Die Messung ultrakurzer Laserpulse ist ein Eckpfeiler der ultraschnellen Laserphysik, da die Gültigkeit eines Experiments von der Glaubwürdigkeit seiner Messtechnik abhängt. Etablierte Puls-Charakterisierungstechniken beruhen jedoch häufig auf einer Mittelung über viele Pulse. Daher können sie falsche Informationen liefern, wenn die zeitliche Form von Puls zu Puls variiert. Diese Dissertation bietet Strategien zum sicheren Erfassen und Messen einer Degradierung der Puls-Kohärenz mit Hilfe von frequenzaufgelöstem optischem Gating (FROG), spektraler Phaseninterferometrie für die direkte Rekonstruktion elektrischer Felder (SPIDER) und Dispersionsscan (D-scan). Zu diesem Zweck werden Verbesserungen der Charakterisierungstechniken entwickelt. Die in dieser Arbeit entwickelten neuen Werkzeuge eröffnen nun einen Weg zur Untersuchung der Degradierung der Inter-Puls-Kohärenz, was eine zuverlässige Ultrakurzpulsmetrologie ermöglicht und das zuvor nicht nachweisbare Problem der Pulsfolgeninstabilität löst. / The measurement of ultrashort laser pulses is a cornerstone of ultrafast laser physics, as the validity of any experiment depends on the credibility of its measurement technique. However, established pulse characterization techniques often rely on averaging over many pulses. Therefore, they can return incorrect information if the temporal shape varies from pulse to pulse. This thesis provides strategies to safely detect and measure interpulse coherence degradation, using frequency-resolved optical gating (FROG), spectral phase interferometry for direct electric-field reconstruction (SPIDER), and dispersion scan (d-scan). To this end, improvements of the characterization techniques themselves are devised. The set of new tools developed in this thesis now opens up an avenue for the investigation of interpulse coherence degradation, leading to a more reliable ultrashort pulse metrology and solving the previously undetectable problem of pulse train instability.

Klimawandel und Bodendegradation üben Druck auf die Nahrungsmittelproduktion sowie auf die Fähigkeit des Bodens zur Minderung des Klimawandels beizutragen aus. Bodendegradation hat negative Auswirkungen auf die Bodenqualität. Ziel dieser Arbeit ist die Analyse der Effekte von landwirtschaftlich getriebener Bodendegradation, vor allem durch Pflügen und dem Umgang mit Ernterückständen. Es wird ein Überblick über das Thema Bodendegradation gegeben, gefolgt von Erweiterung des globalen Ökosystemmodells Lund-Potsdam-Jena-managed-Land (LPJmL) um eine detaillierte Prozessabbildung von Pflugpraktiken und Effekten von Ernterückständen. Diese ermöglicht die Analyse der Effekten von landwirtschaftlichen Managements auf die Anpassung und Minderung des Klimawandel. Das Modell kann die Effekte von naturerhaltender landwirtschaftlicher Bewirtschaftung (im Englischen bekannt als Conservation Agriculture) auf Kohlenstoffvorräte im Boden und CO2 Emissionen simulieren. Im letzten Teil wird die historische Dynamik der Entwicklung von Bodenkohlenstoff (engl.: Soil Organic Carbon – SOC) und die Effekte von Annahmen zum zukünftigen Management unter unterschiedlichen Klimaszenarien gezeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die historische Umwandlung von natürlicher Vegetation zu landwirtschaftlicher Fläche bis zu 215 Pg SOC im Boden verloren gegangen sind. Bis zum Ende des Jahrhunderts könnten weitere 38 Pg SOC zusätzlich verloren gehen, wird die heutige landwirtschaftliche Fläche nicht nachhaltig bewirtschaften. Die Bewirtschaftung mit dem Pflug zeigt einen geringen Einfluss auf die Kohlenstoffvorräte des Bodens, während die Wahl der Behandlung von Ernterückständen erheblich Einfluss hat. Die Rückführung von Ernterückständen hat positive Einflüsse auf Bodenwassergehalt und Ernteproduktivität, mit regionalen Unterschieden. Insgesamt zeigen 46% der heute Landwirtschaftsfläche das Potenzial zur Steigerung des Bodenkohlenstoff, während mindestens 52% Kohlenstoff im Boden verlieren könnten. / Climate change and increasing soil degradation put pressure on the global food production systems and the ability of land for climate change mitigation. Additionally, soil degradation has negative implications on soil quality. This thesis analyzes the effects of agricultural-driven global soil degradation, in particular tillage and residue management. At first, a review the state of knowledge on global soil degradation is provided. Soil organic carbon (SOC) decline is one of the major forms of soil degradation on cropland and a useful indicator of the status of soil degradation. Secondly, to study the effects of different pathways of agricultural management on biophysical and biogeochemical flows, the global ecosystem model Lund-Potsdam-Jena managed Land (LPJmL) is extended by a detailed representation of tillage practices and residue management. This improvement of LPJmL allows for the analysis of management-related effects on agricultural mitigation of climate change adaption and the reduction of environmental impacts. The model can simulate the effects of conservation practices on SOC stocks and CO2 emissions. And third, SOC development and the effects of different management assumptions under climate change is analyzed. This shows that approximately 215 Pg SOC was lost due to the historical conversion of natural land to cropland and up to 38 Pg SOC could be additionally lost on already existing cropland until the end of the century if cropland is not managed sustainably. The type of tillage system has small effects on the SOC stocks, while the choice of crop residue treatment is shown to be the main driver governing SOC development. Returning residues to the soil slows the decline of SOC, and positively affects soil moisture and crop productivity, with regional differences. In total, up to 46% of todays’ cropland shows the potential for SOC increase, while at least 52% of cropland today will undergo further SOC loss as a form of soil degradation.

Die derzeitige Wiederkehr von protektionistischen Maßnahmen und Illiberalismus erfordert ein detaillierteres Verständnis der Wechselwirkungen zwischen wirtschaftlichen und politischen Faktoren. Die vorliegende Doktorarbeit besteht aus vier Artikeln, die unser Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen Handel, Demokratie, Entwicklung und Konflikt voranbringen. Der erste Artikel (Boese 2015) fragt: Führen Revolutionen zu mehr Demokratie? Die untersuchten revolutionären Konflikte sind positiv mit dem demokratischen Weg eines Landes verbunden. Darüber hinaus führt der Artikel ein neues Maß für Demokratie ein, den (X-) Pol-Index. Der zweite Artikel (Boese 2019) vergleicht die Demokratiemaße von PolityIV, Freedom House und V-Dem. V-Dem Maße übertreffen die anderen in allen Bereichen. Der Artikel bietet eine Einführung in die Demokratiemessung, einen Vergleich der Vor- und Nachteile jedes Maßes in empirischen Analysen und Fallstudien, um die Unterschiede zwischen den Indizes zu veranschaulichen. Der dritte Artikel (Boese & Kamin 2019) untersucht das Problem inkonsistenter Länderkodierungen zwischen verschiedenen Makrodatensätzen. Es führt zu einer Verzerrung der Stichprobenauswahl, da sich in Konfliktländern oft Name und Grenzen des Staates ändern. Dadurch wird die Zuverlässigkeit von Schlussfolgerungen aus statistischen Analysen, insbesondere in der Konfliktökonomie, eingeschränkt. Detaillierte Übersichtstabellen der Länderkodierungsdifferenzen werden bereitgestellt. Der vierte Artikel (mit K. Kamin, CAU Kiel) untersucht die Wechselwirkungen von Demokratie, Entwicklung, Handel und Konflikt. In einem länderspezifischen VAR werden die Auswirkungen von Schocks auf einen der vier Faktoren untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Effekte im Laufe der Zeit in und innerhalb von Ländern sehr heterogen sind. Der Artikel erhielt den Michael D. Intrilligator Best PhD Student Paper Award auf der 23. International Conference on Economics and Security in Madrid (Juni 2019). / The current return to protectionist measures coinciding with a rise of illiberalism triggers the need for a more detailed understanding of the interactions of economic and political dimensions. This thesis consists of four articles advancing our understanding of the complex interactions between trade, democracy, development and conflict. The first article (Boese 2015) asks: do revolutions lead to more democracy? The revolutionary conflicts examined are positively associated with a country's democratic path. In addition, the article introduces a new measure of democracy, the (X-)Pol Index. The second article (Boese 2019) compares measure validity and reliability of Polity2, Freedom House and V-Dem democracy indices. The latter surpass the former in all relevant areas. The article provides an introduction to democracy measurement, a comparison of the advantages and disadvantages of each measure in empirical analyses and several case studies to illustrate differences across the three indices. The third article (Boese & Kamin 2019) shows that in spite of standardization efforts the problem of inconsistent country coding across and within disciplines persists. This leads to sample selection bias as countries in conflict often undergo state name and border changes. In turn, reliability of inferences drawn from statistical analysis, in particular in conflict and peace economics, is limited. Detailed overview tables of the gravest country coding discrepancies are provided. The fourth article (with K. Kamin, CAU Kiel) examines the interactions of democracy, development, trade and conflict. It employs a country-specific VAR to study the effects of shocks in any of the four factors on one another. Results show that these effects are vastly heterogenous across and within countries over time. The article received the Michael D. Intrilligator Best PhD Student Paper Award at the 23rd International Conference on Economics and Security in Madrid, Spain (June 2019).

Diese Dissertation besteht aus drei Aufsätzen, die die Rolle unterschiedlichester Arten von finanziellen Friktionen sowohl auf Firmenseite, als auch auf Bankenseite, für die Übertragung von finanziellen Schocks und Geldpolitik analysieren. Im ersten Aufsatz, "Firm Heterogeneity and the Capital Market", studiere ich welche Art von Finanzbeschränkungen der Firmen für die Übertragung von Kapitalmarktfinanzierungsschocks, als auch geldpolitischen Schocks, ausschlaggebend sind. Hierbei gehöre ich zu den Ersten in der Literatur, die Kapitalmarktfinanzierungsschocks direkt aus Firmendaten schätzen. Ich zeige in meiner Studie, dass es für ein tieferes Verständnis von Firmeninvestitionen entscheidend ist, zwischen verschiedenen potentiellen Maßzahlen für Finanzbeschränkungen der Firmen zu unterscheiden. Konkret zeige ich, dass finanzbeschränkte Firmen mit hohen erwarteten zukünftigen Gewinnen nach einem Kapitalmarktfinanzierungsschock ihre Investitionen stärker als andere Firmen erhöhen. Im Unterschied dazu, spielt für die Übertragung von Geldpolitik auf Firmeninvestitionen die Liquidität und die Verschuldungsquote eine stärkere Rolle. Diese Resultate implizieren, dass für Politikmaßnahmen die eine Erhöhung von gesamtwirtschaftlichen Investitionen zum Ziel haben, sowohl Geldpolitik als auch der Zugang zum Kapitalmarkt im Blick behalten werden muss. Der zweite Aufsatz, "The Macroeconomic Effects of a European Deposit (Re-)Insurance Scheme", wurde gemeinsam mit Marius Clemens und Stefan Gebauer geschrieben. Hier analysieren wir die Wohlfahrts- und Stabilisierungseffekte einer europäischen Einlagenrückversicherung. Unser Regime-Switching-Zwei-Länder-DSGE-Modell impliziert, dass eine europäischer Einlagenrückversicherungsfond Konjunkturschwankungen in beiden Ländern gut ausgleichen kann und die Risikoteilung zwischen beiden Ländern verbessert. Allerdings kann das Wirtschaftswachstum langfristig leiden, wenn die Einzahlungen der Banken in den jeweiligen Ländern in die europäische Einlagenversicherung schlecht gelöst sind. Im dritten Aufsatz, "The Financial Accelerator, Wages and Optimal Monetary Policy", analysiere ich in einem makroökonomischen Modell, welche Rolle Geldpolitik einnehmen sollte, wenn Friktionen auf der Bankenseite und Lohnrigiditäten existieren. Ich zeige, dass Zentralbanken im Fall von Finanzmarktschocks einen großen Fokus auf die Stabilisierung von Lohninflation legen sollten. Dies erklärt sich über die geringere Sensitivität von Kapitalnachfrage auf Änderungen in Reallöhnen im Falle von Friktionen auf dem Bankenmarkt. Höhere Reallöhne führen zudem zu Inflation und einem niedrigeren Risikoaufschlag auf Firmenkredite. / This thesis consists of three essays that focus on the role of heterogeneity in both the type and the degree of financial frictions for the pass-through of financial shocks and of monetary policy. In the first essay, "Firm Heterogeneity and the Capital Market", I investigate the importance of firms' financial constraints for the transmission of both equity shocks and monetary policy shocks. I am the first in the literature to obtain an instrument to equity financing shocks directly from firm-level data. I show in my study, that it is necessary to strictly distinguish between different forms of financial constraints if researchers want to investigate the role of firm heterogeneity on firm investment rates. In particular, financially constrained firms with high expected future profits increase their investment rate relatively more when capital market funding conditions are improved. In contrast, firm liquidity and high debt burden of firms explain the heterogeneity in firms' investment response to monetary policy. Therefore, policy makers have to consider both monetary policy conditions and access of firms to capital markets in order to relax the firms' financial constraints and to stimulate investment. The second essay, "The Macroeconomic Effects of a European Deposit (Re-) Insurance Scheme", is joint work with Marius Clemens and Stefan Gebauer. We analyze the stabilization effects of a common European deposit re-insurance scheme. To this end we build a two-country regime-switching general equilibrium model. The findings suggest that a common European deposit insurance scheme reduces business cycle fluctuations in both countries and improve risk sharing within the union. Long term macroeconomic performance however can deteriorate when contributions to the deposit insurance are non-deductible and designed poorly. In the third essay, "The Financial Accelerator, Wages and Optimal Monetary Policy", I investigate optimal monetary policy under the existence of both banking frictions and wage rigidities. In my macroeconomic model, I document that after the economy is hit by adverse financial shocks, monetary policy should stabilize wage inflation to improve welfare. This result can be explained as follows: The presence of financial frictions makes capital demand less elastic to changes in real wages. The wage-inflation stabilization regime that results in relatively higher real wages reduces the capital demand by less in comparison to the non-financial-friction economy. Higher real wages increase inflation and lowers the credit spread.

Die deutschsprachige Minderheit ist aus der Kolonisierung Namibias als „Deutsch Südwest-Afrika“ hervorgegangen. Umfangreiche schriftliche und mündliche Kompetenzen in Deutsch, Englisch und Afrikaans sind üblich. Trotz des Einflusses der Kontaktsprachen gilt das namibische Deutsch im Vergleich zu anderen extraterritorialen Varietäten als standardnah. Meine Dissertation geht mit zwei Studien der Forschungsfrage nach: „Welche soziale Ordnung regiert die mehrsprachige Praxis und sprachliche Variation im Deutschen der deutschsprachigen Minderheit in Namibia?“ Die Selbstangaben der Teilnehmer*innen in der quantitative Fragebogenstudie zeigen eine für eine Minderheit erwartbare Ordnung mit starkem Gebrauch von Deutsch innerhalb der Gemeinschaft und der Verkehrssprachen Englisch und Afrikaans eher mit externen Kontakten. Trotz der Dominanz des Deutschen in der Familie sind auch Englisch und Afrikaans unter anderem durch gemischtsprachige Elternhäuser präsent. Zentraler Teil der Dissertation ist die explorativ-qualitative Diskursanalyse über die Wahrnehmung von Deutsch, Englisch, Afrikaans und der weiteren namibischen Kontaktsprachen Otjiherero, Oshivambo und Nama/Damara. Zentral in der Perzeption der Sprachformen des Deutschen ist eine ideologische Aushandlung zwischen „Reinheit“ und „Vermischung“ durch Entlehnungen. So ist die kontaktgeprägte Variante des Deutschen das distinktive Kennzeichen einer Identifikation als Namibianer*innen gegenüber den Deutschlanddeutschen. Die für die Zugehörigkeit zu Namibia stehende „Vermischung“ des Deutschen mit den Kontaktsprachen geht aber auch mit Befürchtungen eines vermeintlichen Sprachverlusts einher, dem mit einem ideologischen Regime der sprachlichen „Reinheit“ begegnet wird. Dies soll letztlich den Spracherhalt und damit Fortbestand der Minderheit garantieren. / The German-speaking minority emerged from the colonization of Namibia as "German Southwest Africa." Written and oral proficiency in German, English and Afrikaans is common. Despite the influence of contact languages, Namibian German is considered close to standard in comparison to other extraterritorial varieties. My dissertation applied two studies to address the research question: "What social order governs multilingual practice and linguistic variation in German among the German-speaking minority in Namibia?" The self-reports of the participants in the quantitative questionnaire study show an expected order for a minority with a strong use of German within the community and with external contacts more often the lingua franca English and Afrikaans. Despite the dominance of German within the family, English and Afrikaans are also present, especially through mixed-language parental homes. The central part of the dissertation is the exploratory qualitative discourse analysis on the perception of German, English, Afrikaans and the other Namibian contact languages Otjiherero, Oshivambo and Nama/Damara. Central to the perception of German language forms is an ideological negotiation between "purity" and "mixing" through lexical borrowing. Thus, the contact variety of German is the distinctive marker of identification as Namibians vis-à-vis Germany-Germans. However, the "mixing" of German with the contact languages, which stands for belonging to Namibia, is also accompanied by fears of a supposed loss of language, which is countered with an ideological regime of linguistic "purity". This is ultimately supposed to guarantee language preservation and continued existence of the minority.

Die andauernde Armut, Nahrungsmittel- und Ernährungsunsicherheit im Subsahara-Afrika (SSA) verweist auf die Notwendigkeit für einen Paradigmenwechsel in Ernährungssystemen, der auf die Diversifizierung von Nahrungsmittelketten wie z.B. durch unzureichend genutzten Pflanzenarten (UPS) abzielt. In diesen Pflanzenarten steckt das Potenzial, SSA mit ertragreichen, ernährungssensiblen und resilienten Nahrungsmittelsystemen zu versorgen. Jüngste Studien belegen, dass UPS zur Ernährungssicherheit beitragen, indem sie Grundnahrungsmittel ergänzen, einen Puffer in Zeiten von Knappheit darstellen und die Nahrungsqualität erhöhen. Sie können somit als ein Hebel zur Armutslinderung verstanden werden. Trotz der Bedeutsamkeit von UPS, fokussiert sich die bestehende Literatur vorwiegend auf angebaute Nahrungsmittel und Nutzpflanzen. Diese Dissertation trägt dazu bei, die Faktoren Geschlecht, kollektives Handeln und die Auswahl von Vermarktungskanälen unter den Sammler:innen von UPS zu verstehen. Sie besteht aus drei Aufsätzen, die auf unterschiedliche Weise einen Beitrag zur existierenden Literatur zu UPS leisten. Alle drei Aufsätze basieren auf Haushaltsbefragungen von 864 Baobabsammler:innen (Baobab ist ein Beispiel für UPS) in Malawi, im Jahr 2021. Im ersten Aufsatz analysieren wir die geschlechtsspezifischen Unterschiede bei der Sammlung und Vermarktung von Baobab. Insbesondere evaluieren wir die Unterschiede zwischen weiblichen Baobabmanagerinnen (FBMs) und männlichen Baobabmanagern (MBMs) in Bezug auf die gesammelte Menge Baobab. Wir erweitern unsere Analyse und betrachten auch die Unterschiede zwischen FBMs in Bezug auf ihren Familienstand (verheiratete FBMs vs. unverheiratete FBMs). Bestehende Literatur über Geschlecht und Agrarwirtschaft hat sich überwiegend auf die geschlechtsspezifischen Unterschiede in Bezug auf agrarwirtschaftliche Ertragfähigkeit und die Einführung von Technologien fokussiert, insbesondere im Hinblick auf den Hauptpflanzenbestand in Afrika. Dahingegen existieren begrenzte empirische Untersuchungen über die geschlechtsspezifischen Unterschiede zwischen den UPS-Geschlechtern, besonders in Bezug auf das Sammeln und die Vermarktung von Baobabprodukten. Wir wenden ein exogenes Switching-Regressionsmodell in einem kontrafaktischen Rahmen an. Diese Methode erlaubt uns, Schätzungen über die Kausaleffekte des Geschlechts auf das Sammeln und die Vermarktung von Baobabprodukten anzustellen. Die Ergebnisse zeigen, dass weibliche Baobabmanagerinnen und unverheiratete weibliche Baobabmanagerinnen wahrscheinlicher weniger sammeln und verkaufen als männlichen Baobabmanager und verheiratete weibliche Baobabmanagerinnen. Die empirischen Ergebnissen zeigen, dass die geschlechtsspezifischen Unterschiede auch unter Kontrolle sozioökonomischer Faktoren (z.B. Alter, Bildung, Familienstand) bestehen bleiben. Dementsprechend deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass es unbeobachtete Faktoren wie z.B. Normen und Führungsqualitäten gibt, die geschlechtsspezifische Unterschiede beeinflussen. In dem zweiten Aufsatz untersuchen wir die Wirkung kollektiven Handelns auf das Wohlergehen der Haushalte von UPS-Sammler:innen. Die Anzahl von Studien über kollektives Handeln und seine Wirkung auf das Wohlergehen von Haushalten in Entwicklungsländern wächst. Jedoch sind die empirischen Ergebnisse und Aussagen gemischt und nicht aussagekräftig. Ein Großteil dieser Wirkungsstudien konzentrieren sich auf Grundnahrungsmittel und hochwertige Nutzpflanzen, mit einem geringem Anteil an Studien über UPS. Dennoch fehlen empirische Befunde und Aussagen über das südliche Afrika, insbesondere Malawi, und in Bezug auf Baobab. Einige Studien über UPS berücksichtigen den Selfselektionsbias nicht. Des Weiteren geben diese Studien keinen Auskunft über die Heterogenität der Wirkungen, insbesondere in Bezug auf das Geschlecht Wir verwenden den inversen wahrscheinlichkeitsgewichteten Regressionsanpassungsschätzer (IPWRA), um die durchschnittlichen und heterogenen Verfahrenseffekte kollektiven Handelns auf Baobab-Einkommen und Ernährungssicherung zu schätzen. Wir stellen fest, dass die Mitgliedschaft in Genossenschaften das Baobab-Einkommen, den Vielfaltswert in der Haushaltsernährung, und den Nahrungsmittelkonsumwert jeweils um 3,57%, 11% und 5,6% erhöht. Die Wirkung der Genossenschaftsmitgliedschaft ist bei männlichen Baobabmanagern höher. Dahingegen weisen Haushalte mit unverheirateten, weiblichen Managerinnen bessere Wirkungen auf das Gemeinwohl auf. Die empirischen Befunde beleuchten daher die Notwendigkeit, kollektives Handeln im unzureichend genutzten Pflanzensektor durch Genossenschaften zu unterstützen, um das Gemeinwohl der Haushalte zu verbessern. In der dritten Aufsatz evaluieren wir die durchschnittlichen Verteilungseffekte der Auswahl von Vermarktungskanälen in Bezug auf das Einkommen und die Ernährungssicherheit von Baobabsammler:innen. Sie beteiligen sich hauptsächlich in drei Vertriebskanälen: Im landwirtschaftlichen Betrieb, in ländlichen Märkten und urbanen Märkten. Wir zeigen, dass die Beteiligung an Vertriebskanälen außerhalb der Landwirtschaft, also Off-Farm Marktkanälen, (ländliche und urbane Märkte) im Verhältnis zu landwirtschaftlichen Vertriebskanälen höhere Baobab-Einkommen und Ernährungssicherheit zur Folge hat. Wir wenden den Quantilbehandlungseffekt an, um zu zeigen, dass der durchschnittliche Behandlungseffekt in der Umstellung von landwirtschaftlichen Vertriebskanal zu Vertriebskanälen außerhalb der Landwirtschaft, also Off-Farm Vertriebskanälen, sich je nach Quantil des Baobab-Einkommens und der Ernährungssicherheit unterscheidet. Die Baobab-Einkommenseffekte von Vertriebskanälen außerhalb der Landwirtschaft, also Off-Farm Marktkanäle, im Vergleich zu landwirtschaftlichen Vertriebskanäle, also Farm-Gate Marktkanälen, sind nur für Baobabsammler:innen im oberen Quantil der Einkommensverteilung positiv. In Bezug auf die Ernährungssicherheit ist der positive prozentuale Effekt für Haushalte mit einem niedrigeren Maß an Ernährungssicherheit höher. Basierend auf den drei Aufsätzen dieser Dissertation, ziehen wir folgende Schlussfolgerungen: Aus dem ersten Aufsatz kommen wir zum dem Schluss, dass es geschlechtsspezifische Unterschiede bei der Sammlung und Vermarktung von Baobab gibt. Die Ergebnisse bestätigen auch, dass diese Unterschiede variieren wenn das Geschlecht mit dem Familienstand interagiert. Bemühungen zur Verminderung geschlechtsspezifischer Unterschiede in der Produktion und Vermarktung sollten auf die Befähigung von Frauen / weiblichen Personen sowie auf die zugrundeliegenden Ursachen von Geschlechterungleichheiten ausgerichtet sein. Aus dem zweiten Aufsatz schlussfolgern wir, dass kollektives Handeln zur Verbesserung der Einkommen und Ernährungssicherheit von Baobabsammler:innen beitragen kann. Die wichtigste Auswirkung für die Politikausrichtung ist, dass Bündnisse zwischen den Akteuren im UPS-Sektor ein wichtiges Instrument zur Verbesserung des Gemeinwohls der Haushalte von UPS-Sammler:innen sind. Wir betonen jedoch, dass dieser positive Effekt ungleichmäßig auf alle Genossenschaftsmitglieder verteilt ist. Wiederum kommen wir aus dem dritten Aufsatz zu der Schlussfolgerung, dass die Beteiligung an Vertriebskanäle außerhalb der landwirtschaftlichen Marktkanäle, also Off-Farm Marktkanälen, im Verhältnis zu landwirschaftlichen Vertriebskanälen, also Farm-Gate Marktkanälen, zu einem verbesserten Baobab-Einkommen und einer besseren Ernährungssicherheit unter den Baobabsammler:innen beiträgt. Daher sollte der Zugang zu Verkaufsstellen außerhalb der Landwirtschaft für Baobabsammler:innen verbessert werden. / The persistence of poverty and food and nutrition insecurity in Sub Saharan Africa (SSA), highlights the need for a paradigm shift in food systems that focuses on diversification into other food chains such as underutilised plant species (UPS). These crops have the potential to provide SSA with a productive, nutrition-sensitive, and resilient food system. Recent evidence concludes that UPS contribute to food security by supplementing staples, acting as a buffer in time of shortages, and increasing diet quality, and can be viewed as a lever towards poverty alleviation. Despite the significance of UPS, previous literature has extensively focussed on food and cash crops. This dissertation contributes to understanding of the aspects of gender, collective action and market channel choices among collectors of UPS. It is composed of three essays that contribute to the literature on UPS in different ways. All the three essays are based on a household survey of 864 baobab (an example of UPS) collectors in Malawi in the year 2021. The first essay analyses the gender gaps in the collection and marketing of baobab. In particular, I evaluate the differences in the quantity of baobab collected between male baobab managers (MBMs) and female baobab managers (FBMs). We further extend our analysis and also evaluate differences among FBMs relative to their marital status (i.e. married FBMs vs unmarried FBMs). The literature on gender and agriculture has mainly focused on gender gaps in agricultural productivity and technology adoption, especially for major crops in Africa. However, there is limited empirical evidence on gender gaps in UPS, especially in terms of collection and marketing. We employ an exogenous switching regression model in a counterfactual framework, as this method allows us to estimate the causal effects of gender in the collection and marketing of baobab products. We find that female baobab managers and unmarried female managers are more likely to collect and sell less than male baobab managers and married female managers, respectively. The results demonstrate that the gender gap persists even after controlling for observed socio economic factors (for example, age, education, marital status). These findings mean that there are unobserved factors such as norms and managerial ability that influence the gender gaps. In the second essay, we examine the impact of collective action on household welfare of collectors of UPS. The number of impact studies on collective action and their effect on household welfare in developing countries is growing, yet the findings are mixed and the evidence is inconclusive. Most of these impact studies focus on staple and high-value crops with a few studies on UPS. However, there is no empirical evidence from Southern Africa, particularly Malawi and specific to baobab. In the case of UPS, some studies fail to account for self-selection bias. Further, these studies do not provide an account of heterogeneity in impacts, particularly with respect to gender. We use the Inverse Probability Weight Regression Adjustment estimator (IPWRA) to estimate average and heterogeneous treatment effects of collective action on baobab income and food security. We find that the cooperative membership increases baobab income, household dietary diversity score, and food consumption score by 3.57%, 11% and 5.6%, respectively. However, the impact of cooperative membership was higher in male baobab managers. Households with unmarried female managers have better welfare outcomes. The results, therefore, highlight the need to promote collective action through cooperatives in the underutilised crop sector to enhance household welfare. In the third essay, we evaluate the average and distributional effects of market channel choices on income and food security of baobab collectors. Baobab collectors mainly participate in three market channels; farmgate, rural market, and urban market. We show that participation in off-farm market channels (rural and urban market) relative to farmgate, was associated with increases in baobab income and food security. We use quantile treatment effect to show that the average treatment effect of moving from farm gate market channels to off-farm market channels differed across quantiles of baobab income and food security. For baobab income, the effects of the off-farm market channels compared to the farm gate market are positive only for baobab collectors in the upper quantile of the income distribution. In terms of food security, the positive percentage effect is higher for households with low levels of food security. Based on the three essays in this dissertation, we draw the following conclusions. From the first essay we conclude that there are gender gaps in the collection and marketing of baobab. The results also confirm that these gaps vary as gender interacts with marital status. Efforts to reduce gender differences in production and marketing should focus on empowering women and also addressing the underlying causes of gender inequality. From the second essay, we conclude that collective action can contribute to better incomes and food security among baobab collectors. The important policy implication is that organization among actors in the UPS sector is a major mechanism of improving household welfare of collectors of UPS. But we stress that this positive effect is not distributed uniformly across all cooperative members. From the third essay, we conclude that participation in off-farm market channels relative to farmgate contributes to improved baobab income and food security among baobab collectors. Hence baobab collectors’ access to off-farm selling outlets should be enhanced.

In dieser Doktorarbeit geht es um den Kleinbergbau (ASM) und wie dieser Leben und Landschaften verändert. ASM ist eine von vielen informellen Lebensgrundlagen, die in kapitalistische Wertschöpfungsketten eingebunden ist. ASM ist für schätzungsweise 40 Millionen Menschen im globalen Süden zu einer der wichtigsten nichtlandwirtschaftlichen Lebensgrundlagen geworden. Schlechte Arbeitsbedingungen, Umweltverschmutzung, Umweltzerstörung und Machtasymmetrien machen ASM jedoch zu einer prekären Lebensgrundlage, die Nachhaltigkeitstransformationen in Frage stellt. Daher wird mehr Forschung über die Nachhaltigkeitspotenziale von ASM gefordert. Wissenschaftler betonen insbesondere die Notwendigkeit, sich mit den Perspektiven von ASM-Akteuren sowie den Dynamiken der ASM-Wertschöpfungsketten auseinanderzusetzen. Auf der Grundlage einer sechsmonatigen ethnografischen Feldforschung in der Region Geita in Tansania untersuche ich in der Dissertation skalenübergreifende Beziehungen zwischen Akteuren und Agenden innerhalb von ASM und diskutiere die Herausforderungen und Möglichkeiten für einen nachhaltigeren Sektor. Die Arbeit ist zwischen Anthropologie, Human- und Wirtschaftsgeographie, politischer Ökologie und Landsystemwissenschaft situiert. Ich setze qualitative Methoden ein, darunter Interviews, teilnehmende Beobachtung und gemeinschaftliches Filmen, und beziehe dabei ein breites Spektrum von Akteuren ein. In vier Hauptkapiteln beschreibt die Arbeit die Ambivalenzen von ASM, die Hoffnung und Chancen, aber auch Prekarität und Degradierung die ASM mit sich bringt. Die Arbeit zeigt, wie konkurrierende Visionen und Machtasymmetrien die Ungleichheit verstärken, aber auch zum Widerstand und zu alternativen Visionen der Globalisierung aufrufen. / This thesis is about artisanal and small-scale mining (ASM) and how it transforms lives and landscapes. ASM is one of many informal livelihoods spun in capitalist value chains. Engaging estimated 40 million people, ASM has become one of the most important non-farm rural livelihoods in the Global South. However, poor work conditions, pollution, environmental degradation and power asymmetries make ASM a precarious livelihood that challenge sustainability transitions. Consequently, calls have been made for more research on the sustainability potentials of ASM. Particularly, scholars emphasise the need for engaging the perspectives of ASM actors, along with a better understanding of the value chain dynamics of ASM. Based on 6 months of ethnographic fieldwork in the Geita region of Tanzania, I explore the cross-scalar relations between actors and agendas within ASM, and discuss the challenges and possibilities for a more sustainable sector. The thesis is situated between anthropology, human and economic geography, political ecology and land system science. I engage qualitative methods, including interviewing, participant observation and collaborative filmmaking, encompassing a broad range of actors. Through four core chapters, the thesis describes the ambiguities of ASM, creating hope and opportunity, but also precarity and degradation. It shows how competing visions and power asymmetries reinforce inequality, while also invoking resistance and alternative visions of globalisation.

Agrarbasierte Volkswirtschaften in Afrika streben danach, die Produktivität und Produktion gemäß den Empfehlungen der Afrikanischen Union zu steigern. Allerdings kann eine bloße Produktionssteigerung den Landwirten schaden, wenn die Ab-Hof-Preise fallen als die Produktionskosten. Diese Dissertation analysiert die Implikationen der Verbesserung landwirtschaftlicher Wertschöpfungsketten am Beispiel Benin. Eine detaillierte Social Accounting Matrix (SAM) für Benin aus dem Jahr 2019 wird erstellt, die offizielle Statistiken und Stakeholder-Umfragedaten integriert. Diese SAM dient als Grundlage für die Kalibrierung von Computable General Equilibrium (CGE) Modellen, um die gesamtwirtschaftlichen Auswirkungen der Entwicklung landwirtschaftlicher Wertschöpfungsketten zu analysieren. Die Forschung zeigt, dass die Entwicklung des Lebensmittelverarbeitungssektors, beispielhaft durch die Verarbeitung von Cashewkernen und Ananas, positive, armutsreduzierende Wohlfahrtseffekte hat und zum Wirtschaftswachstum beiträgt. Präferenzverschiebungen hin zu heimischem Geflügelfleisch stellen eine Alternative zu Handelspolitiken dar, um den heimischen Sektor zu stärken. Die Verarbeitung von Cashew-Nebenprodukten birgt Potenzial für die wirtschaftliche, soziale und ökologische Nachhaltigkeit der Agrar- und Ernährungssysteme. Investitionen in eine stabile Strominfrastruktur zur Unterstützung des industriellen Wachstums können die Produktionskosten senken und die Nachfrage nach landwirtschaftlichen Produkten erhöhen, was insbesondere einkommensschwachen Haushalten zugutekommt. Insgesamt kommt die Studie zu dem Schluss, dass die Entwicklung landwirtschaftlicher Wertschöpfungsketten in agrarwirtschaftlich geprägten Volkswirtschaften das Haushaltseinkommen erhöht, die Armut verringert, die makroökonomischen Indikatoren verbessert und die allgemeine wirtschaftliche Entwicklung fördert. / Agriculture-based economies in Africa are striving to boost productivity and production following the African Union's recommendations. However, merely increasing production can harm farmers if farm-gate prices drop more than production costs. Research on the broader economic effects of agricultural value-chain development is limited. This thesis addresses this gap by examining the economy-wide implications of enhancing agricultural value-chains, using Benin as a case study. A detailed 2019 Social Accounting Matrix (SAM) for Benin is constructed, incorporating official statistics and stakeholder survey data. This SAM is used as the basis for calibrating Computable General Equilibrium (CGE) models. These models were adapted to analyze the impact of developing the food-processing sector, preference shifts, and stable electricity supply on the economy. The research reveals that developing the food-processing sector, exemplified by cashew nut and pineapple processing, has positive, pro-poor welfare effects and contributes to economic growth. Preference shifts towards domestic poultry meat is an alternative to trade policies in boosting the domestic sector. Processing of cashew byproducts has potential for economic, social and environmental sustainability of the agri-food systems. Investing in stable electricity infrastructure to support industrial growth can reduce production costs and increase demand for agricultural products, benefiting low-income households disproportionately. Overall, the study concludes that developing agricultural value-chains in agriculture-based economies enhances household income, reduces poverty, improves macroeconomic indicators, and fosters overall economic development.

Ein System zur automatischen Erfassung der Klauengesundheit von Milchkühen kann durch möglichst frühzeitige präventive und kurative Eingriffe sowohl das Tierwohl steigern als auch ökonomische Verluste minimieren. Ziel war die Entwicklung eines automatischen Systems, dass mittels 3D Sensordaten die Rückenkrümmung einer Kuh erfassen kann und einen entsprechenden Locomotion Score ausgibt. In dieser Studie wurden von August bis Dezember 2016 auf einem Milchviehbetrieb mit Boxenlaufstallhaltung 200 Kühe der Rasse Deutsche Holstein automatisch von einem System nach Verlassen des Melkstandes erfasst. Das System bestand aus zwei RFID-Antennen zur Tiererkennung, einem 3D Sensor zur Lahmheitsbeurteilung und zwei 2D Kameras zur visuellen Bonitur und Validierung. Anhand der 2D Videos wurde nach der Methode von SPRECHER et al. (1997) für 1489 Datensätze ein Locomotion Scores vergeben. Im 2,5D-Tiefenbild wurden zunächst die Hüfthöcker als höchste, äußerste Punkte im Bild identifiziert. Ausgehend von einer Verbindungslinie zwischen den Hüfthöckern, wurde die Wirbelsäule als Polylinie der höchsten Punkte in Richtung Bildanfang ermittelt. Im 3D-Raum wurde dann an die gefundene Rückenlinie ein Kreis approximiert, dessen Radius umgekehrt proportional zur Krümmung des Kuhrückens ist. Der Vergleich der visuell vergebenen und der automatisch gemessenen Scores ergab für das Modell mit fünf Stufen eine Übereinstimmung von 59 % und für das Modell mit drei Stufen 65 %. Die Korrelation nach Spearman (rs = 0,73) zeigte einen deutlichen Zusammenhang zwischen den berechneten und den visuellen Scores. Mit einer Genauigkeit von 82 % wurden 96 % der lahmen Kühe auch als lahm erkannt. Die größte Übereinstimmung wurde für den Locomotion Score 2 erreicht (80 %). In dieser Arbeit wurde ein automatisches System entwickelt, welches durch die Berechnung der Krümmung der Rückenlinie insbesondere beginnende Lahmheiten sehr gut erkennen kann. / A system for automatic detection of lameness in dairy cows can increase animal welfare as well as minimize economic losses through early preventative and curative treatments. The aim of this study was to develop an automatic system that uses 3D sensor data to detect the spine curve of a cow and generate a corresponding locomotion score. In the present study 200 German Holstein cows housed in a free stall barn were recorded via an automatic system after leaving the milking parlour from August to December 2016 on a dairy farm. The system consisted of two RFID-antennas, a 3D depth camera for automatic lameness detection and two standard 2D cameras for visual classification and validation. An amount of 1,489 2D sets of data were locomotion scored according to the method of SPRECHER et al. (1997). Locomotion Score 1 was used to score a healthy cow and Locomotion Score 2 – 5 for lameness with increasing severity. In the analysis five levels (score 1 – 5) as well as three levels (score 1, 2, and ≥ 3) were compared. In the 2.5D depth image the hip joints were identified as the highest, outermost points in the image. Starting from a connection line between the hip joints, the spine was determined as a polyline of the highest points in anterior direction. On the 3D surface, a circle was approximated to the detected back line whose radius is inversely proportional to the curvature of the cow´s back. A comparison of the visually assigned and automatically detected scores showed a 59 % match of the five-level model and 65 % for the three-level model. The Spearman correlation (rs = 0.73) showed a clear correlation between the calculated and the visual scores. With an accuracy of 82 %, 96 % of lame cows were identified as lame. The highest agreement was reached for locomotion Score 2 (80 %). In the present study an automatic system was developed, which can recognize in particular beginning lameness by calculating the curvature of the back.

Aufbauend auf dem agrarökonomischen, dynamischen Optimierungsmodell MAgPIE, zeigen die hier vorgestellten Forschungsergebnisse, dass die Governance-Leistung einen bedeutenden Einfluss auf den technologischen Fortschritt und das Wachstum der Flächenproduktivität hat, insbesondere für in der Entwicklung begriffene Regionen wie Lateinamerika, Afrika südlich der Sahara, Südasien und Südostasien. Dies wirkt sich wiederum auf die Landnutzungsdynamik aus, einschließlich der Ausdehnung von Ackerflächen und der Entwaldung. Neben Umweltauswirkungen beeinflusst die Governance-Leistung auch Lebensmittelpreise und das Handelsverhalten, und damit die Existenzgrundlagen vieler Menschen. Darüber hinaus legt die Dissertation nahe, dass sich das globale Produktivitätswachstum trotz unterschiedlicher sozioökonomischer Bedingungen wahrscheinlich fortsetzen wird. Die Größenordnung der Wachstumsrate unter den jeweiligen Bedingungen variiert jedoch, je nach verwendeten Produktivitätsindizes. Unterschiede in den sozioökonomischen Gegebenheiten führen zu einer Zunahme des Produktivitätswachstums im Ackerbau, was tiefgreifende Auswirkungen auf die Anbaufläche und die Lebensmittelpreise hat. Nicht zuletzt zeigen die Ergebnisse der Dissertation, dass die Liberalisierung des Agrarhandels negative Auswirkungen des Klimawandels auf das landwirtschaftliche Angebot abfedern kann, den Anstieg der Lebensmittelpreise im Zuge von erheblichen klimabedingten Ertragseinbußen begrenzen und die Ausdehnung der Anbauflächen im globalen Maßstab verringern kann. In bestimmten Regionen kann es aufgrund von veränderten Handelsmustern zu einer Ausdehnung der Anbauflächen kommen. In Zusammenschau der Ergebnisse aus den Einzelstudien vertieft die vorliegende Dissertation das Verständnis für potenzielle Zielkonflikte und Synergien von wirtschaftspolitischen Optionen, die darauf abzielen, die Produktionskapazitäten im landwirtschaftlichen Sektor der steigenden Nachfrage entsprechend auszubauen. / Building upon an agro-economic dynamic optimization model known as MAgPIE, this dissertation fseeks to enhance representation of the economic factors in the model. The research findings reveal that governance performance has a significant impact on technological progress and land productivity growth, especially for developing regions, such as Latin America, Sub-Saharan Africa, South Asia, and Southeast Asia. This, in turn, exerts impacts on land dynamics, including cropland expansion and deforestation. Aside from environmental impacts, governance performance affects livelihoods, as it influences food prices and trade patterns. Moreover, the dissertation suggests that global productivity growth is likely to continue, despite differences in possible socioeconomic conditions. However, the magnitude of the growth rate under each set of conditions will vary, according to different productivity indices. Differences in socioeconomic conditions lead to a spread in productivity growth in the crop sector, which will have profound implications for cropland expansion and food prices. Last but not least, the dissertation argues that liberalizing agricultural trade can buffer negative impacts from climate change on agricultural supply, limit increasing food prices in a scenario of high-end climate impacts on crop yields, and reduce cropland expansion on the global scale, though it may induce cropland expansion in certain regions due to changes in trade patterns. Synthesizing the findings from the individuals studies of which it is comprised, the dissertation is intended to enhance understanding of the trade-offs and synergies of economic options for agricultural outputs to keep pace with increasing demand and, thereby, contribute to the core discussion among agricultural economists on food production and its economic and environmental impacts.