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Im Verlauf der vergangenen Dekaden haben sich die sozio-ökonomischen wie auch die normativen und regulativen Grundlagen der Governance der Erwerbsarbeit in einer Weise verändert, die für das Handeln des einzelnen Menschen als Arbeitskraft und tätiges Subjekt neue Voraussetzungen schafft: Erwerbstätige gewinnen als unmittelbare individuelle Akteure in der Governance von Arbeit an Bedeutung. Die damit einhergehenden Prozesse der Flexibilisierung, Subjektivierung und Entgrenzung von Arbeit werden in den einschlägigen Debatten häufig und mit guten Gründen kritisch interpretiert, z. B. als erweiterte Landnahme oder Kolonialisierung von Subjektivität. Im Unterschied dazu wird in diesem Beitrag der Frage nachgegangen, ob und inwiefern sich hierdurch auch neue Chancen für eine nachhaltige(re) und sozialverträgliche(re) Gestaltung von Arbeit eröffnen. Insbesondere für hoch qualifizierte Beschäftigte als Individuen wie als ,neue‘ kollektive Akteure eröffnen sich hierbei Macht- und Möglichkeitsräume, ihre erweiterte Subjektperspektive zur Geltung zu bringen - mit womöglich durchaus ambivalenten Wirkungen auf Strukturen der Governance von Erwerbsarbeit und für betriebliche Arbeitsbeziehungen. Since the 1980s, governance structures of work and employment and their regulative and normative foundations have changed significantly. Due to reforms of the welfare state and the emergence of new production concepts, employees gained in significance as individual actors. The flexibilisation, disentanglement and subjectivisation of work confronted individual employees with enhanced psycho-social stress at work, new management strategies capitalising on their subjectivity for economic goals and taking more individual responsibility for their career and course of life. However, in this contribution options for a more sustainable design of work are explored that are closely linked with employees as individual actors. New production concepts are increasingly vulnerable to highly skilled individual employees in their self-regulation of work. This dependence can open up new options for highly skilled employees to claim socially accepted demands on sustainability in work organisations - however, with ambivalent side effects as the fragmentation of interests within workforces. AIS-Studien

Thermochemische Speichersysteme sind immer der Versuch der Nutzbarmachung von „unnutzbarer“ Energie - aber nicht Anergie - in einem entsprechenden System, Prozess oder Anlage. Hinter der vorliegenden Abhandlung zu thermochemischen Speichern stehen die Schlagworte, die allgegenwärtige Diskussion zur verbesserten Nutzung der Solarenergie, verbesserte industrielle Abwärmenutzung, Speicherung von Prozesswärmen aus im Batchmodus betriebenen Anlagen und zyklischen Produktionsschwankungen, sowie von „power – to(2) – heat“ – Konzepten.Jede Anwendungsmöglichkeit wird in der Flexibilität bezüglich der verwendbaren Temperaturen sehr stark von der verwendeten Materialpaarung beeinflusst, und meist stellt jedes System seine eigenen hochspezifischen Anforderungen an den Prozess - konstruktiv sowie auch prinzipiell. Diesem Umstand ist es verschuldet, dass die Nutzung von thermochemischen Systemen dermaßen – trotz der Vielfalt der Möglichkeiten – eingeschränkt verwendet wird.Kapitel 1 handelt von der Einteilung von Speichern, der Nomenklatur und den Speicherprinzipien.Kapitel 2 behandelt den Stand des Wissens zur thermochemischen Energiespeicherung, die Unterscheidung zur chemischen Wärmepumpe, bereits untersuchte Materialpaarungen. Weiters wird die, in diesen Projekten, entwickelte Methode zur automatisierten Materialpaarungssuche beschrieben. Abschließend werden die bekannten Materialpaarungen einer vergleichenden Energiebilanz unterzogen.Die intensive Beschäftigung mit dem TCS-System MgO/Mg(OH)2 folgt in Kapitel 3. Dabei wird einleitend zu Vorkommen, Herstellung und aktueller Verwendung geschrieben, bevor in das Thema Materialcharakterisierung eingestiegen wird. In diesem Abschnitt wurden verschieden Magnesiumqualitäten unter Laborbedingungen (mit Geräten wie TGA, XRD, RFD, etc.) getestet um erste Aussagen zur Reaktionsfähigkeit, Kinetik und Zyklenstabilität zu erhalten.Im Hauptteil dieser Arbeit, in Kapitel 4, werden die verschiedenen Versuchsstände und Reaktorkonzepte, sowie deren Ergebnisse beschrieben und diskutiert. Dabei wird unterschieden einerseits zwischen Reaktionsregimen Wasserdampf / Magnesia und Wasser / Magnesia, und andererseits zwischen drucklosen und drucküberlagerten Versuchen. Dabei werden auch Irrwege beleuchtet und durch die Beschäftigung mit den Reaktoren werden auch die besonderen Anforderungen an großtechnische Anlagen ersichtlich, die diese Materialpaarung für einen stabilen Betrieb erfordert. Thermochemical storage systems are always an attempt to harness "unusable" energy - but not anergy - in a corresponding system, process or plant. Behind this paper on thermochemical storage are the buzzwords, the ubiquitous discussion on improved use of solar energy, improved industrial waste heat utilization, storage of process heat from batch mode operated plants and cyclic production fluctuations, and "power - to(2) - heat" concepts.The flexibility of each application in terms of usable temperatures is very much influenced by the material system which is used, and in most cases each system places its own highly specific demands on the process in terms of design as well as principle. It is due to this circumstance that the use of thermochemical systems is so limited - despite the variety of possibilities.Chapter 1 deals with the classification of storage systems, nomenclature and storage principles.Chapter 2 deals with the state of the art of thermochemical energy storage, the distinction to chemical heat pumps, already investigated material pairings. Furthermore, the method for automated material pairing search developed in these projects is described. Finally, the known material pairings are subjected to a comparative energy balance.The intensive study of the TCS system MgO/Mg(OH)2 follows in chapter 3, with an introduction on occurrence, production and current use, before moving on to the topic of material characterization. In this section, different magnesium grades were tested under laboratory conditions (using TGA, XRD, XRF, etc.) in order to obtain initial statements on reactivity, kinetics and cycling stability.In the main part of this thesis, in chapter 4, the different test rigs and reactor concepts as well as their results are described and discussed. A distinction is made between the steam/magnesia and water/magnesia reaction regimes on the one hand, and between pressureless and pressurized experiments on the other. The discussion also highlights some of the mistakes that have been made and, by looking at the reactors, the special requirements for large-scale plants, that this material pairing requires for stable operation, are also made clear.

Ziel dieser Arbeit ist es, ausgehend von vorhandenen Ansätzen, ein geschlossenes Konzept für die Berücksichtigung von Schäden durch die Schadstoffbelastung der Umwelt als Ergänzung von Volkswirtschaftlichen Gesamtrechnungen, sogenannten Umweltökonomischen Gesamtrechnungen (UGR), abzuleiten und dieses anhand der Umweltbelastung durch Luftschadstoffe und toxische Substanzen durchzuführen. Ausgehend von der Diskussion der beiden übergeordneten Ziele für eine umweltverträgliche wirtschaftliche Entwicklung, Effizienz und Nachhaltigkeit, werden zunächst Unterziele in Form von Prioritäten aufgestellt. Aus ihnen wird dann auf der Basis vorhandener Konzepte zu Indikatoren und UGR ein System von aggregierten Indikatoren entwickelt. Zur Berechnung der Indikatoren wird die Methodik des erweiterten Wirkungspfadansatzes vorgestellt. Neben der detaillierten Diskussion von Konzentrationswerten und Gesamtschäden für 1990 und 1998 erfolgt eine Analyse des zeitlichen und räumlichen Imports und Exports von Schäden sowie der Schäden, die durch unterschiedliche wirtschaftliche Aktivitäten in Deutschland entstehen. Zusätzlich werden mit Hilfe der Indikatoren die Nachhaltigkeit der wirtschaftlichen Entwicklung und die Effizienz definierter Umweltziele beispielhaft für das Jahr 2005 untersucht. Zur Demonstration der Anwendbarkeit der berechneten Ergebnisse im Rahmen von UGR werden unter anderem beispielhaft Korrekturen der Wirtschaftsindikatoren durchgeführt, wie sie von Projekten der Europäischen Kommission und Aktivitäten der Vereinten Nationen in diesem Bereich vorgeschlagen werden. Die ermittelten gesamten Schadenskosten für die Jahre 1990 und 1998 in den EU-15 Staaten und Deutschland betragen mehrere Prozent des jeweiligen Bruttoinlandsprodukts. Die Analyse des Jahres 2005 hat gezeigt, dass die politischen Ziele für 2010 größtenteils bereits in 2005 eingehalten werden können. In einigen Ländern sind effiziente Minderungen über die Einhaltung der Ziele hinaus möglich. The objective of this thesis is to develop a consistent concept for the consideration of impacts due to the pollution of the environment in order to supplement national accounting systems in a so-called green accounting framework and to apply the concept for air pollution and the dispersion of toxic substances. Based on a discussion of the two major aims for environmentally friendly economic development, efficiency and sustainability, first, subordinate aims are formulated as priorities. These are used together with a discussion of existing concepts for indicators and environmental accounting to develop a system of aggregated indicators. For the estimation of indicator values, the extended impact pathway approach is presented. Besides a detailed discussion of the concentration levels and damages for 1990 and 1998, an analysis of temporal and spatial import and export of damages as well as the amount of damages caused by different economic activities in Germany are assessed. Furthermore, the sustainability of the economic development and the efficiency of given environmental targets are analysed applying the indicators exemplarily for the year 2005. In order to demonstrate the applicability of the results within environmental accounts, among other things exemplary corrections of economic indicators are carried out following the proposals from European Commission projects and from activities of the United Nations in this area. The estimated total damage costs occurring in 1990 and 1998 within the EU-15 and Germany result to a few percent of the respective gross domestic product. The analysis of the year 2005 showed that in some countries political targets which were originally set for 2010 can already be reached in 2005. Furthermore, in some countries efficient reductions beyond the accomplishment of the targets are possible.

Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit der Bedeutung, die Nachhaltigkeitsmanagement für die anstehende weitere Reorganisation der Medienwirtschaft haben kann. Dazu wurde in zwei explorativen Studien einerseits die "interne" Selbstberichterstattung verschiedener Industrien in Bezug auf Sustainable Development Goals (SDGs) der Vereinten Nationen untersucht, andererseits die "externe" Medienberichterstattung zu diesem Thema. Beide Studien liefern interessante Einblicke, die sowohl in Bezug auf Nachhaltigkeitskommunikation als auch auf Nachhaltigkeitsmanagement interessante neue Erkenntnisse liefern. Besonders deutlich werden diesbezüglich zahlreiche Defizite bezogen auf die kritische Selbstreflexion gerade in der Medienindustrie. This article deals with the significance that sustainability management can have for the upcoming further reorganization of the media industry. To this end, two explorative studies were conducted to examine, on the one hand, the "internal" self-reporting of various industries with regard to Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations and, on the other hand, the "external" media reporting on this topic. Both studies provide interesting insights that yield interesting new findings with regard to both sustainability communication and sustainability management. In this regard, numerous deficits related to critical self-reflection become particularly clear, especially in the media industry. Reorganization of Media Industries: Digital Transformation, Entrepreneurship and Regulation

Induziert durch Digitalisierung und Servitisierung bieten Unternehmen in zunehmendem Maße Systeme aus vernetzten mechatronischen Produkten, Software und Dienstleistungen an: sogenannte Smart Product Service Systems (Smart PSS). Zur Erfüllung der Sustainability Development Goals der Vereinten Nationen, insbesondere des Ziels 9 „nachhaltiger Konsum und Produktion“, müssen diese Systeme gemäß dem Leitbild einer Circular Economy (CE) gestaltet werden. Smart-circular PSS verfolgen nachhaltige Geschäftsmodelle und verstärken Strategien der CE durch datengetriebene Funktionen. Die Entwicklung dieser Systeme stellt Unternehmen vor große Herausforderungen. Ungeklärt ist bislang, wie Teams bei der Entwicklung von Smart-circular PSS sachgerecht methodisch unterstützt werden können. Diese Arbeit begegnet diesen Beobachtungen mit der Forschungshypothese, dass sich Systemarchitekturen von Smart-circular PSS durch geeignete Methoden des Modellbasierten Systems Engineerings (MBSE) so entwerfen lassen, dass die Systeme effektiv und effizient zu einer CE beitragen. Zu ihrer Verifizierung wurde als übergeordneter Forschungsansatz die Design Research Methodology (DRM) angewendet. Zunächst erfolgte die Forschungsklärung mithilfe von Expert*innenworkshops sowie durch eine MBSE-Reifegradanalyse in einem industriellen Unternehmen. Die hier identifizierten Handlungsfelder wurden mittels Systematischen Literaturanalysen (SLRs) abgesichert und ausgewählt. Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen wurde die Methodik zur Definition von Smart-circular PSS-Systemarchitekturen (MESSIAH) entwickelt, die Entwicklungsteams bei der Konzeptionierung von Smart-circular PSS unterstützt. Die Methode beinhaltet eine Modellierungsgenerik, eine gerichtete Methode sowie einen Baukasten zum schnellen Prototypisieren von Services. MESSIAH wurde mithilfe einer Comprehensive Descrip-tive Study anhand von fünf Studien evaluiert. Die Forschungshypothese konnte im Rahmen der Evaluierung verifiziert werden. Somit zeigt diese Arbeit erstmals Wege auf, wie Strategien der CE mithilfe des MBSE bei der Entwicklung von Smart-circular PSS Systemarchitekturen berücksichtigt werden können. MESSIAH ermöglicht die Modellierung einer interdisziplinären Systemarchitektur, die mechatronische Produkte, Software und Dienstleistungen integriert. Zur Modellierung von CE-relevanten Services wurden zwei neue prozessorientierte Modelltypen erfolgreich mit bestehenden Modellierungstechniken des MBSE kombiniert. Durch die Evaluierungsstudien konnte ein zufriedenstellender Stand der Akzeptanz und wahrgenommenen Nützlichkeit der Methodik nachgewiesen werden. Allerdings wurden Verbesserungspotentiale hinsichtlich ihrer Benutzbarkeit festgestellt. In weiterer For-schung wird es vonnöten sein, die Qualität und die Quantität der Anwendungsvalidierungen zu erhöhen. Zu diesem Zweck wird die Durchführung von Langzeitstudien sowie Anwendungen an industriellen Systemen in einem weiteren Einsatzspektrum und in weiteren Branchen empfohlen. In response to calls for digitization and servitization, businesses increasingly offer complex systems consisting of connected mechatronic products, software elements and services: so-called Smart Product-Service-Systems (Smart PSS). In order to meet the United Nations Sustainability Development Goals and in particular Goal 9 "Sustainable Consumption and Production", these systems must be compatible with the tenets of a Circular Economy (CE). The development of these systems presents businesses with major challenges. It remains unclear how engineering teams can be supported methodologically in developing Smart-circular PSS. This dissertation meets these challenges with the research hypothesis that suitable methods of Model-based Systems Engineering (MBSE) can aid in the development of Smart-circular PSS architectures, which effectively and efficiently contribute to a CE. The investigation applies Design Research Methodology (DRM) as an overarching research approach for hypothesis verification. Initially, expert workshops and an MBSE maturity analysis in an industrial enterprise served to clarify the research objective. Systematic Literature Reviews (SLRs) validated and detailed the fields of action identified. Based on the findings, the Methodology for Smart-circular PSS Architecture Definition (MESSIAH) was developed, which supports development teams in the design of Smart-circular PSS. The method includes a modeling framework, a method and a construction kit for prototyping services. MESSIAH was evaluated by means of a Comprehensive Descriptive Study based on five evaluation studies. The evaluation verified the research hypothesis. Consequently, this research explores how the development of Smart PSS with the help of MBSE can be useful to CE-strategies. MESSIAH enabled the management of system complexity by using an interdisciplinary system architecture that integrates the development of mechatronic products, software and services. In order to de-velop CE-relevant services, two new types of models were successfully integrated into existing modelling techniques of MBSE. User studies indicated a satisfactory level of user acceptance and perceived usefulness of the methodology, but also served to identify potential for improve-ment with regard to its ease of use. In further research it will be necessary to increase the quality and quantity of application validations in further application scenarios and other industry branches. For this purpose, the dissertation recommends long-term studies and applications on further industrial systems.

Anl��sslich der Diskussion, welche Baustoffe die optimalsten und umweltfreundlichsten Eigenschaften f��r das Bauwesen bieten, wird in dieser Arbeit ein ��berblick ��ber nachhaltiges Bauen gegeben. Es wird gekl��rt, welche Vor- und Nachteile bestimmte Baustoffe und tragende Bauteile besitzen, indem ihre ��kologischen und mechanischen Eigenschaften verglichen werden. Im Hinblick auf Konstruktionsmaterialien beinhalten z.B. Holzbaustoffe das gr����te Potenzial bei erneuerbarem Prim��renergiebedarf im Vergleich zu allen anderen untersuchten Konstruktionen. Zudem hat Holz aufgrund des hohen Recyclingpotenzials den geringsten Anteil an nicht erneuerbarem Prim��renergiebedarf, wohingegen den h��chsten nicht erneuerbaren Prim��renergiebedarf mineralische Baustoffe verursachen. Beton entwickelt mit steigender Druckfestigkeitsklasse auch dementsprechend mehr Umweltwirkungen, wohingegen die Umweltwirkungen bei Ziegelformaten von der Art der F��llung abh��ngen. W��hrend Betonaufbauten in der Kategorie f��r das Treibhauspotenzial und das Ozonabbaupotenzial mit die h��chsten Werte besitzen, verursachen mineralische Bauweisen die wenigsten Umweltwirkungen in den Kategorien f��r das Photochemische Ozonbildungspotenzial, das Versauerungspotenzial sowie das Eutrophierungspotenzial. Stahl und Glas haben im Gegensatz zu den anderen ��blichen Baumaterialien sehr viel h��here Umweltwirkungen in allen Kategorien, v.a. in Bezug auf den Prim��renergieinhalt und auf das Treibhauspotenzial. Aus den gesamten Untersuchungen geht hervor, dass es keine eindeutig bessere Bauweise gibt. Je nach gegebenen Bedingungen m��ssen Aspekte wie Standort, klimatische Verh��ltnisse, Verf��gbarkeit erneuerbarer Energietr��ger, Nutzerverhalten oder spezielle Bed��rfnisse des Bauherrn bei der Baustoffwahl ber��cksichtigt werden. Denn im Kontext des Geb��udes gibt es viele Aspekte, die zu beachten sind; letztendlich stehen Baustoffe in einem funktionalen Zusammenhang untereinander und mit dem Baugef��ge. Einfluss auf die Beurteilung der Auswirkungen der Bauteile auf die Umwelt hat in gro��em Ma��e sowohl die Wahl des Konstruktionsmaterials als auch die Wahl des D��mmstoffes und die Art der Konstruktion im Allgemeinen. Ein idealer Baustoff steht somit in einem ausgewogenen Verh��ltnis zwischen ��kologischen Aspekten und bautechnischen Anforderungen und ist je nach ��u��eren Gegebenheiten zu w��hlen. Durch die Auswahl von angemessen umweltgerechten Baustoffen und F��getechniken ist zumindest ressourcenschonendes und nachhaltiges Bauen realisierbar. Langfristiges Denken und eine Abstimmung der Lebensdauern von Baustoffen mit gewissem Ma�� an Nutzungsflexibilit��t ist essenziell f��r das ��kologische Bauen. Wie in der Arbeit au��erdem gezeigt wird, gibt es kein einheitliches, internationales Zertifizierungssystem, auf dessen Grundlage eine allgemeine nachhaltige Entwicklung aufbauen k��nnte. Jedem Bewertungssystem und jeder Datenbank liegen andere Kriterien und Ziele zugrunde, die sich in den Ergebnissen widerspiegeln. Daher ist es ratsam, sich schon fr��h im Planungsprozess damit auseinanderzusetzen und die Ziele der Bauplanung daran anzupassen. Durch den in dieser Arbeit vorgelegten Baustoffkatalog und Bauteilvergleich soll eine bessere ��bersichtlichkeit in diese Thematik gebracht werden. As a contribution to the discussion about what building materials offer the most optimal and environmentally friendly properties for the construction industry, this paper gives an overview of sustainable construction. It illustrates the advantages and disadvantages of certain building materials and structural components by comparing their ecological and mechanical properties. As far as construction materials are concerned, e.g. wood materials have the greatest potential in terms of renewable primary energy demand compared to all other constructions studied. Moreover, due to the high recycling potential, wood has the lowest share of non-renewable primary energy demand, whereas the highest non-renewable primary energy demand is caused by mineral building materials. Concrete also develops correspondingly higher environmental impacts as the compressive strength class increases, whereas the environmental effects of brick formats depend on the type of filling. While concrete structures have the highest rates in the category of global warming potential and ozone depletion potential, mineral structures have the least environmental impact in the categories of ozone generation potential, acidification potential and eutrophication potential. Steel and glass, in contrast to the other common building materials, have much higher environmental impacts in all categories, especially in terms of primary energy level and global warming potential. All these studies show that there is no clear preferential construction. Depending on the given conditions, aspects such as location, climatic conditions, availability of renewable energy sources, user behavior or the client's special needs must be taken into account when selecting the building material. There are many aspects in the context of the buildung which have to be considered; Ultimately, building materials are in a functional relationship with each other and with the construction structure. The assessment of the effects of the components on the environment is influenced to a great extent by both the choice of construction material and the choice of insulating material and the type of construction in general. An ideal building material is thus in a well-balanced relation between ecological aspects and structural engineering requirements and should be selected depending on external conditions. By choosing environmentally friendly building materials and joining techniques, at least resource-efficient and sustainable construction can be achieved. Long-term thinking and matching the lifespan of building materials with a certain degree of flexibility of use is essential for ecological construction. As is also shown in the paper, there is no single, international certification system on which to build universal sustainable development. Each rating system and database is based on different criteria and objectives, which are reflected in its rating. Therefore, it is advisable to deal with this problem early on in the planning process and to adapt the objectives of the construction planning accordingly. The goal of the material catalog and component comparison presented in this paper is to get a better overview of this issue.

After the introduction of the German Renewable Energies Act (EEG), a real boom in the biogas sector in Germany took place. As most biogas plants have, until now, been an integrated part of a farm, the biogas produced is converted directly on site. This often leads to an insufficient use of the heat produced due to the isolated location of farms. However, if the biogas is upgraded, fed into a nearby natural gas grid and transported to a location with an existing heat sink, the heat produced can be used in an optimal way. Using the example of the biogas plant in Darmstadt-Wixhausen, the present study analyses how energy and climate efficient biogas plants are, which factors have the greatest influence on the results of energy and greenhouse-gas balances and finally how uncertain the results of life cycle assessments can be. As a first step I carried out a life cycle assessment of the biogas plant mentioned above, in which the focus was on the calculation of the energy and greenhouse gas balance. Subsequently, I accomplished sensitivity- and uncertainty-analyses.As a result of its sophisticated heat utilization concept, the Darmstadt-Wixhausen biogas plant comes off very well from the point of view of the energy balance. The net energy gain is 4.5, the specific cumulative energy demand amounts to 2.14 MJ/MJend energie and the energetic amortization time is 4.46 years. Regarding the greenhouse gas balance, this plant comes off rather badly due to greenhouse gas savings of only 46.8 % and due to specific greenhouse gas emissions of 72.51 g CO2eq/MJend energie, which range in scales similar to those of natural gas fired block heat and power plants. Amongst the most sensitive parameters related to the energy balance is the electricity consumed by the plant itself, especially the electricity demand of the upgrading technology, the silage losses and the methane yield of the used substrate. The greenhouse gas balance is additionally strongly influenced by the parameters methane losses , nitrous oxide-emissions and grassland ploughing . If the methane losses are reduced to a minimum by closing the digistate storage, the plant already reaches greenhouse gas savings of approx. 71.5 %. The uncertainty analysis was carried out by using the Latin-Hypercube-Sampling method. It showed that the span of LCA results can be substantial. Depending on the parameter combinations used in the calculations, the net energy gain varies between 1.07 and 5.81 with a mean value of 2.06. The relative greenhouse gas savings, achieving values between 151 and 83 %, are characterized by a huge span, while the variation of the specific greenhouse gas emissions range between 20 and 331 g CO2eq/MJ. The mean relative greenhouse gas saving is only 6 % and the mean specific greenhouse gas emissions are approx. 130 g CO2/MJ. However, the greenhouse gas balance of such biogas plants can be improved enormously if the digistate storage is closed and if no grassland ploughing takes place. If these two aspects are taken into account, the mean relative greenhouse gas savings increase from 6 to approx. 45.5 % and the specific greenhouse gas emissions decrease from 130 to 70 g CO2eq/MJ.In the region of South Hessen, 443.000 t of maize could be produced yearly, if the prices for maize substrate were at a relatively high level of approx. 32.5 /t. These maize amounts would be sufficient to supply biogas plants (incl. upgrading technology) with an entire installed capacity of 20 MW. Those plants could produce a total amount of electricity and heat of approx. 0.4 TWh (gross), 0.3 TWh (net) respectively and they could therefore save approx. 141.000 t CO2eq per year. This corresponds to approx. 30 % of the greenhouse gas savings, which have to be achieved in that region. Nach der Einführung des EEG im Jahr 2000 hat Deutschland einen regelrechten Boom der Biogasbranche erlebt. Bisher sind die meisten Biogasanlagen in landwirtschaftliche Betriebe integriert. Das produzierte Biogas wird dabei vor Ort verstromt, jedoch kann die anfallende Wärme aufgrund der peripheren Lagen der Betriebe oftmals nicht ausreichend genutzt werden. Wird das Biogas jedoch aufbereitet, in ein Erdgasnetz eingespeist und zu einem Ort mit Wärmesenke transportiert, kann die Wärme optimal ausgenutzt werden. In der vorliegenden Arbeit wurde deshalb am Beispiel der Biogasanlage in Darmstadt-Wixhausen untersucht, wie Energie- und Klima-effizient solche Anlagen sind, welche Faktoren die Energie- und Treibhausgasbilanz am stärksten beeinflussen und wie unsicher die Ergebnisse solcher ökobilanziellen Bewertungen sind. Methodisch wurde zunächst eine ökobilanzielle Bewertung vorgenommen und im Anschluss wurden Sensitivitäts- und Unsicherheitsanalysen durchgeführt. Aus Sicht der Energiebilanz schneidet die Anlage dank des umfangreichen Wärmekonzepte gut ab, denn sie erreicht einen Erntefaktor von 4,5, der spezifische kumulierte Energieaufwand beträgt 2,14 MJ/MJEndenergie und die energetische Amortisationszeit liegt bei 4,46 Jahren. Aus Sicht der Treibhausgasbilanz schneidet die Anlage eher schlecht ab, denn die prozentuale Treibhausgaseinsparung beträgt lediglich 46,8 % und die spezifischen Treibhausgasemissionen liegen mit 72,51 g CO2eq/MJEndenergiein einer ähnlichen Größenordnung wie diejenigen erdgasbetriebener Blockheizkraftwerke. Zu den sensitivsten Parametern in Bezug auf die Energiebilanz zählen der Eigenstromverbrauch der Anlage, insbesondere der Stromverbrauch der Druckwasserwäsche, die Silageverluste und der Methanertrag des Substrates. Die Treibhausgasbilanz wird zusätzlich noch wesentlich von den Parametern Methanschlupf , Lachgasemissionen und Grünlandumbruch beeinflusst. Wird der Methanschlupf durch die Abdeckung des Gärrestlagers auf ein Minimum reduziert, kann die Anlage bereits eine Treibhausgaseinsparung von 71,5 % erreichen.Die mittels Latin-Hypercube-Sampling durchgeführte Unsicherheitsanalyse hat gezeigt, dass die Spannweite der Ergebnisse erheblich sein kann. Je nach verwendeter Parameterkombination schwankt der Erntefaktor zwischen 1,07 und 5,81, wobei im Mittel ein Erntefaktor von 2,06 erreicht wird. Die prozentuale Treibhausgaseinsparung erreicht mit Werten zwischen -151 und 83 % eine sehr große Spannweite ebenso wie die spezifischen Treibhausgasemissionen, die zwischen 20 und 331 g CO2eq/MJ schwanken. Die mittlere Treibhausgaseinsparung liegt lediglich bei ca. 6 % und die mittleren spezifischen Treibhausgasemissionen liegen bei ca. 130 g CO2eq/MJ. Die Treibhausgasbilanz solcher Biogasanlagen kann jedoch deutlich verbessert werden, wenn die Gärrestlager gasdicht abgedeckt und Grünlandumbruch vermieden wird. Unter diesen Voraussetzungen beträgt die mittlere Treibhausgaseinsparung bereits 45,5 % und die spezifischen Treibhausgasemissionen liegen bei ca. 70 g CO2eq/MJ. In der Region Südhessen könnten bei entsprechend hohen Preisen für Maissubstrat ca. 443.000 t Mais pro Jahr erzeugt werden. Diese Menge reicht aus, um insgesamt Biogasanlagen (mit Gasaufbereitung) mit einer installierten Leistung von 20 MW zu betreiben. Diese könnten jährlich etwa 0,4 TWh (Brutto) bzw. 0,3 TWh (Netto) an Strom und Wärme erzeugen und dadurch 141.000 t CO2eq einsparen. Dies entspricht 30 % der Einsparungen, die in der Region erreicht werden müssen.

Die intensive Nutzung in Landwirtschaft und Forstwirtschaft und damit einhergehende Bodendegradation stellen eine enorme Herausforderung für die menschliche Gesellschaft dar. Insbesondere die Übernutzung reduziert die Ernährungssicherheit, führt zur Emission von Treibhausgasen und Aerosolen, treibt den Verlust der biologischen Vielfalt an, verschmutzt das Wasser und untergräbt eine Vielzahl von Ökosystemdienstlei - stungen, die über die Nahrungsmittelversorgung sowie die Wasser- und Klimaregulierung hinausgehen. Die direkten Emissionen durch Entwaldung, Düngung, Reisanbau und Wiederkäuer belaufen sich derzeit auf etwa 25% aller menschlichen Treibhausgasemissionen. Der intensiven Landnutzung zugrunde liegen sowohl das Bevölkerungswachstum, der Anstieg im pro-Kopf-Verbrauch an Kalorien, Holz und Fasern sowie verstärkter Konsum von Fleisch- und Milchprodukten. Dieses Kapitel fasst diese soziökonomischen Aspekte kurz zusammen und führt in die grundsätzlichen Prozesse ein, die der Emission von CO2, CH4 und N2O zugrunde liegen. In verschiedenen Kapiteln in diesem Buch werden diese Prozesse wieder aufgegriffen und unter verschiedenen Gesichtspunkten detaillierter beleuchtet. Socioeconomic aspects of land use change, effects on biogeochemical cycles and greenhouse gas emissions: Intensive agriculture and forestry and associated land degradation, pose an enormous challenge to human society. Overuse of land ecosystems reduces food security, leads to emissions of greenhouse gases and aerosols, drives biodiversity loss, pollutes water, and undermines a wide range of ecosystem services beyond food supply and water and climate regulation. Direct emissions from deforestation, fertilization, rice cultivation, and ruminants currently amount to about 25% of all human greenhouse gas emissions. Drivers of intensive land useare population growth, together with increases in per capita consumption of calories, wood, and fiber, and a shift towards consumption of meat and dairy products. This chapter briefly summarizes these socioeconomic aspects and introduces the basic processes underlying the emission of CO2, CH4, and N2O. Various chapters in this book revisit these processes and examine them in more detail from different perspectives. Aspectos socioeconómicos del cambio de uso de la tierra, efectos en los ciclos biogeoquímicos y emisiones de gases de efecto invernadero: El uso intensivo del suelo en la agricultura y la silvicultura asi como la asociada degradación del suelo representan un enorme desafío para la sociedad humana. En particular, el sobreuso hace peligrar la seguridad alimentaria, conduce a la emisión de gases de efecto invernadero y aerosoles, incrementa la pérdida de biodiversidad, contamina el agua y socava una variedad de servicios de los ecosistemas más allá del suministro de alimentos y la regulación del agua y el clima. Las emisiones directas de la deforestación, la fertilización, el cultivo de arroz y los rumiantes representan actualmente alrededor del 25% de todas las emisiones antrópicas de gases de efecto invernadero. El uso intensivo de la tierra se basa en el crecimiento de la población, el aumento del consumo per cápita de calorías, madera y fibra y un mayor consumo de carne y productos lácteos. Este capítulo resume brevemente estos aspectos socioeconómicos e introduce los procesos fundamentales que subyacen a la emisión de CO2, CH4 y N2O. Estos procesos se retoman en varios capítulos de este libro y se examinan con más detalle desde varias perspectivas.

Neben soziodemographischen Problemen, wie ��beralterung oder Abwanderung sind St��dte zunehmend einem verst��rkten Wettbewerb ausgesetzt. Dabei wollen sie sich gegen��ber ihren Konkurrenten als Lebensraum, Wirtschaftsraum sowie Erholungs- und Einkaufsraum behaupten. Eines der Ziele von Stadtmarketing ist die Schaffung eines positiven Images und die damit einhergehende Steigerung der Attraktivit��t. Ein positives Stadtimage hat eine Vielzahl positiver Effekte und ebenfalls Einfluss auf Ortspr��ferenzen, wie Wohn- und Arbeitsortsentscheidungen. Um die Attraktivit��t einer Stadt tats��chlich zu verbessern, ist die Imageplanung zwingend mit Stadtentwicklungsma��nahmen verbunden und sollte ein glaubw��rdiges Bezugssystem darstellen. Das Leitbild der Nachhaltigkeit bietet sich als Bezugssystem an, da es f��r soziale Gerechtigkeit, f��r einen positiven Umgang mit der Natur und f��r eine aufstrebende Wirtschaft steht. Die Stadt Malm�� und das in Malm�� errichtete Stadtplanungsgebiet Western Harbour werden in dieser Arbeit als Case Study herangezogen und die Aspekte einer nachhaltigen Planung und eines Imagewandels hinterfragt. W��hrend der Imagewandel von einer ehemaligen Industriestadt hin zu einer vermeintlich nachhaltigen Stadt bzw. Green City gegl��ckt ist, wurden einige Aspekte der nachhaltigen Planung nicht beachtet. So l��sst sich beispielsweise ein erh��hter Energieverbrauch feststellen, ein hoher Anteil an motorisiertem Individualverkehr und eine enorme soziale Unausgeglichenheit, die die Kluft zwischen Arm und Reich in Malm�� vergr����ert. Besides sociodemographic problems, like aging of the population or emigration, cities are more and more in competition with each other. They want to prevail against their competition by offering a more attractive living environment, better economic opportunities and leisure activities. One of the main goals of city marketing is to create a positive image and to make a city more attractive. A positive city image has a multitude of positive effects and it even influences preferences in terms of places, like where people decide to work or live. To make a city more attractive, planning an image of the city has to be linked to urban development strategies, to represent a believable frame of references. The concept of sustainability seems to be a perfect frame of reference since it stands for social fairness, conservation with natural resources and a prosperous economy. The city of Malm�� and the urban development project Western Harbour are used as a case study in this thesis and the aspects of sustainable planning and the change of the image are scrutinized. While the image of Malm�� really changed from an industrial city towards a sustainable or green city, some of the sustainable aspects were not fulfilled. There is for example a higher use of energy, a higher percentage of motorised private transport and a social imbalance which increases the gap between rich and poor in Malm��.