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Dissertation
CO₂ as Carbon Source
(2022-04)
This thesis examines several aspects of the use of CO₂ as a carbon source for the chemical industry in Germany. The analysis focuses on the usage potential for CO₂ in the chemical and plastics industries, the current and future competitiveness for the production of CO₂ based chemicals in Germany and the characteristics of a CO₂ based value chain for polymer products. To investigate the different aspects, multiple methods of system analysis are applied, which investigate environmental and economic aspects of CO₂-based ...
Habilitation
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Impact on climate by land-atmosphere interactions
(2022)
This synthesis of the cumulative habilitation explores the uncertainties of the impact of land-atmosphere interactions due to land use and cover change (LUCC) on the regional and local climate. The results are published in several papers of climate, environmental and atmospheric journals. Efficient emission reduction policies are needed in order to reduce the increase in the rate of climate change intensification with increasing greenhouse gas emissions. This requires the development of mitigation and adaptation ...
Dissertation
Decision‐Making in Public Good Dilemmas: Theory and Agent‐Based Simulation
(2013-05-14)
In many real world contexts individuals find themselves in situations where they have to decide between options of behaviour that serve a collective purpose or behaviours which satisfy one’s private interests, ignoring the collective. In some cases the underlying social dilemma (Dawes, 1980) is solved and we observe collective action (Olson, 1965). In others social mobilisation is unsuccessful. The central topic of social dilemma research is the identification and understanding of mechanisms which yield to the observed ...
Dissertation
Modeling the interplay between land use, bioenergy production and climate change
(2010-08-09)
Land use has become a force of global importance, considering that 34% of the Earth’s ice-free surface was covered by croplands or pastures in 2000. The expected increase in global human population together with eminent climate change and associated search for energy sources other than fossil fuels can, through land-use and land-cover changes (LUCC), increase the pressure on nature’s resources, further degrade ecosystem services, and disrupt other planetary systems of key importance to humanity. This thesis presents ...
Technischer Report
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Pilot report on the monitoring of the German bioeconomy
(2021-10)
This report assesses the main characteristics and trends of the German ‘bio-based economy’ in order to identify current problems, future chances and the needs for a sustainable bioeconomy. It includes global impacts of the German bioeconomy transition.
A wide perspective is provided through the chapters: Biogenic material flows in Germany (Ch. 2); Socio-economic development of the bioeconomy in Germany (Ch. 3); Development of the trends and drivers of the bioeconomy Ch. 4); The environmental footprints of the German ...
Working paper
Bestimmung des Materialfußabdrucks mit ökobilanziellen Methoden und Softwarelösungen
(2019-05)
Die Bestimmung des Materialfußabdrucks ist wichtig, um die Ressourcenproduktivität jedes Unternehmens und letztlich der Gesamtwirtschaft wirksam steigern zu können. Deshalb wurde eine methodische Handreichung zur Bestimmung des Materialfußabdrucks von Produkten und Infrastrukturen entwickelt und die Vorgehensweise am Beispiel der CO2-Nutzung erläutert. Der Konzepthintergrund, die Hauptindikatoren und die Verwendung von opensource Software mit einschlägigen LCA-Datenbanken werden vorgestellt.
Technischer Report
Pilotbericht zum Monitoring der deutschen Bioökonomie
(2020-06)
Der Pilotbericht analysiert wesentliche Merkmale und Trends der deutschen „biobasierten Ökonomie“, um die aktuellen Probleme, die Zukunftschancen und die Bedingungen für eine nachhaltige Bioökonomie aufzuzeigen. Um dies zu beurteilen, werden auch die globalen Auswirkungen der deutschen Bioökonomie betrachtet.
Mit den Kapiteln biogene Stoffströme in Deutschland (Kap. 2), Sozioökonomische Entwicklung der Bioökonomie (Kap. 3), Entwicklung von Trends und Treibern der Bioökonomie (Kap. 4) und die ökologischen Fußabdrücke ...
Technischer Report
An inventory of uncertainties of the AIR-CLIM modeling framework
(Center for Environmental Systems Research, University of Kassel, 2001)
Dissertation
Sensitivität und Skalenabhängigkeit signifikanter anthropogener Belastungen in Flusseinzugsgebieten im Kontext der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie
(2007-02-27)
In der Vergangenheit verfolgte die Wasserwirtschaft insbesondere das Ziel, Wasser als Ressource zu nutzen und vom Wasser ausgehende Gefahren, wie zum Beispiel Hochwasser, abzuwehren oder zu vermindern. In den letzten etwa dreißig Jahren stellte sich jedoch eine Veränderung des Verständnisses der Wasserwirtschaft ein. Mit der Einführung des Wasserhaushaltsgesetzes rückte der ökologisch orientierte Gewässerschutz mehr in den Vordergrund, der sich zu einem ganzheitlich gedachten Ansatz entwickelte. Am 22.12.2000 trat ...
Dissertation
Modelling of global crop production and resulting N2O emissions
(2006-04-18)
Landwirtschaft spielt eine zentrale Rolle im Erdsystem. Sie trägt durch die Emission von CO2, CH4 und N2O zum Treibhauseffekt bei, kann Bodendegradation und Eutrophierung verursachen, regionale Wasserkreisläufe verändern und wird außerdem stark vom Klimawandel betroffen sein. Da all diese Prozesse durch die zugrunde liegenden Nährstoff- und Wasserflüsse eng miteinander verknüpft sind, sollten sie in einem konsistenten Modellansatz betrachtet werden. Dennoch haben Datenmangel und ungenügendes Prozessverständnis dies ...