The environmental impact of transportation construction, operation and maintenance is of critical importance. Therefore it is vital to carry out a groundwater vulnerability assessment for transportation projects at an early stage. The objective of the study was to apply a methodology for groundwater vulnerability assessment for transportation planning in order to identify and avoid areas susceptible to contamination. In this study a spatial multi criteria analysis (SMCA) was conducted where the impacts of railroads on groundwater were examined. Physical factors that influence the groundwater vulnerability such as infiltration capacity, hydraulic conductivity, effective porosity, slope, land cover, depth to groundwater and topographic wetness index (TWI) were considered in this study. Results from the study show that about 30% of the total area was prone to high and very high groundwater vulnerability. The final vulnerability map illustrated the highly vulnerable areas in the sand deposits and till and less vulnerable areas of rock outcrops and clay deposits. According to the outcome of the sensitivity analysis the methodology used in this study shows promising results and can be employed further with some improvements. / På grund av ökad efterfråga på transport planerar Stockholms Lokaltrafik (SL) en ny järnväg i norra Stockholm mellan Vallentuna kommun och Arlanda flygplats (Sveriges största internationella flygplats). Väg- och järnvägskonstruktion och underhåll förorenar inte bara luft, mark och närliggande vattendrag utan även den mättade zonen genom infiltrerande vatten. Denna studie fokuserar på effekterna av järnvägen på grundvattnet, eftersom grundvatten är en viktig resurs för vattenförsörjning (hushåll, industri etc.) Syftet med denna studie var att utveckla en modell för sårbarhetsanalys av grundvatten för transportplanering genom Multi Criteria Analysis (MCA) och geografiska informationssystem (GIS). För att hantera detta komplexa problem har sju kriterier kritiska för grundvattnets sårbarhet identifierats (t.ex. hydraulisk konduktivitet, infiltration och effektiv porositet, djup till grundvatten, marktäcke, topografisk wetness index (TWI) och lutning); viktats med tanke på dess påverkan på grundvattnet och dess noggrannhet i data; och till sist kombinerats för att framställa en grundvattensårbarhetkarta. GIS (ArcGIS) verktyg användes i studien för att hantera rumslig heterogenitet inom det studerade området samt komplexiteten av MCA. För att utvärdera påverkan av varje kriterium på resulterad sårbarhetskarta tillämpades enda variabel metoden. Genom att jämföra värdena från den teoretiska viktningen (tilldelade värden) och den effektiva viktningen (beräknade värden) för varje kriterium kunde det mest inflytelserika kriteriet identifieras. Som ett resultat av studien, producerades en grundvattensårbarhetskarta över det studerade området vilket indikerade att sand och moränavlagringar är mycket känsliga för föroreningar på grund av hög infiltrationskapacitet i grovkornig jord, högt värde av hydraulisk konduktivitet och effektiv porositet. Men på grund av låg infiltration och hydraulisk konduktivitet tillsammans med låg effektiv porositet, erhöll lera som ligger på låga upphöjda områden det lägsta värdet av sårbarhet.

One of the major challenges that the energy system is facing is how 100% renewable electricity generation should be designed and controlled. So far, utility-scale solar photovoltaic (PV) parks, have dominated the international market and is expected to grow in Sweden. In order for this expansion to thrive it needs to be done in a resource and system-efficient way. In this study, a methodology for a utility-scale solar guide (from Swedish 'Solbruksplan') is developed. This is done through electrical grid simulations and geographical analysis in order to find strategic locations for PV parks, without grid reinforcements, using Herrljunga municipality as a case study. The electrical grid is analyzed through power flow simulations and the geographical assessment is done using multi-criteria analysis (MCA) with a Boolean approach. Three different sizes of PV parks, 1, 3, and 5 MW, were simulated and assessed. The results show that 8.6% of the total area in the municipality, or 78,500 square meters per substation, is suitable for locating 1 MW PV parks. The majority of the grid’s substations (about 90%) also have enough capacity for a PV park of 1 MW. Furthermore, parts of the grid can host PV parks of 3 and 5 MW, but limited to the proximity of the urban areas. However, 3 and 5 MW PV parks are not suitable due to limited land availability in urban areas. The results highlight that a utility-scale solar guide can be used to effectively identify possible areas for PV parks, considering geography and grid capacity. Hence, it can function as a tool for utility companies, municipalities, PV companies and land-owners to find resource and system-efficient locations for PV parks. / Solbruksplaner för system- och resurseffektiv utbyggnad av solelproduktion

The demand for sustainable energy generation is constantly growing and with it comes higher demands on minimizing greenhouse gas emissions. This means not only finding ways of cleaner production processes from cradle to grave but also reducing the material use, extending the lifespan of constructions and finding ways to re-use and re-cycle materials. The fastest expanding energy generation type in Sweden is wind energy. The wind turbines continue to grow in size, meaning that the foundations also need to grow in order to balance the forces they are subjugated to. The aim of this thesis is to investigate which type of windmill foundation could be more sustainable and which geotechnical parameters control the choice of foundation to later explore ways to create GIS tools that can help to map where more sustainable wind power parks can be placed. Through literature reviews and interviews with different experts in the field it was decided upon which foundation type would be considered the most economically and ecologically sustainable as well as the parameters that control the choice during the projection and construction phase. The necessary data was collected and by using ModelBuilder in ArcGIS three tools were built to, in different ways, show where would be the optimal placement of wind power parks in regard to foundation type. Rock-anchored foundations were discovered to be the most sustainable type of foundation. It uses less raw materials, minimizes the area of impact on surrounding terrain, needs the shallowest excavation, which minimizes groundwater drainage, and has a higher potential for supporting new generations of windmills. The first tool shows where it is practically feasible to place these foundations and the second tool where it is recommended to place these foundations in order to minimize risks to ecosystems and infrastructure. The third tool uses a multi-criteria evaluation method to show the optimal placement of the wind power parks in regard to distance to the electrical grid, roads and other parameters. The foundation method found to be the most economically and ecologically sustainable is the rock- anchored foundation, mainly for requiring much less material. The tools developed in ArcGIS can be used for crude estimations for placement of wind power parks but can be refined by using data with higher resolution. / Efterfrågan på hållbar energiproduktion växer ständigt och med den kommer högre krav på att minimera utsläpp av växthusgaser. Detta innebär inte bara att utveckla rena produktionsprocesser utan också minska materialanvändningen, förlänga livslängden för konstruktioner och hitta sätt att återanvända och återvinna material. Den snabbast växande energiproduktionstypen i Sverige är vindkraft. Vindkraftverken fortsätter att växa i storlek, vilket innebär att grundläggningen också behöver växa för att balansera krafterna de utsätts för. Syftet med denna avhandling är att undersöka vilken typ av grundläggningsmetod som kan vara mer hållbar och vilka geotekniska parametrar som styr valet av det, för att senare utforska sätt att skapa GIS-verktyg som kan hjälpa till att kartlägga där mer hållbara vindkraftsparker kan placeras. Genom litteraturgranskningar och intervjuer med olika experter inom området beslutades vilken grundläggningsmetod som skulle betraktas som den mest ekonomiskt och ekologiskt hållbara samt de parametrar som styr valet under projekterings- och konstruktionsfasen. De nödvändiga uppgifterna samlades in och med hjälp av ModelBuilder i ArcGIS byggdes tre verktyg för att på olika sätt visa var en optimal placering av vindkraftsparker med avseende på grundtyp kan placeras. Bergförankrad grundläggning ansågs vara den mest hållbara grundläggningsmetoden. Den använder mindre råmaterial, minimerar påverkan på omgivande terräng, behöver den grundaste utgrävningen vilket minimerar dränering av grundvatten och har en högre potential för att stödja nya generationer av vindkraftverk. Det första verktyget visar var det är praktiskt möjligt att placera dessa fundament och det andra verktyget där det rekommenderas att placera dessa fundament för att minimera riskerna för ekosystem och infrastruktur. Det tredje verktyget använder en multikriterieanalys (MCA) med flera kriterier för att visa optimal placering av vindkraftsparkerna när det gäller avstånd till elnätet, vägar och andra parametrar. Grundläggningsmetoden som har visat sig vara den mest ekonomiskt och ekologiskt hållbara är den bergförankrade grunden, främst för att den kräver mycket mindre material. Verktygen som utvecklats i ArcGIS kan användas för grova uppskattningar för placering av vindkraftsparker, men kan förfinas genom att använda data med högre upplösning.

Research in sustainable macroalgae aquaculture has been gaining hype (e.g. Seafarm) to provide advancements in new significant sources of food, feed, materials and bio-energy. Despite the fact that in Asia the offshore production of macroalgae is established for many decades, in Europe is still in its infancy. The issue on where to find suitable cultivation areas without conflicting with current uses to respect the environment and the socio-economic activities is a great challenge. This Master of Science thesis aimed to find suitable offshore areas in order to facilitate implementations of macroalgae cultivations in the Swedish West Coast. Thirteen criteria in environmental, economic and social sustainability aspects were identified and employed (e.g. Depth, Distance to Ports, and Natural and Preserved areas (NPAs)), and the tools Geographic Information Systems (GIS) and Multi-criteria Analysis (MCA) were used in the form of GIS-MCDA, an integrated method available in Idrisi. To aggregate the criteria, Boolean and Weighted Linear Combination (WLC) techniques were applied. The results showed that Boolean areas cover 537 km2 (6,98% of the study area). The best suitable areas, possessing the maximum suitability index 10, that resulted from two WLC models comprise 5 km2 (0,07% of the study area) and 26 km2 (0,34% of the study area) including and excluding the criterion NPAs as constraint, respectively. The results further indicated that GIS-MCDA models excelled in providing an overview for effective spatial decision-making. Both techniques play a role in suitability analysis and complement each other in finding an optimal site which could be carefully selected out of the identified areas. It is recommended that areas with a suitability index 10 be chosen inside Boolean suitable areas. Moreover, this study could act as a driving force to build a resilient planning framework that would boost sustainable placement and development of offshore macroalgae cultivations.

Many city planners, regional authorities and transport providers are tasked with the challenging job of selecting which type of public buses are suited to their location and priorities. The challenges of which are multidimensional in nature due to different policies to adhere to as well as economic, environmental and technical tradeoffs between options. The aim of this report was to provide decision support in the choice of powertrains and energy sources for buses in public transport systems. The methodology used was a multi-criteria analysis. The assessed transportation options include buses running on diesel, biogas, fatty acid methyl esters (FAME), hydro-treated vegetable oils (HVO), bioethanol as well as battery electric vehicles (BEVs) assessed separately as opportunity and overnight charging. Suitable bus solutions were broken into six key areas to be considered when selecting fleets. These involved economic, technical, reliability, infrastructure, environmental and social issues. The economic considerations highlighted: the cost of ownership and the market share of vehicles. Vehicle performance considerations included: the range/refuel time of a vehicle. Considerations involved in delivery reliability were: national energy security, whether there was a short-term backup fuel as well as current and future policy support. Another consideration regarding infrastructure was: the required level of change required. Regarding environment and energy, considerations of merit involved: well-to-wheel greenhouse gas reductions, air pollution in relation vehicle regulations, noise levels, nutrient recyclability as well as associated resource impacts. The social considerations were determined as: public opinion and job creation. From the compiled results assessing each criterion the grading matrix suggested it was biogas buses followed closely by HVO buses that scored the best. Weighted results were also conducted, emphasizing the most important criteria according to surveyed stakeholders which resulted in HVO and Biogas again performing the best. / Många stadsplanerare, regionala myndigheter och transportleverantörer har uppgift att utföra det utmanande arbetet med att välja vilken typ av offentliga bussar som passar deras läge och prioriteringar. Utmaningarna är multidimensionella på grund av olika politikområden för att följa såväl ekonomiska, miljömässiga som tekniska avvägningar mellan alternativ. Syftet med denna rapport var att ge beslutsstöd när det gäller val av elmotorer och energikällor för bussar i kollektivtrafiksystemen. Metoden som använts var en analys av flera kriterier. De bedömda transportalternativen inkluderar bussar som körs på diesel, biogas, fettsyrametylestrar (FAME), vattenbehandlade vegetabiliska oljor (HVO), bioetanol samt batteridrivna fordon (BEV) som bedömts separat som möjlighet och över natten laddning. Lämpliga busslösningar delades upp i sex nyckelområden som ska beaktas vid val av flottor. Dessa involverade ekonomiska, tekniska, tillförlitliga, infrastrukturella, miljömässiga och sociala frågor. Ekonomiska överväganden framhävs: ägandekostnader och marknadsandelar för fordon. Fordonets prestanda överväganden inkluderade: fordonets räckvidd / tankningstid. Överväganden som berörs av leveranssäkerhet var: nationell energisäkerhet, om det fanns ett kortsiktigt backupbränsle samt nuvarande och framtida politiskt stöd. En annan hänsyn till infrastrukturen var: den nödvändiga förändringsnivån. När det gäller miljö och energi var överväganden om meriter involverade: bränslesänkningar på vägen mot växthus, luftförorening i förhållande till fordonsbestämmelser, bullernivån, återvinningsförmåga för näringsämnen samt tillhörande resurskonsekvenser. De sociala övervägandena bestämdes som: allmän åsikt och skapande av arbetstillfällen. Från de sammanställda resultaten som bedömde varje kriterium noterades att biogasbussar, som följdes noggrant av HVO-bussar, gjorde det bästa enligt graderingsskalmatrisen. Viktiga resultat genomfördes också, med betoning på de viktigaste kriterierna enligt de undersökta intressenterna, vilket resulterade i att HVO och Biogas återigen utför de bästa.

Urbanisation is increasing and more sustainable transport modes are promoted, in both the sustainable development goals and the national goals. Sweden has developed a national cycling strategy, with the purpose to improve cycling infrastructure and make more people chose the bike. While cycling is good for both environment, reduced congestion and personal health, the traffic mode comes with high risk of accidents. Insufficient operation and maintenance is one of the main causes of single accidents involving cyclists. To improve the road quality on existing paths, this study has in collaboration with NCC, developed a concept for reporting issues on paths for cyclists directly to the road manager. The aim is to increase the efficiency of inspections on cycling paths and to cover more risk related aspects. A pilot area was chosen, due to variations in contracts for NCC’s operational areas in Sweden. The choice of pilot area was Borås, based on type of contract, local initiatives and sufficient information available. The methodology of this project consisted of a general literature review, followed with a deeper study of contracts and seminars in Borås. The seminars provided local insight from the NCC workers and cyclists familiar in the area. A grading system for the reports was obtained through a multi-criteria analysis in which criteria was combined with weights based on risk factor to demonstrate the urgency from more sides than just the contact. An analysis of the strengths, weaknesses, opportunities and threats was made to evaluate the concept. The result is in the form of a reporting system where cyclists can register errands about problems on their cycling paths in a mobile application. An NCC administrator at the main local office will organise the reports into the relevant criterion and score it according to urgency. The errand is then graded based on the score combined with a weight for that criterion to represent the risk factor. Colour coded symbols will appear on a digital map, giving NCC a good overview of the cycling path that can help them prioritise and schedule maintenance more efficiently. It is expected that some of the reports will concern problems outside of NCC contract boarders, these will be handled separately in a Grey Zone. Either the errand will be forwarded to responsible road manager, or it will be used in action proposals to the contract holder. For this system to work, it is important that the users stay engaged. This is attained with a feedback mechanism allowing the user to follow the report throughout the process. It will be possible to receive notifications when the status of an errand is updated. During a seminar with local cyclists, personalised feedback was preferred. A suggestion to meet this request is given in the form of a gamification feature, where points and achievements illustrate the importance of the cyclist’s reports. To attract users, different incentives such as discounts or service might be necessary. A final recommendation from this project is to create a system with the intention to collaborate with local initiatives and stakeholders. The value of this concept lay in increased efficiency and quality of operation and maintenance of cycling path that will lead to a safer environment for the citizens. / Då befolkningsmängden i städerna ökar blir kravet på hållbarare transportmedel allt mer påtagligt. Sverige har utvecklat en nationell cykelstrategi med målet att öka cykelinfrastrukturen och få fler att välja cykeln. Att cykla har många fördelar, förutom att den är mer platseffektiv i trafiken och kan minska trafikstockningar, är den också bra för miljön och den personliga hälsan. En av de främsta nackdelarna är dock risken för olyckor, och bristande drift och underhåll av cykelvägarna är en av huvudorsakerna till singelolyckor med cyklister. För att förbättra vägkvalitén på de befintliga vägarna har den här studien, i samarbete med NCC, tagit fram ett koncept där cyklister kan rapportera in fel direkt till väghållaren. Målet är att effektivisera kontrollerna av cykelvägarna och integrera riskfaktorer i prioritering av arbetet. Borås valdes som pilotområde för denna studie då kontrakt för drift och underhåll varierar mellan olika områden. Valet av pilotområde baserades på lokala engagemang, medlemskap i Svenska Cykelstäder och kontraktsmodellen. NCC har ett regionalt kontrakt med Trafikverket för Boråsområdet vilket är fördelaktigt då dessa kontrakt är mer generella än lokala kontrakt. Arbetet började med en generell litteraturstudie i ämnet, efterföljt av en djupare studie av Boråskontraktet och seminarier för att fånga lokala förhållanden och önskemål. Utifrån detta utvecklades ett betygssystem med hjälp av en multikriterieanalys där kriterier från kontraktet vägs samman med en riskfaktor för att öka insikten hos väghållaren om vikten av ett problem på cykelvägen och göra det lättare att prioritera arbeten. Slutligen utfördes en analys av styrkor, svagheter, möjligheter och hot för att utvärdera konceptet. Ett konceptuellt rapporteringssystem där cyklister kan anmäla fel på cykelvägarna de använder dagligen via en mobil applikation är resultatet av denna studie. Ärendet hanteras via det lokala driftkontoret av en administratör som kategoriserar problemet och registrerar hur allvarligt det är. Via betygssystemet erhåller ärendet en prioriteringsordning och färgkodade symboler på en digital karta ger en bra överblick av cykelvägarnas kvalité som kan användas vid planering av underhållsarbetet. Det är också förväntat att detta system kommer ta emot rapporter som berör problem utanför NCC:s kontraktsramar, dessa hanteras i en så kallad Gråzon. Ärendena här kan antingen vidarebefordras till ansvarig väghållare eller användas för att skapa åtgärdsförslag till den aktuella kontraktshållaren. Det är viktigt att bibehålla cyklisternas intresse för rapporteringssystemet. Detta är tänkt att uppnås med hjälp av ett kontinuerligt återkopplingssystem där rapporterna kan följas genom hela hanteringsprocessen. Det ska också finnas en möjlighet för cyklisten att få notiser när ärendets status uppdaterats. Intresset för personlig återkoppling var stor, enligt deltagare i ett av seminarierna. Då det är tidskrävande för väghållaren att hantera ärenden på en personlig nivå föreslogs därför ett typ av personligt poängsystem med utmärkelser som ska illustrera vikten av rapporterna. Olika typer av belöningssystem i form av rabatterade erbjudanden eller cykelservice skulle ytterligare fånga cyklisters intresse för applikationen. En slutlig rekommendation är att skapa ett system i nära samarbete med de olika intressenterna. Värdet av det här konceptet ligger i den ökade effektiviteten och kvalitén av drift och underhåll på cykelvägar som leder till en säkrare miljö för medborgarna.

This research study investigates the effect of micronized copper azole type C (MCA-C) preservative system on the rolling shear (RS) properties of CLT. In the first part of research, bonding performance of CLT panels treated at two retention levels, 0.96 kg/m3 and 2.5 kg/m3, were evaluated. Three structural adhesive systems, melamine formaldehyde (MF), resorcinol formaldehyde (RF) and one-component polyurethane (1C-PUR) were used to assemble visually graded No. 2 2×6 southern yellow pine (SYP) lumber while manufacturing CLT panels. For treated CLT panels, 1C-PUR provides better bonding performance test results. The RS properties of MCA-C treated CLT panels were studied in the second part of the research. The CLT panels were subjected to out-of-plane loading according to the EN 16351 standard. The mean values of RS strength and modulus of treated CLT were 1.89 MPa and 289.4 MPa respectively.

Mycothiol (MSH), a low-molecular- weight thiol, is a primary reducing agent and essential for the survival of mycobacteria. The full pathway of MSH biosynthesis and detoxification includes various promising drug targets. Several metalloenzymes are involved in this pathway, such as a deacetylase (MshB) and mycothiol S-conjugate amidase (MCA). MshB catalyzes the deacetylation of GlcNAc-Ins to form GlcN-Ins and acetate. Mycothiol S-conjugate amidase (MCA) cleaves the amide bond of mycothiol S-conjugates of various drugs and toxins. The identification of the native co-factor is critical for the design of potent and effective inhibitors. Therefore, in this study, we identified the possible native co-factors of MshB and MCA from M. smegmatis and M. tuberculosis. To reach our aim, we used a pull-down method to rapidly purify halo-MshB and halo-MCA under anaerobic conditions. Our data indicates that the metal bound to MshB and MCA anaerobically purified from E. coli grown in minimal medium is mainly Fe(II), while proteins purified under aerobic conditions contain bound Zn (II) and Fe(II) that varies with the metal content of the medium. For a further clarification of the metal ion preferences of MshB and MCA, we determined the MshB and MCA affinity for Zn(II) to be in the picomolar range and Ms MshB affinity for Fe(II) in nanomolar range. These results indicate that MshB and MCA can be found bound with either iron or zinc and this is independent to their affinities for these metal ions. / Master of Science

Die vorliegende Studie analysiert die Politische Ökonomie von Forstplantagen in den Tropen. Die Analyse der Makroebene zeigt dabei eine globale Perspektive auf, sowie historische Veränderungen von Paradigmen in Bezug zu Waldplantagen. Der zweite Teil der Studie analysierte Plantagen auf der Mikro-Ebene im Hinblick auf divergente geographischen Zusammenhänge, nämlich Paraguay und Indonesien. Fallstudien eignen sich hierbei, um ein vielfältiges Spektrum von Waldplantagen darzustellen, sowie Beispiele für die in der Makroebene abgeleiteten Paradigmen zu illustrieren. Abschließend verbindet die Studie die Entwicklungen der Makro-Ebene mit Belegen aus der Mikro-Analyse. Hierauf ableitend werden Empfehlungen für die Anlage zukünftiger Plantagen getätigt. Die Methodik wurde den Untersuchungsebenen in einem iterativen Prozess angepasst. Der Umfang variiert dabei von Makro- bis Mikroanalysen, sowie vom theoretischen bis zum empirischen Niveau. Auf der Makroebene wurde eine Politische-Ökonomie-Analyse und eine Untersuchung desrelevanten historischen Materials durchgeführt. Weiterhin wurden Plantagen Paradigmen anhand ausgewählter Indikatoren abgegrenzt. Für die Mikroebene wurden Fallstudien mit lokalen Interviews durchgeführt, welche Daten für eine Mehrkriterienanalyse (MCA) lieferten. Die Kombination der Mikro- und Makroanalyse erfolgte durch eine Korrelationsanalyse und wurde durch eine Diskussion abgerundet. Das Forschungsergebnis aus der globalen Analyse ist eine Typologie von sechs Paradigmen und deren Untervarianten, welche als theoretisches und analytisches Werkzeug in der Forschung zu Plantagen dienen können. Die Paradigmen wurden klassifiziert als: i) das vorindustrielle P.; ii) das kolonial industrielle und national industrielle; iii) das Schutzparadigma; iv) das soziale P.; v) das neo-liberale und modifiziert neoliberale P. und vi) das globalpolitische Paradigma. Die Ergebnisse der Fallstudien und MCA zeigen zum einen sichtbare Mängel in Plantagen unter verschiedenen Paradigmen auf und unterstreichen zum anderen positive Effekte bestimmter Paradigmen. Die MCA Bewertungspunkte zeigen zum Beispiel, dass manche Paradigmen mit dem Kriterium Landkonflikt korrelieren, oder präsentieren unterschiedliche lokale Beteiligung auf verschiedenen Plantagen, illustrieren Vorteile, die Plantagen für unterschiedliche Interessengruppen bringen. Die MCA bewertet weiter die Wirtschaftsleistung der Plantagen und vergleicht Faktoren, wie Nutzenverteilung, Rentabilität, Marktzugang und Rahmenbedingungen für Investitionen. Sie analysiert soziale Faktoren, wie Arbeitssicherheit, Zugang zu Dienstleistungen, Beteiligung oder Personalmanagement. Weiterhin werden Umweltprobleme durch die Studie aufgegriffen, z.B. Landnutzungsänderungen, Wasser- oder Boden- Auswirkungen, Lebensraumfunktion usw. Wie die vergleichende Analyse zeigt, ist die modifizierte Neoliberale Paradigma Plantage (Outgrower-Scheme) besonders geeignet, um sowohl soziale als auch wirtschaftliche Vorteile zu sichern (90 % und 84 % in den entsprechenden Feldern gegenüber dem hypothetischen Idealtyp Plantage). Andere Forschungsergebnisse deuten auf wichtige Erkenntnisse bei der Plantagenentwicklung hin, die auf der Plantagen-Ebene und bei der Gestaltung nationaler Rahmenbedingungen für den Plantagensektor berücksichtigt werden sollten. Handlungsempfehlungen für die forstwirtschaftliche, epistemische Gemeinschaft zur Gestaltung der weiteren Diskurse in Bezug auf globalen Plantagen werden ebenfalls diskutiert.

Die vorliegende Studie analysiert die Politische Ökonomie von Forstplantagen in den Tropen. Die Analyse der Makroebene zeigt dabei eine globale Perspektive auf, sowie historische Veränderungen von Paradigmen in Bezug zu Waldplantagen. Der zweite Teil der Studie analysierte Plantagen auf der Mikro-Ebene im Hinblick auf divergente geographischen Zusammenhänge, nämlich Paraguay und Indonesien. Fallstudien eignen sich hierbei, um ein vielfältiges Spektrum von Waldplantagen darzustellen, sowie Beispiele für die in der Makroebene abgeleiteten Paradigmen zu illustrieren. Abschließend verbindet die Studie die Entwicklungen der Makro-Ebene mit Belegen aus der Mikro-Analyse. Hierauf ableitend werden Empfehlungen für die Anlage zukünftiger Plantagen getätigt. Die Methodik wurde den Untersuchungsebenen in einem iterativen Prozess angepasst. Der Umfang variiert dabei von Makro- bis Mikroanalysen, sowie vom theoretischen bis zum empirischen Niveau. Auf der Makroebene wurde eine Politische-Ökonomie-Analyse und eine Untersuchung desrelevanten historischen Materials durchgeführt. Weiterhin wurden Plantagen Paradigmen anhand ausgewählter Indikatoren abgegrenzt. Für die Mikroebene wurden Fallstudien mit lokalen Interviews durchgeführt, welche Daten für eine Mehrkriterienanalyse (MCA) lieferten. Die Kombination der Mikro- und Makroanalyse erfolgte durch eine Korrelationsanalyse und wurde durch eine Diskussion abgerundet. Das Forschungsergebnis aus der globalen Analyse ist eine Typologie von sechs Paradigmen und deren Untervarianten, welche als theoretisches und analytisches Werkzeug in der Forschung zu Plantagen dienen können. Die Paradigmen wurden klassifiziert als: i) das vorindustrielle P.; ii) das kolonial industrielle und national industrielle; iii) das Schutzparadigma; iv) das soziale P.; v) das neo-liberale und modifiziert neoliberale P. und vi) das globalpolitische Paradigma. Die Ergebnisse der Fallstudien und MCA zeigen zum einen sichtbare Mängel in Plantagen unter verschiedenen Paradigmen auf und unterstreichen zum anderen positive Effekte bestimmter Paradigmen. Die MCA Bewertungspunkte zeigen zum Beispiel, dass manche Paradigmen mit dem Kriterium Landkonflikt korrelieren, oder präsentieren unterschiedliche lokale Beteiligung auf verschiedenen Plantagen, illustrieren Vorteile, die Plantagen für unterschiedliche Interessengruppen bringen. Die MCA bewertet weiter die Wirtschaftsleistung der Plantagen und vergleicht Faktoren, wie Nutzenverteilung, Rentabilität, Marktzugang und Rahmenbedingungen für Investitionen. Sie analysiert soziale Faktoren, wie Arbeitssicherheit, Zugang zu Dienstleistungen, Beteiligung oder Personalmanagement. Weiterhin werden Umweltprobleme durch die Studie aufgegriffen, z.B. Landnutzungsänderungen, Wasser- oder Boden- Auswirkungen, Lebensraumfunktion usw. Wie die vergleichende Analyse zeigt, ist die modifizierte Neoliberale Paradigma Plantage (Outgrower-Scheme) besonders geeignet, um sowohl soziale als auch wirtschaftliche Vorteile zu sichern (90 % und 84 % in den entsprechenden Feldern gegenüber dem hypothetischen Idealtyp Plantage). Andere Forschungsergebnisse deuten auf wichtige Erkenntnisse bei der Plantagenentwicklung hin, die auf der Plantagen-Ebene und bei der Gestaltung nationaler Rahmenbedingungen für den Plantagensektor berücksichtigt werden sollten. Handlungsempfehlungen für die forstwirtschaftliche, epistemische Gemeinschaft zur Gestaltung der weiteren Diskurse in Bezug auf globalen Plantagen werden ebenfalls diskutiert.:CHAPTER 1 – INTRODUCTION AND RESEARCH DESIGN 1 1.1 Introduction: The Changing Climate for Plantations 1 1.2 Problems with defining forest plantations 4 1.3 Aim and structure of the study 6 1.4 Theory: Political Economic Approaches to Forestry 8 1.4.1 Political economy’s field of investigation 8 1.4.2 Applications to forestry research 12 1.4.3 Theoretical approach in this study 14 1.5 Research Design 18 1.5.1 Theoretical framework 18 1.5.2 Goals and Objectives of the study 20 CHAPTER 2 – METHODOLOGY 22 2.1 Overview of the methodology and data gathering techniques 22 2.2 Methodology in studying paradigm change 23 2.3 Methodology applied in case-studies 26 2.3.1 Case selection 26 2.3.2 Data gathering for the comparative multiple case-study and MCA 30 2.3.3 Questionnaire design 32 2.4 Methodological issues in integrating the levels 35 2.5 Methodology for alternative explanations to the paradigm concept 35 2.6 Research ethics 36 CHAPTER 3 – TROPICAL FOREST PLANTATIONS AND THE GLOBAL ECONOMY: FROM TIMBER TRADE TO CARBON OFFSETTING 37 3.1 Raw material for international markets 39 3.2 Adding value domestically: Shift in the role and scale of tropical plantations 42 3.3 From Rio until the present: Certification and carbon forestry? 46 3.4 Necessary expansion of plantations, uncertain impacts 50 3.5 From the political economy to the plantation paradigms 53 CHAPTER 4 – PLANTATION PARADIGMS AND A GLOBAL PERSPECTIVE ON FOREST PLANTATIONS 55 4.1 Roots and applications of the concept of a paradigm in forestry 55 4.2 Global political and social context for plantation forestry 57 4.3 Typology of Plantation Paradigms 60 4.4 Empirical application of the paradigm typology 69 4.4.1 Country Case I: Paradigms and the development of plantations in Paraguay 69 4.4.2 Country Case II: Paradigms and the development of plantations in Indonesia 73 CHAPTER 5 – PLANTATIONS FROM A LOCAL PERSPECTIVE: CASE STUDIES OF SELECTED PLANTATIONS FROM PARAGUAY AND INDONESIA 84 5.1 Plantation case studies in Paraguay 84 5.1.1 Case study I: Smallholder plantation with development aid, San Pedro Department 84 5.1.2 Case study II: Smallholder plantation with Clean Development Mechanism (CDM), Paraguarí Department 86 5.1.3 Case study III: Out-grower schemes in Itapúa Department 88 5.1.4 Case study IV: Enterprise POMERA, Alto Parana Department 90 5.2 Plantation case studies in Indonesia 92 5.2.1 Case study V: Community plantation through Community Forest Owners Association APHR, Wonosobo Regency, Java 92 5.2.2 Case study VI: State enterprise Perum Perhutani, Randublatung Reg., Java 94 5.2.3 Case study VII: Enterprise Musi Hutan Persada (MHP), Muara Enim Regency, Sumatra 96 5.3 Multi-Criteria-Analysis of the plantation case studies 99 CHAPTER 6 – INTEGRATION AND DYNAMICS BETWEEN THE GLOBAL, NATIONAL, AND LOCAL LEVELS 104 6.1 Comparative analysis: Global paradigms and the local performance of selected plantations. Assumptions vs. Observations 104 6.1.1 Industrial national paradigm reflected in Case study VI (Perum Perhutani in Randublatung, Indonesia) 105 6.1.2 Social paradigm reflected in Case study I (PMRN in Paraguay) and Case study V (Community Forest Owners Association in Indonesia) 108 6.1.3 Neoliberal paradigm reflected in Case study IV (POMERA in Paraguay) and Case study VII (MHP in Indonesia) 111 6.1.4 Neoliberal modified paradigm reflected in Case study III (Out-grower scheme in Itapúa, Paraguay) 115 6.1.5 Global political paradigm reflected in Case study II (CDM in Paraguay) 118 6.2 Explaining divergences – on the unpredicted observations 121 6.3 Strengths and weaknesses of the studied paradigms 127 CHAPTER 7 – METHODOLOGICAL CHALLENGES AND ALTERNATIVE EXPLANATIONS 129 7.1 Methodological challenges of the paradigm approach 129 7.2 The paradigm concept and alternative explanations 130 7.3 Other limitations of the political economic research on plantations 133 7.3.1 Problem with reliable data and changing plantation definitions 134 7.3.2 Problems of explorative research 134 7.3.3 Problems with indicator setting 134 7.3.4 Problem of single-case study dominance 135 CHAPTER 8 – LESSONS LEARNED 136 8.1 Lessons from the global historical paradigm analysis 136 8.2 Lessons from the case studies 138 8.2.1 Paraguay 138 8.2.2 Indonesia 140 8.2.3 Best practices from the local plantation case studies 143 8.3 Conclusions 150 8.4 Outlook: The future political economy of tropical forest plantations 154 8.5 Next steps – identifying further research gaps and directions 155 REFERENCES 157 ANNEXES Annex to Chapter 3 178 3.1 Historical global plantations’ development with a focus on the species 178 Annex to Chapter 4 181 4.1 Word Forestry Congresses 1926-2009: Snapshots on key issues in forestry, tropical forestry and plantations 181 4.2 Changing plantation discourse: a content analysis of Unasylva 193 Annex to Chapter 5 199 5.1 Steps of the MCA analysis 199 5.1.1 Data normalization table 199 5.1.2 Clusters of indicators used in the data analysis 202 5.1.3 Final synthetic index 204 5.2 Questionnaires 204 Annex to Chapter 6 208 6.1 Detailed Comparative analysis: Global paradigms and the local performance of selected plantations. Assumptions vs. observations 208 6.1.1 Comparative figures 209 6.1.2 Comparative analysis according to the paradigms 217 6.1.3 Summary of confirmed and unobserved elements 235 6.1.4 Correlation analysis 236