Die Existenz der Unternehmen erfordert die tägliche Gewährleistung der Zahlungsfähigkeit (Liquidität). Mittel- und längerfristig können Bestand und Entwicklung des Unternehmens sowie die Sicherung der Zahlungsfähigkeit nur gewährleistet werden, wenn das Unternehmen wirtschaftlich bzw. rentabel arbeitet und damit einen angemessenen Gewinn erwirtschaftet. Das gilt auch für Kleinunternehmer und freiberuflich Tätige. Das in Berufsausbildung, Studium und Weiterbildung dazu vermittelte Wissen ist allerdings „üblicherweise“ auf die Erfordernisse, Bedingungen und Möglichkeiten größerer und großer Unternehmen sowie Konzerne ausgerichtet. Für die Bedingungen und Erfordernisse der Vielzahl von Kleinunternehmern, freiberuflich Tätigen sowie entsprechender Existenzgründer ist das häufig nicht so recht oder bestenfalls nur zum Teil zu gebrauchen. Gegenstand der vorliegenden digitalen Selbstlern- bzw. Selbststudienkurse ist deshalb die Sicherung von Wirtschaftlichkeit und Rentabilität, ausgehend von den Bedingungen und Erfordernissen in Kleinunternehmen bzw. für freiberuflich Tätige. Die Form von Selbstlern- bzw. Selbststudienkursen wurde gewählt, um den Zugang für die potentielle Zielgruppe zu erleichtern. Die gewählte Form ermöglicht es, sich zeitlich flexibel mit dem Grundwissen zur Sicherung von Wirtschaftlichkeit und Rentabilität zu beschäftigen. Der modulare Aufbau des Kursangebotes (als eine Reihe von Einzelkursen zu inhaltlichen Schwerpunkten) unterstützt die individuelle Auswahl und Gestaltung des Selbstlernens bzw. Selbststudiums. Der Aufbau des Angebotes in einzelnen Kursen überlässt die Reihenfolge der Bearbeitung weitestgehend dem Leser.:Erste Informationen zu den Kursen und zur Nutzung des Materials Inhalt des Kursangebotes Kurs 1 Einige notwendige Grundlagen Kurs 2 Zentrale Größen und Begriffe des Rechnungswesens Kurs 3 Kalkulatorische Kosten als Instrument des Kosten- und Erfolgsmanagements Kurs 4 Sicherung von Wirtschaftlichkeit und Rentabilität aus der Sicht der Gewinnverwendung, Kurs 5 Methoden der Gewinnermittlung Kurs 6 Ansatzpunkte, Ursachen und Einflussgrößen für die Höhe und Entwicklung des Gewinnes im Unternehmen Kurs 7 Arbeit mit betriebswirtschaftlichen Auswertungen (BWA) Kurs 8 Sicherung der Wirtschaftlichkeit und Rentabilität am Absatzmarkt 8.1 Grundlagen des Marketing, Erlöse und Erlösrechnung und 8.2 Absatzpreispolitik und Absatzpreisgestaltung 8.3 Kurzkalkulation der Absatzpreise 8.4 Kostenorientierte Angebots-Preiskalkulation 8.5 Absatz-Preiskalkulation mit Teilkosten und Deckungsbeiträgen 8.6 Nachfrageorientierte Preisfestlegung / Arbeit mit Preisuntergrenzen 8.7 Arbeit mit Zusatzaufträgen 8.8 Optimale Sortiments- und Programmgestaltung Kurs 9 Sicherung der Wirtschaftlichkeit und Rentabilität am Beschaffungsmarkt

In der vorliegenden Dissertation wird die Leitfrage erfasst, ob die Leistungserbringung im Rah-men der Daseinsvorsorge, und hier speziell im Bereich der öffentlichen Wasserversorgung am Beispiel des Landes Brandenburg, unter den sich stark veränderten Rahmenbedingungen und mit den intendierten verschiedenen Zielstellungen und Anforderungen besser durch interkom-munale Kooperationen der Kommunen erbracht werden kann. Dazu wurde im theoretischen Teil mittels der deskriptiven Analyse der ordnungspolitische Rah-men der öffentlichen Leistungserstellung allgemein und der öffentlichen Wasserversorgung im Speziellen im Kontext der Daseinsvorsorge dargestellt. Weiterhin wurden die rechtlichen Re-gularien bzgl. der Organisationsform der öffentlichen Wasserversorgung betrachtet, wobei ein Schwerpunkt auf interkommunale Kooperationen als Instrument der gemeinsamen Leistungs-erstellung lag. Schließlich wurden Gesellschafterstrukturveränderungen infolge der Privatisie-rung bzw. Rekommunalisierung im zeitlichen Verlauf dargestellt.Weiterhin wurden wesentliche Gründe (demographische Situation, kommunale Finanzlage so-wie betriebswirtschaftliche Gründe) und Ziele (technisch-administrative, finanzielle und be-triebswirtschaftliche) der Kooperationen bei der Aufgabenerfüllung sowie durch öffentlich-rechtliche, als auch privatrechtliche Organisationen im Allgemeinen beschrieben. Die empirische Analyse widmete sich in einem ersten Schritt der Darlegung der wesentlichen Rahmenbedingungen für interkommunale Kooperationen im Land Brandenburg, namentlich der sozio-demographische Entwicklung, der siedlungsstrukturellen Einordnung, der Haushaltssituation (Verschuldung) der Gemeinden und Gemeindeverbände Brandenburgs und der grund-legenden Organisation der und wesentliche Kennzahlen zur öffentlichen Wasserversorgung. Diese Analyse bildete eine der Grundlage für die Entwicklung der Hypothesen zur Kooperation in der öffentlichen Wasserversorgung, die mittels des X²-Tests ausgewertet wurde. Abschließend erfolgt die Bewertung des Hypothesentests im Kontext der dieser Arbeit zugrun-deliegenden Fragestellung. Es wurde bewertet, in wie weit interkommunale Kooperationen von bestimmten Strukturmerkmalen abhängen bzw. was Einflussfaktoren für diese sind.:I. Abbildungsverzeichnis II. Tabellenverzeichnis III. Abkürzungsverzeichnis Untersuchungsgegenstand und Methodik 1. Einführung und Zielstellung der Arbeit 2. Methodisches Vorgehen Theoretische Analyse 3. Die Wasserversorgung als öffentliche Aufgabe 3.1. Öffentliche Leistungserstellung in Deutschland 3.1.1. Definition und Rahmen öffentlicher Leistungserstellung 3.1.1.1. Theoretische Grundlage und Definition öffentlicher Leistungserstellung 3.1.1.2. Daseinsvorsorge als institutioneller Rahmen kommunaler Leistungserstellung 3.1.2. Rechtfertigung öffentlicher Leistungserstellung – Theorie des Marktversagens 3.1.3. Rechtlicher Rahmen der öffentlichen Leistungserstellung 3.1.3.1. Europarechtliche Vorgaben 3.1.3.2. Bundes- und landesrechtlicher Rahmen der öffentlichen Leistungserstellung 3.1.4. Öffentliche Unternehmen als Instrument der kommunalen Leistungserbringung 3.1.4.1. Begriffsbestimmung und Organisationsformen öffentlicher Unternehmen 3.1.4.2. Zielstellungen öffentlicher Unternehmen 3.2. Die öffentliche Wasserversorgung als Aufgabe der Daseinsvorsorge 3.2.1. Struktur und Ordnungsrahmen der öffentlichen Wasserversorgung in Deutschland 3.2.2. Rechtliche Verankerung der öffentlichen Wasserversorgung 3.3. Organisationsformen der öffentlichen Wasserversorgung in Deutschland 3.4. Gesellschafterstrukturveränderungen infolge der Liberalisierungsbestrebungen der EU 3.4.1. Liberalisierung und Marktregulierung als ein Treiber von Gesellschafterstrukturveränderungen 3.4.2. Privatisierung in der Wasserversorgung 3.4.2.1. Begriffsklärung und Privatisierungsziele 3.4.2.2. Privatisierungsformen 3.4.2.3. Bewertung von Privatisierungen 3.4.3. Rekommunalisierung in der Wasserversorgung 3.4.3.1. Begriffsklärung und Rekommunalisierungsziele 3.4.3.2. Rekommunalisierungstypen 3.4.3.3. Bewertung von Rekommunalisierungen 4. Kooperation von Kommunen in der öffentlichen Leistungserbringung 4.1. Kooperationen bei der Aufgabenerfüllung als kommunales Handlungsfeld 4.2. Zielstellungen und mögliche Gründe für Kooperationen von Kommunen 4.2.1. Theoretische Vorbetrachtungen zu kommunalen Kooperationen 4.2.2. Wesentliche Gründe für Kooperationen von Kommunen 4.2.2.1. Demographische Situation 4.2.2.2. Kommunale Finanzlage 4.2.2.3. Betriebswirtschaftliche Gründe 4.3. Kommunalrechtlicher Rahmen der interkommunalen Zusammenarbeit 4.4. Öffentlich-rechtliche Organisationsformen der interkommunalen Zusammenarbeit 4.4.1. Kommunale Arbeitsgemeinschaft (KAG) 4.4.2. Zweckvereinbarung (ZwV) bzw. Öffentlich-Rechtliche Vereinbarung (ÖRV) 4.4.3. Zweckverband (ZV) 4.4.4. Verwaltungsgemeinschaft/Verwaltungsverband (VG/VB) 4.4.5. Gemeinsamens Kommunalunternehmen/gemeinsame Kommunalanstalt (AöR) 4.5. Privatrechtliche Organisationsformen der kommunalen Kooperation 4.5.1. Genossenschaft 4.5.2. Gesellschaft mit beschränkter Haftung 4.5.3. Aktiengesellschaft 4.5.4. Mischformen Empirische Analyse 5. Interkommunale Kooperation am Beispiel des Landes Brandenburg – Wesentliche Rahmenbedingungen 5.1. Sozio-demographische Entwicklung in Brandenburg 5.1.1. Entwicklungen seit 1991 5.1.2. Zukünftige Entwicklungstrends 5.2. Siedlungsstrukturelle Einordnung 5.3. Haushaltssituation der Gemeinden und Gemeindeverbände Brandenburgs 99 5.4. Grundlegende Organisation der und wesentliche Kennzahlen zur öffentlichen Wasserversorgung in Brandenburg 6. Hypothesen zur öffentlichen Wasserversorgung und Fragebogenentwicklung zur Hypothesenprüfung 6.1. Hypothesenentwicklung 6.2. Konzeption und Inhalt des Fragebogens 7. Auswertung der Befragung der Kommunen Brandenburgs 7.1. Teil I: Herausforderungen und Rahmenbedingungen der öffentlichen Wasserversorgung 7.1.1. Strukturelle Einordnung der antwortenden Gemeinden 7.1.2. Organisation der öffentlichen Wasserversorgung der befragten Gemeinden 7.1.3. Verbrauchsabhängige Entgelte und Grundgebühren der Wasserversorgung 7.1.4. Herausforderungen für die öffentliche Wasserversorgung 7.1.4.1. Interne Herausforderungen 7.1.4.2. Externe Herausforderungen 7.2. Teil II: Kommunale Kooperationen in der öffentlichen Wasserversorgung 7.2.1. Erfordernis und Ziele der kommunalen Kooperationen in der Wasserversorgung 7.2.2. Art und Umfang INTERKOMMUNALER ZUSAMMENARBEIT in der öffentlichen Wasserversorgung 7.2.2.1. Grundformen der interkommunalen Zusammenarbeit 7.2.2.2. Informelle interkommunale Zusammenarbeit im Rahmen von Wasserversorgungsunternehmen 7.2.3. Zukünftige interkommunale Kooperationen – mögliche Schwerpunkte und Zielstellungen sowie Hindernisse für eine Zusammenarbeit 8. Hypothesenprüfung und Bewertung 8.1. Methodik 8.2. Arbeitshypothesen und Ergebnisse der Hypothesenprüfung 8.3. Bewertung der Prüfergebnisse 9. Schlussbetrachtungen Literatur- und Quellenverzeichnis Anhänge

Die aktuellen ökologischen und ökonomischen Veränderungen der Umwelt bedingen den Einsatz neuer Werkstoffe. Um abzusichern, dass der Einsatz solcher neuartigen Werkstoffe auch in effizienter Weise umsetzbar ist, ist eine frühzeitige, bereits im Rahmen seiner Entwicklung verortete Bewertung und Gestaltung der Wirtschaftlichkeit erforderlich. Ein hoher Stellenwert kommt hierbei vor allem der Bewertung und Gestaltung der zur Herstellung und Verarbeitung der Werkstoffe notwendigen Prozessketten entlang der gesamten Supply Chain zu. Da bei der Fertigung solcher Werkstoffe und daraus resultierender neuartiger Halbzeuge und Produkte oftmals neue Fertigungstechnologien zum Einsatz kommen, ergibt sich eine besondere Schwierigkeit in Bezug auf die Bestimmung der zur Bewertung nötigen Kriterienausprägungen. Die bisherigen Arbeiten, die sich thematisch mit der Bewertung und Gestaltung neuer Fertigungsprozesse befassen, entstammen hauptsächlich der ingenieurwissenschaftlichen Literatur und weisen daher oftmals einen anders gelagerten Fokus auf. Eine detaillierte Auseinandersetzung mit der Wirtschaftlichkeit – also insbesondere Kosten und Nutzen einer Prozesskette – tritt oftmals eher in den Hintergrund. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es daher, eine Methodik zu entwickeln, mit der auf differenzierte Weise frühzeitig Kosten und Nutzen der Prozessketten zur Herstellung und Verarbeitung neuer Werkstoffe entlang der Supply Chain bestimmt und gestaltet werden können, und die vor allem auch die frühzeitige Durchführung der Prognose der hierfür erforderlichen Größen zum Gegenstand hat. Umgesetzt wird dies durch ein systematisch aufgebautes Vorgehensmodell, welches den Anwender durch die Bewertung und Gestaltung von Prozessketten leitet. Zur Lösung der verschiedenen Bewertungs- und Gestaltungsaufgaben werden zudem spezifische Partialmodule entwickelt. Innerhalb dieser Partialmodule werden jeweils relevante Instrumente aufgezeigt, die für die Bewertung und Gestaltung von Prozessketten herangezogen werden können.

The effort on mitigating climate change has conjured up a vision of a bioeconomy. Therefore, industrial production has to turn away from fossil-based resources to bio-based ones. In Germany, the BioEconomy Cluster aims to establish a bioeconomy region that is based on non-food biomass, especially wood. The complexity of this transition raises doubts as to whether it necessarily leads to a better, more sustainable living in the regions. Currently, life cycle assessment tools are viewed as adequate to evaluate sustainability aspects associated to products. A method to analyse potential social effects of products is at an early stage. Therefore, this PhD thesis develops a social life cycle assessment approach to assess wood-based production systems in a bioeconomy region in Germany. A framework was formulated with major concepts and definitions applied. The goal and scope comprise to identify of social hotspots and opportunities of the foreground activities involved in a production system in a German bioeconomy region. The system boundary was defined as an area smaller than a country and major stakeholder categories were selected. In addition the organisations’ conduct was determined as the main unit of analysis. Based on the frameworks’ major elements a social indicator set with seven social indices (e.g. health & safety; participation) and 32 social indicators (e.g. accidents) was selected to make the inventories. Therefore, sustainability standards and sLCA case studies were screened and stakeholder interviews were conducted to set up a final set. Within this PhD thesis context-specific performance reference points (PRPs) were determined for the sLCIA phase. Compared with the organisations’ indicator values, they indicate a “relatively poor” or “relatively better” social performance (i.e. a social opportunity or hotspot). The PRPs considered the classification of economic sector of the assessed organisation and in some cases the size of the organisation as factors influencing the potential social effects. The framework provides major elements (i.e. a context-specific indicator set and characterisation approach) to assess relevant social effects associated with the organisations production activities involved in a products production. Therefore, the sLCA approach supports producer’s decision making which may mitigate negative social effects and accelerate positive ones.:Summary i Acknowledgements ii List of Publications vii List of Figures ix List of Tables xii List of Abbreviations xiii 1 Introduction 1 1.1 Bioeconomy and sustainability 1 1.2 The BioEconomy Cluster 2 2 Social Life Cycle Assessment, S-LCA 3 2.1 The history of sLCA 3 2.2 The UNEP-SETAC guidelines 4 2.3 Review on sLCA 5 2.3.1 Goal and scope definition 8 2.3.2 Social life cycle inventory 9 2.3.3 Characterisation 10 3 Research question and aim of the thesis 12 4 Social life cycle assessment: in pursuit of a framework for assessing wood-based products from bioeconomy regions in Germany 14 4.1 Abstract 14 4.2 Introduction 15 4.2.1 Germany’s wood-based bioeconomy 15 4.2.2 Social life cycle assessment 16 4.2.3 Goal and structure of the paper 17 4.3 Defining the goal and scope 17 4.3.1 Defining the goal—the purpose of the developed sLCA approach 17 4.3.2 Regional system boundaries 18 4.3.3 The production system 19 4.3.4 Stakeholder categories 19 4.3.5 Defining and using a functional unit 20 4.3.6 Activity variables—relating social effects to the product 21 4.3.7 Social indices and indicators 22 4.3.8 Developing context-specific social indices and indicators 23 4.3.9 Presenting the social effects to regional producers 24 4.4 Social life cycle inventory (sLCI) 25 4.4.1 SLCIs in global hotspot assessment studies 25 4.4.2 SLCIs in regional hotspot assessment studies 26 4.5 Social life cycle impact assessment (sLCIA) 27 4.5.1 Characterisation method: international PRPs 28 4.5.2 Characterisation method: national PRPs 28 4.5.3 Characterisation method: sector PRPs 29 4.5.4 Characterisation method: regional PRPs 29 4.6 An sLCA framework for regional bioeconomy chains 31 4.7 Summary and outlook 33 5 Social life cycle assessment indices and indicators to monitor the social implications of wood-based products 35 5.1 Abstract 35 5.2 Introduction 36 5.3 Materials and methods 38 5.3.1 Screening criteria 38 5.3.2 Overview of research steps 40 5.3.3 Screening of global sustainability standards 41 5.3.5 Screening of national sustainability and forest certification standards 43 5.3.6 Screening of sLCA case studies 43 5.3.8 Stakeholder interviews 44 5.3.9 Selection based on feasibility of implementation 46 5.4 Results and discussion 48 5.4.1 Index: health and safety 52 5.4.2 Index: adequate remuneration 52 5.4.3 Index: adequate working time 53 5.4.4 Index: employment 53 5.4.5 Index: knowledge capital 54 5.4.6 Index: equal opportunities 55 5.4.7 Index: participation 56 5.5 Outlook 56 5.6 Conclusion 57 6 How not to compare apples and oranges: Generate context-specific performance reference points for a social life cycle assessment model 59 6.1 Abstract 59 6.2 Introduction 60 6.2.1 Background 60 6.2.2 The RESPONSA framework 61 6.2.3 Goal of this work 64 6.3 Influence factors recognised in the context-specific characterisation approach for the German wood-based bioeconomy 65 6.3.1 Classification of the influential conditions 65 6.3.2 The geographical location 68 6.3.3 The economic sector 68 6.3.4 The size of the organisation 69 6.4 The scoring approach and data sources 69 6.4.1 The scoring approach 69 6.4.2 Data sources to determine PRPs 70 6.5 Characterisation approach for quantitative indicators 70 6.5.1 Characterisation of quantitative indicators (full data) 70 6.5.2 Characterisation of quantitative indicators (partial data) 71 6.6 Characterisation approach for qualitative indicators 73 6.6.1 Characterisation of qualitative indicators with binary answers on a sectoral level 73 6.6.2 Characterisation of qualitative indicators with ranked answers on a sectoral level 74 6.6.3 Characterisation of qualitative indicators on a sectoral and organisational size level 76 6.7 Exemplary case study 77 6.7.1 Classifying organisations in the product system 77 6.7.2 Determining the sLCIs 78 6.7.3 sLCIA step 78 6.7.4 Relating social effects to the product 81 6.7.5 Discussion of the results 83 6.8 Discussion and outlook 84 6.9 Conclusion 85 7 Discussion of the main results 87 7.1 Organisations as unit of analysis 87 7.2 A country as major system boundary 88 7.3 A context-specific indicator set 89 7.4 Impact assessment: Economic sector and organisational size PRPs 90 7.5 The interpretation of the results 92 7.6 Limitations of the approach 94 7.7 Use for the Cluster 95 7.8 Outlook 96 8 Conclusion 97 9 Use of RESPONSA – A REgional SPecific cONtext-ualised Social life cycle Assessment tool 100 9.1 The RESPONSA user interface 100 9.1.1 Inputs from the organisations 101 9.1.2 The calculation made by RESPONSA 102 9.1.3 Output for the organisation 103 References cv Appendix A cxiii Appendix B cxx Appendix C cxxiv CURRICULUM VITAE cxxviii Author contribution cxxx Eigenständigkeitserklärung cxxxiii Bibliographische Beschreibung cxxxiv

In C-Quellcode wird der C-Präprozessor häufig verwendet, um ein Softwaresystem für verschiedene Ausführungsumgebungen und Varianten zu konfigurieren. Anweisungen zur bedingten Kompilierung ermöglichen es, dass Quellcodeteile bei der Verarbeitung durch den Präprozessor ein- oder ausgeblendet werden. Dies erzeugt verschiedene Varianten der Software, erschwert jedoch die Lesbarkeit und Wartung des Quellcodes. Insbesondere die Auswirkungen einzelner Makrodefinitionen sind oft nicht einfach zu ermitteln. In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden, wie das Verständnis des Quellcodes und der Auswirkungen von Makrodefinitionen mithilfe von Softwarevisualisierung unterstützt werden kann. Dazu wird eine bestehende Visualisierungsmetapher an den Anwendungsfall angepasst. Anschließend folgt der Entwurf eines Verarbeitungsprozesses, um den Quellcode automatisiert darstellen zu können. Mithilfe eines Prototyps wird die Machbarkeit gezeigt.:Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis I Abbildungsverzeichnis III Tabellenverzeichnis IV Listings V Abkürzungsverzeichnis VI 1 Einleitung 1 1.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Zielsetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3 Vorgehensweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.4 Stand der Forschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 Grundlagen 6 2.1 Die Programmiersprache C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1.1 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1.2 Wichtige Sprachelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.1.3 Der C-Präprozessor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.1.4 Ablauf der Kompilierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2 Softwarevisualisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2.1 Eigenschaften und Ziele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2.2 Getaviz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.3 Graphdatenbanken und Neo4j . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3 Konzeption 17 3.1 Anwendungsfall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.2 Extraktion der benötigten Informationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.2.1 Sprachmittel im C-Standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.2.2 Variabilität in C-Quellcode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.2.3 Extraktion von Variabilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.2.4 Entwurf eines Graphmodells für C-Quellcode . . . . . . . . . . . . 29 3.3 Visualisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.3.1 Analyse bestehender Metaphern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.3.2 Darstellung der Variabilität in der Benutzungsoberfläche . . . . . . 37 3.4 Überblick über den Generierungsprozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 4 Implementierung 42 4.1 Vorverarbeitung des Quellcodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 4.1.1 Anpassung von TypeChef . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 4.1.2 Aufbau des Abstract Syntax Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4.2 Das jQAssistant-Plugin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4.2.1 Aufbau und grundsätzliche Funktionsweise . . . . . . . . . . . . . 44 4.2.2 Wichtige Descriptors und Relations . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.2.3 Verarbeitung der XML-Datei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.2.4 Parsen der Bedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49II 4.3 Anpassung von Getaviz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.4 Erweiterung der graphischen Oberfläche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.5 Test und Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 5 Fazit 55 5.1 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 5.2 Kritische Würdigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.3 Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 A Übersicht über die Sprachmittel im C-Standard VII Literaturverzeichnis XI

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, wie verschiedene Arten von Redundanz gemessen werden können und wie sich die Entfernung dieser Redundanzen auf die Größe des Quellcodes auswirkt. Des Weiteren wird untersucht, inwieweit verschiedene Programmierkonzepte und Features einen Einfluss auf Redundanzminderung besitzen. Zu diesem Zweck wird zunächst eine Literaturstudie durchgeführt. Weiterhin wird eine Definition von intrinsischer Redundanz eingeführt. Zudem werden verschiedene Messverfahren analysiert und darauf basierend wird ein Verfahren zur Messung von Redundanz anhand der Tokenzerlegung erstellt. Für die Untersuchung der Redundanz des Quellcodes sowie die Auswirkung der Verwendung von Programmierkonzepten und Features auf die Redundanz, wird ein Experiment anhand eines mehrteiligen Code Korpus mit funktional identischen Code Paaren durchgeführt. Zunächst wird dazu die bereinigte Tokenanzahl der Code Fragmente gemessen, ohne dass ein bestimmtes Konstrukt verwendet wurde. Diese Messwerte werden dann mit den Messwerten der Code Fragmente verglichen, in denen das betreffende Konstrukt angewendet wird. Es hat sich dabei gezeigt, dass es bestimmte Sprachkonstrukte gibt, die eine redundanzmindernde Wirkung besitzen. Für verschiedene Konstrukte zeigte sich außerdem, dass ihre Verwendung erst ab einer bestimmten Anzahl oder Größe der zu ersetzenden Code Fragmente, eine redundanzmindernde Wirkung aufweist.

Der Einsatz von Holz in Kleinfeuerungsanlagen ist ein wichtiger Baustein der erneuerbaren Wärmebereitstellung. Vertiefende Informationen zu diesem Anlagenpark liegen auf Bundesebene jedoch nicht vor. Vor diesem Hintergrund wurde in dieser Arbeit eine Methode zur Quantifizierung und Charakterisierung des Bestands an biomassebasierten Kleinfeuerungsanlagen und Abschätzung des Brennstoffeinsatzes entwickelt. Diese Arbeit umfasst neben den angewandten Methoden einen umfangreichen Ergebnisteil, der den Bestand an Kleinfeuerungstechnologien quantifiziert und hinsichtlich des eingesetzten Brennstoffsortiments, Leistungs- und Altersklassen charakterisiert sowie den anlagenbezogenen und kumulierten Brennstoffeinsatz ausweist.

Die Dissertation beschreibt Möglichkeiten wie anhand bereits existierender Verfahren die Eigenkapitalanforderungen von Banken erfüllt werden können. Sie beschreibt, dass bereits in anderem Umfeld genutzte Methoden und Verfahren auch im Rahmen der Eigenkapitalgenerierung von Banken angewendet werden können.

In Kombination mit erneuerbaren Energien (EEG) werden Elektrofahrzeuge (EVs) als wichtiger Bestandteil einer Transformation hin zu nachhaltigen Energiesystemen angesehen. Obwohl EVs heute nur einen geringen Anteil an der Fahrzeugdurchdringung in Deutschland darstellen, ist es das Ziel der Bundesregierung, dass im Jahr 2030 sechs Millionen EVs auf deutschen Straßen fahren sollen. Die Realisierung dessen hätte aufgrund des daraus resultierenden zusätzlichen Strombedarfs erhebliche Auswirkungen auf das Stromsystem. Wie hoch diese sind, hängt maßgeblich von der Ladestrategie der Fahrzeuge ab und ist der Forschungsgegenstand dieser Arbeit. Die übergeordnete ökonomische Fragestellung lautet: Welche Auswirkungen haben unterschiedliche EV-Ladestrategien auf Strommengen und -preise in einem Stromsystem mit einem hohen Anteil an erneuerbaren Energien? Zur Beantwortung dessen wird zunächst der zeitabhängige Strombedarf von EVs bewertet. Im Anschluss, werden die EV-Ladestrategien unkontrolliertes Laden (UNC), kostengesteuertes Laden (DSM) und bidirektionales Laden (V2G) in einem europäischen Strommarktmodell umgesetzt und die Auswirkungen quantifiziert. Dadurch wurden folgende Erkenntnisse erlangt: EVs tragen zu einer besseren Integration der EEG bei, da alle drei Ladestrategien deren Abregelung reduzieren. Der zusätzliche Spitzenlastbedarf aufgrund von UNC wird je Millionen EVs im schlimmsten Fall auf 560 MW geschätzt. Entsprechend des Fahrverhaltens variiert die Stromnachfrage stark zwischen Werktagen und Wochenendtagen. An Werktagen sind die Spitzenwerte fast dreimal so hoch wie an Wochenendtagen. Wird durch UNC die Stromnachfrage erhöht, bedarf es des vermehrten Einsatzes von Spitzenlastkraftwerken, was zu steigenden Preisspitzen führt. Im Gegensatz dazu verschieben die beiden flexiblen Ladestrategien DSM und V2G die EV-Stromnachfrage in Zeiten mit geringer residualer Netzlast bzw. bei V2G deutlich zugunsten von Kraftwerken mit den niedrigsten Grenzkosten. Dies führt bei DSM zu einer Anhebung der Preise in Schwachlastzeiten. Bei V2G wird die Preisstruktur erheblich geglättet, indem Spitzenlastpreise reduziert und Schwachlastpreise deutlich erhöht werden. An Wochenenden ist dieser Effekt bei V2G noch stärker als an Werktagen, da ein großer Teil der EVs als stationärer Speicher genutzt werden kann. Neben ökonomischer Effizienz hat dies teilweise unerwünschte ökologische Nebenwirkungen. So werden im Fall von V2G bei niedrigen CO2-Preisen emissionsintensive Technologien wie Braunkohlekraftwerke begünstigt. Nichtsdestotrotz führen systemische Effekte, nämlich die Reduzierung von EEG-Abschaltungen, die Substitution von Spitzenlastkraftwerken und ein erhöhter Stromaustausch mit den Nachbarländern zu einer Gesamtreduktion der CO2-Emissionen. Bei hohen CO2-Preisen sind die Effekte durch V2G hinsichtlich der CO2-Emissionen und der ökonomischen Effizienz durchweg positiv. Begrenzt werden diese Vorteile von V2G durch wirtschaftliche Sättigungseffekte, welche bereits ab zwei Millionen Fahrzeugen deutlich werden. / In combination with renewable energy sources (RES), electric vehicles (EVs) are seen as an important element of a transformation towards sustainable energy systems. Although EVs currently represent only a small fraction of vehicle penetration in Germany, it is the goal of the German government to have six million EVs on German roads by 2030. The achievement of this would have a significant impact on the electricity system due to the resulting additional energy demand. How large these impacts are is the subject of this work. The overarching economic research question is: What effects do different EV charging strategies have on quantities and prices in a power system with a high share of RES? To answer this question, the time-dependent electricity demand of EVs is initially evaluated. Subsequently, the EV charging strategies uncontrolled charging (UNC), demand side management (DSM), in the sense of cost effective charging and bidirectional charging, i.e. vehicle-to-grid (V2G) are implemented in a European electricity market model and the impacts quantified. To summarize the findings: EVs contribute to the integration of RES, since all three charging strategies reduce curtailment. In the worst case scenario, the additional peak load demand due to UNC is estimated at 560 MW per million EVs. The demand for electricity varies greatly between working days and weekend days, depending on the driving patterns. On working days, the peak demand is almost three times as high as on weekend days. Overall, UNC leads to the increased use of peak load power plants, which leads to rising price peaks. In contrast, the two flexible charging strategies DSM and V2G shift the EVs' electricity demand in times of low residual grid load or, in the case of V2G, significantly in favour of the power plants with the lowest marginal costs. With DSM, this results in an increase in prices during off-peak periods. With V2G, the price structure is considerably smoothed by reducing peak load prices and significantly increasing off-peak prices. On weekend days this effect is even stronger with V2G than on working days, since a large part of the EVs can be used as stationary storage. In addition to economic effciency, this has partly undesirable ecological side effects. In the case of V2G, emission-intensive technologies such as lignite-fired power plants are promoted at low CO2 prices. Nevertheless, systemic effects, namely the reduction of RES curtailment, the substitution of peak load power plants, and an increased electricity exchange with neighboring countries, lead to an overall reduction of the CO2 emissions. These benefits of V2G are limited due to economic saturation effects, which are already noticeable starting at two million vehicles.

Mit dem zunehmenden Ausbau von fluktuierenden erneuerbaren Energien werden zusätzliche Technologien und/oder Bereitstellungskonzepte im Stromsystem benötigt, die den Ausgleich von Angebot und Nachfrage zu jeder Zeit gewährleisten. Neben Flexibilitätsoptionen wie Stromspeicher oder flexible konventionelle Kraftwerke, können Biogasanlagen eine Technologie zur Systemintegration von fluktuierenden erneuerbaren Energien darstellen. Der zukünftige kostenoptimale Einsatz von Biogasanlagen wurde bisher nicht ausreichend untersucht. Daher sollen die Forschungsfragen beantwortet werden, ob Biogasanlagen eine ökonomisch konkurrenzfähige Flexibilitätsoption darstellen und in welchem Umfang sowie mit welcher Betriebsweise diese zukünftig kostenoptimal eingesetzt werden sollten. Dazu wurden drei verschiedene Ausbaupfade mit sich unterscheidenden Kapazitäten für Biogasanlagen und weitere erneuerbare Energien zur Zielerreichung der nationalen ZubauZiele in Deutschland für den Zeitraum 2016 – 2035 definiert. Mit Hilfe der daraus abgeleiteten Residuallastdaten wurde der Einsatz der Biogasanlagen zur Systemstabilität optimiert. Die entstehenden Werte wurden im Anschluss verwendet, um mit einem nichtlinearen Optimierungsmodell den Einsatz von Flexibilitätsoptionen kostenminimal zu ermitteln. Der reduzierte Bedarf an Flexibilitätsoptionen durch zusätzliche (flexible) Biogasanlagen sowie die verringerte Stromeinspeisung aus anderen erneuerbaren Energien stellen dabei den Nutzen der Biogasanlagen dar. Zusätzliche Kosten entstehen durch die Flexibilisierung von Bestands- als auch durch den Bau und Betrieb von Neuanlagen. Kosten und Nutzen, die mit zusätzlichen Investitionen in flexible Biogasanlagen einhergehen, wurden abschließend in einer Kosten-Nutzen-Analyse gegenübergestellt. Ein erhöhter Anteil von Biogasanlagen im zukünftigen Stromsystem reduziert die Auslastung von vergleichsweise kostenintensiven Kraftwerken und verringert die Investitionen in Stromspeicher und konventionelle Kraftwerke. Dennoch wird durch die vergleichsweise hohen Kosten von (zusätzlichen) Biogasanlagen in keinem Szenario ein ökonomisch vorteilhaftes Ergebnis erzielt. Die Unwirtschaftlichkeit von Biogasanlagen könnte im Falle eines frühzeitigen Kohleausstiegs signifikant verringert werden. Grundsätzlich sollten Biogasanlagen möglichst flexibel eingesetzt werden, um fluktuierende erneuerbare Energien in das Stromsystem zu integrieren. Ein wirtschaftlicher Betrieb von Biogasanlagen im zukünftigen Stromsystem ist nur möglich, wenn deren Kosten gesenkt und/oder zusätzliche Nutzen in anderen Sektoren und Bereichen generiert werden. Bei einer geringen Zubau-Rate von Neuanlagen wären die geringsten Kostensenkungen notwendig. / To reduce the negative impact of climate change, the German government has decided to decrease greenhouse gas emissions in the energy sector through the extension of intermittent renewable energies, inter alia. The power supply from photovoltaic and wind power plants is characterized by intermittency that depends on local weather conditions. To ensure a sufficient power supply, further technologies and/or new concepts are required to balance demand and supply in the energy system with an increasing proportion of renewable energies. In addition storage technologies, the extension of power grids and conventional power plants, biogas plants can be one technological solution. However, the cost-efficient role of biogas plants has not been sufficiently assessed. The main objective of this thesis is to compare the economic feasibility of biogas plants with other flexibility options (namely storage technologies and conventional power plants) for the period of 2016 to 2035 in Germany´s electricity system. From an economic point of view, the cost-efficient future installed capacities and the modes of operation of biogas plants have to be analyzed. To do so, three biogas extension paths and renewable energy portfolios are defined for the considered period. Hourly residual load data are used to optimize the flexible power generation from biogas plants in all scenarios. The resulting residual load data (including biogas) is used as an input in a non-linear optimization model that simultaneously minimizes the costs of the hourly dispatch and the annual investments in conventional power plants and storage technologies. On the one hand, additional biogas plants in the future electricity system reduce the demand for additional flexibility options and substitute the generation from further renewable energies. On the other hand, the flexibilization of existing biogas plants and the investments in new biogas installations lead to additional costs. Finally, the resulting costs and benefits are quantified in a cost-benefit analysis. As a result, an increasing proportion of biogas plants reduces the demand for additional storage technologies and conventional power plants. Furthermore, the utilization of (existing) conventional power plants with high marginal costs in the considered period is decreased. However, in all scenarios, the costs of additional biogas plants exceed their benefits for the electricity system. This is why Germany´s electricity system is characterized by a sufficient installed capacity of existing flexibility options. An accelerated phasing-out of lignite- and coal-fired power plants to reach national greenhouse gas reduction target values improves the results of the cost-benefit analysis. The electricity generation from biogas plants should be as flexible as possible. The highest net present values are found in the extension path characterized by a low construction rate of new biogas plants. Nevertheless, compared to the phasing-out of biogas plants, additional biogas plants in Germany´s future electricity system require cost reductions and/or must be accompanied by further benefits in other sectors and areas to ensure economically feasible operation.