Diese Dissertation besteht aus drei Essays, welche den monetären Transmissionsmechanismus via das Kreditangebot von Banken in einem Umfeld mit Überschussreserven analysieren. Im ersten Aufsatz wird die Effekten der 2008 Handlungsrahmens Änderungen der Fed auf den Transmissionsmechanismus untersucht. Ich schätze die Reaktionen in der Periode vor 2008 und zeige, dass den Bankkreditkanal aktiv ist. In der Periode nach 2008 steigen Bankkredite nach eine Geldpolitikkontraktion. Ich habe ein Regimewechsel-TANK Modell entwickelt, um den Transmissionsmechanismus über beide Systeme zu vergleichen. Das Modell zeigt, dass nach einem kontraktiven Schock unter dem alten System die Produktion sinkt, und, dass unter einem neuartigen System das Kreditangebot stimuliert. Dies ist aufgrund einer Friktion der Fall, die durch die Liquiditätsmanagementkosten der Banken verursacht wird. Im zweiten Aufsatz analysiere ich ob der Bankkreditkanal in den USA nach der Finanzkrise vorhanden ist. Dieser Kanal stützt sich auf die Annahme verbindlicher Reserveanforderungen. Ich finde Belege für den Kreditvergabekanal vor der Finanzkrise. Seit der Krise ist der Bankkreditkanal nicht mehr vorhanden. Stattdessen ist eine kontraktive Geldpolitik jetzt mit lockereren Liquiditätsbeschränkungen verbunden, und somit mit einem Anstieg der Bankkredite. Im dritten Aufsatz, D. Zander und ich identifizieren heterogene Bankenreaktionen auf geldpolitische Schocks in den USA. Unter Verwendung von einem informationsrobusten Instrument, zeigen wir, dass der Grad der Bargeld-Liquidität systematisch beeinflusst, wie Banken infolge eines geldpolitischen Schocks ihr Kreditvergabeverhalten ändern. Wir finden, dass nach einem kontraktiven Schock hochliquide Banken mit einer Ausweitung der Kreditvergabe reagieren, während weniger liquide Banken eine gedämpfte Antwort zeigen. Wir zeigen, dass das Vernachlässigen von Informationseffekten zu qualitativ unterschiedlichen Ergebnissen für liquide Banken führt. / This dissertation consists of three essays that analyze the monetary transmission mechanism via banks’ credit supply to the real economy under an environment of excess reserves. The first essay, examines the effects of the Fed’s 2008 operational system switch on the transmission mechanism of monetary policy. In the pre-switch sample the bank-lending channel is shown to be active, while in the latter sample, bank loans increase after a monetary contraction. Additionally, a regime-switching TANK model is used to compare the transmission mechanism across both systems. Under the old-style system real activity declines after a monetary contraction, while under a new-style system, monetary tightening stimulates credit supply, due to the presence of a friction introduced by banks’ liquidity management costs. The second essay analyzes whether the bank-lending channel is still present in post financial crisis U.S. data. This channel relies on the key assumption of binding reserve requirements, which is at odds with post-crisis data. Using a two-step regression approach, I find evidence supporting the lending channel in the subsample prior to the crisis. Moreover, since the crisis the lending channel is no longer active. Instead, monetary tightening is associated with looser liquidity constraints, and thus, with bank lending growth. The third essay is joint work with D. Zander. We identify heterogeneous bank reactions to monetary policy shocks in the U.S. using macro-econometric techniques and micro-level data. Using an informationally-robust instrument we show that the degree of cash-liquidity systematically influences banks’ lending behavior. Concretely, after a contractionary shock, liquid banks (those with excess reserves above 1% of assets) react by expanding lending, whereas less liquid banks have a muted response. We show that neglecting to control for the information effects of monetary policy, yield qualitatively different results that are at odds with economic theory.

Die Dissertation behandelt die Frage, wie sich mit dem von der Intertextualität abgeleiteten Theoriefeld der Intermedialität ein Text untersuchen lässt, wenn er als Theaterstück inszeniert und diese Inszenierung wiederum gefilmt wird. Wie verändert sich das Substrat des Texts bei dessen Übertragung auf die Bühne und auf den Bildschirm? Wie funktionieren diese Medien und Kunstformen zusammen im Theaterfilm? Diese grundsätzlichen Fragen stehen vor dem exemplarischen Vergleich von Bernard-Marie Koltès' Theaterstück "Dans la solitude des champs de coton" in Patrice Chéreaus Inszenierungen von 1987 und 1995, sowie deren Verfilmungen in der Regie von Benoît Jacquot bzw. Stéphane Metge. Aus dem derzeitigen Stand der Intermedialitätsforschung wird zu Theater und Film eine Analysemethode hergeleitet: Zunächst wird auf die "Framework"-Theorie E. Goffmans rückgegriffen, nach der jedwedes Handeln erst sinnvoll innerhalb vom Vorwissen strukturierter und dadurch erkennbarer Situationen vollzogen wird. So lässt sich die Aktion im Text, auf der Bühne oder dem Bildschirm mit jeweils anderen frames oder, wie C. Grivel diese Erscheinung nennt, créances in Verbindung bringen. Dabei dominieren in der Begegnung zwischen dem Dealer und dem Client, von der Koltès' Stück handelt, je nach formaler und medialer Vermittlung, die créance des Handels, des Kampfes oder der Verführung. Ihr Zusammenspiel wirkt irritierend auf den Leser oder Zuschauer. Mit vier Arten von Bedeutungsrelationen, nämlich Synchronisierung, Gegenläufigkeit, Überlagerung und Ausfächerung, lassen sich die intermedialen, semiotischen Prozesse beschreiben, die bei der Theaterinszenierung und deren Verfilmung auftreten. Wie der Transfer auf die Bühne und den Bildschirm das Textsubstrat bestätigt bzw. verändert, zeigt die Arbeit am Beispiel von Chéreaus beiden "Dans la solitude des champs de coton"-Inszenierungen, und zwar unter vier Aspekten: Zeitmuster, Schauplatz und Bühne, Licht und Atmosphäre, Gesten und Mimik. Die Untersuchung zeigt unter anderem, dass die Inszenierung von 1987 sowie Jacquots Verfilmung die im Text angelegte schematische Opposition zwischen Dealer und Client unterstreicht. Die Inszenierung von 1995 löst den Gegensatz zwischen ihnen auf und beschreibt den Dealer und den Client als Spieler im Spiel, deren Rollen austauschbar sind. Metges Aufzeichnung verweist schließlich auf die Lebendigkeit der Aufführung als einer Begegnung nicht nur zwischen Dealer und Client, sondern auch zwischen Darstellern und Publikum. / The thesis deals with the question of knowing, how 'intermediality', a theoretical field deduced from intertextuality, can aid in analysing a text being produced on stage and this staging having been filmed. In which way the substratum of the text will be transformed on its transfer to the scene and to the screen? How these media and art forms do function together in a theatre film? These basic questions follows a exemplary comparison of Bernard-Marie Koltès' theatre play "Dans la solitude des champs de coton" produced for the stage by Patrice Chéreau in 1987 and 1995 and the films of these stagings realised by Benoît Jacquot and Stéphane Metge. A method to analyse the relation between theatre and film in the case of a theatre film is deduced from the actual status of intermediality theory: The "framework"-theory of E. Goffman is recalled, according to which each action only becomes significant in situations that are distinguishable after having been structured by a previous knowledge. Any action in the text, on the scene or on the screen can then be associated with a frame or a "créance", as C. Grivel calls the same phenomenon. In the encounter of the Dealer with the Client, descibed in Koltès' play, dominate the créance of the deal, the fight or the seduction, depending on the form and the medium, by which the action is transmitted. Their interplay causes irritation. The intermedial, semiotic processes occurring in a theatre production and it's filmed version can be described by using four types of 'relations of significance' (Bedeutungsrelationen): synchronization (Synchronisierung), desynchronization (Gegenläufigkeit), superimposition (Überlagerung) and fanning-out (Ausfächerung). Taking the example of Chéreaus two theatre productions of "Dans la solitude des champs de coton", the thesis indicates how the transfer to the scene and to the screen confirms or modifies the substratum of the text. The demonstration follows four aspects: time structures, scene of action and theatre scene, light and atmosphere, gestures and mimicry. The analysis shows for instance, that the 1987 production and Jacquot's film version underline the schematic opposition between the Dealer and the Client that is established in the text. The 1995 production dissolves this antagonism between them and presents them as two actors in within the play, whose roles are interchangeable. Finally, Metge's video is a reference to the vivacity of the performance as a meeting not only between the Dealer and the Client, but also between the actors and the audience.

Fischgemeinschaften in Seen sind zunehmenden Umweltveränderungen unterworfen. Die Analyse des Einflusses abiotischer und biotischer Faktoren auf die Größenstruktur von Fischgemeinschaften ist entscheidend, um die Entwicklung von Seeökosystemen im Zuge von Umweltveränderungen vorhersagen zu können. Es ist jedoch schwierig Fische in Seen zu beproben, da Fanggeräte selektiv sind. Die Qualität und Vergleichbarkeit von Fischfängen durch Angler, Kiemennetze, Schleppnetze und Hydroakustik wurden untersucht. Anglerfänge eignen sich begrenzt für vergleichende Fischbestandsuntersuchungen. Vertikale Hydroakustik eignet sich für die Fischbiomassequantifizierung in geschichteten Seen. Der Beprobungsaufwand von Kiemennetzen kann reduziert werden, wenn zeitnah hydroakustische Untersuchungen statt finden. Schleppnetze eignen sich für die Beprobung von pelagischen Fischen in tiefen Seen. Die Größenstruktur von Fischgemeinschaften unterschied sich auf regionaler und überregionaler Ebene entlang abiotischer und biotischer Gradienten. Die regionale Studie zeigte, dass tiefe nährstoffarme Seen mit hohen Raubfischabundanzen durch mehr große Fische gekennzeichnet waren. Nährstoffreiche Flachseen mit wenigen Raubfischen zeigten höhere Anteile von mittleren Fischgrößen. Im überregionalen Vergleich führten Temperaturpräferenzen der Fischarten zu zwei Fischgemeinschaften, die sich in ihrer Größenzusammensetzung unterschieden. Ein hoher Anteil großer Salmoniden war typisch für hochgelegene Kaltwasserseen im Norden und Süden Europas. Flachlandseen mit Kühl- und Warmwasserfischen zeichneten sich durch eine Dominanz von kleinen Fischen aus. Das lässt vermuten, dass Fischgemeinschaften in Flachlandseen relativ robust gegenüber Umweltveränderungen reagieren. Kaltwasserfischgemeinschaften könnten im Zuge der Klimaerwärmung starken Änderungen unterliegen, da eine Veränderung in der Artenzusammensetzung von einer Verschiebung in der Größenstruktur hin zu mehr kleinen Fischen begleitet sein wird. / Lake fish assemblages are increasingly exposed to environmental change in their habitats. The investigation of abiotic and biotic factors and their effects on the size structure of lake fish is essential for predicting the response of fish assemblages to environmental change. However, sampling of lake fish is challenging because sampling gears are selective. The quality and correspondence of fish catches from angling, gillnetting, trawling and hydroacoustics were analysed. Non-standardised catch data from recreational angling were of limited quality for a comparison of fish stocks. Vertical hydroacoustics is an efficient method to quantify fish biomass in stratified lakes. Sampling effort of multi-mesh gillnets can be reduced when fish abundance estimates are derived from contemporarily operating hydroacoustics. Trawling is useful to sample pelagic fish assemblages in deep lakes. The size structures of fish assemblages differed on a small and a large geographical scale along gradients of abiotic and biotic lake descriptors and differences in fish assemblage composition. At a small geographical scale assemblages in deep and less nutrient-rich lakes with high predator abundances were characterised by a higher proportion of large fish. Shallow nutrient-rich lakes with few predators were characterised by more medium-sized fish. At a large geographical scale thermal optima of fish generated two types of assemblages with different size structures. A high proportion of large salmonids was observed in coldwater lakes at high elevation sites in northern and southern Europe. Lowland lakes with cool- and warmwater fish were dominated by small-sized individuals. The results suggest that lowland lake fish assemblages are relatively robust against environmental change. Coldwater fish assemblages instead may suffer dramatic consequences from global warming as expected species shifts are likely to be accompanied by shifts in the size structure towards smaller individuals.

Diese Dissertation umfasst drei Aufsätze, die untersuchen, wie sich Veränderungen im Kreditangebot auf Investitionen auswirken. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der Relevanz von Firmenheterogenität und Finanzfriktionen. Der erste Aufsatz untersucht die Rolle von Heterogenität im Kreditausfallrisiko verschiedener Unternehmen für die Transmissionsmechanismen unkonventioneller Geldpolitik. Hierbei geht es insbesondere um Politikmaßnahmen, welche das Kreditangebot erhöhen (sogenannte Credit Policy). Die Analyse basiert auf einem Neukeynesianischen Modell mit zwei Agenten. Im Vergleich zu einem Modell mit einem einzigen repräsentativen Unternehmen, ist die Effektivität von Credit Policy in diesem Modell geringer. Darüber hinaus ist Credit Policy am effektivsten, wenn sie auf jene Unternehmen abzielt, die vergleichsweise schwach von Kreditbeschränkungen betroffen sind. Der zweite Aufsatz beinhaltet eine detaillierte empirische Analyse der Auswirkungen von Kreditangebotsschocks auf der Unternehmensebene. Im Rahmen sogenannter Panel-Local-Projections wird gezeigt, dass Unternehmen unterschiedlich und asymmetrisch auf solche Schocks reagieren. Die Asymmetrie in den Reaktionen der Unternehmen lässt sich nicht auf Zweitrundeneffekte über Kreditbeschränkungen zurückführen. Im dritten Aufsatz wird ein partielles Gleichgewichtsmodell entworfen, um diese empirischen Resultate zu erklären. In diesem Modell führen zeitweise bindende Beschränkungen von Finanzintermediären zu Asymmetrie in den Auswirkungen von Kreditangebotsschocks. Die Interpretation der empirischen Resultate im Rahmen dieses theoretischen Modells deutet darauf hin, dass Beschränkungen von Finanzintermediären entscheidend für die Effekte von Kreditangebotsschocks sind. Dies ist relevant für die gesamtwirtschaftlichen Auswirkungen und die Verteilungswirkung von Credit Policy. / This thesis contains three essays, which study the transmission of changes in credit supply to investment, focusing on the role of firm heterogeneity and financial frictions. The first essay theoretically investigates the role of default risk heterogeneity for the transmission of unconventional monetary policy. Specifically, I consider the effects of policies expanding the supply of credit (credit policy) in the context of a Two-Agent New-Keynesian model with financial frictions. In this model with firm heterogeneity, the effectiveness of credit policy is reduced compared to a representative firm model. Moreover, credit policy is most effective when targeted at firms that are relatively less affected by financial constraints. The second essay features a detailed empirical analysis of the firm-level effects of credit supply shocks. Using a panel local-projections analysis, I show that there is pronounced heterogeneity and asymmetry in the investment effects of these shocks. I also document that asymmetry in investment responses is not driven by differences in the strength of second round amplification effects via firm-level borrowing constraints. In the third essay, I construct a partial equilibrium model to rationalize these empirical findings. In this model, occasionally binding constraints of financial intermediaries give rise to asymmetry in the effects of credit supply shocks. Interpreted in the context of the partial equilibrium model, my empirical findings indicate that constraints of financial intermediaries are crucial for the transmission of credit supply shocks. This may have implications for the aggregate and distributional consequences of credit policy.

Die Wasserknappheit wird aufgrund des Klimawandels voraussichtlich häufiger und intensiver auftreten, wodurch die Wasserkonkurrenz zunimmt und die Nahrungsmittelproduktion gefährdet wird. Höhere Temperaturen und längere Dürren können auch die Wasserverfügbarkeit der Tierhaltung beeinflussen. In Folge dessen kann es zu einer Verringerung des Futterangebots und damit zu einer Beeinträchtigung der Produktion kommen. Auch aus diesem Grund sind nachhaltige und resiliente Produktionssysteme erforderlich, um den Nahrungsmittelbedarf einer wachsenden Bevölkerung zu decken. Auf Pflanzenproduktion und Tierhaltung entfallen 72 % der weltweit entnommenen Wassermenge. Der Löwenanteil des Wasserbedarfs in der Tierhaltung besteht bei der Futtermittelproduktion. Weiterhin wird Wasser für die Trinkwasserbereitstellung sowie für die Reinigung und die Kühlung der Ställe benötigt. Tierproduktionssysteme müssen zukünftig mit betrieblichen Maßnahmen die Wasserressourcen besser ausnutzen. Die Steigerung der Wasserproduktivität in der Pflanzenproduktion und der Tierhaltung durch eine integrierte Bewirtschaftung und Steuerung der eingesetzten Wasserressourcen sind hierfür von entscheidender Bedeutung. Die Wasserproduktivität beschreibt das Verhältnis von Output zu Input: das Verhältnis von Output (z. B. kg Milch) zu produktivem Wasserinput (z. B. m³ Transpiration). Das Wasserinput umfasst den direkten Wassereinsatz und den indirekten Wassereinsatz, z.B. für zugekaufte Futtermittel. Die Ermittlung der Wasserproduktivität wird vor allem bei der Bewertung von landwirtschaftlichen Maßnahmen zur Verbesserung des Niederschlags- und technischen Wassereinsatzes in der Tier- und Pflanzenproduktion benötigt. Zur Steigerung der Wasserproduktivität und auch um die Umweltwirkungen der Tierhaltungssysteme zu verringern, bedarf es einheitlicher Methoden. Im Jahr 2019 hat die Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) mit dem Livestock Environmental Assessment and Performance (LEAP) Partnership Richtlinien für die Bewertung der Wassernutzung in Tierproduktionssystemen und zugehöriger Lieferketten veröffentlicht. Zielsetzung ist die Ermittlung der Wasserflüsse auf betrieblicher Ebene, um einerseits die Wasserproduktivität zu ermitteln und andererseits den Beitrag der Tierhaltung zu einer möglichen Wasserknappheit zu bewerten. In dieser kumulativen Dissertationen werden die Ergebnisse der ersten Anwendung dieser Leitlinien der FAO in landwirtschaftliche Betriebe in Brasilien vorgestellt. In referierten Fachzeitschriften wurden bereits drei Originalarbeiten veröffentlicht. Im Rahmen der drei Veröffentlichungen wurde die Wasserproduktivität wurde für 115 Betriebe (Schweine-, Geflügel- und Milchviehbetriebe) im Einzugsgebiet des Lajeado Tacongava in Südbrasilien berechnet, wobei die Auswirkungen der Viehzucht auf die Wasserknappheit bewertet wurden. Die Ergebnisse der ersten und zweiten bereits veröffentlichten Originalarbeiten zeigen den großen Einfluss von Futtermitteln auf die Wasserproduktivität tierischer Erzeugnisse. Die Ergebnisse unterstreichen daher die Notwendigkeit einer engen Zusammenarbeit zwischen Pflanzenproduktion und Tierhaltung. Die Niederschlagswasserproduktivität der Futterproduktion muss verbessert werden, um das Management der Tierernährung zu optimieren. Darüber kann eine höhere Wasserproduktivität der Tierhaltung insgesamt erreicht werden. In Milchviehbetrieben zeigen die Ergebnisse, dass die Wasserproduktivität direkt von den Indikatoren für eine höhere Milchproduktivität des Betriebs abhängt, unabhängig von der Art des Produktionssystems, und unterstreichen die Bedeutung der Bewertung dieses Indikators WP auf Betriebsebene. Die dritte Veröffentlichung standen die Umweltauswirkungen der Wassernutzung der Tierhaltung im Fokus. Die Bewertung der Auswirkungen der Wassernutzung ergab eine geringe Wasserknappheit im untersuchten Wassereinzugsgebiet. Die Wasserknappheit ist nicht alarmierend, selbst bei den Szenarien mit geringerer Verfügbarkeit von Wasser. Die Produktion von Schweinen wies den größten „Fußabdruck der Wasserknappheit“ im Wassereinzugsgebiet auf, gefolgt von der Milch- und Geflügelproduktion. Diese Dissertation trägt dazu bei, das Wissen über die Wasserflüsse, die Wasserproduktivität der Schweine- und Geflügelproduktion und die Milchproduktion in verschiedenen Produktionssystemen auf betrieblicher Ebene zu erweitern. Es sind die ersten Berechnungen der Wasserproduktivität dieser Tierproduktionssysteme in brasilianischen Betrieben und die erste Bewertung der Auswirkungen der Wasserknappheit in der Tierproduktion in einem brasilianischen Einzugsgebiet. Zudem wurde das Land Brasilien damit in die internationale wissenschaftliche Diskussion zu diesem Thema eingeführt. Die LEAP-Richtlinien der FAO wurden in dieser ersten Studie in Brasilien erfolgreich angewandt. Auf der Grundlage der Ergebnisse wird eine breite Anwendung der Leitlinien empfohlen, um die Berechnung von zuverlässigen und vergleichbaren Ergebnissen zu gewährleisten und die Entscheidungsfindung von Regierung, Wirtschaft und Gesellschaft im Hinblick auf eine resiliente und nachhaltige landwirtschaftliche Produktionssysteme zu unterstützen. / Water shortages caused by persistent and severe droughts and changes in rainfall patterns are expected to be more frequent and intense due to climate change, increasing water competition and posing food production at risk. Therefore, sustainable and resilient food systems are needed to meet the demand of a growing population. Plant production and animal husbandry account for 72% of the water withdrawn worldwide. Most water consumed in livestock production is for animal feed production. Water is also needed to provide drinking water and to clean and cool the stables. In this context, increasing agriculture and livestock water productivity (WP) is crucial, along with integrated management and governance of water resources. WP describes the ratio of output (e.g. kg milk) to water input (e.g. m³ evapotranspiration). Water input includes direct (e.g. water intake) and indirect (e.g., water for purchased feed) water use. WP calculations are used primarily in evaluating agricultural measures to improve rainfall and technical WP in livestock and crop production. Consistent methods are needed to increase WP and also to reduce the water-related environmental impact of livestock systems. Recently, the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), through the Livestock Environmental Assessment and Performance (LEAP) Partnership, launched reference guidelines for assessing water use in livestock production systems and supply chains. The FAO LEAP guidelines aim to understand the water flows on a farm scale and evaluate the contribution of livestock activities to water scarcity, supporting the identification of opportunities to reduce the potential water use impacts in this sector. This cumulative thesis presents the results of the first application of the FAO LEAP guidelines on farms located in Brazil. Three original publications were published in peer-reviewed journals. The WP was calculated based on primary data collected on 115 farms (pig, poultry and dairy) located within the Lajeado Tacongava watershed in southern Brazil, where the water scarcity impact associated with livestock production was assessed. The results of the first two original papers published show the high influence of feed production on the WP of animal products. Therefore, the results emphasize the need for close cooperation between feed production and livestock production to improve WP. Rainfall WP of feed production can be improved to optimize animal nutrition management. In addition, higher livestock WP can be achieved. In dairy farms, results indicate that WP is directly dependent on dairy productivity indicators of the farm, regardless the type of production system, and reinforce the importance of assessing this indicator on a farm scale. In the third publication, the environmental impact of water use in livestock production was investigated. The water scarcity impact assessment demonstrated a low water scarcity in the watershed and it is not alarming even in the driest water flow scenarios. Pig production presented the highest water scarcity footprint in the watershed, followed by dairy farming and poultry production. This dissertation contributes to the advancement of knowledge on the water flows, WP of pig, poultry and milk produced under different production systems on farm scale, which are the first WP benchmarks for these animal production systems in Brazilian farms. It also introduced Brazil to the international scientific discussion on this topic. Some suggestions of potential improvements for the guidelines are presented in this study. The FAO LEAP guidelines were successfully applied in its first study in Brazil. Based on the results of this study, the guidelines’ widespread use is recommended to ensure reliable and comparable results to support government, business and society decision-making toward a more resilient and sustainable food supply chain.

Die vorliegende Dissertation widmet sich methodischen und empirischen Forschungsfragen mit Bezug auf saisonale Arbeitsmärkte und Politiken zur nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen. Hierfür wird ein gesamtwirtschaftlicher Modellierungsansatz angewendet, für den das im südöstlichen Himalaya gelegene Königreich Bhutan als empirische Fallstudie dient. Das methodische Forschungsziel der Arbeit ist, die Relevanz der Darstellung von saisonalen Arbeitsmärkten innerhalb von allgemeinen Gleichgewichtsmodellen (sog. CGE Modelle) zu ergründen. Dies stellt eine Neuheit in der Literatur dar. Die Arbeit zeigt auf, dass Modelle ohne saisonale Arbeitsmärkte systematisch Ergebnisse, wie Angebotsreaktionen und Wohlstandseffekte, verzerren. Die Saisonalität von Arbeit hat eine hohe Relevanz für gesamtwirtschaftliche Analysen im Kontext landwirtschaftlich geprägter Volkswirtschaften, insbesondere für Untersuchungen des Strukturwandels und agrarpolitischer Interventionen. Empirisch wird die wechselseitige Abhängigkeit von Politiken zum nachhaltigen Management natürlicher Ressourcen mit Zielen des Umweltschutzes und der ländlichen Entwicklung untersucht. Basierend auf unterschiedlichen Modellierungsansätzen, konzentrieren sich drei Studien auf agrar- und forstpolitische Szenarien in Bhutan. Es wird gezeigt, dass Bhutans Ziel, seinen landwirtschaftlichen Sektor auf 100% ökologische Landwirtschaft umzustellen, zu substantiellen Wohlfahrtsverlusten und negativen Folgen für die Ernährungssicherung führen würde. Die Analyse verschiedener forstpolitischer Szenarien demonstriert, dass eine höhere Forstnutzung in Bhutan im Sinne der gesamtwirtschaftlichen und ländlichen Entwicklung nachhaltig möglich ist. Die Arbeit weist auf verschiedene zukünftige Forschungsfelder hin, wie zum Beispiel die Integration von Ökosystemdienstleistungen, was als eine der wesentlichen Einschränkungen bei der modellgestützten Analyse von Politiken zur Nutzung natürlicher Ressourcen identifiziert wurde. / Using an economy-wide modelling approach, this dissertation investigates methodological and empirical research questions related to seasonal labour markets and natural resource policies. The Kingdom of Bhutan, located in the south-eastern Himalayas, serves as a case study. The methodological research objective of this thesis is to gain an understanding of the relevance of seasonal labour markets in the context of economy-wide modelling. The depiction of seasonal labour markets at national scale using a seasonal social accounting matrix (SAM) and computable general equilibrium (CGE) model presents a novel development within the literature. It is demonstrated, that the absence of seasonal labour markets leads to systematic bias of model results. The consequences are distorted supply responses and biased welfare effects, underlining the pivotal implications of seasonality for economy-wide analysis in the context of agrarian economies, particularly for scenario analysis involving structural changes and agricultural policy interventions. The empirical research objective addresses the interdependence of natural resource policies with objectives of environmental conservation and rural development. Employing modelling techniques, three studies focus on specific agricultural and forest policy scenarios in Bhutan. Simulating Bhutan’s ambitious policy objective to convert to 100% organic agriculture demonstrates substantial welfare losses and adverse impacts on food security, causing trade-offs with objectives of rural development and food self-sufficiency. Analysing forest policy reforms shows that increased forest utilization contributes to economic development, particularly in rural areas, without jeopardizing the country’s forest conservation agenda. The dissertation points at numerous areas of future research, as for example the incorporation of ecosystem services, which is identified as one key limitation of economy-wide analysis of natural resource policies.

Bei der Behandlung organische Abfälle werden zunehmend Feststoff-Vergärungsverfahren mit Perkolation eingesetzt. Sie werden bevorzugt, wenn eine Vorab-Zerstörung der Feststoffstruktur nachteilig für die Gärrest-Verwendung oder sich daraus keine ökonomischen Vorteile ergeben. Das trifft auch bei strohartiger Biomasse zu. Zur satzweisen Vergärung wurden zahlreiche Erkenntnisse publiziert. Zeitgleich wurde das Sauter-Verfahren für den kontinuierlichen Betrieb zur Anwendungsreife entwickelt sowie am Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB) Forschungen einer zweistufigen Variante publiziert. Erstmalig erfolgt unter Verwendung von Silagen ein Vergleich der Varianten. Einflüsse der Perkolationsintensität auf Zusammensetzung und Eigenschaften der Feststoffe und der Prozessflüssigkeit sowie auf die Kinetik der Gasbildung werden untersucht. Die Perkolatzusammensetzung variiert variantenabhängig. OTS-Belastungs-Grenzen lassen sich in erster Näherung bestimmen. Geeignete Vergleichsparameter werden dargestellt. Betreiberbefragungen und messtechnische Begleitung einer Sauter-Anlage ergänzen die Arbeit. Eine differenzierte Beurteilung der Perkolationsverfahren ist nun möglich. Betrachtet werden die Feststoffdichte im Fermenter, die TS-Gehalte im Gärstock sowie der Schwimmschicht. Die Verweilzeit der partikulären Biomasse im Fermenter ist erheblich kürzer als bisher angenommen. Das beeinflusst direkt die Hydrolyserate und mittelbar die Mikroflora im Fermenter. Nähere Untersuchungen sind erforderlich. Auch bei Perkolationsverfahren beeinflusse Substratzusammensetzung und Mahlgrad die Kinetik der Gasbildung. Die Methanausbeuten unterscheiden sich nur unwesentlich von Rührkessel-Systemen. Die Erweiterung der perkolierten Vergärung durch eine Perkolat-Methanisierungsstufe sind höhere Raum-Zeit-Ausbeuten möglich. Das erlaubt eine zeitlich gesteuerte Methanerzeugung, wobei Ausmaß und Leistungsgradient weiterer Forschung bedürfen. / Numerous research findings and experience on the batchwise fermentation of stacked biomass are available. At the same time, the percolated and continuously operated Sauter-process was developed to market maturity. Research on a two-stage variant has been carried out and published by the Leibnitz Institute for Agricultural Engineering and Bioeconomics e.V. (ATB). This paper provides for the first time a direct comparison of the above-mentioned percolated process variants using maize and sedge silages. The effects of percolation intensity on composition and properties of the solids and the process fluid as well as on the gas formation kinetics are investigated in particular. Furthermore, suitable benchmarks of the variants are identified and evaluated. The link to practice is a operators questioning and a one year lasting monitoring of a Sauter plant. The findings allow a differentiated assessment of percolation processes. Findings on solid matter density as well as on dry matter content in the fermenting stock or floating layer are presented in detail. During continuous operation, particulate biomass retention time is considerably shorter than would result from usual calculation of hydraulic retention time. It is indicated that the microflora in the fermenter is also indirectly affected. This requires further research work. It is shown that in percolation processes substrate composition and extent of grinding also dominate the gas formation kinetics, albeit to different extents. Methane yields differ under comparable load and operating parameters only marginally from yields of stirred tank systems. Composition of percolate also varies variant-specific. Findings can be used to define in a first approximation limits of volatile solid load. It has been proven that percolated solid-state fermentation with an additional percolate methanization stage allows higher space-time yields. This extra stage suits also for controlled flexible methane production.

Eine biochemische Indikation des Anteils exogener organischer Kohlenstoffquellen (EOC), der nach dem Eintrag potenziell im Boden verbleibt (Cpot) wurde entwickelt. Haupthypothese dieser Studie war, dass der Abbau von EOC durch die biochemische Zusammensetzung vorhergesagt werden kann, welche bei Pflanzenrückständen von der Kulturart, dem Pflanzenrückstandstyp sowie dem Anbausystem und im Allgemeinen vom Ausgangssubstrat organischer Düngestoffe und der EOC-Kategorie (pyrogen , mikrobiell und pflanzlich) beeinflusst wird. Zunächst wurden Pflanzenrückstände im Energiepflanzenanbau zur Biogasgewinnung (Restpflanze / Stroh, Stoppeln, Grobwurzeln, Feinwurzeln, natürlicher Bestandsabfall) von Mais, Sorghum, Sudangras, Wintergetreide, Hafer, Erbse in Einzel-, Zwei- und Mischkultursystemen betrachtet. In einem zweiten Schritt wurden Pflanzenrückstände im Allgemeinen mit organischen Düngern, Komposten, Rückständen aus anaerober Vergärung in der Biogasproduktion (Gärrückstände) und Biokohlen verglichen. Die biochemische Zusammensetzung von EOC wurde durch die Konzentrationen von Kohlenstoff- (C), Stickstoff (N), wasserlöslicher Kohlehydrate (WSC), Hemizellulose (HEM), Zellulose (CEL) und Lignin (LIC) in g pro kg Trockenmasse dargestellt. In Inkubationsversuchen wurde EOC gleichmäßig mit Boden vermischt und über 310 Tage die Zugabe-induzierte Kohlendioxid-Freisetzung gemessen. Cpot wurde als Grenzwert der Modellschätzung für die Inkubationsdaten bestimmt. Die Beziehung zwischen biochemischer Zusammensetzung und Cpot wurde durch die Partial-Least-Squares-Regression-Methode abgeleitet. Cpot unterschied sich stärker zwischen verschiedenen organischen Düngestoffen, als speziell zwischen verschiedenen Pflanzenrückständen und konnte durch die biochemische Zusammensetzung vorhergesagt werden. Der Indikator für Cpot (in g C pro kg EOC) wurde als Ipot = 269 + 13 N – 0.5 WSC + 0.7 CEL + 1.5 LIC für Pflanzenrückstände und im Allgemeinen als Ipot = 924 – 1.9 C + 2.0 LIC vorgeschlagen. / A biochemical indication for the fraction of exogenous organic carbon (EOC), potentially remaining in soil after application (Cpot) has been developed. Main hypothesis of this study was that decomposition of EOC can be predicted by the biochemical composition, which in case of plant residues is influenced by the crop residue type, crop species and agricultural management and in general depends on the original substrate and category (pyrogen, microbial, and plant-derived EOC) of organic materials. A first set of EOC was created, containing plant residues in energy crop cultivation for biogas production (shoot / straw, stubble, coarse root, fine root, and litter) of maize, sorghum, sudan grass, winter cereal, pea, and oats in single-, double- and intercropping systems. In a second set of EOC, plant residues in general were compared with other organic fertilisers, urban composts, residues of anaerobic fermentation in biogas production (digestates), and biochar. The biochemical composition of EOC was characterised by the concentrations of carbon (C), nitrogen (N), water-soluble carbohydrates (WSC), hemicelluloses (HEM), cellulose (CEL), and lignin (LIC) in g per kg dry matter. In incubation experiments, EOC was homogeneously incorporated into soil and EOC-induced carbon dioxide-release was measured for 310 d. Cpot was determined as modelled limit for the incubation results. Finally, the relation between biochemical composition and Cpot of EOC was evaluated by the partial least squares regression method. Cpot largely varied between different types and categories of EOC, while less variation was obtained between different plant residues. The biochemical composition was predictive for Cpot (expressed as g C per kg EOC), proposing the biochemical indicator as Ipot = 269 + 13 N – 0.5 WSC + 0.7 CEL + 1.5 LIC specifically for plant residues and as Ipot = 924 – 1.9 C + 2.0 LIC for EOC in general.

Der Austausch von Waren, Dienstleistungen und Arbeitskräften wird im Falle von politischen Konflikten gestört. Im Palästinensisch-Israelischen Konflikt macht die Machtasymmetrie die palästinensische Wirtschaft abhängig von Israels Politik. Obwohl dieser Konflikt wegen seiner Gewalt und seinen politischen Entwicklungen in den Medien viel beachtet wird, wurden politische Optionen in den Bereichen Handel und Arbeitsmärkte und deren Auswirkungen auf die palästinensische Ökonomie bislang wenig untersucht und bewertet. Dies ist das Ziel der vorliegenden Arbeit, die sich auf die Ökonomie des Westjordanlands konzentriert. Diese Arbeit macht vier Beiträge zur Wissenschaft: Der erste ist die Entwicklung der ersten Sozialrechnungsmatrix für das Westjordanland. Der zweite ist die empirische Analyse von Auswirkungen unterschiedlicher Arbeitsmarktbedingungen in Gleichgewichtsmodellen. Der dritte ist die Anwendung einer verschachtelten Nutzen-Funktion, die die Vorteile von linearen Ausgabesystemen und konstanter Elastizität von Substitutionsfunktionen kombiniert. Schließlich hat diese Arbeit wichtige politische Implikationen für die Palästinensischen Autonomiebehörde (PA). In Bezug auf die Arbeitsmärkte wird gezeigt, dass es für die PA sinnvoll ist eine verstärkte palästinensische Beschäftigung in Israel anzustreben. Dabei sollten die negative Auswirkungen von aus Israel zufließendem Arbeitseinkommen („Holländische Krankheit“) gelindert werden. Dies könnte die PA durch Besteuerung von palästinensischer Beschäftigung in Israel und Schaffung von Anreizen zur Erhöhung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit erreichen. In Bezug auf den Handel zeigt diese Arbeit, dass das die PA eine liberale, nicht diskriminierende Handelspolitik verfolgen sollte. Da Israel auch in Zukunft wohl der dominierende Handelspartner für das Westjordanland bleiben wird, sollte die PA die freiest mögliche Mobilität von Gütern und Dienstleistung zwischen dem Westjordanland und Israel anstreben. / The movement of goods, services and labour is disrupted when conflicts arise. In the case of the Palestinian-Israeli conflict, the asymmetry of power between the two parties leaves the Palestinian economy vulnerable to policies implemented by Israel. While this conflict attracts considerable media attention for its violence and political developments, the assessment of the economy-wide implications of trade and labour market policy options on the Palestinian economy is understudied. Exploring these implications is the objective of this thesis, focusing on the West Bank economy. This thesis makes four contributions to science. The first original contribution is the development of the first social accounting matrix for the West Bank. Second, this thesis contributes to the current state of knowledge by assessing empirically the implications of different labour market conditions in general equilibrium models. Third, this thesis contributes to model development by adopting a nested utility function combining the benefits of linear expenditure systems and constant elasticity of substitution functions to depict household preferences. Finally, this thesis has important policy implications for the Palestinian National Authority (PNA). Seen the limited development options in the West Bank, it is interesting for the PNA to seek an increased Palestinian employment in Israel in order to improve the welfare of Palestinian households. Meanwhile, the “Dutch disease” effects of labour income inflow from Israel can be mitigated by collecting a tax on Palestinians employed in Israel and incentivising the private sector to invest and create employment opportunities in the domestic market. With respect to trade, this thesis finds that the West Bank would be better off with a liberal and non-discriminatory trade policy. As Israel will remain the main trade partner for the West Bank, the PNA should seek the freest possible movement of goods and services between the West Bank and Israel.

Moderne Präzisionsgartenbaulicheproduktion schließt hoch technifizierte Gewächshäuser, deren Einsatz in großem Maße von der Qualität der Sensorik- und Regelungstechnik abhängt, mit ein. Zu den Regelungsstrategien gehören unter anderem Methoden der Künstlichen Intelligenz, wie z.B. Künstliche Neuronale Netze (KNN, aus dem Englischen). Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Eignung KNN-basierter Modelle als Bauelemente von Klimaregelungstrategien in Gewächshäusern. Es werden zwei Modelle vorgestellt: Ein Modell zur kurzzeitigen Voraussage des Gewächshausklimas (Lufttemperatur und relative Feuchtigkeit, in Minuten-Zeiträumen), und Modell zur Einschätzung von phytometrischen Signalen (Blatttemperatur, Transpirationsrate und Photosyntheserate). Eine Datenbank, die drei Kulturjahre umfasste (Kultur: Tomato), wurde zur Modellbildung bzw. -test benutzt. Es wurde festgestellt, dass die ANN-basierte Modelle sehr stark auf die Auswahl der Metaparameter und Netzarchitektur reagieren, und dass sie auch mit derselben Architektur verschiedene Kalkulationsergebnisse liefern können. Nichtsdestotrotz, hat sich diese Art von Modellen als geeignet zur Einschätzung komplexer Pflanzensignalen sowie zur Mikroklimavoraussage erwiesen. Zwei zusätzliche Möglichkeiten zur Erstellung von komplexen Simulationen sind in der Arbeit enthalten, und zwar zur Klimavoraussage in längerer Perioden und zur Voraussage der Photosyntheserate. Die Arbeit kommt zum Ergebnis, dass die Verwendung von KNN-Modellen für neue Gewächshaussteuerungstrategien geeignet ist, da sie robust sind und mit der Systemskomplexität gut zurechtkommen. Allerdings muss beachtet werden, dass Probleme und Schwierigkeiten auftreten können. Diese Arbeit weist auf die Relevanz der Netzarchitektur, die erforderlichen großen Datenmengen zur Modellbildung und Probleme mit verschiedenen Zeitkonstanten im Gewächshaus hin. / One facet of the current developments in precision horticulture is the highly technified production under cover. The intensive production in modern greenhouses heavily relies on instrumentation and control techniques to automate many tasks. Among these techniques are control strategies, which can also include some methods developed within the field of Artificial Intelligence. This document presents research on Artificial Neural Networks (ANN), a technique derived from Artificial Intelligence, and aims to shed light on their applicability in greenhouse vegetable production. In particular, this work focuses on the suitability of ANN-based models for greenhouse environmental control. To this end, two models were built: A short-term climate prediction model (air temperature and relative humidity in time scale of minutes), and a model of the plant response to the climate, the latter regarding phytometric measurements of leaf temperature, transpiration rate and photosynthesis rate. A dataset comprising three years of tomato cultivation was used to build and test the models. It was found that this kind of models is very sensitive to the fine-tuning of the metaparameters and that they can produce different results even with the same architecture. Nevertheless, it was shown that ANN are useful to simulate complex biological signals and to estimate future microclimate trends. Furthermore, two connection schemes are proposed to assemble several models in order to generate more complex simulations, like long-term prediction chains and photosynthesis forecasts. It was concluded that ANN could be used in greenhouse automation systems as part of the control strategy, as they are robust and can cope with the complexity of the system. However, a number of problems and difficulties are pointed out, including the importance of the architecture, the need for large datasets to build the models and problems arising from different time constants in the whole greenhouse system.