Die vorliegende Ausgabe beschäftigt sich mit dem Thema „Analyse von Verteilungswirkungen externer Effekte im Verkehr“. Die Bedeutung der externen Kosten im Verkehr ist hoch. Aus diesem Grund war die Analyse der externen Verkehrskosten bereits Gegenstand zahlreicher wissenschaftlicher Studien und ist methodisch weit entwickelt. Die Untersuchung der Verteilungswirkungen verkehrsbedingter externer Effekte fand hingegen bisher wenig Beachtung. Die Arbeit beschäftigt sich daher vor allem mit der Frage, wer innerhalb einer Gesellschaft welche externen Kosten verursacht und auf welche Kostenträger diese übertragen werden. Dabei können Verteilungswirkungen zum einen zwischen einzelnen Regionen, aber auch zwischen sozialen Gruppen oder Generationen beobachtet werden. Für den externen Effekt Straßenverkehrslärm wird im Rahmen eines Anwendungsbeispiels ein mögliches Vorgehen zur Ermittlung interpersoneller Verteilungswirkungen erprobt. Für das Untersuchungsgebiet Dresden wird außerdem die Verfügbarkeit der für derartige Analysen benötigten Datenbasis überprüft und mögliche Untersuchungsdesigns vorgeschlagen.

Die Entwicklung innovativer Therapiekonzepte für die Knochenregeneration erfordert validierte segmentale Knochendefekt-Tiermodelle. Dabei ist das Mausmodell für die präklinische Testung von zentraler Bedeutung, jedoch fehlen in der wissenschaftlichen Literatur bislang Angaben zu validierten, extern stabilisierenden kritischen segmentalen Knochendefektmodellen an der immundefizienten Maus. Das Ziel dieser Arbeit war daher die Entwicklung und in vivo Evaluierung eines zuverlässigen und einfach zu handhabenden Modells für extern stabilisierte kritische Knochendefekte an der immundefizienten Maus. Dreißig männliche nu/nu-Mäuse (40,7±2,8 g, 95±2,6 d) wurden mittels Isofluraninhalation narkotisiert und anschließend ein externer Fixateur (MouseExFix, RISystem, AO Research Institute Davos, Schweiz) am rechten Femur angebracht. Femorale Knochendefekte der Länge 1 mm (n=10), 2 mm (n=10) und 3 mm (n=10) wurden erzeugt. Der Wundverschluss erfolgte mit Einzelknopfnähten. Röntgenaufnahmen wurden unmittelbar postoperativ und im Folgenden alle zwei Wochen innerhalb des Beobachtungszeitraums von zwölf Wochen angefertigt und im Hinblick auf Knochenregeneration und –fusion ausgewertet. Weiterhin wurden histomorphologische, histomorphometrische, immunhistochemische und µCT-Analysen zur dreidimensionalen und zellulären Beurteilung der Knochenheilung angefertigt. Alle Tiere überlebten die Operation. Sechs Tiere starben innerhalb des Beobachtungszeitraums als Folge von starkem Blutverlust (n=1), Infektion (n=1), Pinlockerung, welche die Euthanasie erforderlich machte (n=2) und durch Komplikationen bei der Anästhesie (n=2). Die µCT-Analyse nach zwölf Wochen zeigte, dass 3/8 der 1 mm-Defekte, 5/8 der 2 mm-Defekte und 8/8 der 3 mm-Defekte eine Pseudarthrose aufwiesen. Das mittlere Defektvolumen stieg signifikant (p<0,001) mit der Größe des Defektes und betrug 0,36±0,42 mm³ (1 mm-Gruppe), 1,4±0,88 mm³ (2 mm-Gruppe), bzw. 2,88±0,28 mm³ (3 mm-Gruppe). Die mittlere Defektgröße verringerte sich entsprechend um 77,6% (1 mm-Gruppe), 56,8% (2 mm-Gruppe), bzw. 28,6% (3 mm-Gruppe). Die histomorphologischen, histomorphometrischen und immunhistochemischen Analysen zeigten keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den drei experimentellen Gruppen. Das verwendete MouseExFix-System ist ein zuverlässiges und einfach zu handhabendes Verfahren zur Stabilisierung eines kritischen segmentalen Knochendefekts an der immundefizienten Maus, wenn ein 3 mm-Defekt erzeugt wird. Das im Rahmen der Studie entwickelte und validierte murine extern stabilisierte, segmentale kritische Knochendefektmodell ermöglicht die präklinische Evaluierung von Konzepten zur lokalen Knochenregeneration inklusive der Verwendung allo- und xenogener Zellen. / The development of innovative therapies for bone regeneration requires the use of advanced site-specific bone defect small animal models. In this context, murine models are of major importance as they allow for sufficient sample sizes prior to preclinical testing using larger animals. Owing to the small dimensions of the murine femur only a few custom fabricated fixation devices have been described in the literature so far. The aim of this investigation was to develop and validate a new, externally fixated critical size bone defect model for immunodeficient mice. Thirty male nu/nu mice (40.7 ± 2.8 g, 95 ± 2.6 days old) were anesthetized by isoflurane inhalation and an external fixation device (MouseExFix, RISystem, AO Research Institute Davos, Switzerland) was attached to the right femur. Femoral bone defects of 1 mm (n=10), 2 mm (n=10) and 3 mm (n=10) were created. Wounds were closed without any additional treatment. X-ray films obtained immediately after surgery and every 2 weeks postoperatively during the 12 week postoperative observation period were evaluated for bony regeneration and fusion. Furthermore, histomorphology, histomorphometry, immunohistochemistry and µCT analysis were performed. All of the animals survived the operation. Twenty four out of 30 animals reached the twelfth postoperative week. µCT analyses after twelve weeks showed that 3/8 of the 1 mm defects, 5/8 of the 2 mm defects and 8/8 of the 3 mm defects remained as nonunions. The defect volume was 0.36 ± 0.42 mm³ (1 mm group), 1.40 ± 0.88 mm³ (2 mm group), and 2.88 ± 0.28 mm³ (3 mm group) (p<0.001, between all groups). The defect size decreased by 77.6% (1-mm group), 56.8% (2-mm group) and 28.6% (3-mm group) (p=0.152, between all groups). Our method using the MouseExFix device has proven to be a reliable and easy-to-handle external fixation system for the stabilization of critical-size segmental bone defects in immundeficient mice when 3 mm defects are generated. This mouse model allows for high-throughput translational evaluation of concepts for site-specific bone regeneration including strategies using allogenic and xenogenic cell types.

In der vorliegenden Arbeit wird die ökonomische Funktionsweise der so genannten City-Maut dargestellt, über praktische Erfahrungen mit City-Mautsystemen berichtet und schließlich am Beispiel Hamburg überprüft, ob diese auf andere Städte übertragbar sind. Grundsätzlich erzeugt Straßenverkehr externe Kosten, die unter Infrastruktur, Umwelt- und Staukosten (Opportunitätskosten) zusammengefasst werden können. Ebenso ist auch die Erhebung eines Preises für die Straßenbenutzung grundsätzlich möglich. Die City-Maut lässt sich als Pigou’sche Internalisierungssteuer definieren, mit der die Nachfrage nach Verkehrsleistung auf das ökonomische Optimum gesenkt werden kann. Hierbei entsteht ein Wohlfahrtsgewinn. Da der externe Effekt „Stau“ jedoch von den Fahrern sowohl verursacht als auch erlitten wird, fällt der Wohlfahrtsgewinn in Form von Mauteinnahmen vor allem beim Staat an, der diese Einnahmen dann über ein geeignetes Transferpaket an die Zahler zurückgeben muss, um bei ihnen Akzeptanz für die Maßnahme zu erzeugen. Eine Ausnahme bildet der „Verkehrsinfarkt“ (Hypercongestion), bei dem durch Mauterhebung die Fahrtkosten aufgrund von gewonnenen Zeitvorteilen gesenkt werden. Festzuhalten ist, dass der Pigou-Ansatz ein rein theoretisches Konstrukt ist, mit dem sich in der Realität jedoch ein Referenzpunkt erklären lässt. Bei der praktischen Umsetzung von City-Mautsystemen sind verschiedene Gebührenregime denkbar. Nach der Bestimmung des Erhebungsortes sollte zur Erhöhung der allokativen Effizienz eine passende Preisdifferenzierung vorgenommen werden. Ausnahmen sind zu vermeiden. Die Ermittlung der konkreten Mauthöhe wird in dieser Arbeit mithilfe eines beispielhaften, einfachen mathematischen Ansatzes beschrieben. In technischer Hinsicht kann heute die Zahlung mithilfe einer automatischen Fahrzeuge- bzw. Kennzeichenerfassung (z. B. durch Mikrowellen- oder Kamerasysteme) erfolgen. Durch Verkehrsmodelle können verkehrliche Reaktionen auf Preisveränderungen durch eine Maut und das Erreichen neuer Nash-Gleichgewichte im Straßennetz abgebildet werden. Raumstrukturelle Wirkungen lassen sich z. B. mit dem Launhardt’schen Trichter erklären. Die Forschung ist sich über die Siedlungswirkung von City-Mautsystemen uneinig. Cost-Benefit-Analysen und Umverteilungspakete sind wichtige Elemente bei der Einführung einer City-Maut. Ist die volkswirtschaftliche Rendite des Gesamtpakets aus Zeitersparnissen und Transferleistungen positiv, muss die Maßnahme darüber hinaus noch politisch durchgesetzt werden. Das Machtkalkül des rationalen Politikers hängt dabei ausschließlich davon ab, ob die Durchführung der Maßnahme ausreichend akzeptiert wird, so dass er im Amt bleibt. Verschiedene Faktoren, wie Effektivität und Effizienz der Maut, individuelle Ansprüche, Gerechtigkeitsempfinden usw. sind hierbei zu beachten. In London wurde die „Congestion Charge“ nach langer Diskussion schließlich im Jahr 2003 als Mittel zur Bekämpfung der erheblichen Verkehrsprobleme im Zentrum der Stadt eingeführt. Eine Cost-Benefit-Analyse der Wirkungen ergab einen Rückgang des Verkehrs in der bemauteten Zone um 20%. Die Betriebskosten des Mautsystems betragen etwa die Hälfte der Einnahmen, was von Kritikern bemängelt wird. Während die Akzeptanz der Maut im Handel nicht eindeutig zugunsten der Maut ausfällt, ist sie bei der Bevölkerung insgesamt im Zeitablauf gestiegen. In Stockholm wurde der „Trängselskatt“ Anfang 2006 in einem Großversuch getestet und Mitte 2007 dauerhaft eingeführt. Wie in London gab es auch hier erhebliche Verkehrsprobleme im Stadtzentrum, welche mit einer Ringmaut gelöst werden sollten. Nach Einführung der Maut ging der Verkehr im Zentrum um 22% zurück. Die Akzeptanz der Bevölkerung Stockholms steigerte sich seit der Einführung von mehrheitlicher Ablehnung auf mehrheitliche Zustimmung. Bewohner von Randgebieten sowie die Wirtschaft lehnen die Maut jedoch ab. Mautsysteme können nicht einfach auf andere Städte übertragen werden, es gibt jedoch übertragbare Erfolgsfaktoren. Neben verschiedenen Ausgestaltungsmerkmalen, wie Zweckbindung der Einnahmen und Aufklärung der Bevölkerung, gehört hierzu vor allem eine prekäre Ausgangssituation mit spürbaren Verkehrsbelastungen in klar definierten Bereichen. In Hamburg wird seit Anfang der 90er Jahre die politische Diskussion über eine Nahverkehrsabgabe geführt. Die theoretischen und empirischen Erkenntnisse aus London und Stockholm wurden in dieser Arbeit auf ein Hamburger Modell übertragen und mit Verkehrsdaten, bereitgestellt durch die Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt, in Verbindung gebracht. Die Probleme der Stadt erscheinen im Vergleich zu den anderen Städten als gering. Eine Analyse der Pendlerbewegungen zeigt, dass die größte Belastung auf den Ring- und Einfallstraßen, nicht jedoch im Zentrum anfällt. Abschließend werden in dieser Arbeit Ausgestaltungsansätze für ein Hamburger City-Mautmodell gezeichnet. Eine Prüfung der rechtlichen Situation zeigt, dass das Grundgesetz bereits einen Eintrag über die Erhebung von Straßenbenutzungsgebühren beinhaltet. Für Hamburg müsste eine Gesetzesgrundlage konkretisiert werden. Im Folgenden werden mehrere mögliche Erhebungsbereiche dargestellt. Hierbei zeigt sich, dass der größte Internalisierungseffekt im Gebiet zwischen Ring 3 und Ring 2 zu erzielen wäre. Eine räumliche Differenzierung scheint geboten, da die Belastungen nicht gleichmäßig in der Fläche auftreten. In Bezug auf Technik und weitere Preisdifferenzierungen werden keine Besonderheiten für Hamburg festgestellt, die die Übertragbarkeit der theoretischen Erkenntnisse verhindern würden. Ohne umfangreiche individuelle Datenerhebung kann daher keine endgültige Aussage darüber getroffen werden kann, ob eine City-Maut in Hamburg sinnvoll wäre oder nicht.

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Selon la devise européenne, « Unie dans la diversité », la construction européenne viserait à unir de façon sans cesse plus étroite les États membres et leur peuple sans pour autant menacer leur existence. Une telle formule semble ainsi placer le principe du respect de l’identité nationale au cœur des relations entre États membres et Union européenne. En effet, l’identité nationale représente la synthèse des caractéristiques fondamentales des différentes nations européennes, pour certaines singularisant chaque État, pour d’autres reflet d’une nécessaire homogénéité entre les membres d’une même communauté. Le respect de cette identité participe activement à la préservation de l’existence étatique, mais également à l’évolution de l’Union elle-même. Certes, l’exigence d’une préservation identitaire fut d’abord formulée au niveau interne, l’État menaçant alors de protéger unilatéralement son identité constitutionnelle à l’encontre du droit de l’Union. Néanmoins, d’une exigence souveraine étatique, le respect de l’identité nationale est progressivement devenu une notion du droit de l’Union. Bien que récemment entré dans le champ des compétences de la CJUE, ses implications notamment jurisprudentielles se dessinent déjà sur la construction européenne. Il est même devenu un principe d’interprétation, ainsi qu’un motif susceptible de justifier de façon autonome une restriction à l’application du droit de l’Union. Il met en lumière la singularité de la nature et du fonctionnement de l’Union, en contribuant tant à la limitation de la résistance souveraine des États, qu’à l’émergence d’un pluralisme juridique. D’ailleurs, il tend à renforcer cette singularité, d’une part en favorisant l’émergence d’un statut d’État membre au sein duquel le respect des éléments spécifiques de son identité serait un droit, et d’autre part en accompagnant la constitutionnalisation de l’identité de l’Union provenant de l’absorption et de la protection d’éléments communs aux identités constitutionnelles. Ainsi, le principe s’inscrit particulièrement bien dans le contexte de la spécificité de la construction européenne, en ce qu’il en est non seulement l’une des résultantes, mais également parce qu’il en devient progressivement l’une de ses sources. / According to the European motto, « United in diversity », European construction would aim at an ever closer union among member States and their people without threatening their existence. Thus, such a formula seems to place the principle of national identity’s respect at the heart of the relationships between member States and the European Union (EU). Indeed, national identity is the synthesis of fundamental characteristics of each European nation, which both differentiates each State and reflects useful homogeneity between members of the same community. The respect of this identity participates to the preservation of States’ existence, but also to the evolution of the EU itself. The requirement of identity preservation was certainly first formulated at the national level, when States threatened to unilaterally protect their constitutional identity against EU law. Yet, national identity’s respect has changed from a sovereign State demand to an notion of Union law. Although it entered the scope of ECJ competence recently, it has already visible consequences on the European construction. It has even become a principle of interpretation and a way to justify an obstacle to trade autonomously. It highlights the originality of EU nature and functioning, in contributing not only to limit the sovereign resistance of States, but also to make legal pluralism emerge. Furthermore, it tends to reinforce this originality, on the one hand, by underpinning the development of a member States specific status, giving it a right to have its specific features respected, and, on the other hand, by strengthening constitutionalisation of EU identity based on the common elements of national constitutional identities. As a consequence, this principle shows the originality of European construction by being not only its results, but also one of its sources.

Le niveau de sécurité requis dans l'aviation civile a conduit à l'utilisation de plusieurs chaînes séparées de mesures pour une même information. Il est désormais recommandé de les compléter par une chaîne de mesure dissemblable. Ainsi, THALES Avionics développe depuis 2006 un anémomètre laser dont l'injecteur est réalisé en optique intégrée sur verre pour la mesure de la vitesse de l'avion. Ce travail de thèse vise à poursuivre la miniaturisation en hybridant sur une puce de verre la diode laser de pompe qui alimente l'injecteur optique. L'architecture proposée repose sur le verrouillage d'une diode laser à ruban large sur son mode fondamental grâce à une cavité externe planaire. Celle ci est constituée d'un convertisseur modal réalisé par échange d'ions sur verre intégrant un réseau de Bragg à sa sortie monomode. Le travail réalisé dans cette thèse comporte trois étapes principales. Dans un premier temps, un modèle analytique a permis de dimensionner la rétroaction optique à imposer sur la diode. L'échange d'ions sélectivement assisté par champ électrique a permis dans un second temps de réaliser un convertisseur modal adapté à la liaison entre la diode ruban et la fibre optique monomode de récupération. Finalement, le verrouillage modal a été démontré grâce à l'utilisation d'une fibre optique à réseau de Bragg. L'émission spectrale de la diode laser a été stabilisée autour de la longueur d'onde de Bragg sur une largeur spectrale de 0,3 nm tandis que la puissance en sortie de la fibre monomode a atteint 100 mW. Le réseau de Bragg a alors été intégré sur la puce optique et l'émission de la diode laser ruban a également été stabilisée par la rétroaction intégrée. La forte réflexion du réseau a limité la puissance en sortie du dispositif et une émission sur deux modes transverses a été constatée. Les perspectives de cette étude portent, d'une part, sur l'augmentation de la puissance en sortie du dispositif et, d'autre part, sur la réalisation d'un système de pompage monolithique d'un milieu actif placé au sein de la cavité externe. / Objectives of security in civil aviation are reached in multiplying separated measuring chains. The use of dissimilar measuring chains is now encouraged. For this purpose, THALES Avionics has developed an aircraft speed laser anemometer. The suitability of integrated optics on glass for the miniaturisation of the system has been proven in 2006. This thesis aims at pushing ahead with the miniaturisation in hybridising the pump laser diode which supplies the seed laser on a glass platform. The structure consists on locking the fundamental of a Broad Area Laser Diode (BALD) thanks a planar external cavity, composed of a modal converter made by ion exchange on glass and a Bragg grating. First, easy to use conception rules for the BALD's optical feedback are elaborated. Then, the technique of selective field assisted ion exchange is shown to be adapted to the realisation of a modal converter between the BALD and a single mode collecting optical fibre. The realised converter demonstrated the modal locking thanks to the use a fibre Bragg grating. The BALD has been stabilized around the Bragg wavelength with a spectral width of 0.3 nm and stable single mode output power has reached 100 mW. The Bragg grating has then been integrated on the optical chip and the integrated locking of the BALD has been achieved. The output power has been limited by the high reflectivity of the grating. As perspectives, the increase of the output power has been studied and a highly integrated system of intra cavity pumping is proposed.

in English This thesis focuses on the spatial and temporal prepositional phrases (PP) and their positioning in French and Dutch. Both languages have different sentence structures, and it was therefore presumed that the positions of the PPs would vary in both languages. The purpose of this thesis was to do an analysis in this field, to describe the possible positions of spatial and temporal PPs and to compare them. The research was done within the functionalist theory of André Martinet. This theory is based on the fact that the main objective of language is communication and that people use various strategies to interpret messages on different levels. It also must be taken into account that various principles influence word order. Sentence structure, strategies and principles are factors that create a complex word order system must be considered when forming each sentence. On this basis, the purpose of this thesis is to describe these factors and demonstrate their usage through analysis of concrete, practical examples.

L’innovation est devenue d’une nécessité vitale pour la firme afin de s’adapter à un environnement en changement perpétuel. La théorie évolutionniste a mis en exergue le rôle des compétences en matière d’analyse de la firme. Des compétences spécifiques sont ainsi indispensables à la réalisation des projets d’innovation.Selon cette théorie, les compétences internes occupent une place primordiale au sein de la firme mais elles sont parfois insuffisantes à l’entreprise pour innover ; ce qui nécessite de faire appel à l’environnement externe. Outre que les compétences employées en interne, les compétences peuvent être acquises de l’externe à travers des travailleurs indépendants ou par l’intermédiaire des relations de coopération. En mobilisant un cadre d’analyse évolutionniste soutenu par des éléments de la théorie des compétences, nous cherchons à déterminer les facteurs impactant la propension à innover des firmes française tout en soulignant l’influence des compétences employées en interne ou issues de l’extérieur sur la probabilité de s’engager dans des activités d’innovation.Dans cette lignée, nous évoquons d’abord les approches théoriques de l’innovation pour ensuite souligner l’importance des compétences de l’entreprise et de son personnel et la nécessité d’entretenir des accords de coopération pour des fins d’innovation.Pour compléter notre raisonnement nous s’aidons des analyses descriptives suivies par une analyse économétrique effectuée sur des données de l’enquête CIS 2010.L’achèvement de ce travail démontre que la probabilité de s’engager dans des activités d’innovation est affectée par des éléments issus de l’environnement interne et externe de la firme. / Innovation has become a vital need for the firm to deal with a continuously changing environment. Evolutionary theory has emphasized the role of competences in firm analysis. Therefore, specific competences are essential for the fulfillment of firms’ innovation activities.According to evolutionary theory, internal competences are central to the firm. Though, they can be sometimes insufficient for it to innovate. Thus, innovation requires from the firm to look for complementary external competences to reinforce those existing internally.Besides the competences used in-house, competences can be acquired externally through freelancers or cooperative relationships. Basing on an evolutionary analytical framework enhanced with elements of competence-based view, the main body of this thesis analyses the behavior of French companies in terms of innovation. In other words, we seek to determine the factors increasing the innovation capacity of firms while stressing the influence of competences used in-house or acquired externally on the probability for firms to engage in innovation projects.Within this scope, we first invoke different approaches of innovation and then emphasize the importance of firm competences and its staff in addition to their participation into cooperative agreements for innovation. To finalize our interpretation, we conduct a descriptive analysis followed by a study based on the survey data of Innovation CIS 2010. The results show that the probability for firms to engage in innovation activities is affected by elements from the internal and external environment of the firm.

Les ganglions de la base forment un ensemble de structures sous-corticales connues pour leur implication dans les processus sensori-moteurs, cognitifs et motivationnels. L’objectif de ce travail était d’approfondir le rôle des neurones du noyau subthalamique (NST), des neurones de projections et interneurones cholinergiques du striatum et des neurones du globus pallidus externe (GPe) dans la mise en place et l’exécution d’un comportement dans différents contextes motivationnels. Nous nous sommes intéressés à l’influence de l’effort et de la récompense sur l’activité de ces neurones grâce à une approche comportementale associée à des enregistrements extracellulaires unitaires chez le singe éveillé. L’influence de ces facteurs a été appréhendée dans une tâche visuo-motrice dans laquelle différents niveaux d’effort et de récompense étaient imposés à l’animal. Nos résultats comportementaux ont montré une prise en compte de la valeur des stimuli par les animaux. Les résultats électrophysiologiques obtenus montrent une implication de chacune des populations étudiées dans le traitement des informations relatives à l’effort et à la récompense. Ils suggèrent un rôle des neurones du NST, du striatum et du GPe respectivement dans la mise en place, l’exécution et l’évaluation de l’action sur la base de la valeur subjective de la récompense. Nos résultats apportent des informations nouvelles sur les substrats neurophysiologiques qui sous-tendent les processus motivationnels dans la circuiterie des ganglions de la base. / The basal ganglia form a set of subcortical structures known to be involved in sensorimotor, cognitive and motivational processes. The aim of this work was to study the role of the subthalamic nucleus (STN) neurons, the cholinergic interneurons and the projection neurons of the striatum and the neurons of the external part of the globus pallidus (GPe) in the establishment and the execution of a behavior under different motivational contexts. We examined the influence of effort and reward on the activity of these neurons with a behavioral approach combined with extracellular recordings in awake monkeys. The influence of these factors has been investigated in a visuo-motor task in which different levels of effort and reward were imposed on the animal. Our behavioral results showed a consideration of the value of the visual stimuli by the animals. Electrophysiological results showed an implication of each of the neuronal populations studied in the encoding of force and reward related information. These data suggest a role of STN, striatum and GPe in the establishment, the execution and the update of the benefit of the action based on subjective reward value. Our results bring out new features on the neurophysiological substrates underlying motivational processes in basal ganglia circuitry.

Hintergrund und Zielstellung Verkehr verursacht, neben seinem großen Nutzen, auch negative Effekte auf die Gesellschaft. Dazu zählen Stau, Unfälle und Umweltbelastungen. Aus Perspektive der sozialen Gerechtigkeit stellt sich die Frage, ob das Niveau der Umweltbelastung, dem Bevölkerungsgruppen ausgesetzt sind, ungleich verteilt ist. Bisher wurde dieser Frage in Deutschland primär aus Perspektive der Gesundheitswissenschaften nachgegangen. Dabei wurden Personen in eher kleinen Stichproben zu ihrer sozio-ökonomischen Situation befragt und die individuelle Belastung durch Schadstoffe an ihrem Wohnort ermittelt. Auf diese Weise konnten bei Luftschadstoffen und Lärm überdurchschnittliche Belastungen von Menschen mit niedrigem sozio-ökonomischen Status nachgewiesen werden. Flächendeckend vorliegende Umweltdaten und Statistiken zu der gesamten Bevölkerung eines großen Untersuchungsgebietes wurden dabei allerdings kaum einbezogen. Deshalb wird in der vorliegenden Dissertation untersucht, wie die Belastung durch verkehrsbedingte Lärm- und Luftschadstoffbelastungen zwischen sozio-ökonomischen Gruppen der Bevölkerung verteilt ist. Dabei werden neben der absoluten Belastung auch die gesundheitlichen Auswirkungen berücksichtigt. Im gewählten Untersuchungsgebiet Berlin werden dafür geeignete räumlich-statistische Bezugseinheiten verwendet, um kleinräumige Belastungsunterschiede flächendeckend zu berücksichtigen. Die normative Bewertung, nach welchen Kriterien Ungleichverteilungen aus gesellschaftlicher und wissenschaftlicher Sicht als „ungerecht“ einzustufen sind, wird bei der deskriptiven Analyse nicht dargestellt. Bewertung der Umwelteffekte Für die Analyse der sozialräumlichen Verteilung von Lärm und Luftschadstoffen ist es sinnvoll, einfach handhabbare Indikatoren zu entwickeln, mit denen die absolute Umweltbelastung zum einen räumlich und zum anderen für sozio-ökonomische Gruppen aggregierbar ist. Dafür werden, entsprechend dem Konzept der externen Kosten, Kostensätze entwickelt. Somit kann zusätzlich zur Analyse der sozialräumlichen Verteilung auch die ökonomische Tragweite der Umweltbelastungen verdeutlicht werden. Mit den externen Kosten werden die Umwelteffekte bewertet, die von den Verkehrsteilnehmern bei ihrer Entscheidung über konkrete Fahrten nicht berücksichtigt werden. Stattdessen sind von den Effekten unbeteiligte Dritte betroffen. Bei Straßen-, Schienen und Fluglärm werden die Gesundheitswirkungen Bluthochdruck, Herz-Kreislauf-Erkrankungen einschließlich Herzinfarkt sowie Belästigungen betrachtet. Bei den Luftschadstoffen wird eine Methode entwickelt, mit der, basierend auf der Luftschadstoffkonzentration in der Außenluft, die durch Stickoxid und Feinstaub verursachten Atemwegs- und Herz- Kreislauf-Erkrankungen betrachtet werden. Grundlage der Bewertung sind jeweils Expositions-Wirkungs-Beziehungen aus der Literatur, die die Risikoerhöhung durch die Umweltwirkungen beschreiben. Außerdem fließen die Behandlungskosten der Krankheiten, die Kosten verlorener Erwerbstätigkeit und die Kosten verlorener Lebensjahre in die Bestimmung der Kostensätze ein. Die Kostensätze je Belastetem und Jahr variieren nach Expositionsniveau. Methodisches Vorgehen Nach der Entwicklung von immissionsbasierten Kostensätzen werden jedem gemeldeten Bewohner in Berlin möglichst exakt die Lärm- und Luftschadstoffbelastung am Wohnstandort sowie sozio-ökonomische Daten zugeordnet. Alle Daten liegen in amtlichen Quellen vor, sind aber bisher nicht zusammengeführt worden. 1. Für Lärm wird die Strategische Lärmkarte verwendet, die in Berlin für alle Wohngebäude die modellierte Lärmbelastung mit dem Lärmpegel LDEN für Straßen-, Schienen-, Flug- und Gesamtlärm enthält. Die Beschränkung auf Hauptverkehrsstraßen als Lärmquelle führt zu Ungenauigkeiten beim dominierenden Straßenlärm. Viele Bewohner, die im Bereich des Straßennebennetzes leben, sind modellbedingt nur sehr niedrigen Lärmpegeln ausgesetzt. Hier ist von einer Unterschätzung der Belastetenzahlen auszugehen. Um diesem methodischen Effekt Rechnung zu tragen, erfolgt eine Quantifizierung der Unterschätzung anhand der detaillierteren Dresdner Strategischen Lärmkarte und einer exemplarischen Vollkartierung eines Stadtteils mit dem Gesamtnetz als Lärmquelle. Darauf aufbauend wird für Berlin eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt, bei der Mindestbelastungen durch Straßenlärm in der gesamten Stadt angenommen werden. 2. Bei Luftschadstoffen liegen modellierte Immissionen von Stickstoffdioxid und Feinstaub in Form einer Rasterkarte für die städtische Hintergrundbelastung und als Netzkarte für die Zusatzbelastung durch Verkehr entlang des Hauptstraßennetzes vor. Im Rahmen der Datenaufbereitung wird Straßenabschnitten die jeweilige Belastung zugeordnet. 3. Zur Beschreibung der sozio-ökonomischen Zusammensetzung der Bevölkerung liegen auf der Ebene von Straßenabschnitten Quoten der SGB-II-Empfänger („Hartz IV“-Sozialleistungen) und der Einwohner mit Migrationshintergrund (Ausländer und deren Nachkommen) in der amtlichen Statistik vor. In diesen Straßenabschnitten leben durchschnittlich 120 Einwohner. Der zentrale Schritt der Datenaufbereitung ist die Zusammenführung der Umwelt- und Sozialdaten auf der Ebene der Straßenabschnitte. Anhand der Anzahl der Luftschadstoff und Lärmbelasteten und mit Hilfe der Kostensätze werden die externen Kosten berechnet. Ergebnisse Wird zunächst die Umweltbelastung betrachtet, zeigt sich die ungleichmäßige Verteilung. So sind knapp 30 % der Bevölkerung nach der Strategischen Lärmkarte mit dem Lärmpegel LDEN > 55 dB belastet. Geringe Bevölkerungsanteile sind auch sehr hohen Belastungen ausgesetzt. Wird die Anzahl der Belasteten mit den Kostensätzen der externen Kosten multipliziert, entspricht diese Lärmbelastung knapp 130 Mio. Euro pro Jahr. Den größten Anteil verursacht Straßenlärm, gefolgt von Fluglärm. Entsprechend hoch sind die Belastungen durch Verkehrslärm im Bereich des Flughafens Berlin-Tegel (TXL) sowie am äußeren Rand und innerhalb der Berliner Ringbahn. Durch Luftschadstoffe sind alle Menschen in Berlin belastet, allerdings in unterschiedlichem Ausmaß. Belastungen oberhalb gesetzlicher Schwellenwerte sind in Bezug auf Feinstaub rund 142.000 Menschen und in Bezug auf Stickoxide rund 81.000 Menschen ausgesetzt. Dies entspricht externen Kosten für die Gesellschaft in Höhe von 1,9 Mrd. Euro pro Jahr. Während im Stadtzentrum die Belastung am höchsten ist, fällt sie zum Stadtrand hin tendenziell ab. Werden die externen Kosten durch Luftschadstoffe betrachtet, sind Straßenabschnitte mit hoher Migrationsquote um Faktor 2,8 stärker belastet als Straßenabschnitte mit niedriger Migrationsquote. Es tritt eine mittlere Korrelation zwischen hoher Migrationsquote und hoher Belastung auf. Bei Straßenlärm liegt der Faktor zwischen niedriger und hoher Migrationsquote bei 3,4 (Faktor 1,9 bei SGB-II-Quote). Es besteht bei Lärm eine geringe Korrelation zwischen Migrationsquote und Belastung. Die Strategische Lärmkarte für Straßenlärm beinhaltet nur die Belastung entlang des Hauptstraßennetzes. Die Quantifizierung der Unterschätzung zeigt, dass die Anzahl der Lärmbelasteten mit LDEN > 55 dB etwa 52 % höher ist als in der Berliner Strategischen Lärmkarte angegeben. Die stärksten Unterschätzungen treten im Intervall 55 < LDEN < 65 dB auf. Werden in der Sensitivitätsanalyse Straßenlärmbelastungen für alle Gebäude in Berlin angenommen, bleibt der Belastungsunterschied zwischen hohen und niedrigen Migrations- und SGB-II-Quoten bestehen. Über die Status-quo-Analyse hinaus ermöglichen die Daten einzelne Auswertungen zu Entwicklungen im Zeitverlauf. Werden die Strategischen Lärmkarten 2007 und 2012 miteinander verglichen, können, vorbehaltlich methodischer Einschränkungen, Minderungen bei der Lärmbelastung festgestellt werden. So fanden beispielsweise die Maßnahmen der Lärmaktionsplanung verstärkt in Straßenabschnitten mit hohen Migrations- und SGB-II-Quoten statt. Allerdings kann ein Effekt der Maßnahmen auf die Verteilung der Lärmbelastung nach Migrations- und SGB-II-Quoten nicht festgestellt werden. Das größte Potential zur Lärmminderung in Berlin hat die Verlegung des Flugverkehrs von TXL zum Flughafen Berlin Brandenburg (BER). Während dann die Zahl der Belasteten in Berlin sehr stark sinken wird, wird sie im Land Brandenburg nur leicht ansteigen. Insgesamt wird die Summe aller Fluglärmbelasteten LDEN > 55 dB von 256.000 auf 38.000 sinken. Bedingt durch die strukturell unterschiedliche Dichte und Zusammensetzung der Bevölkerung im Umfeld vom Flughafen BER werden nach Inbetriebnahme von BER fast nur Gebiete mit momentan niedrigen Migrations- und SGB-II-Quoten belastet sein. Schlussfolgerungen sowie weiterer Forschungsbedarf Die dargestellte Ungleichverteilung der Lärm- und Luftschadstoffbelastung markiert vermutlich eher die Untergrenze der realen Situation, da unter anderem die soziale Verteilung innerhalb von Gebäudekomplexen, z. B. bei der Hinterhausstruktur, unberücksichtigt bleibt. Außerdem gibt es Hinweise, dass weitere Benachteiligungen wie schlechte Erreichbarkeit oder bioklimatische Belastungen die Ungleichverteilung zusätzlich verstärken. Anhand der Methodik und der vorliegenden Daten kann nicht analysiert werden, durch welche Ursachen sich die heutige Struktur herausgebildet hat. Aus Untersuchungen zu externen Kosten ist bekannt, dass in Wohnungen mit höherer Lärmbelastung nur geringere Mieten gefordert werden. Diese geringeren Mieten können für Menschen mit niedrigem Einkommensniveau anziehend sein. Damit würde es auch bei einer Minderung der Umweltbelastung weiterhin Ungleichverteilungen geben. Diese Ungleichverteilung sollte ein Anlass sein, die gesundheitsrelevanten Lärm- und Luftschadstoffbelastungen wie folgt zu mindern: 1. Eine Zunahme der Umweltbelastung von sozio-ökonomisch benachteiligten Bevölkerungsgruppen sollte vermieden werden. Als Bewertungsgrundlage kann die durchgeführte flächendeckende Analyse dienen. 2. Das bereits bestehende Belastungsniveau sollte insgesamt gesenkt werden. Nur so erhalten mehr Menschen die Chance, in einer ihrer Gesundheit förderlichen Umgebung zu leben. 3. Die sozial benachteiligten Bevölkerungsgruppen sollten bei der Maßnahmenpriorisierung als zusätzlicher Faktor berücksichtigt werden. Notwendig für eine Fortschreibung des Analyseansatzes und die Übertragung auf andere Untersuchungsgebiete ist die Datenverfügbarkeit. Einerseits müssen Daten zur sozio-ökonomischen Struktur auf der Ebene von möglichst kleinräumigen Bezugseinheiten vorliegen. Andererseits müssen die Umweltdaten flächendeckend die reale Belastung widerspiegeln und von der Datenstruktur her für eine Weiterverarbeitung geeignet sein. Raum für weitere Forschungen bietet die Bewertung der sozio-ökonomischen Daten hinsichtlich ihrer Eignung bei Analysen der sozialräumlichen Verteilung. Neben der Forschung nach Gründen der Ungleichverteilung sollte auch die Rolle der Verursacher und eine mögliche Bilanz zwischen Verursachern und Belasteten betrachtet werden. Methodisch kann dazu u. a. die fortschreitende Verbreitung von Smartphones beitragen, mit denen zukünftig Umweltbelastungen und die Aktivitäten der Menschen in großem Stil gemessen werden können. Dies könnte helfen, bei Lärm- und Luftschadstoffen die teilweise nicht der realen Belastungssituation entsprechenden Daten zu verbessern. Langfristig könnte es damit leichter werden, die Infrastruktur und die Rahmenbedingungen, wie z. B. die Kosten im Verkehr, so zu gestalten, dass die Umweltbelastungen der Menschen sinken. / Background and objectives Besides their big benefits, transport activities also cause negative effects for the society including traffic congestion, accidents and environmental pollution. From the perspective of social justice the question arises whether the level of environmental impacts is unequally distributed between different groups of the population. In Germany this question is primarily answered by health science literature. In relatively small samples people were asked about their socio-economic situation and the level of exposure of pollutants was determined at their places of residence. In doing so, it was possible to prove that people of a lower socio-economic status suffer from levels of air pollution and noise above average. However, extensive environmental data and statistics concerning the whole population of a wider study area were hardly involved. Hence, the present dissertation examines how the burden of traffic related noise and air pollution is distributed between socio-economic groups. In addition to the absolute exposure, health impacts are taken into account. Spatial statistical reference units within the selected research area of Berlin are used in order to consider even small and local differences. However, this descriptive analysis does not involve the normative assessment of whether an unequal distribution should be classified as “unfair” from the perspective of society and science. Valuation of environmental effects For the analysis of the socio-spatial distribution of noise and air pollutants, reasonable and easily manageable indicators are necessary in order to aggregate the absolute environmental levels of exposure spatially as well as for socio-economic groups. For this purpose, cost factors are developed according to the concept of external costs. Additionally to the analysis of the socio-spatial distribution, this procedure allows the depiction of the economic consequences of environmental impacts. External costs value the environmental impacts which are not included in the decision making process of users for their trips. Instead, originally uninvolved third parties are affected by those impacts. Regarding road traffic, railway as well as aircraft noise the relevant health effects are high blood pressure and cardiovascular diseases including infarction and nuisances. Concerning air pollution a method is developed which allows the valuation of respiratory and cardiovascular diseases caused by nitrogen oxide and particulate matter based on the concentration of air pollutants in the outside air. The relation between the dose and its response, which describe the risk increase of environmental effects, are taken from the literature and form the basis of the valuation. The treatment costs of diseases, the costs of employment losses as well as the costs of life years lost are additionally included in the cost factors. The cost factors per person and year vary according to the level of exposition. Methodology After the development of exposure based cost factors every registered resident of Berlin is matched as precisely as possible with the noise and air exposure at the place of residence as well as with socio-economic data. All data is taken from official sources, but have not been merged together before. 1. Noise exposure is stated in the strategic noise map, which includes the modelled noise level of all residential buildings in Berlin differentiated by LDEN for road, railway, aircraft as well as total noise. Limiting the sources of noise to the main roads results in inaccuracies in regards to the dominating road traffic noise. A lot of inhabitants which live along secondary roads are therefore only exposed to very low noise levels depending on the underlying model. Hence, the underestimation of the number of exposed people is expected. In order to deal with this methodological issue, the underestimation is quantified by the detailed strategic noise map of Dresden and an exemplary complete mapping of one district which considers the whole road network as a noise source. Based on this, a sensitivity analysis for Berlin is implemented, which assumes a minimum exposure to road traffic noise throughout the whole city. 2. Data on air pollutants exists as modelled exposure to nitrogen oxide and particulate matter. It is available as a raster map of the urban background exposure as well as a network map of the additional traffic-related exposure along the arterial roads. During the data preparation road segments are matched with the specific exposure. 3. Within the official statistics two indicators describing the socio-economic composition of the population are available on the level of road segments. The first one is the proportion of people receiving social welfare benefits (SGB-II) and the second one is the proportion of people with migration background. On average 120 inhabitants live in one of those road segments. The preparation of the data focuses on merging the environmental and social data on the level of road segments. The external costs are calculated using the number of people exposed to traffic related noise and air pollutants as well as the cost factors. Results When initially concentrating on the environmental pollution, an unequal distribution appears. According to the strategic noise map about 30 % of the population is exposed to noise levels LDEN > 55 dB. A small proportion suffers from high exposures. Multiplying the number of those people with the corresponding cost factors, the total noise exposure results in about 130 million Euro per year. Road traffic noise causes the biggest share of cost followed by aircraft noise. Correspondingly the highest noise pollution occurs in the area of the airport Berlin-Tegel (TXL) and in a wide corridor along the Berlin circular railway called “Ringbahn”. All inhabitants of Berlin suffer from air pollution, albeit to different degrees. In regards to particulate matter about 142,000 people and respectively 81,000 people regarding nitrogen oxide are exposed to levels above the legal threshold values. The costs for society arising hereby accumulate to 1.9 billion Euro per year. While finding the highest levels of exposure close to the city center, the pressure falls with distance to the center. Examining the external costs of air pollution, road segments with a higher proportion of people with migration background are by the factor of 2.8 considerably more affected than road segments with a lower rate of migration. A medium correlation occurs between the rate of migration and a high exposure. Concerning road traffic noise the factor between low and high rates of migration background is 3.4 (factor 1.9 for the rate of social welfare benefits respectively). There is a low correlation between the rate of migration and the level of exposure. The strategic noise map for road traffic noise includes only the exposure along the main roads. The quantification of the underestimation shows that the number of people exposed to noise above LDEN > 55 dB is about 52 % higher than reported in the strategic noise map of Berlin. The highest underestimations occur within the range of 55 < LDEN < 65 dB. The different level of exposure between high and low rates of migration background and of social welfare recipients remains when assuming road traffic noise exposure for all buildings in Berlin within the sensitivity analysis. Beyond the status quo analysis, the data allows an evaluation over time. Comparing the strategic noise maps from 2007 and 2012, reductions in the noise exposure can be determined subject to methodological limitations. Measures of the noise action planning for instance were intensively implemented in road segments with higher shares of people with migration background as well as recipients of social welfare. However, an effect of these measures on the distribution of noise exposure according to migration and social welfare rates cannot be proven. The highest potential for noise reductions lies in the relocation of air traffic from TXL to the airport Berlin Brandenburg (BER). While strongly reducing the number of exposed people in Berlin, the number of exposed people in the state of Brandenburg will only rise to a small extent. Overall the number of people suffering from aircraft noise with LDEN > 55 dB will drop from 256,000 to 38,000. Because of the structurally diverging density and composition of the population surrounding the airport BER, almost only areas with currently low migration and social welfare rates will be exposed after the beginning of operation at the airport. Conclusions and further research The presented unequal distribution of noise and air pollution is likely to mark the lower threshold of the real situation. A reason is among other aspects the social distribution within a complex of buildings where for example the structure of rear buildings is ignored. Furthermore, there is evidence that further discrimination such as poor accessibility or bioclimatic impacts additionally reinforces the unequal distribution. By means of the methodological approach and the available data, it is not possible to analyze the initial causes of the current structure. Research concerning external costs reveals that rents are lower for apartments with higher noise exposure. Lower rents in turn are likely to attract people with low incomes. For this reason, even when reducing the environmental pollution, the unequal distribution would persist. Hence, the unequal distribution gives cause to reduce the exposure to noise and air pollutants as follows: 1. The increase of environmental pollution for people who belong to a socially disadvantaged population group should be prevented. The conducted comprehensive analysis can be used as a basis of assessment. 2. The current level of exposure must be reduced in absolute terms. Only in doing so, more people get the chance to live in an environment which benefits their health. 3. When prioritizing measures the socially disadvantaged population groups should be considered among other factors. Improving the methodological approach and the transfer to other study areas requires the availability of data. On the one hand, data about the socio-economic structure for small reference units needs to be existent. On the other hand, the environmental data needs to mirror the real levels of exposure and its structure must be suitable for further processing. The evaluation of socio-economic data gives room for further research with regard to its suitability for analyzing distributions within the social context. Besides trying to find the causes of the unequal distribution, the role of the polluters as well as the possibility to create a balance between the polluters and the exposed individuals should be considered. From a methodological perspective for instance the increasing use of smartphones can contribute to the measurement of environmental exposures and human activities on a larger scale. This could improve the data quality of noise and air pollutants, which currently only partly meets the real levels of exposure. In the long term it could be easier to shape infrastructures and general conditions such as the costs of transport in a way that the environmental impacts of people is reduced.