Die Arbeit hat das Ziel, auf der Grundlage der natürlichen Standortfaktoren die Entwicklung der Getreideproduktion zwischen den Jahren 1900 und 2000 aufzuzeigen. Dabei sollen die Betrachtungszeiträume historischen Ereignissen, die Rahmenbedingungen für die Produktion bilden, angepasst werden. Für die recht unterschiedlichen Zeiträume werden für die einzelnen Getreidearten die Erträge ermittelt und der jeweils erzielte lineare Ertragsanstieg errechnet. Daran schließt sich dann eine Darstellung des spezifischen Produktionsverfahrens an, um die Ursachen für den erzielten Ertragsanstieg in der jeweiligen Periode aufzuzeigen. Die Verfahrensanalyse erstreckt sich auf die Einordnung in die Fruchtfolge, die Bodenbearbeitung und Bestellung, sowie auf die Düngung, Pflege und Ernte. Die Maßnahmen des Pflanzenschutzes werden nur sehr allgemein im Rahmen der Pflege des Getreides behandelt und die Züchtung begrenzt sich auf erforderliche Hinweise im Rahmen der Ertragsentwicklung. Es werden mehr die Einflüsse der klassischen acker- und pflanzenbaulichen Maßnahmen auf die Getreideproduktion im genannten Zeitraum innerhalb bestimmter Perioden, für die gleichen Rahmenbedingungen gelten, analysiert. Grundlage bilden die langjährigen Angaben über die Erträge der Getreidearten, die im Statistischen Landesamt vorliegen und Veröffentlichungen in Form von Lehrbüchern und Artikeln in Fachzeitschriften des zurückliegenden Jahrhunderts. Gewisse Probleme bereitet die Differenzierung zwischen Erkenntnisfortschritt und tatsächlicher Anwendung in der Praxis. Bestehende Disproportionen werden besonders bei dem Vergleich von Empfehlungen und statistischen Angaben zur Düngung offensichtlich, um ein charakteristisches Beispiel zu nennen. In der Arbeit wird an den betreffenden Stellen darauf hingewiesen. Neben diesen Quellen wurden für Zeiten mit eingeschränkten Publikationsnachweisen noch ältere Landwirte als Zeitzeugen befragt. Dadurch konnten wesentliche Lücken geschlossen werden. Im Ergebnis der analytischen Betrachtung sollen Lösungen für die Getreideproduktion der kommenden Jahre in Mecklenburg-Vorpommern aufgezeigt werden. Dabei wird dem Getreideanbau auf den Grenzstandorten besondere Beachtung zugemessen. / The objective of this work is to demonstrate the development of cereal production between 1900 and 2000 based on natural site-specific factors. In so doing, the periods under consideration are to be studied in correlation with the historical events that formed the framework conditions for production. For each of the various periods, the yields for individual cereal types shall be determined and the respective linear increases in yield shall be calculated. This will be followed by a representation of specific production procedures in order to demonstrate the reasons for the increases in yield for each period. The procedural analysis will cover the categories of crop rotation, soil preparation and treatment, fertilisation, care of crops and harvesting. Crop protection measures will only be touched on generally as is relevant to the care of cereals, and the consideration of cultivation will be limited to necessary indications pertaining to yield development. The work shall, instead, focus on the analysis of the influences of traditional agricultural and horticultural measures on cereal production in the aforementioned period within certain timeframes in which the same framework conditions are present. The basis for this study is formed by several years' worth of data on various cereal yields available from the national statistics office as well as textbook publications and articles in trade publications from the previous century. Certain problems arise when differentiating between the acquisition of knowledge and the actual widespread application thereof. To name a typical example, existing disproportions become particularly obvious when comparing recommendations and statistical details for fertilisation. References shall be made to such discrepancies where appropriate. In addition to theses sources, older generation farmers have been polled as witnesses of time periods for which limited data was available in the form of publications. This approach enabled significant gaps in information to be filled. The objective of these analytical results is to indicate solutions for future cereal production in Mecklenburg-Western Pomerania. Special consideration will be given to the cultivation of cereals in border locations.

Die exakte Bestimmung des energetischen Futterwertes von Grünland ist für die Praxis von großer Bedeutung. Das am häufigsten angewendete Schätzverfahren auf Basis der chemischen Analyse ist für Grünlandbestände mit geringer Nutzungsintensität nicht anwendbar. Ziel der Arbeit war es zu prüfen, ob andere ausgewählte Zellwandparameter (Xylose, Arabinose, pCA, FA, säurelösliches Lignin, ADL:Gesamtlignin) über ein breites Nutzungsspektrum eine engere Korrelation zur Verdaulichkeit der OS haben als die Rohfasergehalte, auf deren Korrelation zur in vivo Verdaulichkeit die Schätzgleichungen auf Basis der chemischen Analyse beruhen. Weitere Ziele waren ein Methodenvergleich verschiedener Schätzverfahren und die Bestimmung des Einflusses der Zusammensetzung der bestandsbestimmenden Einzelpflanzen auf den Energiegehalt der Bestände. Als Probenbasis dienten Pflanzenbestände, die in den Jahren 1996-1998 auf drei unterschiedlichen Versuchsflächen (5, 6 und 7) mit verschiedenen Gräserzusammensetzungen und drei unterschiedlichen Nutzungsformen (intensiv, 3-4 Schnitte, mit (A) bzw. ohne (B) N-Düngung und extensiv (C), 2 Schnitte, später erster Schnitt) im ersten und zweiten Aufwuchs gewonnen worden waren. Alle Bestandsproben (insgesamt 50) und Einzelpflanzen (109) wurden nach der Weender-Analytik analysiert, die Faserbestandteile NDF, ADF und ADL bestimmt, ausgewählte Zellwandparameter analysiert und der HFT-Gastest durchgeführt. Zum Methodenvergleich wurden die von der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie (GfE, 1998) empfohlenen Gleichungen auf der Basis des Rohnährstoffgehaltes und der Gasbildung (Gb) sowie die Gleichungen von WEISSBACH et al. (1996, 1999) auf der Basis der enzymunlösbaren organischen Substanz (EuLOS) verwendet. Als Ergebnis dieser umfangreichen Untersuchungen zeigte sich, dass durch den starken Einfluss von Weißklee auf die Gehalte an Hemicellulosemonomeren (der Xylosegehalt von Klee beträgt 22% des Gehaltes in Gräsern) und phenolischen Säuren (pCA-Gehalt im Klee 10% des Gehaltes in Gräsern) in den Proben die Arbeitshypothese einer engen Korrelation dieser Parameter zur Verdaulichkeit nicht bestätigt werden konnte. Das ADL:Gesamtlignin Verhältnis erbrachte die engste Korrelation zur in vivo Verdaulichkeit. Aus diesem Grund wird dieser Parameter als Prüffaktor am geeignetsten betrachtet. Die Einzelpflanzen zeigten in Abhängigkeit zur Nutzung größere Abweichungen als zwischen den Gräserspezies. Der Methodenvergleich erbrachte, dass mit dem untersuchten Probenmaterial die HFT- und EuLOS96-Gleichungen eine sehr gute Übereinstimmung mit den gemessenen Energiewerten aufwiesen. Die erfassten unlöslichen Reste sowohl aus HFT als auch aus der Cellulasemethode (EuLOS) zeigen eine wesentlich engere Korrelation zur Verdaulichkeit als die Gasbildung und ELOS-Werte. / In practice, the accurate estimation of the feed value of grassland is important. The most common method, the calculation of feed value using the chemical analysis of nutrients, is not suitable for grasslands with a low levels of utilisation. Therefor the objective of this study was to test some selected parameters of cell wall for their better suitability of calculating the feed value than the conventional crude fibre content. These parameters were: Xylose, Arabinose, para coumaric acid (pCA), ferula acid (FA), acid soluble Lignin, and the ratio ADL to whole lignin. Further objectives were to compare different in vitro feed value estimation methods and to estimate the influence of the single grass species on the energy content of the grassland. The study samples were different grassland populations harvested during 1996 and 1998, from three different floor spaces (5,6,7) with different grass populations and with three intensities of management 3 to 4 cuts per year, with (A) and without (B) N-fertilizer and 2 cuts (C) with the first cut after the 1st July. The nutrient content, detergent fibre, cell wall parameter analysis, and HFT gas test were analysed for all grass samples (50) and single plant species (109). The recommended formulas based on the nutrienet content and HFT values (GfE, 1998) and based on the enzymatically insoluble organic matter (WEISSBACH et al., 1996, 1999) were used for the comparison of the feed value calculation methods. Based on the results of this extensive analytical work the chosen cell wall parameters xylose, arabinose, xylose: arabinose, pCA and ferula acid were not better suitable for the estimation of energy content. The possible reason for this is that the big differences in xylose and pCA contents between the white clover and grasses on the grassland. The concentration of xylose and pCA in clover is only 22% and 10% of the grasses, respectively. The ratio ADL: whole lignin gave a close correlation to the in vivo digestibility and seems to be the best suitable for estimating the energy content. The management intensity affected the nutrient contents more than the single grass species. The HFT and EuLOS96 - methods provided the lowest deviation to the in vivo values and are best suitable also for the extensively produced samples. The measured insoluble residues of the HFT and cellulase-methods gave closer correlation coefficients than the ml Gb and the cellulase soluble matter.

Gegenstand der Arbeit war die Untersuchung der Rolle der Schwebegarnele Mysis relicta im pelagischen Nahrungsnetz des Breiten Luzins unter besonderer Berücksichtigung der trophischen Interaktionen zur Kleinen Maräne Coregonus albula. Schwerpunkte waren die Abundanz und räumlich-zeitliche Verteilung von M. relicta, C. albula und dem Zooplankton sowie die trophischen Beziehungen im Pelagial. Im Vergleich zu früheren Studien war M. relicta weiträumiger und mit höherer Dichte im Untersuchungsgebiet verbreitet. Dies war auf die Verbesserung der Wasserqualität zurückzuführen. Ähnliche Verteilungsmuster führten zu starken räumlichen Überlappungen von M. relicta und C. albula. M. relicta konsumierte vorwiegend abundantes Plankton. Es zeigte sich aber auch eine Präferenz für Cladocera. Aus den in vitro ermittelten Ingestionsraten wurde für die Situation im Freiland ein starker Fraßdruck von M. relicta auf das Zooplankton abgeleitet. In Kombination mit einer Überschneidung der Beutespektren führte das zur Nahrungskonkurrenz zwischen M. relicta und C. albula. Andererseits war M. relicta eine wichtige Beute für C. albula und wurde stark positiv selektiert. Die Fettsäuremuster der untersuchten Organismen waren überwiegend durch ihre Nahrung beeinflusst. Die Aufnahme von M. relicta wurde nicht durch das Auftreten spezifischer Fettsäuren bei C. albula nachgewiesen. Grundsätzlich entsprach der Energietransfer im Nahrungsnetz des Breiten Luzins allgemeinen Modellen mit 10 % Transfereffizienz zwischen benachbarten trophischen Ebenen. Im Einzelnen zeigten sich aber auch Abweichungen, die größtenteils auf M. relicta zurückzuführen waren. Durch ihre omnivore Ernährung und als Beute für C. albula schafft M. relicta zusätzliche Verbindungen zwischen den trophischen Ebenen. Insgesamt hat M. relicta einen weitreichenden Einfluss auf die Struktur und den Energietransfer des Nahrungsnetzes im Breiten Luzin, wodurch ihr Vorkommen für das Gewässer von besonderer Bedeutung ist. / The aim of the study was to investigate the role of the opossum shrimp Mysis relicta in the pelagic food web of Lake Breiter Luzin (Germany) with special focus on trophic interactions with European cisco Coregonus albula. Main aspects were the abundance and temporal and spatial distribution of M. relicta, C. albula and zooplankton as well as trophic relationships in the food web. As a result of improved water quality M. relicta showed a wider distribution and enhanced abundances in the study area than earlier investigations suggested. Due to similar diurnal vertical distributions a great spatial overlap was evident for M. relicta and C. albula. M. relicta fed mainly on highly abundant plankton. Besides, an overall preference for cladocerans was detected. By applying estimated in vitro feeding rates to field situations it could be shown that zooplankton was strongly exploited by M. relicta. This high demand combined with similar prey preferences of C. albula led to a strong food competition between M. relicta and C. albula. On the other hand M. relicta formed high amounts in the diet of C. albula and was always positively selected. Fatty acid composition of examined organisms resembled the composition found in their dietary resources. The intake of M. relicta could not be detected by a specific fatty acid composition in C. albula. Considering highest and lowest trophic levels, transfer efficiency in Lake Breiter Luzin fit into general models assuming a transfer of 10 % between neighbouring trophic levels. Transfer between intermediate trophic levels partly differed from this general pattern. This was connected to the existence of M. relicta. Being omnivorous and by providing an important food source for C. albula the mysid established additional links between trophic levels in the food web. In summary, M. relicta is a significant factor in structuring the food web of Lake Breiter Luzin and has profound impact on the entire lake ecosystem.

Um Strommärkte so zu konzipieren damit sie sowohl zur Verringerung der Nutzung fossiler Brennstoffe als auch zur Deckung des steigenden Energiebedarfes beitragen, ist Wissen über die Präferenzen der Konsumenten notwendig. Die vorliegende kumulative Dissertation untersucht Präferenzen für Elektrizitätsattribute von privaten Haushalten und trägt zu einem tieferen Verständnis dieser in unterschiedlichen Kontextsituationen bei. Der erste Artikel betrachtet statistische Methoden um die zwei am häufigsten angewandten Modelle – das Random Parameter Logit und das Latent Class Logit Modell – zu vergleichen. Der Artikel trägt dazu bei, den Prozess der Modellwahl zu verbessern und für die angewandte Forschung im Energiebereich anzupassen. Basierend auf den empirischen Ergebnissen des ersten Artikels untersucht der zweite Artikel die Präferenzen von privaten Haushalten in Hyderabad, Indien mit besonderem Fokus auf die physische Qualität der Energieversorgung. Die Ergebnisse deuten auf eine geringe Zahlungsbereitschaft der Konsumenten hin. Jedoch unterscheiden sich die Präferenzen der Haushalte. Die Artikel 3 und 4 basieren auf Datenerhebungen in Deutschland. Im dritten Artikel werden die Präferenzen privater Haushalte hinsichtlich der Organisationsform von Stromanbietern untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kunden bereit sind mehr zu zahlen, wenn die Stromversorgung von Genossenschaften oder Stadtwerken übernommen wird. Der vierte Artikel betrachtet die Erfolgsfaktoren von Energiegenossenschaften in Deutschland. Die Ergebnisse zeigen, dass die Governance des Stromanbieters die Zahlungsbereitschaft für Strom beeinflussen. Insbesondere Genossenschaften werden den großen Privatunternehmen und Aktiengesellschaften vorgezogen. / In order to design electricity markets to simultaneously reduce the share of fossil fuels in energy production and meet the increasing demand for electricity, knowledge on consumer preferences is necessary. The goal of this cumulative dissertation is to contribute to the understanding of preferences of private households for electricity supply attributes in different contexts. In Paper 1 I review statistical methods to compare two frequently applied models, the random parameters logit and the latent class logit. The methods presented here can be readily used by other researchers and practitioners to better understand model performance which ultimately contributes to improving model choice in applied energy research. Based on the empirical findings of Paper 1, Paper 2 identifies preferences of private households in Hyderabad in India for electricity supply quality. The results indicate that willingness to pay for improvements are, on average, rather low. However, the preferences strongly vary between subjects. Papers 3 and 4 investigate preferences of German private households. In \textbf{Paper 3}, the respondents stated their preferences for the organization of the electricity distribution company under different renewable energy scenarios. It turned out that most people are willing to pay more for electricity supplied by municipally-owned companies and cooperatives. This additional willingness to pay increases disproportionally when the share of renewable energy is high. The paper identifies non-profit orientated distribution companies as potential drivers of the energy transition. Paper 4 investigates the determinants for the success of energy cooperatives in Germany. The results indicate that the governance of distribution companies impacts the choices of private households for electricity supply contracts. Especially, people preferred cooperative-like governance attributes.

Die Analyse von ländlichen Projekten erfordert exakte sozioökonomische und agroökologische Studien auf lokaler Ebene über große Räume. In dieser Studie wird eine Methodologie für die Analyse von Bodennutzungssystemen mit GIS entwickelt. Das empirische Modell charakterisiert die ländliche Bodennutzung einer Neuansiedlung im Tropenwald von Misiones, Argentinien. Das Modell verbindet mit Hilfe von GIS Informationen der Landnutzung, die aus der Satellitenbildklassifizierung extrahiert wurden, mit einzelbetrieblichen Informationen, die von offiziellen Daten und Befragungen abgeleitet wurden. Die Analyse schließt ein die Bewertung alternativer Produktionsverfahren und Wirtschaftsweisen in ihrem räumlichen und zeitlichen Bezug. Es werden Szenarien auf der Basis parametrischer Variationen entwickelt und bewertet. Die Aussagegenauigkeit und Überprüfbarkeit der Modellergebnisse wurden durch Befragungen vor Ort und Betriebsbesichtigungen getestet. Ein weiteres Szenario, definiert auf der Basis des Projektes "Grüner Korridor" wurde sozioökonomisch und ökologisch evaluiert. Die Modellierung mit GIS produziert genaue und plausible Daten der Landnutzung auf lokaler und auf regionaler Ebene und sind geeignet für Entscheidungsfindungen auf den verschiedenen Ebenen der ländlichen Entwicklungsplanung. / The analysis of rural projects requires precise socio-economic and agro-ecological investigations on a local level over extended areas. The present study develops a methodology for the analysis of agricultural systems with GIS. The empirical model characterises rural land use of a new settlement in the tropical forest of Misiones, Argentine. The model combines the GIS information on land use, extracted from remote sensing, with farming data, derived from official statistics and participatory surveys. The analysis of the agricultural system incorporates the local variations of production and capital management in space and time. On the basis of parametric variation of the model, scenarios are defined and evaluated. Precision and plausibility of the land use assessment were validated through farm visits and interviews of the farmers. A new scenario, defined on the basis of the project "Green Corridor of Misiones" was evaluated in socio-economic and ecological terms. The modelling of land use with GIS produces precise and plausible analysis results on a local and regional scale which turns out to be useful for decision-making on the different planning levels of rural development.

Durch die zunehmende Automatisierung der Tierhaltung gewinnt die Tier-Technik-Beziehung zunehmend an Bedeutung. Es besteht ein wachsendes Interesse am Tierverhalten, den Möglichkeiten des Lernens der Tiere und den Anpassungsstrategien. In der Dissertation untersuchte ich die Melk-, und Milchparameter und das Tierverhalten bei der automatischen Milchgewinnung. Die Messungen haben gezeigt, dass auf die Milchabgabe einzelner Individuen und insbesondere auf deren Euterviertel sehr differenziert einzugehen ist. Das Automatische Melksystem (AMS) vermag auf die speziellen Unterschiede der einzelnen Viertel, im Sinne einer verbesserten Tiergerechtheit, Rücksicht zu nehmen. Ein weiterer wichtiger Aspekt die Tiergerechtheit zu verbessern ist es, eine zuverlässige Prozesskontrolle durchzuführen. Dazu muss zunächst einmal festgestellt werden, wie sich die natürliche Variationsbreite der einzelnen Parameter darstellt, um pathologisch bedingte Abweichungen signifikant erkennen zu können. Die Gewinnung von verlässlichen Aussagen über den Gesundheitszustand von Kühen im AMS setzen voraus, dass verschiedene interdependente Parameter so verknüpft oder deren Messungen sooft wiederholt werden, bis ein intelligentes Entscheidungssystem seine Schlüsse ziehen kann. Dabei ist zu beachten, dass stark auffällige Werte ein hohes Maß an Information haben, aber eine entsprechend geringe Verlässlichkeit aufweisen. Sich wiederholende Werte haben hingegen einen geringen Informationsgehalt, dafür aber ein hohes Maß an Redundanz bzw. Verlässlichkeit, soweit sie nicht durch systematische Fehler entstehen. Für eine zuverlässige Prozesskontrolle kann es manchmal vorteilhafter sein, eine automatisierte Datengewinnung zu installieren, auch wenn der einzelne Parameter (z. B. die Leitfähigkeit) zwar wenig aussagekräftig, dafür aber die Durchführung deutlich zuverlässiger ist als bei Tests, die von Menschen manuell durchgeführt werden. Ähnliches gilt für die Haltungsumwelt von Tieren. Eine durch Automation dominierte Umwelt kann für Tiere deutlich berechenbarer und damit zuverlässiger gestaltet werden. Das bedeutet, dass für die Individuen weniger Stresssituationen mit den für sie unabsehbaren Folgen entstehen. Es sollte aber dabei beachtet werden, dass es zwingend ist, auf die Lerngeschwindigkeit der einzelnen Tiere, in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Lernsituation, einzugehen, um zuverlässige Umweltbedingungen für die Kühe mit einem AMS bereitzustellen. Es konnte weiterhin festgestellt werden, dass das Melken in einem AMS bei den Kühen nicht als belastender Stressfaktor identifiziert werden kann, wenn man die Herzfrequenz als Indikator heranzieht und diese über eine längere Zeit analysiert. Der zunehmende Einsatz von Technik in der Milchviehhaltung kann einen wichtigen Beitrag dazu leisten, die Haltungsumwelt der Kühe human und tiergerecht zu gestalten. / Relationship between animal and technology in automatic milk production: Due to the fact of the increasing automation in husbandry systems becomes the relationship between the animal and the technology more and more important. There is a growing interest to know more about animal behaviour, the ability of learning and the coping strategies in such systems. In the thesis I investigated the parameter of milking, of milk and of animal behaviour in an Automatic Milking System (AMS). The measurement has shown that the milk yield differs very much between the quarters of the udder. An AMS has the possibility to take such differences into consideration. This is one step towards more animal welfare. Another improvement of animal welfare is a better control of the process. For that, it is important to have a certain knowledge about the natural variation of different parameters, such as electrical conductivity of the milk, milk ingredients or milk yield. This makes the basis of the identification of anomalies depending on pathological problems. To get a reliable declaration about the state of health one has to connect different interdependent parameters and/or the measurement has to be repeated so often until an intelligent decision system can draw conclusions. Besides it is important to know, that a conspicuous value is highly informative, but it is less reliable, otherwise is an often repeatable value less informative but highly redundant, if there is no systematic failure. For a control of the process it is important to get reliable information, so it is sometimes better to automat the tests, instead of using human knowledge, which is often more informative, but less reliable (i.e. electrical conductivity). There is a similarity in husbandry systems because an automated system can be much more reliable and calculable for animals. That means less stressing situations because of incalculable reactions. For such a reliable environment in an AMS it is necessary to give every cow their individual time to learn the facts about the AMS. The milking in an AMS cannot be identified as a negative stress factor, if one uses the measurement of heart rate for identification. The increasing automation in the dairy husbandry can be an important contribution to create a humane environment for dairy cows and improve animal welfare.

Die Effizienz von Biogasreaktoren hängt im wesentlichen Maße von der Substratverwertung durch die beteiligte Mikroflora ab. Die genaue Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft ist jedoch bislang nur oberflächlich charakterisiert. In dieser Studie wird daher eine Übersicht über die mikrobielle Diversität in verschiedenen Biogasreaktorentypen (Rührkesselreaktor, Leach-bed-Reaktor, Festbett-Anaerobfilter) während der Fermentation verschiedener pflanzlicher Substrate (Mais-, Rüben-, Triticum-Ganzpflanzensilage, teilweise in Kofermentation mit Rindergülle) gegeben. Die Charakterisierung der Mikrobiologie erfolgte mittels der Entwicklung und nachfolgenden bioinformatischen Analyse von 16S rDNA Bibliotheken. Es wurden insgesamt sechs 16S rDNA Bibliotheken konstruiert. Insgesamt umfassten diese sechs 16S rDNA Bibliotheken 627 Klone. Mittels der zugehörigen fingerprint-Muster (amplified rDNA restriction analysis, ARDRA) wurden innerhalb der sechs 16S rDNA Bibliotheken 223 taxonomische Gruppen (operational taxonomic units, OTU) detektiert. Zur Erfassung der Archaea wurden 402 Klone analysiert. Für die Erfassung der Bacteria wurden 283 Klone untersucht. Damit wurden 114 Archaea OTU sowie 109 Bacteria OTU detektiert. Die Dominanz von hydrogenotrophen Methanbildnern in den Archaeaspezifischen 16S rDNA Bibliotheken sowie deren große Diversität sind Indizien für eine verstärkte Bildung von Methan durch Oxidation von CO2. In diesem Falle würde die Verwertung des Acetats überwiegend durch syntrophe Bacteria erfolgen. Die Analyse der Diversität innerhalb der Domäne Bacteria ergab für den Rührkesselreaktor bei der Kofermentation von Maissilage und Gülle im Normalzustand eine hohe Diversität unter den Vertretern der Phyla Firmicutes mit dem Genus Clostridium. / The efficiency of biogas reactors depends on the substrate utilisation by the involved microbial community. However, the exact composition of the microbial biocoenosis was rudimental characterized. In this study an overview of the microbial diversity in different anaerobic biogas reactor types (completly stirred tank reactor, leach bed reactor, fixed bed anaerobic filter) is given for the fermentation of different substrates (corn-, carrots-, triticale whole crop silage as renewable raw materials, partly in co-fermentation with cattle liquid manure). The characterisation of the microbial community was conducted via the construction of 16S rDNA libraries for both, methanogenic Archaea and fermentative Bacteria. Individual taxonomic groups within the 16S rDNA libraries were determined by means of amplified rDNA restriction analysis (ARDRA). The taxonomic classification of these groups was performed via a phylogenetic analysis of representative 16S rDNA sequences. In total six 16S rDNA libraries with 627 clones were developed. Together 223 taxonomic groups were detected; from these 114 was assigned to the domain Archaea and further 109 was assigned to the domain Bacteria. Within the examined biogas reactors a high diversity was found within the hydrogenotrophic methane producing Archaea, acetotrophic methane producing Archaea appears only with a comparatively small diversity. From the domain Bacteria fermentative species of phylum Firmicutes especially of the genus Clostridium were found to be dominant in the microbial community.

Ziel der Arbeit ist die Gesamtbilanzierung der Treibhausgasemissionen eines Anbausystems unter Bewässerung auf einem Sandboden. Die dazu aufgestellte Treibhausgasbilanz basiert auf langjährigen Datenreihen zu Erträgen und Corg-Vorräten eines Dauerfeldversuchs sowie auf zweijährigen im Feldversuch durchgeführten N2O-Messungen. Die durchgeführten Untersuchungen zum Einfluss der Bewässerung auf die Corg-Vorräte zeigen, dass der Einsatz von mineralischem Stickstoffdünger und Bewässerung auf einem leichten Standort unter den klimatischen Bedingungen Nord-Ost-Deutschlands positive Effekte hat. Die N2O-Emissionen eines Sandbodens unter den klimatischen Bedingungen Brandenburgs sind sehr niedrig. Die Applikation von mineralischem Stickstoffdünger hat nur schwache und Bewässerung hat aufgrund der der hohen Bodendurchlüftung des Sandbodens keine Effekte auf die Höhe der N2O-Emissionen. Die direkten und indirekten Emissionen aus dem Maschinen- und Betriebsmitteleinsatz erhöhen sich bei Bewässerung und steigender Stickstoffdüngung deutlich. Bei den indirekten Treibhausgasemissionen nehmen die Emissionen der Herstellung des mineralischen Stickstoffdüngers einen bedeutenden Anteil der Gesamttreibhausgasemissionen ein. Bewässerung führt durch den erhöhten Dieselverbrauch hauptsächlich zu einer Erhöhung der direkten Emissionen. Unter Bewässerung kann jedoch ein Teil der Emissionen durch zunehmende Corg-Vorräte kompensiert werden. Somit sind in einigen Fällen die Gesamttreibhausgasemissionen pro Hektar bei Bewässerung geringer als ohne Bewässerung. Die aus Stickstoffdüngung und Bewässerung resultierenden Ertragserhöhungen führen dazu, dass die Gesamttreibhausgasemissionen bezogen auf die Ertragseinheit in den meisten bewässerten Varianten deutlich geringer sind als in den unbewässerten. Daraus lässt sich ableiten, dass Bewässerung auf einem Sandboden zu einer Verminderung der Treibhausgasemissionen beitragen kann. / The aim of this work is the estimation of the net greenhouse gas emissions by a greenhouse balance for an irrigated cropping system on a sandy soil in north-east Germany under various nitrogen fertilizer intensities. The balances are based on data of yields and SOC stocks of an irrigated long term field experiment as well as on results of N2O-measurements over two years. The results of the analysis of the long term response of irrigation and nitrogen fertilization have shown that irrigation and mineral nitrogen fertilization led to significant increases in yields and harvest residues. The increased carbon inputs from above ground harvest residues had positive effects on the SOC stocks. The results of N2O measurements indicated that N2O emissions from a sandy soil are very low. Mineral nitrogen fertilization had only marginal effects. Irrigation showed no effects on the amount of N2O emissions. On the one hand the analysis of the prepared greenhouse gas balances showed that irrigation and increased nitrogen fertilization lead to a strong increase of direct and indirect emissions from machinery and maintenance resource use. The indirect emissions of nitrogen fertilizer production took up a main part of the net greenhouse gas emissions. Irrigation mainly increased greenhouse gas emissions of fuel use and fuel production as well as the emissions of the machinery production. On the other hand the increasing SOC stocks especially in the fertilized variants under irrigation led to a compensation of a huge part of the additional emissions. Thus, in many cases the net greenhouse gas emissions per unit area was lower under irrigation. Due to the increased yields under irrigation the net greenhouse gas emissions per unit yield were lower than that under non-irrigated conditions.

Mit einer Bevölkerung von 6,8 Millionen Menschen gehört der Großraum Hyderabad zu den am schnellsten wachsenden städtischen Agglomerationen Südindiens. Das zentrale Thema dieser Dissertation ist die Erforschung der Zusammenhänge zwischen der fortschreitenden Urbanisierung und dem strukturellen Wandel in der peri-urbanen Landwirtschaft im Großraum dieser Megacity Darüber hinaus ist die Erforschung der Sichtweisen und Einstellung der Landwirte zum Thema Nachhaltigkeit für die Arbeit von herausragendem Interesse: z.B., welche Bedeutung hat die Auswahl des Anbausystems auf die Wahl der Anpassungsstrategien? In einer umfassenden Literaturübersicht zum Thema Urbanisierung und peri-urbane Landwirtschaft werden verschiedene Theorien dahingehend analysiert, welche Aussagen sich zu den Auswirkungen der Urbanisierung auf die peri-urbane Landwirtschaft treffen lassen. Wichtige Einflussfaktoren des sich vollziehenden strukturellen Wandels werden herausgearbeitet und die gängigsten Anpassungsmaßnahmen der peri-urbanen Farmer (z.B. zusätzlicher Einsatz von Familienarbeitskräften oder Wechsel in die Nebenerwerbslandwirtschaft), sowie der damit verbundenen Umweltauswirkungen vorgestellt und erklärt. Zudem wird Fragen nachgegangen, wie sich mehr oder weniger nachhaltige Entscheidungen erklären lassen, welche Rolle bei der Umstellung auf nachhaltige Praktiken der Landwirtschaft die Nutzung sozialer Netzwerke wie Familie und Nachbarschaft oder die Mitgliedschaft in bäuerlichen Organisationen spielen. Die Arbeit kommt zu dem Ergebnis, dass infolge der ökologischen Umstellung sich intensivere Kooperationen (collective action) ergaben, die wiederum in Konsequenz sowohl ökologische als auch soziale Nachhaltigkeit förderten. Dies bestätigt die theoretische Annahme, dass wirksame gesellschaftliche Beteiligungen Schlüsselfunktionen für soziale Innovationen darstellen, die zukünftige Politikgestaltung in den Randgebieten von Hyderabad beeinflussen könnten. / This thesis explores the ramifications of rapid urbanization on food production in the urban periphery of Greater Hyderabad Area, Southern city of India. In addition this dissertations unpack the wider questions related understanding of sustainability and sustainable farming by the agricultural actors in the urban periphery. The literature review draws attention to the various theories, concepts and pathways of change across the globe. The results particularly focusing on the Indian context indicate that in peri-urban farming along with the increasing cost of production there is associated environmental impacts.To lower these costs, farmers also expanded family labour and resorted to part time farming. In general current developments in the land use of agriculturists indicate an unsustainable use of natural resources where small farms are disappearing and medium size farms are increasing. Also, there is much emphasis on understanding the farmers’ prioritization about the three dimensions of sustainability. Findings reveal that majority of them prioritized the economic criteria rather than environmental and social, where the social sustainability perhaps faded out in the urban peripheries. These results explains the completely different understanding (connotation as well as association) of the term sustainability in this dynamic setting. In the end this dissertation has found that ecological challenge procured community (collective action) and thus prompted environmental sustainability as well as social sustainability confirming the theoretical claim that collective action and effective community participation are core elements of social innovation which might help to shape future politics in Hyderabad’s urban fringes.

Die Struktur der Landwirtschaft hat sich in vielen westlichen Ländern grundlegend geändert. In Westdeutschland, zum Beispiel, hat die Anzahl der Betriebe deutlich abgenommen, während die durchschnittliche Betriebsgröße von 7,4 ha im Jahr 1950 auf 42,9 ha im Jahr 2013 stieg. Um diese Entwicklung zu verstehen, müssen insbesondere die begrenzten Produktionskapazitäten berücksichtigt werden, die hinsichtlich der verfügbaren landwirtschaftlichen Nutzfläche oder der ehemaligen Milchquote existieren. Solche Kapazitätsbeschränkungen erzeugen einen direkten Zusammenhang zwischen dem Wachsen und Schrumpfen von Betrieben, da die Expansionsmöglichkeiten eines einzelnen Betriebes von frei werdenden Kapazitäten anderer Betriebe abhängen. Aus diesem Grund wird hier zunächst ein dynamisch stochastisches Gleichgewichtsmodell entwickelt, das auf mikroökonomischen Entscheidungen basiert und Markteintritt/-austritt für den Fall ausgeschöpfter Produktionskapazitäten darstellt. Der Kapazitätspreis ist dabei markträumend in dem Sinne, dass die Anzahl neuer Produktionseinheiten mit den aufgegebenen übereinstimmen muss. Die Industrie konvergiert unter diesen Bedingungen gegen ein stationäres Gleichgewicht, in dem Ein- und Austritt vorkommen, die Größenverteilung jedoch unverändert bleibt. Die Anpassung an diesen Zustand wird u.a. beschleunigt, wenn die fixen Eintrittskosten sinken. Eine Version des Modells wird dann auf den westdeutschen Milchsektor angewendet, um den Einfluss einer Quote auf den Strukturwandel zu untersuchen. Verglichen mit dem Szenario freien Wettbewerbs hemmt eine nicht-handelbare Quote die Anpassungsprozesse, während eine handelbare Quote Marktaustritte fördern und zu einer höheren durchschnittlichen Produktivität führen kann. Die Phase nach einer Quotenabschaffung ist geprägt von enormen Kapazitätsausweitungen und stark fallenden Preisen, falls die fixen Eintrittskosten niedrig sind. Diese Entwicklung ist weniger stark ausgebildet für höhere Eintrittskosten. / The agricultural industry in Western countries has undergone a substantial structural change. In West Germany, for instance, the number of farms declined notably during the last decades while the average farm size increased from 7.4 ha in 1950 to 42.9 ha in 2013. A factor that needs to be considered when explaining this development is the limited sectoral production capacity, which exists in terms of agricultural land or the former milk quota regime. This limited capacity generates a direct interrelation between farm growth and farm shrinkage as a single farm''s investment option depends crucially on the possible release of production capacity by competitors. The contribution of this thesis is twofold: First, a dynamic stochastic equilibrium model is developed that accounts for microeconomic decision-making and represents an industry operating at an upper capacity limit. The capacity price is determined endogenously such that it offsets the mass of entering and exiting firms in an equilibrium. It is proven that the industry tends to a stationary equilibrium in the long-run, in which entry and exit still occur but the firm size distribution remains constant. Moreover, the adjustment speed to this steady state increases if either the discount factor or the fixed entry costs decrease. Second, the impact of a production quota on industry dynamics is assessed with regard to the former milk quota regime. After calibrating the model to the West German dairy sector, the quota constrained industry performance is compared to a quota free setup. While a non-tradable quota slows down the adjustment processes within the industry, a tradable production quota can stimulate firm turnover and lead to a higher average productivity level. If the entry costs are rather low, the transition phase after a quota removal is characterised by an enormous expansion of production capacity and a considerable output price drop. This development is less pronounced though for higher entry costs.