Im Rahmen des FACETS-Projektes ist die optimierte Abbildung neuronaler Netzwerke durch spezielle Algorithmen auf dafür konzipierte Hardware notwendig, um die Simulation plastischer und pulsierender Modelle zu ermöglichen. Die Erstellung der biologischen und Hardware- Modelle sowie die Konzeptionierung und Analyse der Algorithmen werden in dieser Arbeit vorgestellt.

Das Hauptanliegen des Bundesexellenzclusters MERGE: Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen ist die Verwendung von prozesstauglichen Technologien zur resourceneffizienten Herstellung von Leichtbaustrukturen in Mischbauweise. In der Interactive Domain (IRD): Modelling, Integrative Simulation and Optimization des Cluster of Excellence „MERGE“ werden ganzheitliche und durchgängige Simulationsketten entwickelt, um das Werkstoffverhalten von unterschiedlichen Materialgruppen unter Berücksichtigung prozessbedingter und belastungsspezifischer Restriktionen aufeinander abzustimmen. Die Bauteileigenschaften und Randbedingungen bei der Herstellung der Hybridbauteile hängen dabei, neben den verwendeten Materialkombinationen (Kunststoffe, Faserverbunde, Metalle), in starkem Maße von den zugrundeliegenden Fertigungsprozessen ab. Insbesondere die multikriterielle Optimierung -- von der Herstellung bis zum belasteten Bauteil -- benötigt eine Vielzahl an aufwändigen Simulationen die ein effizientes Datenmanagement sowie verteilten Berechnungsumgebungen erfordern. / The main objective of the Cluster of Excellence “MERGE”: Merge Technologies for Multifunctional Lightweight Structures is the use of process technologies suitable for resource-efficient production of lightweight structures in composite design. In the Interactive Research Domain (IRD): Modelling, Simulation and Optimization of Cluster of Excellence "MERGE" holistic and integrated simulation chains are designed to match the material behavior of different groups of materials under consideration of process-related and load specific restrictions. The component properties and constraints in the production of hybrid components depend in addition to the used material combinations (fiber reinforced plastics and metals) largely on the underlying production process. In particular, the multicriteria optimization - from manufacturing process until the loaded lightweight structure -- requires a large number of complex simulations which require an efficient data management and distributed computing environments.

Die Optimierung spielt in der Industrie und Technik eine entscheidende Rolle. Für einen Betrieb ist es beispielsweise äußerst wichtig, die zur Verfügung stehenden Ressourcen optimal zu nutzen und Betriebsabläufe effizient zu gestalten. Damit diese Vorhaben umgesetzt werden können, setzt man Methoden der Optimierung ein. Die Zielstellungen werden als eine abstrakte mathematische Aufgabe formuliert und anschließend wird versucht, dieses Problem mit einem Optimierungsverfahren zu lösen. Da die Komplexität der Problemstellungen in der Praxis ansteigt, sind exakte Verfahren in der Regel nicht mehr effizient anwendbar, sodass andere Methoden zum Lösen dieser Aufgaben entwickelt werden müssen, die in angemessener Zeit eine akzeptable Lösung finden. Solche Methoden werden als Approximationsalgorithmen bezeichnet. Im Gegensatz zu den exakten Verfahren ist der Verlauf der Optimierung bei dieser Verfahrensklasse vom Zufall abhängig. Dadurch lassen sich in der Regel keine Konvergenzaussagen beweisen. Dennoch hat sich gezeigt, dass Approximationsalgorithmen viel versprechende Ergebnisse für eine Vielzahl von unterschiedlichen Problemstellungen liefern. Zwei Approximationsalgorithmen werden in dieser Arbeit vorgestellt, untersucht und erweitert. Zum einen steht ein Verfahren im Vordergrund, welches aus Beobachtungen in der Natur entstanden ist. Es gibt Lebewesen, die durch verblüffend einfache Strategien in der Lage sind, komplexe Probleme zu lösen. Beispielsweise bilden Fische Schwärme, um sich vor Fressfeinden zu schützen. Der Fischschwarm kann dabei als selbstorganisierendes System verstanden werden, bei dem die Aktivitäten der einzelnen Fische hauptsächlich von den Bewegungen der Nachbarfische abhängig sind. An diesem erfolgreichen Schwarmverhalten ist der moderne Approximationsalgorithmus der Partikelschwarmoptimierung angelehnt. Weiterhin wird ein ersatzmodellgestütztes Verfahren präsentiert. Der Ausgangspunkt dieses Optimierungsverfahrens ist der Aufbau von Ersatzmodellen, um das Verhalten der Zielfunktionen anhand der bisherigen Auswertungen vorhersagen zu können. Damit so wenig wie möglich Funktionsauswertungen vorgenommen werden müssen, wird bei diesem Verfahren ein hoher Aufwand in die Wahl der Punkte investiert, welche auszuwerten sind. Die vorliegende Diplomarbeit gliedert sich wie folgt. Zunächst werden die mathematischen Grundlagen für das Verständnis der weiteren Ausführungen gelegt. Insbesondere werden multikriterielle Optimierungsaufgaben betrachtet und klassische Lösungsansätze aufgezeigt. Das dritte Kapitel beschäftigt sich mit der Partikelschwarmoptimierung. Dieser „naturanaloge Approximationsalgorithmus“ wird ausführlich dargelegt und analysiert. Dabei stehen die Funktionsweise und der Umgang mit mehreren Zielen und Restriktionen im Vordergrund der Ausarbeitung. Ein ersatzmodellgestütztes Optimierungsverfahren wird im Anschluss darauf vorgestellt und erweitert. Neben der Verfahrensanalyse, ist die Behebung der vorhandenen Schwachstellen ein vorrangiges Ziel dieser Untersuchung. Die eingeführten und implementierten Verfahren werden im fünften Kapitel an geeigneten analytischen und technischen Problemen verifiziert und mit anderen Approximationsalgorithmen verglichen. Anschließend werden Empfehlungen für die Verwendung der Verfahren gegeben. Die gewonnenen Kenntnisse werden im letzten Kapitel zusammengefasst und es wird ein Ausblick für zukünftige Forschungsthemen gegeben

The issue of write-read contention is one of the most prevalent problems when deploying real-time data warehouses. With increasing load, updates are increasingly delayed and previously fast queries tend to be slowed down considerably. However, depending on the user requirements, we can improve the response time or the data quality by scheduling the queries and updates appropriately. If both criteria are to be considered simultaneously, we are faced with a so-called multi-objective optimization problem. We transformed this problem into a knapsack problem with additional inequalities and solved it efficiently. Based on our solution, we developed a scheduling approach that provides the optimal schedule with regard to the user requirements at any given point in time. We evaluated our scheduling in an extensive experimental study, where we compared our approach with the respective optimal schedule policies of each single optimization objective.

In der Motorenentwicklung treten Optimierungsprobleme auf, die sich nur schwer mit klassischen Methoden der Optimierung lösen lassen. Daher untersucht diese Arbeit nichtlineare Verfahren der ein- und multikriteriellen Optimierung, die unter Einhaltung nichtlinearer Nebenbedingungen mit relativ wenigen Funktionswertberechnungen in der Lage sind globale Extrema zu finden. Vorgestellt werden ein Genetischer Algorithmus und zwei Ersatzmodell-gestützte Optimierungsverfahren, die in das Optimierungsmodul der IAV EngineeringToolbox integriert wurden. Die Tauglichkeit der Algorithmen wurde an technischen Beispielen (1D-Strömungssimulation, Kettentriebsoptimierung), sowie an geeigneten Testfunktionen überprüft.

Im Rahmen des FACETS-Projektes ist die optimierte Abbildung neuronaler Netzwerke durch spezielle Algorithmen auf dafür konzipierte Hardware notwendig, um die Simulation plastischer und pulsierender Modelle zu ermöglichen. Die Erstellung der biologischen und Hardware- Modelle sowie die Konzeptionierung und Analyse der Algorithmen werden in dieser Arbeit vorgestellt.

Die Optimierung spielt in der Industrie und Technik eine entscheidende Rolle. Für einen Betrieb ist es beispielsweise äußerst wichtig, die zur Verfügung stehenden Ressourcen optimal zu nutzen und Betriebsabläufe effizient zu gestalten. Damit diese Vorhaben umgesetzt werden können, setzt man Methoden der Optimierung ein. Die Zielstellungen werden als eine abstrakte mathematische Aufgabe formuliert und anschließend wird versucht, dieses Problem mit einem Optimierungsverfahren zu lösen. Da die Komplexität der Problemstellungen in der Praxis ansteigt, sind exakte Verfahren in der Regel nicht mehr effizient anwendbar, sodass andere Methoden zum Lösen dieser Aufgaben entwickelt werden müssen, die in angemessener Zeit eine akzeptable Lösung finden. Solche Methoden werden als Approximationsalgorithmen bezeichnet. Im Gegensatz zu den exakten Verfahren ist der Verlauf der Optimierung bei dieser Verfahrensklasse vom Zufall abhängig. Dadurch lassen sich in der Regel keine Konvergenzaussagen beweisen. Dennoch hat sich gezeigt, dass Approximationsalgorithmen viel versprechende Ergebnisse für eine Vielzahl von unterschiedlichen Problemstellungen liefern. Zwei Approximationsalgorithmen werden in dieser Arbeit vorgestellt, untersucht und erweitert. Zum einen steht ein Verfahren im Vordergrund, welches aus Beobachtungen in der Natur entstanden ist. Es gibt Lebewesen, die durch verblüffend einfache Strategien in der Lage sind, komplexe Probleme zu lösen. Beispielsweise bilden Fische Schwärme, um sich vor Fressfeinden zu schützen. Der Fischschwarm kann dabei als selbstorganisierendes System verstanden werden, bei dem die Aktivitäten der einzelnen Fische hauptsächlich von den Bewegungen der Nachbarfische abhängig sind. An diesem erfolgreichen Schwarmverhalten ist der moderne Approximationsalgorithmus der Partikelschwarmoptimierung angelehnt. Weiterhin wird ein ersatzmodellgestütztes Verfahren präsentiert. Der Ausgangspunkt dieses Optimierungsverfahrens ist der Aufbau von Ersatzmodellen, um das Verhalten der Zielfunktionen anhand der bisherigen Auswertungen vorhersagen zu können. Damit so wenig wie möglich Funktionsauswertungen vorgenommen werden müssen, wird bei diesem Verfahren ein hoher Aufwand in die Wahl der Punkte investiert, welche auszuwerten sind. Die vorliegende Diplomarbeit gliedert sich wie folgt. Zunächst werden die mathematischen Grundlagen für das Verständnis der weiteren Ausführungen gelegt. Insbesondere werden multikriterielle Optimierungsaufgaben betrachtet und klassische Lösungsansätze aufgezeigt. Das dritte Kapitel beschäftigt sich mit der Partikelschwarmoptimierung. Dieser „naturanaloge Approximationsalgorithmus“ wird ausführlich dargelegt und analysiert. Dabei stehen die Funktionsweise und der Umgang mit mehreren Zielen und Restriktionen im Vordergrund der Ausarbeitung. Ein ersatzmodellgestütztes Optimierungsverfahren wird im Anschluss darauf vorgestellt und erweitert. Neben der Verfahrensanalyse, ist die Behebung der vorhandenen Schwachstellen ein vorrangiges Ziel dieser Untersuchung. Die eingeführten und implementierten Verfahren werden im fünften Kapitel an geeigneten analytischen und technischen Problemen verifiziert und mit anderen Approximationsalgorithmen verglichen. Anschließend werden Empfehlungen für die Verwendung der Verfahren gegeben. Die gewonnenen Kenntnisse werden im letzten Kapitel zusammengefasst und es wird ein Ausblick für zukünftige Forschungsthemen gegeben

Das Hauptanliegen des Bundesexellenzclusters MERGE: Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen ist die Verwendung von prozesstauglichen Technologien zur resourceneffizienten Herstellung von Leichtbaustrukturen in Mischbauweise. In der Interactive Domain (IRD): Modelling, Integrative Simulation and Optimization des Cluster of Excellence „MERGE“ werden ganzheitliche und durchgängige Simulationsketten entwickelt, um das Werkstoffverhalten von unterschiedlichen Materialgruppen unter Berücksichtigung prozessbedingter und belastungsspezifischer Restriktionen aufeinander abzustimmen. Die Bauteileigenschaften und Randbedingungen bei der Herstellung der Hybridbauteile hängen dabei, neben den verwendeten Materialkombinationen (Kunststoffe, Faserverbunde, Metalle), in starkem Maße von den zugrundeliegenden Fertigungsprozessen ab. Insbesondere die multikriterielle Optimierung -- von der Herstellung bis zum belasteten Bauteil -- benötigt eine Vielzahl an aufwändigen Simulationen die ein effizientes Datenmanagement sowie verteilten Berechnungsumgebungen erfordern. / The main objective of the Cluster of Excellence “MERGE”: Merge Technologies for Multifunctional Lightweight Structures is the use of process technologies suitable for resource-efficient production of lightweight structures in composite design. In the Interactive Research Domain (IRD): Modelling, Simulation and Optimization of Cluster of Excellence "MERGE" holistic and integrated simulation chains are designed to match the material behavior of different groups of materials under consideration of process-related and load specific restrictions. The component properties and constraints in the production of hybrid components depend in addition to the used material combinations (fiber reinforced plastics and metals) largely on the underlying production process. In particular, the multicriteria optimization - from manufacturing process until the loaded lightweight structure -- requires a large number of complex simulations which require an efficient data management and distributed computing environments.

Um den wachsenden Herausforderungen, denen Städte weltweit gegenüberstehen, entgegenwirken zu können, bedarf es an Schutz und Förderung urbaner Ökosysteme (oder auch “Stadtnatur”). Urbane Ökosysteme stellen eine Vielfalt diverser Ökosystemleistungen bereit und sind damit elementar für den Erhalt der Lebensqualität und des Wohlergehens städtischer Bevölkerung. Zudem spielt die Förderung urbaner Ökosysteme eine bedeutende Rolle in der Anpassung an die Folgen des Klimawandels, da sie in der Lage sind, klimatische Extremereignisse abzumildern. In diesem Kontext ist es von hoher Bedeutung, die Position urbaner Ökosysteme in der Stadtentwicklung und im Rahmen von Entscheidungsprozessen zu stärken; denn gerade diese “Leistungserbringer” sind es, die stark gefährdet sind und durch zunehmende Bebauungen, Versiegelungen und klimatische Veränderungen in Städten negativ beeinflusst werden. Eine stärkere Einbindung des Ökosystemleistungskonzepts kann die Position urbaner Ökosysteme in Stadtplanungsprozessen stärken und deren Erhalt und Förderung evozieren. Hierzu werden standardisierte und praxisorientierte Methoden zur Erfassung und Bewertung urbaner Ökosystemleistungen benötigt. Die Betrachtung lokaler, kleinräumiger Skalen und Bereiche ist in diesem Zusammenhang von hoher Bedeutung, da diese einerseits die Planungsebene und andererseits auch die Nachfrage seitens der lokalen Bevölkerung direkt betreffen. Hier knüpft die vorliegende Dissertation an und verfolgt das übergeordnete Ziel, einen anwendungsorientierten methodischen Ansatz für die Erfassung und Bewertung urbaner Ökosystemleistungen auf kleinräumiger Skala zu entwickeln und zu erproben. Die vorliegende Dissertation ist in drei aufeinanderfolgende Untersuchungsstufen aufgeteilt: (1) „Review”, (2) „Development” und (3) „Transfer”. Jeder Artikel dieser kumulativen Dissertation adressiert jeweils eine dieser Stufen und befasst sich mit jeweiligen Untersuchungszielen sowie Fragestellungen. Der erste Artikel stellt eine systematische Literaturübersicht über den aktuellen Wissensstand zu Bewertungsmethoden urbaner Ökosystemleistungen unterschiedlicher Grüninfrastrukturtypen und Raumskalen vor. Es konnte aufgezeigt werden, dass ein Großteil der Methoden generalisierender Art ist und damit nur wenige Ansätze auch einzelne, kleinskalige Raumstrukturen (z.B. Einzelbäume, kleine Grünflächen) untersuchen. Vielmehr werden Grüninfrastrukturen aggregiert und zusammengefasst bewertet. Mit der ersten Stufe dieser Dissertation („Review”) konnte eine Übersicht über den Wissensstand gegeben und bestehender Forschungsbedarf aufgezeigt werden. In dem zweiten Artikel wurde die Entwicklung sowie Anwendung eines praxisorientierten methodischen Ansatzes zur Erfassung und Bewertung urbaner Ökosystemleistungen kleinskaliger Raumstrukturen präsentiert. Mittels dieses Ansatzes, welcher die zweite Stufe „Development” adressiert, können Potenziale urbaner Ökosystemtypen hinsichtlich der Bereitstellung von drei ausgewählten Ökosystemleistungen bewertet werden. Darüber hinaus können gezielte Maßnahmenvorschläge abgeleitet werden, die z.B. den Zustand und folglich das Leistungsvermögen dieser Ökosystemtypen verbessern können. Der dritte Artikel dieser Dissertation ist der Untersuchungsstufe „Transfer” zugehörig und befasst sich mit digitalen Tools, die die Planung und Umsetzung von Klimaanpassungsmaßnahmen auf kleinen, urbanen Raumskalen erleichtern. Der erste Teil des Artikels analysiert bestehende Tools und identifiziert optimale Tooleigenschaften sowie Forschungslücken, welche für die Entwicklung entsprechender anwendungsfreundlicher Planungstools von Bedeutung sind. Im zweiten Teil dieses Artikels werden diese Ergebnisse aufgegriffen und ein sich in Entwicklung befindliches, webbasiertes Tool zur Ableitung kleinskaliger Hitzeanpassungsmaßnahmen für die Planungspraxis vorgestellt. Der zuvor entwickelte und präsentierte methodische Ansatz der „Development”-Stufe stellt dabei einen integrierten Bestandteil des Tools dar und kann zur Förderung von Ökosystemleistungen bei der Planung kleinräumiger Hitzeanpassungsmaßnahmen beitragen. Die Dissertation leistet einen Beitrag für das Forschungsfeld urbaner Ökosystemleistungen, insbesondere deren Erfassung und Bewertung auf kleinräumigen Skalen. Mit den aufeinander aufbauenden Untersuchungsstufen und damit verbundenen wissenschaftlichen Artikeln konnten zum einen der Stand der Wissenschaft sowie bestehende Forschungslücken aufgezeigt werden. Zum anderen konnten diese Erkenntnisse in der Folge im Rahmen der Entwicklung eines methodischen Ansatzes zur Erfassung und Bewertung urbaner Ökosystemleistungen aufgegriffen werden. Die Anwendung dieses Ansatzes wurde ebenfalls an zwei deutschen Stadtteilen (Dresden-Gorbitz, Erfurt-Oststadt) demonstriert. Die praxisorientierte Ansatzentwicklung stellt eine Basis für einen Transfer in die Planungspraxis in Form eines Webtools dar, wodurch die Dissertation zudem zur Entwicklung eines Hilfsinstrumentes für eine nachhaltige Stadtentwicklung beitragen kann. Aus den drei Artikeln dieser kumulativen Dissertation können einerseits im Rahmen der Synthese Potenziale für weitere Forschungen sichtbar gemacht werden, wie beispielsweise einer Erweiterung des Ansatzes um Zustands- und Bewertungsparameter sowie Möglichkeiten zur digitalen Generierung der benötigten Datengrundlage. Andererseits werden im Syntheseteil auch methodische Schwächen aufgezeigt und reflektiert, wie z.B. sich potenziell ergebende Verzerrungen durch den Einbezug von Fachexpertise in den Bewertungsschlüssel. Zusammenfassend ist hervorzuheben, dass das Ökosystemleistungskonzept durch eine gezielte Darstellung und Vermittlung von Werten urbaner Ökosysteme einen wesentlichen Beitrag zur nachhaltigen Stadtplanung leisten kann. Die Entwicklung von Methoden zur Erfassung und Bewertung dieser Leistungen, welche bestenfalls standardisiert sowie praxisorientiert sind und kleinräumige Maßstäbe berücksichtigen, spielt dabei eine elementare Rolle. Der Einsatz solcher Methoden kann dazu beitragen, dass Ökosystemleistungen in urbanen Räumen erhalten und gar gefördert werden. Letztlich ergeben sich hierdurch Potenziale für nachhaltige Stadtentwicklungen und den dazugehörigen Entscheidungsprozessen. / In order for cities to withstand or even counteract the growing challenges they face, it is vital to protect and promote urban ecosystems (or “urban nature”). Providing a variety of diverse ecosystem services, urban ecosystems are fundamental to maintaining the quality of life and well-being of city residents. In addition, the promotion of urban ecosystems plays an important role in the task of adapting to the repercussions of climate change and can help mitigate extreme climatic events. In this context, it is hugely important to strengthen the position of urban ecosystems within urban development and decision-making processes, because it is precisely these “service providers” that are seriously endangered and negatively affected by the spread of built-up areas, the expansion of soil sealing and related changes in the urban climate. A stronger integration of the ecosystem services concept and thus the representation and communication of the various ecosystem services can ensure that greater account is taken of urban ecosystems in urban planning processes and at the same time secure their preservation. For this purpose, we need standardized and practice-oriented methods for mapping and assessing urban ecosystem services, in particular regarding local, small-scale sites and areas, as these are directly related to both the planning level and the needs of the local population. This is the point of departure for the present dissertation, which pursues the overall objective of developing and testing an application-oriented methodological approach for the mapping and assessment of urban ecosystem services at small spatial scales. The dissertation is divided into three successive stages of investigation: (1) Review, (2) Development and (3) Transfer. Each article in this cumulative dissertation addresses one of these stages by considering the respective research objectives as well as questions. The first article presents a systematic literature review of current methods to assess urban ecosystem services for different green infrastructure types and at various spatial scales. It is shown that most previous methods are rather generalized, i.e. only a few approaches allow the investigation of individual, small-scale spatial structures such as single trees or small green spaces. Instead, most standard methods assess green infrastructure in an aggregated manner. The opening Review stage of this dissertation provides an overview of the current state of knowledge and identifies existing research needs. In the second article, I present the development and application of a practice-oriented methodological approach for the mapping and assessment of urban ecosystem services provided by small-scale spatial structures. Through this approach, which addresses the second Development stage, the potentials of urban ecosystem types can be assessed with respect to the provision of three selected ecosystem services. Such assessments can then be used to identify proposals for targeted measures to improve the condition and consequently the capacity of these ecosystem types to deliver ecosystem services. The third article of this dissertation belongs to the Transfer stage and deals with digital tools to facilitate the planning and implementation of climate change adaptation measures at small (urban) spatial scales. The first part of the article analyzes existing tools and identifies optimal tool features as well as research gaps relevant to the development of appropriate user-friendly planning tools. The second part addresses these findings and presents a web-based tool currently under development aimed at deriving small-scale heat adaptation measures for planning practice. The previously developed and presented methodological approach of the Development stage represents an integrated component of the tool which can contribute to the promotion of ecosystem services in the planning of heat adaptation measures at small spatial sites. The dissertation contributes to the research field of urban ecosystem services, in particular their mapping and assessment at small spatial scales. Through the successive stages of investigation and the publishing of associated scientific articles, I was able to determine the state of the art and pinpoint existing research gaps. These findings could subsequently be exploited to develop a methodological approach for the mapping and assessment of urban ecosystem services. The application of this approach was demonstrated on two German city districts, namely Dresden-Gorbitz and Erfurt-Oststadt. The practice-oriented approach ultimately enabled a transfer to planning practice in the form of a web tool, whereby the dissertation also contributes to the development of a supporting tool for sustainable urban development. Potentials for further research can be drawn from the three articles of this dissertation, such as an extension of the methodological approach by condition and assessment parameters as well as possibilities for digital generation of the required data basis. Furthermore, methodological limitations are also identified and reflected on, such as potential biases due to the inclusion of expert opinions within the assessment key. In summary, it should be emphasized that the ecosystem services concept can make a significant contribution to sustainable urban planning through the targeted presentation and communication of urban ecosystem services. Here we require methods for mapping and assessing these services which are standardized, practice-oriented and take small-scale scales into account. The use of such methods can help to maintain and even promote ecosystem services in urban areas. Ultimately, this will lead to fresh potentials for sustainable urban development and improvements in the associated decision-making processes.

Die Supply Chain von Algen in Indonesien, insbesondere Karrageen und Agarprodukte, ist mit Störungen innerhalb der Unternehmen und in externen Netzwerken konfrontiert wie z. B. Quantität, Qualität, Preis und Infrastruktur. Sobald eine Störung in einem Teil der Supply Chain auftritt, kann diese die gesamte Wertschöpfungskette beeinflussen. Um eine nachhaltige Algenindustrie sicher zu stellen, bedarf es einer langzeitigen Planung. Hierbei kann das Supply Chain Risk Management (SCRM) helfen. SCRM umfasst vier kritische Stufen: Identifikation der Algen-Supply Chains, Identifikation und Kategorisierung der Risiken, Einschätzen der Risiken und Vermeidung der Risiken. Um die Algen-Supply Chains zu identifizieren, wurden Feldforschung, Tiefeninterviews und Literaturrecherchen durchgeführt. Die Feldstudie wurde in den Provinzen Süd-Sulawesi, West-Java, Ost-Java, Banten und West-Nusa Tenggara durchgeführt. Anschließend wurden die Algen-Supply Chains mit der Software Umberto NXT Universal 7.0 modelliert, um ein besseres Verständnis von den Material- und Energieflüssen zwischen den Hauptakteuren zu erhalten. Um die Risiken zu identifizieren und zu kategorisieren wurden Literaturrecherchen durchgeführt und die Delphi Methode angewandt, um potentielle Quellen der Risiken, ihre Gründe und ihre Effekte zu analysieren. Zur Einschätzung der Risiken wurde ein semi-quantitativer Ansatz gewählt, welcher auf Face-to-face Interviews zurückgreift. Dementsprechend wurde eine Risikokarte erstellt, welche die Wahrscheinlichkeiten und Effekte von ungünstigen Ereignissen widerspiegelt. Basierend auf den vorherigen Ergebnissen wurde die Intensität der Risiken in die folgenden fünf Kategorien unterteilt: vernachlässigbare, geringe, kritische, sehr kritische und katastrophale Risiken. Drei alternative Strategien zur Vermeidung der Risiken werden vorgeschlagen: der Bau einer kleinen Algen-Fabrik, große Algen-Herstellung und industrielle Algen-Cluster, welche direkt am Algenanbau angegliedert sein müssen. Um die Strategien zu bewerten wurde die Preference Ranking Organization Method for Enrichment Evaluation (PROMETHEE) angewandt, welche der multikriteriellen Entscheidungsanalyse zuzurechnen ist. Die Vermeidungsstrategien berücksichtigen  Nachhaltigkeitskriterien (Ökologie, Wirtschaft, Soziales) und Risikokriterien. Die Ergebnisse zeigen, dass Algen-Supply Chains mit vertikaler Kooperation, aus Algen-Lieferanten (Farmer, lokale Händler, Großhändler und Exporteure) und Algen-Herstellern (Carrageen- und Agarunternehmen) bestehen. Die meisten Algen-Farmer sind unabhängige Farmer, die die Möglichkeit haben die Algen entweder an lokale Händler oder andere je nach Präferenz verkaufen können. Lokale Händler spielen eine entscheidende Rolle hinsichtlich der finanziellen Unterstützung der Farmer, der technischen Informationen und des Marktzugangs. Indonesische Carrageen- und Agarhersteller weisen ein kontinuierliches Marktwachstum auf, insbesondere als Familienunternehmen. Die Risiken der Algen-Supply Chain werden in zwei Hauptkategorien unterteilt: interne und externe Risiken. Interne Risiken werden weiterhin in zwei Gruppen untergliedert: interne Unternehmensrisiken, welche aus Prozess- und Steuerungsrisiken bestehen, sowie externe Unternehmensrisiken, die Supply- und Nachfragerisiken umfassen. Externe Supply Chain Risiken, die aus externen Netzwerkketten resultieren, sind Risiken hinsichtlich regulatorischer Fragen, der Finanzierung, Infrastruktur als auch soziale und umweltbezogene Risiken. Als kritischstes Risiko für die Carrageen-Supply Chain wurde die mangelnde Qualität von E.cottonii rohgetrockneten Algen identifiziert. Weitere kritische Risiken der Agar-Supply Chain sind Quantitätsunsicherheiten, die Knappheit von Gracilaria roh getrockneten Algen sowie negative Umweltauswirkungen des Abwassers. Aus  der Fallstudie zu halb-raffinierten Karrageen resultierte das Clustern von Algen-Verarbeitungsbetrieben als ist die beste Risikovermeidungsstrategie sowohl für große als auch kleine Unternehmen. Nichtsdestotrotz kann sich das Clustern negativ auf die lokale Umwelt auswirken.