Statistical matching offers a way to broaden the scope of analysis without increasing respondent burden and costs. These would result from conducting a new survey or adding variables to an existing one. Statistical matching aims at combining two datasets A and B referring to the same target population in order to analyse variables, say Y and Z, together, that initially were not jointly observed. The matching is performed based on matching variables X that correspond to common variables present in both datasets A and B. Furthermore, Y is only observed in B and Z is only observed in A. To overcome the fact that no joint information on X, Y and Z is available, statistical matching procedures have to rely on suitable assumptions. Therefore, to yield a theoretical foundation for statistical matching, most procedures rely on the conditional independence assumption (CIA), i.e. given X, Y is independent of Z. The goal of this thesis is to encompass both the statistical matching process and the analysis of the matched dataset. More specifically, the aim is to estimate a linear regression model for Z given Y and possibly other covariates in data A. Since the validity of the assumptions underlying the matching process determine the validity of the obtained matched file, the accuracy of statistical inference is determined by the suitability of the assumptions. By putting the focus on these assumptions, this work proposes a systematic categorisation of approaches to statistical matching by relying on graphical representations in form of directed acyclic graphs. These graphs are particularly useful in representing dependencies and independencies which are at the heart of the statistical matching problem. The proposed categorisation distinguishes between (a) joint modelling of the matching and the analysis (integrated approach), and (b) matching subsequently followed by statistical analysis of the matched dataset (classical approach). Whereas the classical approach relies on the CIA, implementations of the integrated approach are only valid if they converge, i.e. if the specified models are identifiable and, in the case of MCMC implementations, if the algorithm converges to a proper distribution. In this thesis an implementation of the integrated approach is proposed, where the imputation step and the estimation step are jointly modelled through a fully Bayesian MCMC estimation. It is based on a linear regression model for Z given Y and accounts for both a linear regression model and a random effects model for Y. Furthermore, it yields its validity when the instrumental variable assumption (IVA) holds. The IVA corresponds to: (a) Z is independent of a subset X’ of X given Y and X*, where X* = X\X’ and (b) Y is correlated with X’ given X*. The proof, that the joint Bayesian modelling of both the model for Z and the model for Y through an MCMC simulation converges to a proper distribution is provided in this thesis. In a first model-based simulation study, the proposed integrated Bayesian procedure is assessed with regard to the data situation, convergence issues, and underlying assumptions. Special interest lies in the investigation of the interplay of the Y and the Z model within the imputation process. It turns out that failure scenarios can be distinguished by comparing the CIA and the IVA in the completely observed dataset. Finally, both approaches to statistical matching, i.e. the classical approach and the integrated approach, are subject to an extensive comparison in (1) a model-based simulation study and (2) a simulation study based on the AMELIA dataset, which is an openly available very large synthetic dataset and, by construction, similar to the EU-SILC survey. As an additional integrated approach, a Bayesian additive regression trees (BART) model is considered for modelling Y. These integrated procedures are compared to the classical approach represented by predictive mean matching in the form of multiple imputations by chained equation. Suitably chosen, the first simulation framework offers the possibility to clarify aspects related to the underlying assumptions by comparing the IVA and the CIA and by evaluating the impact of the matching variables. Thus, within this simulation study two related aspects are of special interest: the assumptions underlying each method and the incorporation of additional matching variables. The simulation on the AMELIA dataset offers a close-to-reality framework with the advantage of knowing the whole setting, i.e. the whole data X, Y and Z. Special interest lies in investigating assumptions through adding and excluding auxiliary variables in order to enhance conditional independence and assess the sensitivity of the methods to this issue. Furthermore, the benefit of having an overlap of units in data A and B for which information on X, Y, Z is available is investigated. It turns out that the integrated approach yields better results than the classical approach when the CIA clearly does not hold. Moreover, even when the classical approach obtains unbiased results for the regression coefficient of Y in the model for Z, it is the method relying on BART that over all coefficients performs best. Concluding, this work constitutes a major contribution to the clarification of assumptions essential to any statistical matching procedure. By introducing graphical models to identify existing approaches to statistical matching combined with the subsequent analysis of the matched dataset, it offers an extensive overview, categorisation and extension of theory and application. Furthermore, in a setting where none of the assumptions are testable (since X, Y and Z are not observed together), the integrated approach is a valuable asset by offering an alternative to the CIA.

Der digitale Fortschritt der vergangenen Jahrzehnte beruht zu einem großen Teil auf der Innovationskraft junger aufstrebender Unternehmen. Während diese Unternehmen auf der einen Seite ihr hohes Maß an Innovativität eint, entsteht für diese zeitgleich auch ein hoher Bedarf an finanziellen Mitteln, um ihre geplanten Innovations- und Wachstumsziele auch in die Tat umsetzen zu können. Da diese Unternehmen häufig nur wenige bis keine Unternehmenswerte, Umsätze oder auch Profitabilität vorweisen können, gestaltet sich die Aufnahme von externem Kapital häufig schwierig bis unmöglich. Aus diesem Umstand entstand in der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts das Geschäftsmodell der Risikofinanzierung, des sogenannten „Venture Capitals“. Dabei investieren Risikokapitalgeber in aussichtsreiche junge Unternehmen, unterstützen diese in ihrem Wachstum und verkaufen nach einer festgelegten Dauer ihre Unternehmensanteile, im Idealfall zu einem Vielfachen ihres ursprünglichen Wertes. Zahlreiche junge Unternehmen bewerben sich um Investitionen dieser Risikokapitalgeber, doch nur eine sehr geringe Zahl erhält diese auch. Um die aussichtsreichsten Unternehmen zu identifizieren, sichten die Investoren die Bewerbungen anhand verschiedener Kriterien, wodurch bereits im ersten Schritt der Bewerbungsphase zahlreiche Unternehmen aus dem Kreis potenzieller Investmentobjekte ausscheiden. Die bisherige Forschung diskutiert, welche Kriterien Investoren zu einer Investition bewegen. Daran anschließend verfolgt diese Dissertation das Ziel, ein tiefergehendes Verständnis darüber zu erlangen, welche Faktoren die Entscheidungsfindung der Investoren beeinflussen. Dabei wird vor allem auch untersucht, wie sich persönliche Faktoren der Investoren, sowie auch der Unternehmensgründer, auf die Investitionsentscheidung auswirken. Ergänzt werden diese Untersuchungen zudem durch die Analyse der Wirkung des digitalen Auftretens von Unternehmensgründern auf die Entscheidungsfindung von Risikokapitalgebern. Des Weiteren verfolgt diese Dissertation als zweites Ziel einen Erkenntnisgewinn über die Auswirkungen einer erfolgreichen Investition auf den Unternehmensgründer. Insgesamt umfasst diese Dissertation vier Studien, die im Folgenden näher beschrieben werden. In Kapitel 2 wird untersucht, inwiefern sich bestimmte Humankapitaleigenschaften des Investors auf dessen Entscheidungsverhalten auswirken. Mithilfe vorangegangener Interviews und Literaturrecherchen wurden insgesamt sieben Kriterien identifiziert, die Risikokapitalinvestoren in ihrer Entscheidungsfindung nutzen. Daraufhin nahmen 229 Investoren an einem Conjoint Experiment teil, mithilfe dessen gezeigt werden konnte, wie wichtig die jeweiligen Kriterien im Rahmen der Entscheidung sind. Von besonderem Interesse ist dabei, wie sich die Wichtigkeit der Kriterien in Abhängigkeit der Humankapitaleigenschaften der Investoren unterscheiden. Dabei kann gezeigt werden, dass sich die Wichtigkeit der Kriterien je nach Bildungshintergrund und Erfahrung der Investoren unterscheidet. So legen beispielsweise Investoren mit einem höheren Bildungsabschluss und Investoren mit unternehmerischer Erfahrung deutlich mehr Wert auf die internationale Skalierbarkeit der Unternehmen. Zudem unterscheidet sich die Wichtigkeit der Kriterien auch in Abhängigkeit der fachlichen Ausbildung. So legen etwa Investoren mit einer fachlichen Ausbildung in Naturwissenschaften einen deutlich stärkeren Fokus auf den Mehrwert des Produktes beziehungsweise der Dienstleistung. Zudem kann gezeigt werden, dass Investoren mit mehr Investitionserfahrung die Erfahrung des Managementteams wesentlich wichtiger einschätzen als Investoren mit geringerer Investitionserfahrung. Diese Ergebnisse ermöglichen es Unternehmensgründern ihre Bewerbungen um eine Risikokapitalfinanzierung zielgenauer auszurichten, etwa durch eine Analyse des beruflichen Hintergrunds der potentiellen Investoren und eine damit einhergehende Anpassung der Bewerbungsunterlagen, zum Beispiel durch eine stärkere Schwerpunktsetzung besonders relevanter Kriterien. Die in Kapitel 3 vorgestellte Studie bedient sich der Daten des gleichen Conjoint Experiments aus Kapitel 2, legt hierbei allerdings einen Fokus auf den Unterschied zwischen Investoren aus den USA und Investoren aus Kontinentaleuropa. Dazu wurden Subsamples kreiert, in denen 128 Experimentteilnehmer in den USA angesiedelt sind und 302 in Kontinentaleuropa. Die Analyse der Daten zeigt, dass US-amerikanische Investoren, im Vergleich zu Investoren in Kontinentaleuropa, einen signifikant stärkeren Fokus auf das Umsatzwachstum der Unternehmen legen. Zudem legen kontinentaleuropäische Investoren einen deutlich stärkeren Fokus auf die internationale Skalierbarkeit der Unternehmen. Um die Ergebnisse der Analyse besser interpretieren zu können, wurden diese im Anschluss mit vier amerikanischen und sieben europäischen Investoren diskutiert. Dabei bestätigen die europäischen Investoren die Wichtigkeit der hohen internationalen Skalierbarkeit aufgrund der teilweise geringen Größe europäischer Länder und dem damit zusammenhängenden Zwang, schnell international skalieren zu können, um so zufriedenstellende Wachstumsraten zu erreichen. Des Weiteren wurde der vergleichsweise geringere Fokus auf das Umsatzwachstum in Europa mit fehlenden Mitteln für eine schnelle Expansion begründet. Gleichzeitig wird der starke Fokus der US-amerikanischen Investoren auf Umsatzwachstum mit der höheren Tendenz zu einem Börsengang in den USA begründet, bei dem hohe Umsätze als Werttreiber dienen. Die Ergebnisse dieses Kapitels versetzen Unternehmensgründer in die Lage, ihre Bewerbung stärker an die wichtigsten Kriterien der potenziellen Investoren auszurichten, um so die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Investitionsentscheidung zu erhöhen. Des Weiteren bieten die Ergebnisse des Kapitels Investoren, die sich an grenzüberschreitenden syndizierten Investitionen beteiligen, die Möglichkeit, die Präferenzen der anderen Investoren besser zu verstehen und die Investitionskriterien besser auf potenzielle Partner abzustimmen. Kapitel 4 untersucht ob bestimmte Charaktereigenschaften des sogenannten Schumpeterschen Entrepreneurs einen Einfluss auf die Wahrscheinlichkeit eines zweiten Risikokapitalinvestments haben. Dazu wurden von Gründern auf Twitter gepostete Nachrichten sowie Information von Investitionsrunden genutzt, die auf der Plattform Crunchbase zur Verfügung stehen. Insgesamt wurden mithilfe einer Textanalysesoftware mehr als zwei Millionen Tweets von 3313 Gründern analysiert. Die Ergebnisse der Studie deuten an, dass einige Eigenschaften, die typisch für Schumpetersche Gründer sind, die Chancen für eine weitere Investition erhöhen, während andere keine oder negative Auswirkungen haben. So erhöhen Gründer, die auf Twitter einen starken Optimismus sowie ihre unternehmerische Vision zur Schau stellen die Chancen auf eine zweite Risikokapitalfinanzierung, gleichzeitig werden diese aber durch ein zu starkes Streben nach Erfolg reduziert. Diese Ergebnisse haben eine hohe praktische Relevanz für Unternehmensgründer, die sich auf der Suche nach Risikokapital befinden. Diese können dadurch ihr virtuelles Auftreten („digital identity“) zielgerichteter steuern, um so die Wahrscheinlichkeit einer weiteren Investition zu erhöhen. Abschließend wird in Kapitel 5 untersucht, wie sich die digitale Identität der Gründer verändert, nachdem diese eine erfolgreiche Risikokapitalinvestition erhalten haben. Dazu wurden sowohl Twitter-Daten als auch Crunchbase-Daten genutzt, die im Rahmen der Erstellung der Studie in Kapitel 4 erhoben wurden. Mithilfe von Textanalyse und Paneldatenregressionen wurden die Tweets von 2094 Gründern vor und nach Erhalt der Investition untersucht. Dabei kann gezeigt werden, dass der Erhalt einer Risikokapitalinvestition das Selbstvertrauen, die positiven Emotionen, die Professionalisierung und die Führungsqualitäten der Gründer erhöhen. Gleichzeitig verringert sich allerdings die Authentizität der von den Gründern verfassten Nachrichten. Durch die Verwendung von Interaktionseffekten kann zudem gezeigt werden, dass die Steigerung des Selbstvertrauens positiv durch die Reputation des Investors moderiert wird, während die Höhe der Investition die Authentizität negativ moderiert. Investoren haben durch diese Erkenntnisse die Möglichkeit, den Weiterentwicklungsprozess der Gründer nach einer erfolgreichen Investition besser nachvollziehen zu können, wodurch sie in die Lage versetzt werden, die Aktivitäten ihrer Gründer auf Social Media Plattformen besser zu kontrollieren und im Bedarfsfall bei ihrer Anpassung zu unterstützen. Die in den Kapiteln 2 bis 5 vorgestellten Studien dieser Dissertation tragen damit zu einem besseren Verständnis der Entscheidungsfindung im Venture Capital Prozess bei. Der bisherige Stand der Forschung wird um Erkenntnisse erweitert, die sowohl den Einfluss der Eigenschaften der Investoren als auch der Gründer betreffen. Zudem wird auch gezeigt, wie sich die Investition auf den Gründer selbst auswirken kann. Die Implikationen der Ergebnisse, sowie Limitationen und Möglichkeiten künftiger Forschung werden in Kapitel 6 näher beschrieben. Da die in dieser Dissertation verwendeten Methoden und Daten erst seit wenigen Jahren im Kontext der Venture Capital Forschung genutzt werden, beziehungsweise überhaupt verfügbar sind, bietet sie sich als eine Grundlage für weitere Forschung an.

In common shape optimization routines, deformations of the computational mesh usually suffer from decrease of mesh quality or even destruction of the mesh. To mitigate this, we propose a theoretical framework using so-called pre-shape spaces. This gives an opportunity for a unified theory of shape optimization, and of problems related to parameterization and mesh quality. With this, we stay in the free-form approach of shape optimization, in contrast to parameterized approaches that limit possible shapes. The concept of pre-shape derivatives is defined, and according structure and calculus theorems are derived, which generalize classical shape optimization and its calculus. Tangential and normal directions are featured in pre-shape derivatives, in contrast to classical shape derivatives featuring only normal directions on shapes. Techniques from classical shape optimization and calculus are shown to carry over to this framework, and are collected in generality for future reference. A pre-shape parameterization tracking problem class for mesh quality is in- troduced, which is solvable by use of pre-shape derivatives. This class allows for non-uniform user prescribed adaptations of the shape and hold-all domain meshes. It acts as a regularizer for classical shape objectives. Existence of regularized solu- tions is guaranteed, and corresponding optimal pre-shapes are shown to correspond to optimal shapes of the original problem, which additionally achieve the user pre- scribed parameterization. We present shape gradient system modifications, which allow simultaneous nu- merical shape optimization with mesh quality improvement. Further, consistency of modified pre-shape gradient systems is established. The computational burden of our approach is limited, since additional solution of possibly larger (non-)linear systems for regularized shape gradients is not necessary. We implement and com- pare these pre-shape gradient regularization approaches for a 2D problem, which is prone to mesh degeneration. As our approach does not depend on the choice of forms to represent shape gradients, we employ and compare weak linear elasticity and weak quasilinear p-Laplacian pre-shape gradient representations. We also introduce a Quasi-Newton-ADM inspired algorithm for mesh quality, which guarantees sufficient adaption of meshes to user specification during the rou- tines. It is applicable in addition to simultaneous mesh regularization techniques. Unrelated to mesh regularization techniques, we consider shape optimization problems constrained by elliptic variational inequalities of the first kind, so-called obstacle-type problems. In general, standard necessary optimality conditions cannot be formulated in a straightforward manner for such semi-smooth shape optimization problems. Under appropriate assumptions, we prove existence and convergence of adjoints for smooth regularizations of the VI-constraint. Moreover, we derive shape derivatives for the regularized problem and prove convergence to a limit object. Based on this analysis, an efficient optimization algorithm is devised and tested numerically. All previous pre-shape regularization techniques are applied to a variational inequality constrained shape optimization problem, where we also create customized targets for increased mesh adaptation of changing embedded shapes and active set boundaries of the constraining variational inequality.

Zeitgleich mit stetig wachsenden gesellschaftlichen Herausforderungen haben im vergangenen Jahrzehnt Sozialunternehmen stark an Bedeutung gewonnen. Sozialunternehmen verfolgen das Ziel, mit unternehmerischen Mitteln gesellschaftliche Probleme zu lösen. Da der Fokus von Sozialunternehmen nicht hauptsächlich auf der eigenen Gewinnmaximierung liegt, haben sie oftmals Probleme, geeignete Unternehmensfinanzierungen zu erhalten und Wachstumspotenziale zu verwirklichen. Zur Erlangung eines tiefergehenden Verständnisses des Phänomens der Sozialunternehmen untersucht der erste Teil dieser Dissertation anhand von zwei Studien auf der Basis eines Experiments das Entscheidungsverhalten der Investoren von Sozialunternehmen. Kapitel 2 betrachtet daher das Entscheidungsverhalten von Impact-Investoren. Der von diesen Investoren verfolgte Investmentansatz „Impact Investing“ geht über eine reine Orientierung an Renditen hinaus. Anhand eines Experiments mit 179 Impact Investoren, die insgesamt 4.296 Investitionsentscheidungen getroffen haben, identifiziert eine Conjoint-Studie deren wichtigste Entscheidungskriterien bei der Auswahl der Sozialunternehmen. Kapitel 3 analysiert mit dem Fokus auf sozialen Inkubatoren eine weitere spezifische Gruppe von Unterstützern von Sozialunternehmen. Dieses Kapitel veranschaulicht auf der Basis des Experiments die Motive und Entscheidungskriterien der Inkubatoren bei der Auswahl von Sozialunternehmen sowie die von ihnen angebotenen Formen der nichtfinanziellen Unterstützung. Die Ergebnisse zeigen unter anderem, dass die Motive von sozialen Inkubatoren bei der Unterstützung von Sozialunternehmen unter anderem gesellschaftlicher, finanzieller oder reputationsbezogener Natur sind. Der zweite Teil erörtert auf der Basis von zwei quantitativ empirischen Studien, inwiefern die Registrierung von Markenrechten sich zur Messung sozialer Innovationen eignet und mit finanziellem und sozialem Wachstum von sozialen Startups in Verbindung steht. Kapitel 4 erörtert, inwiefern Markenregistrierungen zur Messung von sozialen Innovationen dienen können. Basierend auf einer Textanalyse der Webseiten von 925 Sozialunternehmen (> 35.000 Unterseiten) werden in einem ersten Schritt vier Dimensionen sozialer Innovationen (Innovations-, Impact-, Finanz- und Skalierbarkeitsdimension) ermittelt. Darauf aufbauend betrachtet dieses Kapitel, wie verschiedene Markencharakteristiken mit den Dimensionen sozialer Innovationen zusammenhängen. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere die Anzahl an registrierten Marken als Indikator für soziale Innovationen (alle Dimensionen) dient. Weiterhin spielt die geografische Reichweite der registrierten Marken eine wichtige Rolle. Aufbauend auf den Ergebnissen von Kapitel 4 untersucht Kapitel 5 den Einfluss von Markenregistrierungen in frühen Unternehmensphasen auf die weitere Entwicklung der hybriden Ergebnisse von sozialen Startups. Im Detail argumentiert Kapitel 5, dass sowohl die Registrierung von Marken an sich als auch deren verschiedene Charakteristiken unterschiedlich mit den sozialen und ökonomischen Ergebnissen von sozialen Startups in Verbindung stehen. Anhand eines Datensatzes von 485 Sozialunternehmen zeigen die Analysen aus Kapitel 5, dass soziale Startups mit einer registrierten Marke ein vergleichsweise höheres Mitarbeiterwachstum aufweisen und einen größeren gesellschaftlichen Beitrag leisten. Die Ergebnisse dieser Dissertation weiten die Forschung im Social Entrepreneurship-Bereich weiter aus und bieten zahlreiche Implikationen für die Praxis. Während Kapitel 2 und 3 das Verständnis über die Eigenschaften von nichtfinanziellen und finanziellen Unterstützungsorganisationen von Sozialunternehmen vergrößern, schaffen Kapitel 4 und 5 ein größeres Verständnis über die Bedeutung von Markenanmeldungen für Sozialunternehmen.

This thesis focus on threats as an experience of stress. Threats are distinguished from challenges and hindrances as another dimension of stress in challenge-hindrance models (CHM) of work stress (Tuckey et al., 2015). Multiple disciplines of psychology (e.g. stereotype, Fingerhut & Abdou, 2017; identity, Petriglieri, 2011) provide a variety of possible events that can trigger threats (e.g., failure expe-riences, social devaluation; Leary et al., 2009). However, systematic consideration of triggers and thus, an overview of when does the danger of threats arises, has been lacking to date. The explanation why events are appraised as threats is related to frustrated needs (e.g., Quested et al., 2011; Semmer et al., 2007), but empirical evidence is rare and needs can cover a wide range of content (e.g., relatedness, competence, power), depending on need approaches (e.g., Deci & Ryan, 2000; McClelland, 1961). This thesis aims to shed light on triggers (when) and the need-based mechanism (why) of threats. In the introduction, I introduce threats as a dimension of stress experience (cf. Tuckey et al., 2015) and give insights into the diverse field of threat triggers (the when of threats). Further, I explain threats in terms of a frustrated need for positive self-view, before presenting specific needs as possible deter-minants in the threat mechanism (the why of threats). Study 1 represents a literature review based on 122 papers from interdisciplinary threat research and provides a classification of five triggers and five needs identified in explanations and operationalizations of threats. In Study 2, the five triggers and needs are ecologically validated in interviews with police officers (n = 20), paramedics (n = 10), teach-ers (n = 10), and employees of the German federal employment agency (n = 8). The mediating role of needs in the relationship between triggers and threats is confirmed in a correlative survey design (N = 101 Leaders working part-time, Study 3) and in a controlled laboratory experiment (N = 60 two-person student teams, Study 4). The thesis ends with a general discussion of the results of the four studies, providing theoretical and practical implications.

Agricultural monitoring is necessary. Since the beginning of the Holocene, human agricultural practices have been shaping the face of the earth, and today around one third of the ice-free land mass consists of cropland and pastures. While agriculture is necessary for our survival, the intensity has caused many negative externalities, such as enormous freshwater consumption, the loss of forests and biodiversity, greenhouse gas emissions as well as soil erosion and degradation. Some of these externalities can potentially be ameliorated by careful allocation of crops and cropping practices, while at the same time the state of these crops has to be monitored in order to assess food security. Modern day satellite-based earth observation can be an adequate tool to quantify abundance of crop types, i.e., produce spatially explicit crop type maps. The resources to do so, in terms of input data, reference data and classification algorithms have been constantly improving over the past 60 years, and we live now in a time where fully operational satellites produce freely available imagery with often less than monthly revisit times at high spatial resolution. At the same time, classification models have been constantly evolving from distribution based statistical algorithms, over machine learning to the now ubiquitous deep learning. In this environment, we used an explorative approach to advance the state of the art of crop classification. We conducted regional case studies, focused on the study region of the Eifelkreis Bitburg-Prüm, aiming to develop validated crop classification toolchains. Because of their unique role in the regional agricultural system and because of their specific phenologic characteristics we focused solely on maize fields. In the first case study, we generated reference data for the years 2009 and 2016 in the study region by drawing polygons based on high resolution aerial imagery, and used these in conjunction with RapidEye imagery to produce high resolution maize maps with a random forest classifier and a gaussian blur filter. We were able to highlight the importance of careful residual analysis, especially in terms of autocorrelation. As an end result, we were able to prove that, in spite of the severe limitations introduced by the restricted acquisition windows due to cloud coverage, high quality maps could be produced for two years, and the regional development of maize cultivation could be quantified. In the second case study, we used these spatially explicit datasets to link the expansion of biogas producing units with the extended maize cultivation in the area. In a next step, we overlayed the maize maps with soil and slope rasters in order to assess spatially explicit risks of soil compaction and erosion. Thus, we were able to highlight the potential role of remote sensing-based crop type classification in environmental protection, by producing maps of potential soil hazards, which can be used by local stakeholders to reallocate certain crop types to locations with less associated risk. In our third case study, we used Sentinel-1 data as input imagery, and official statistical records as maize reference data, and were able to produce consistent modeling input data for four consecutive years. Using these datasets, we could train and validate different models in spatially iv and temporally independent random subsets, with the goal of assessing model transferability. We were able to show that state-of-the-art deep learning models such as UNET performed significantly superior to conventional models like random forests, if the model was validated in a different year or a different regional subset. We highlighted and discussed the implications on modeling robustness, and the potential usefulness of deep learning models in building fully operational global crop classification models. We were able to conclude that the first major barrier for global classification models is the reference data. Since most research in this area is still conducted with local field surveys, and only few countries have access to official agricultural records, more global cooperation is necessary to build harmonized and regionally stratified datasets. The second major barrier is the classification algorithm. While a lot of progress has been made in this area, the current trend of many appearing new types of deep learning models shows great promise, but has not yet consolidated. There is still a lot of research necessary, to determine which models perform the best and most robust, and are at the same time transparent and usable by non-experts such that they can be applied and used effortlessly by local and global stakeholders.

Even though in most cases time is a good metric to measure costs of algorithms, there are cases where theoretical worst-case time and experimental running time do not match. Since modern CPUs feature an innate memory hierarchy, the location of data is another factor to consider. When most operations of an algorithm are executed on data which is already in the CPU cache, the running time is significantly faster than algorithms where most operations have to load the data from the memory. The topic of this thesis is a new metric to measure costs of algorithms called memory distance—which can be seen as an abstraction of the just mentioned aspect. We will show that there are simple algorithms which show a discrepancy between measured running time and theoretical time but not between measured time and memory distance. Moreover we will show that in some cases it is sufficient to optimize the input of an algorithm with regard to memory distance (while treating the algorithm as a black box) to improve running times. Further we show the relation between worst-case time, memory distance and space and sketch how to define "the usual" memory distance complexity classes.

Due to the transition towards climate neutrality, energy markets are rapidly evolving. New technologies are developed that allow electricity from renewable energy sources to be stored or to be converted into other energy commodities. As a consequence, new players enter the markets and existing players gain more importance. Market equilibrium problems are capable of capturing these changes and therefore enable us to answer contemporary research questions with regard to energy market design and climate policy. This cumulative dissertation is devoted to the study of different market equilibrium problems that address such emerging aspects in liberalized energy markets. In the first part, we review a well-studied competitive equilibrium model for energy commodity markets and extend this model by sector coupling, by temporal coupling, and by a more detailed representation of physical laws and technical requirements. Moreover, we summarize our main contributions of the last years with respect to analyzing the market equilibria of the resulting equilibrium problems. For the extension regarding sector coupling, we derive sufficient conditions for ensuring uniqueness of the short-run equilibrium a priori and for verifying uniqueness of the long-run equilibrium a posteriori. Furthermore, we present illustrative examples that each of the derived conditions is indeed necessary to guarantee uniqueness in general. For the extension regarding temporal coupling, we provide sufficient conditions for ensuring uniqueness of demand and production a priori. These conditions also imply uniqueness of the short-run equilibrium in case of a single storage operator. However, in case of multiple storage operators, examples illustrate that charging and discharging decisions are not unique in general. We conclude the equilibrium analysis with an a posteriori criterion for verifying uniqueness of a given short-run equilibrium. Since the computation of equilibria is much more challenging due to the temporal coupling, we shortly review why a tailored parallel and distributed alternating direction method of multipliers enables to efficiently compute market equilibria. For the extension regarding physical laws and technical requirements, we show that, in nonconvex settings, existence of an equilibrium is not guaranteed and that the fundamental welfare theorems therefore fail to hold. In addition, we argue that the welfare theorems can be re-established in a market design in which the system operator is committed to a welfare objective. For the case of a profit-maximizing system operator, we propose an algorithm that indicates existence of an equilibrium and that computes an equilibrium in the case of existence. Based on well-known instances from the literature on the gas and electricity sector, we demonstrate the broad applicability of our algorithm. Our computational results suggest that an equilibrium often exists for an application involving nonconvex but continuous stationary gas physics. In turn, integralities introduced due to the switchability of DC lines in DC electricity networks lead to many instances without an equilibrium. Finally, we state sufficient conditions under which the gas application has a unique equilibrium and the line switching application has finitely many. In the second part, all preprints belonging to this cumulative dissertation are provided. These preprints, as well as two journal articles to which the author of this thesis contributed, are referenced within the extended summary in the first part and contain more details.

This socio-pragmatic study investigates organisational conflict talk between superiors and subordinates in three medical dramas from China, Germany and the United States. It explores what types of sociolinguistic realities the medical dramas construct by ascribing linguistic behaviour to different status groups. The study adopts an enhanced analytical framework based on John Gumperz’ discourse strategies and Spencer-Oatey’s rapport management theory. This framework detaches directness from politeness, defines directness based on preference and polarity and explains the use of direct and indirect opposition strategies in context. The findings reveal that the three hospital series draw on 21 opposition strategies which can be categorised into mitigating, intermediate and intensifying strategies. While the status identity of superiors is commonly characterised by a higher frequency of direct strategies than that of subordinates, both status groups manage conflict in a primarily direct manner across all three hospital shows. The high percentage of direct conflict management is related to the medical context, which is characterised by a focus on transactional goals, complex role obligations and potentially severe consequences of medical mistakes and delays. While the results reveal unexpected similarities between the three series with regard to the linguistic directness level, cross-cultural differences between the Chinese and the two Western series are obvious from particular sociopragmatic conventions. These conventions particularly include the use of humour, imperatives, vulgar language and incorporated verbal and para-verbal/multimodal opposition. Noteworthy differences also appear in the underlying patterns of strategy use. They show that the Chinese series promotes a greater tolerance of hierarchical structures and a partially closer social distance in asymmetrical professional relationships. These disparities are related to different perceptions of power distance, role relationships, face and harmony. The findings challenge existing stereotypes of Chinese, US American and German conflict management styles and emphasise the context-specific nature of verbal conflict management in every culture. Although cinematic aspects affect the conflict management in the fictional data, the results largely comply with recent research on conflict talk in real-life workplaces. As such, the study contributes to intercultural trainings in medical contexts and provides an enhanced analytical framework for further cross-cultural studies on linguistic strategies.

Die Dissertation weist nach, dass der Gerichtshof der Europäischen Union (im Folgenden: EuGH) das mitgliedstaatliche Ausgestaltungsermessen bei der Umsetzung von Richtlinien i. S. d. Art. 288 Abs. 3 AEUV, die weitreichendste Form richtlinieninhaltlich vorgesehener Umsetzungsspielräume der Mitgliedstaaten, in unterschiedlicher Art und Weise beschränkt und dabei teilweise gegen Vorgaben des primären Unionsrechts verstößt. Soweit Rechtsverstöße festgestellt werden, macht die Dissertation weiterführend Vorschläge für eine Korrektur der betroffenen unionsgerichtlichen Begrenzungsansätze im Hinblick auf das mitgliedstaatliche Ausgestaltungsermessen bei der Richtlinienumsetzung. Hierzu geht die Dissertation wie folgt vor: Ausgehend von vier in der Einleitung (Kapitel 1) aufgeworfenen Forschungsleitfragen stellt die Dissertation in Kapitel 2 die untersuchungsrelevanten unionsrechtlichen Grundlagen der Rechtsaktsform der Richtlinie dar. Dabei wird insbesondere auf die unionsvertragliche Verteilung der Kompetenzen zwischen der EU und ihren Mitgliedstaaten bei der kooperativ-zweistufigen Richtlinienrechtsetzung eingegangen und eine restriktive Auslegung des Terminus‘ „Ziel“ i. S. d. Art. 288 Abs. 3 AEUV entwickelt (sog. kompetenzinhaltsbestimmender modifiziert-enger Zielbegriff). In Kapitel 3 arbeitet die Dissertation die in der Richtlinienpraxis vorkommenden Grundformen richtlinieninhaltlich vorgesehener mitgliedstaatlicher Entscheidungsbefugnisse bei der Richtlinienumsetzung heraus und bestimmt das Ausgestaltungsermessen begrifflich als die weitreichendste Form mitgliedstaatlicher Umsetzungsspielräume. Kapitel 4 widmet sich zunächst der Ermittlung der Ansätze des EuGH zur Begrenzung des mitgliedstaatlichen Ausgestaltungsermessens. Dabei wird deutlich, dass das Unionsgericht durch seine Rechtsprechung nicht nur die Entstehung mitgliedstaatlichen Ausgestaltungsermessens begrenzt. Eine exemplarische Analyse der EuGH-Rechtsprechung zu Art. 4 Abs. 2 UAbs. 1 S. 1 und S. 2 lit. b der UVP-Richtlinie 2011/92/EU und seiner Vorgängernormen zeigt vielmehr, dass und wie der EuGH auch den Umfang des nach dem auslegungserheblichen Wortlaut einer Richtlinie bestehenden mitgliedstaatlichen Ausgestaltungsermessens begrenzt. Die hiernach ermittelten Begrenzungsansätze werden sodann einer rechtlichen Bewertung im Hinblick auf die Vorgaben des primären Unionsrechts einschließlich des in Kapitel 2 entwickelten restriktiven Zielbegriffs i. S. d. Art. 288 Abs. 3 AEUV unterzogen. Da einzelne Begrenzungsansätze des EuGH sich mit dem primären Unionsrecht als nicht vereinbar erweisen, werden insoweit schließlich Vorschläge für eine unionsrechtskonforme Korrektur dieser Rechtsprechung gemacht. Die Zusammenfassung der Forschungsergebnisse in Form einer thesenartigen Beantwortung der in der Einleitung aufgeworfenen vier Forschungsleitfragen findet sich in Kapitel 5.