme zu identifizieren. Zu diesem Zweck wurde ein Schema zur Bewertung der Verantwortung erstellt, das sich auf die Systemgrenzen der Umwelt und die systemischen Produktionsströme einzelner Materialien konzentriert. Einzelne generische Prozesseinheiten wurden identifiziert und Umweltindikatoren, die Planetary Boundaries, ausgewählt. Das entwickelte Schema wurde dann in einer Fallstudie mit dem Beispielmaterial Aluminium auf seine Funktionalität getestet, indem das Material mit den Umweltindikatoren in jeder Prozesseinheit seiner spezifischen Produktionsroute kalibriert wurde. Dabei zeigte sich, dass die entwickelte Bewertung in der Tat eine systematische Identifizierung des Entkopplungsraums innerhalb eines Materialflusses ermöglicht und somit als funktional und übertragbar auf andere Materialflüsse und andere Dimensionen wie die soziale oder wirtschaftliche sowie die Verbrauchsdimension angesehen werden kann.:1 Introduction 2 Context of the Thesis 3 Sustainable Development Theories - The Road to Sustainable Industrial Development 4 Objectives and Structure of the Thesis 5 Development of a Responsibility Assessment Scheme 7 Aluminium as Key Material in our Society 8 The Aluminium Production System 9 Assessment Instructions 10 Case study – Aluminium Life Cycle and Planetary Boundary Matrix Calibration 11 Evaluation, Discussion of Results and Conclusion 12 Bibliography / This thesis aimed to systematically identify opportunities for targeted and qualitative environmental impact decoupling within the responsibility proposition of SDG 12 in relation to single material flows. To do this a responsibility assessment scheme was created that focused on the system boundaries environment and systemic production flows of single materials. Individual generic unit processes were identified and environmental indicators, the Planetary Boundaries, were chosen. The scheme designed was then tested in a case study for its functionality with the example material Aluminium, through calibrating the material with the environmental indicators in each unit process of its specific production route. This showed that the assessment designed indeed allowed for systematic identification of decoupling space within a material flow and can thus be considered as functional and transferrable to other material flows and other dimensions like the social or economic, as well as the consumption dimension.:1 Introduction 2 Context of the Thesis 3 Sustainable Development Theories - The Road to Sustainable Industrial Development 4 Objectives and Structure of the Thesis 5 Development of a Responsibility Assessment Scheme 7 Aluminium as Key Material in our Society 8 The Aluminium Production System 9 Assessment Instructions 10 Case study – Aluminium Life Cycle and Planetary Boundary Matrix Calibration 11 Evaluation, Discussion of Results and Conclusion 12 Bibliography