Im Rahmen eines Lehrforschungsprojekts setzten sich Studierende der Angewandten Geographie an der Universität Trier über zwei Semester in den Jahren 2016 und 2017 mit der Anpassung an den Klimawandel im Weinbau auseinander. Ziel des Lehrforschungsprojektes war es, besser zu verstehen wie Winzer*innen den Klimawandel wahrnehmen, welche Rolle der Klimawandel in (betrieblichen) Entscheidungen spielt und welche Anpassungspraktiken bereits beobachtbar sind.Der vorliegende Bericht fasst einige Ergebnisse der empirischen Untersuchung knapp zusammen.

For grape canopy pixels captured by an unmanned aerial vehicle (UAV) tilt-mounted RedEdge-M multispectral sensor in a sloped vineyard, an in situ Walthall model can be established with purely image-based methods. This was derived from RedEdge-M directional reflectance and a vineyard 3D surface model generated from the same imagery. The model was used to correct the angular effects in the reflectance images to form normalized difference vegetation index (NDVI)orthomosaics of different view angles. The results showed that the effect could be corrected to a certain scope, but not completely. There are three drawbacks that might restrict a successful angular model construction and correction: (1) the observable micro shadow variation on the canopy enabled by the high resolution; (2) the complexity of vine canopies that causes an inconsistency between reflectance and canopy geometry, including effects such as micro shadows and near-infrared (NIR) additive effects; and (3) the resolution limit of a 3D model to represent the accurate real-world optical geometry. The conclusion is that grape canopies might be too inhomogeneous for the tested method to perform the angular correction in high quality.

Harvesting of silage maize in late autumn on waterlogged soils may result in several ecological problems such as soil compaction and may subsequently be a major threat to soil fertility in Europe. It was hypothesized that perennial energy crops might reduce the vulnerability for soil compaction through earlier harvest dates and improved soil stability. However, the performance of such crops to be grown on soil that are periodically waterlogged and implications for soil chemical and microbial properties are currently an open issue. Within the framework of a two-year pot experiment we investigated the potential of the cup plant (Silphium perfoliatum L.), Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus), giant knotweed (Fallopia japonicum X bohemica), tall wheatgrass (Agropyron elongatum), and reed canary grass (Phalaris arundinacea) for cultivation under periodically waterlogged soil conditions during the winter half year and implications for soil chemical and biological properties. Examined perennial energy crops coped with periodical waterlogging and showed yields 50% to 150% higher than in the control which was never faced with waterlogging. Root formation was similar in waterlogged and non-waterlogged soil layers. Soil chemical and microbial properties clearly responded to different soil moisture treatments. For example, dehydrogenase activity was two to four times higher in the periodically waterlogged treatment compared to the control. Despite waterlogging, aerobic microbial activity was significantly elevated indicating morphological and metabolic adaptation of the perennial crops to withstand waterlogged conditions. Thus, our results reveal first evidence of a site-adapted biomass production on periodical waterlogged soils through the cultivation of perennial energy crops and for intense plant microbe interactions.

Abstract: Thermal infrared (TIR) multi-/hyperspectral and sun-induced fluorescence (SIF) approaches together with classic solar-reflective (visible, near-, and shortwave infrared reflectance (VNIR)/SWIR) hyperspectral remote sensing form the latest state-of-the-art techniques for the detection of crop water stress. Each of these three domains requires dedicated sensor technology currently in place for ground and airborne applications and either have satellite concepts under development (e.g., HySPIRI/SBG (Surface Biology and Geology), Sentinel-8, HiTeSEM in the TIR) or are subject to satellite missions recently launched or scheduled within the next years (i.e., EnMAP and PRISMA (PRecursore IperSpettrale della Missione Applicativa, launched on March 2019) in the VNIR/SWIR, Fluorescence Explorer (FLEX) in the SIF). Identification of plant water stress or drought is of utmost importance to guarantee global water and food supply. Therefore, knowledge of crop water status over large farmland areas bears large potential for optimizing agricultural water use. As plant responses to water stress are numerous and complex, their physiological consequences affect the electromagnetic signal in different spectral domains. This review paper summarizes the importance of water stress-related applications and the plant responses to water stress, followed by a concise review of water-stress detection through remote sensing, focusing on TIR without neglecting the comparison to other spectral domains (i.e., VNIR/SWIR and SIF) and multi-sensor approaches. Current and planned sensors at ground, airborne, and satellite level for the TIR as well as a selection of commonly used indices and approaches for water-stress detection using the main multi-/hyperspectral remote sensing imaging techniques are reviewed. Several important challenges are discussed that occur when using spectral emissivity, temperature-based indices, and physically-based approaches for water-stress detection in the TIR spectral domain. Furthermore, challenges with data processing and the perspectives for future satellite missions in the TIR are critically examined. In conclusion, information from multi-/hyperspectral TIR together with those from VNIR/SWIR and SIF sensors within a multi-sensor approach can provide profound insights to actual plant (water) status and the rationale of physiological and biochemical changes. Synergistic sensor use will open new avenues for scientists to study plant functioning and the response to environmental stress in a wide range of ecosystems.

The trophic niche is a life trait that identifies the consumer’s position in a local food web. Several factors, such as ontogeny, competitive ability and resource availability contribute in shaping species trophic niches. To date, information on the diet of European Hydromantes salamanders are only available for a limited number of species, no dietary studies have involved more than one species of the genus at a time, and there are limited evidences on how multiple factors interact in determining diet variation. In this study we examined the diet of multiple populations of six out of the eight European cave salamanders, providing the first data on the diet for five of them. In addition, we assessed whether these closely related generalist species show similar diet and, for each species, we tested whether season, age class or sex influence the number and the type of prey consumed. Stomach condition (empty/full) and the number of prey consumed were strongly related to seasonality and to the activity level of individuals. Empty stomachs were more frequent in autumn, in individuals far from cave entrance and in juveniles. Diet composition was significantly different among species. Hydromantes imperialis and H. supramontis were the most generalist species; H. flavus and H. sarrabusensis fed mostly on Hymenoptera and Coleoptera Staphylinidae, while H. genei and H. ambrosii mostly consumed Arachnida and Endopterygota larvae. Furthermore, we detected seasonal shifts of diet in the majority of the species examined. Conversely, within each species, we did not find diet differences between females, males and juveniles. Although being assumed to have very similar dietary habits, here Hydromantes species were shown to be characterized by a high divergence in diet composition and in the stomach condition of individuals.

Background: The growing production and use of engineered AgNP in industry and private households make increasing concentrations of AgNP in the environment unavoidable. Although we already know the harmful effects of AgNP on pivotal bacterial driven soil functions, information about the impact of silver nanoparticles (AgNP) on the soil bacterial community structure is rare. Hence, the aim of this study was to reveal the long-term effects of AgNP on major soil bacterial phyla in a loamy soil. The study was conducted as a laboratory incubation experiment over a period of 1 year using a loamy soil and AgNP concentrations ranging from 0.01 to 1 mg AgNP/kg soil. Effects were quantified using the taxon-specific 16S rRNA qPCR. Results: The short-term exposure of AgNP at environmentally relevant concentration of 0.01 mg AgNP/kg caused significant positive effects on Acidobacteria (44.0%), Actinobacteria (21.1%) and Bacteroidetes (14.6%), whereas beta-Proteobacteria population was minimized by 14.2% relative to the control (p ≤ 0.05). After 1 year of exposure to 0.01 mg AgNP/kg diminished Acidobacteria (p = 0.007), Bacteroidetes (p = 0.005) and beta-Proteobacteria (p = 0.000) by 14.5, 10.1 and 13.9%, respectively. Actino- and alpha-Proteobacteria were statistically unaffected by AgNP treatments after 1-year exposure. Furthermore, a statistically significant regression and correlation analysis between silver toxicity and exposure time confirmed loamy soils as a sink for silver nanoparticles and their concomitant silver ions. Conclusions: Even very low concentrations of AgNP may cause disadvantages for the autotrophic ammonia oxidation (nitrification), the organic carbon transformation and the chitin degradation in soils by exerting harmful effects on the liable bacterial phyla.

Production of biomass feedstock for methanation in Europe has focused on silages of maize and cereals. As ecological awareness has increased in the last several years, more attention is being focused on perennial energy crops (PECs). Studies of specific PECs have shown that their cultivation may enhance agrobiodiversity and increase soil organic carbon stocks while simultaneously providing valuable feedstock for methanation. This study was designed to compare soil quality indicators under annual energy crops (AECs), PECs and permanent grassland (PGL) on the landscape level in south-western Germany. At a total 25 study sites, covering a wide range of parent materials, the cropping systems were found adjacent to each other. Stands were commercially managed, and PECs included different species such as the Cup Plant, Tall Wheatgrass, Giant Knotweed, Miscanthus, Virginia Mallow and Reed Canary Grass. Soil sampling was carried out for the upper 20 cm of soil. Several soil quality indicators, including soil organic carbon (Corg), soil microbial biomass (Cmic), and aggregate stability, showed that PECs were intermediate between AEC and PGL systems. At landscape level, mean Corg content for (on average) 6.1-year-old stands of PEC was 22.37 (±7.53) g kg1, compared to 19.23 (±8.08) and 32.08 (±10.11) for AEC and PGL. Cmic contents were higher in PECs (356 ± 241 lgCg1) compared to AECs (291 ± 145) but significantly lower than under PGL (753 ± 417). The aggregate stability increased by almost 65% in PECs compared to AEC but was still 57% lower than in PGL. Indicator differences among cropping systems were more pronounced when inherent differences in the parent material were accounted for in the comparisons. Overall, these results suggest that the cultivation of PECs has positive effects on soil quality indicators. Thus, PECs may offer potential to make the production of biomass feedstock more sustainable.

Leeches can parasitize many vertebrate taxa. In amphibians, leech parasitism often has potential detrimental effects including population decline. Most of studies on the host-parasite interactions involving leeches and amphibians focus on freshwater environments, while they are very scarce for terrestrial amphibians. In this work, we studied the relationship between the leech Batracobdella algira and the European terrestrial salamanders of the genus Hydromantes, identifying environmental features related to the presence of the leeches and their possible effects on the hosts. We performed observation throughout Sardinia (Italy), covering the distribution area of all Hydromantes species endemic to this island. From September 2015 to May 2017, we conducted >150 surveys in 26 underground environments, collecting data on 2629 salamanders and 131 leeches. Water hardness was the only environmental feature correlated with the presence of B. algira, linking this leech to active karstic systems. Leeches were more frequently parasitizing salamanders with large body size. Body Condition Index was not significantly different between parasitized and non-parasitized salamanders. Our study shows the importance of abiotic environmental features for host-parasite interactions, and poses new questions on complex interspecific interactions between this ectoparasite and amphibians.

Dry tropical forests are facing massive conversion and degradation processes and they are the most endangered forest type worldwide. One of the largest dry forest types are Miombo forests that stretch across the Southern African subcontinent and the proportionally largest part of this type can be found in Angola. The study site of this thesis is located in south-central Angola. The country still suffers from the consequences of the 27 years of civil war (1975-2002) that provides a unique socio-economic setting. The natural characteristics are a representative cross section which proved ideal to study underlying drivers as well as current and retrospective land use change dynamics. The major land change dynamic of the study area is the conversion of Miombo forests to cultivation areas as well as modification of forest areas, i.e. degradation, due to the extraction of natural resources. With future predictions of population growth, climate change and large scale investments, land pressure is expected to further increase. To fully understand the impacts of these dynamics, both, conversion and modification of forest areas were assessed. By using the conceptual framework of ecosystem services, the predominant trade-off between food and timber in the study area was analyzed, including retrospective dynamics and impacts. This approach accounts for products that contribute directly or indirectly to human well-being. For this purpose, data from the Landsat archive since 1989 until 2013 was applied in different study area adapted approaches. The objectives of these approaches were (I) to detect underlying drivers and their temporal and spatial extent of impact, (II) to describe modification and conversion processes that reach from times of armed conflicts over the ceasefire and the post-war period and (III) to provide an assessment of drivers and impacts in a comparative setting. It could be shown that major underlying drivers for the conversion processes are resettlement dynamics as well as the location and quality of streets and settlements. Furthermore, forests that are selectively used for resource extraction have a higher chance of being converted to a field. Drivers of forest degradation are on one hand also strongly connected to settlement and infrastructural structures. But also to a large extent to fire dynamics that occur mostly in more remote and presumably undisturbed forest areas. The loss of woody biomass as well as its slow recovery after the abandonment of fields could be quantified and stands in large contrast to the amount of potentially cultivated food that is necessarily needed. The results of the thesis support the fundamental understanding of drivers and impacts in the study area and can thus contribute to a sustainable resource management.

Diese Arbeit konzentriert sich auf die Darstellung gemeinsamer Projekte von Hotelunternehmen und Hochschulen mit hotelspezifischen Studienangeboten. Infolge der demografischen Entwicklungen sowie des Wertewandels gewinnen Personalgewinnung und Mitarbeiterloyalisierung zunehmend an Bedeutung und werden zu einem Wettbewerbsparameter der Hotellerie. Für diese essentielle Herausforderung sind Hotelbetriebe mit engagierter Mitarbeiterförderung gefragt. Viele Hochschulen haben neue Studiengänge im Tourismus, Event- oder Hotelmanagementbereich praxisorientiert aufgelegt, um der Skepsis der Hotellerie entgegen zu wirken und um zugleich den Erwartungen der Studenten gerecht zu werden. Viele der Studenten wären potenzielle Auszubildende, die sich bei der Abwägung allerdings für die Studienoption entschieden haben. Daher ist es wichtig, in enger Kooperation mit den hierzu passenden Institutionen und Bildungsträgern, vor allem praxisnahe Studienmodelle für sich verändernde Erwartungen der Bewerber mit modernen Lehrinhalten zu entwickeln und erfolgreich am Markt zu platzieren. Daher verfolgt diese Arbeit den Ansatz, adäquate Kriterien und Faktoren für den Erfolg vertraglich vereinbarter Kooperationen zwischen Hotelketten und Hochschulen zu analysieren und daraus Handlungsempfehlungen abzuleiten. Die große Anzahl an Kooperationen macht deutlich, dass die Notwendigkeit für die Hotellerie, sich im Bereich der Mitarbeitergewinnung, -bindung und -entwicklung mit akademischen Partnern zusammen zu schließen, bei einer ansteigenden Zahl von Hotelgruppen nachvollzogen wird. Durch die zurückhaltende Vermarktung vieler Kooperationsmodelle ist deren Bekanntheit jedoch begrenzt und dadurch auch deren positive Auswirkungen auf das Image der Hotellerie. Gleichwohl sind in der Bildungslandschaft steigende Studentenzahlen und eine Vermehrung der Studiengänge bei gleichzeitig gravierender Abnahme der Zahl berufsfachlich Ausgebildeter erkennbar. Die Kooperationsmodelle sind daher ein sinnvolles Instrument, um auf diese Marktentwicklungen zu reagieren, wobei ihre Bedeutung primär von Unternehmen mit strategischer Personalpolitik erkannt wird. Daraus wurde die "Typologie privilegierter Bildungspartnerschaften" mit einer Bandbreite von zehn Kooperationstypen entwickelt. Damit werden unterschiedliche Intensitäten der partnerschaftlichen Bildungselemente ebenso deutlich wie ein individualisiertes "Faktoren-Phasenmodell", dass die Prozessstruktur der Kooperationsentwicklung abbildet. Je nach Enge der Zusammenarbeit, nach Unternehmens- und Hochschulphilosophie und entsprechend der Erfahrungen mit Kooperationen entstehen vor allem Verpflichtungen und Herausforderungen in der aktiven Gestaltung und verlässlichen Kommunikation in einem Kooperationsmodell. Eine Schlüsselrolle nimmt der persönlich verantwortliche Koordinator ein, der als Garant für eine effiziente Organisation und Professionalität angesehen wird. Daraus ableitend sind die Erfolgsfaktoren im ASP-Modell herausgefiltert worden: Attraktivität, Sicherheit und Persönlichkeit machen den Erfolg einer privilegierten Bildungspartnerschaft aus. Bestätigt wurde zudem, dass die Erfahrung der beiden Partner einer Kooperation zueinander passen muss und eine klare Zielvereinbarung mit Fixierung der Pflichten und Aufgaben erforderlich ist. Ein hoher Qualitätsanspruch, Transparenz und Prozesseffizienz ergänzen dies und machen deutlich, dass der Bildungsbereich als Teil der Personalpolitik eines Unternehmens sensibel und anspruchsvoll zugleich ist. Die Verankerung auf der Führungsebene eines Unternehmens ist entscheidend, um durch ein Signal nach innen und außen den Stellenwert einer Bildungsallianz zu verdeutlichen. Wenn aus Lernen und Wissen wirtschaftliche Vorteile erarbeitet werden können, wird Bildung noch mehr als Markenkern eines guten Arbeitgebers interpretiert. Auf dieser Grundlage wird der Gedanke der Personalentwicklung durch den Ansatz fortwährender Mitarbeiterbildung perfektioniert und der Lösungsansatz einer "privilegierten Bildungspartnerschaft" legt den Grundstein dafür. Nachwuchskräfteförderung wird zum strategischen Mittel der Mitarbeiterbindung und zur Vermeidung kostenintensiver Vakanzen, zudem sichern Netzwerke Fachwissen und stärken das Unternehmensimage. Mit privilegierten Bildungspartnerschaften werden geeignete Modelle vorgestellt, um einsatzfreudige Mitarbeiter zu halten und sie gleichzeitig auf den nächsten Karriereschritt vorzubereiten. Die vorliegende Ausarbeitung liefert einen Diskussionsbeitrag zum besseren gegenseitigen Verständnis einer Symbiose aus Hotelkette und Hochschule im Bildungsbereich sowie erfolgreiche Konzeptideen für vielfältige Netzwerkstrukturen.

This paper describes the concept of the hyperspectral Earth-observing thermal infrared (TIR) satellite mission HiTeSEM (High-resolution Temperature and Spectral Emissivity Mapping). The scientific goal is to measure specific key variables from the biosphere, hydrosphere, pedosphere, and geosphere related to two global problems of significant societal relevance: food security and human health. The key variables comprise land and sea surface radiation temperature and emissivity, surface moisture, thermal inertia, evapotranspiration, soil minerals and grain size components, soil organic carbon, plant physiological variables, and heat fluxes. The retrieval of this information requires a TIR imaging system with adequate spatial and spectral resolutions and with day-night following observation capability. Another challenge is the monitoring of temporally high dynamic features like energy fluxes, which require adequate revisit time. The suggested solution is a sensor pointing concept to allow high revisit times for selected target regions (1"5 days at off-nadir). At the same time, global observations in the nadir direction are guaranteed with a lower temporal repeat cycle (>1 month). To account for the demand of a high spatial resolution for complex targets, it is suggested to combine in one optic (1) a hyperspectral TIR system with ~75 bands at 7.2"12.5 -µm (instrument NEDT 0.05 K"0.1 K) and a ground sampling distance (GSD) of 60 m, and (2) a panchromatic high-resolution TIR-imager with two channels (8.0"10.25 -µm and 10.25"12.5 -µm) and a GSD of 20 m. The identified science case requires a good correlation of the instrument orbit with Sentinel-2 (maximum delay of 1"3 days) to combine data from the visible and near infrared (VNIR), the shortwave infrared (SWIR) and TIR spectral regions and to refine parameter retrieval.

Die organische Bodensubstanz (OBS) ist eine fundamentale Steuergröße aller biogeochemischen Prozesse und steht in engem Zusammenhang zu Kohlenstoffkreisläufen und globalem Klima. Die derzeitige Herausforderung der Ökosystemforschung ist die Identifizierung der für die Bodenqualität relevanten Bioindikatoren und deren Erfassung mit Methoden, die eine nachhaltige Nutzung der OBS in großem Maßstab überwachen und damit zu globalen Erderkundungsprogrammen beitragen können. Die fernerkundliche Technik der Vis-NIR Spektroskopie ist eine bewährte Methode für die Beurteilung und das Monitoring von Böden, wobei ihr Potential bezüglich der Erfassung biologischer und mikrobieller Bodenparameter bisher umstritten ist. Das Ziel der vorgestellten Arbeit war die quantitative und qualitative Untersuchung der OBS von Ackeroberböden mit unterschiedlichen Methoden und variierender raumzeitlicher Auflösung sowie die anschließende Bewertung des Potentials non-invasiver, spektroskopischer Methoden zur Erfassung ausgewählter Parameter dieser OBS. Dafür wurde zunächst eine umfassende lokale Datenbank aus chemischen, physikalischen und biologischen Bodenparametern und dazugehörigen Bodenspektren einer sehr heterogenen geologischen Region mit gemäßigten Klima im Südwesten Deutschlands erstellt. Auf dieser Grundlage wurde dann das Potential der Bodenspektroskopie zur Erfassung und Schätzung von Feld- und Geländedaten ausgewählter OBS Parameter untersucht. Zusätzlich wurde das Optimierungspotential der Vorhersagemodelle durch statistische Vorverarbeitung der spektralen Daten getestet. Die Güte der Vorhersagewahrscheinlichkeit gebräuchlicher fernerkundlicher Bodenparameter (OC, N) konnte für im Labor erhobene Hyperspektralmessungen durch statistische Optimierungstechniken wie Variablenselektion und Wavelet-Transformation verbessert werden. Ein zusätzliches Datenset mit mikrobiellen/labilen OBS Parametern und Felddaten wurde untersucht um zu beurteilen, ob Bodenspektren zur Vorhersage genutzt werden können. Hierzu wurden mikrobieller Kohlenstoff (MBC), gelöster organischer Kohlenstoff (DOC), heißwasserlöslicher Kohlenstoff (HWEC), Chlorophyll α (Chl α) und Phospholipid-Fettsäuren (PLFAs) herangezogen. Für MBC und DOC konnte abhängig von Tiefe und Jahreszeit eine mittlere Güte der Vorhersagewahrscheinlichkeit erreicht werden, wobei zwischen hohen und niedrigen Konzentration unterschieden werden konnte. Vorhersagen für OC und PLFAs (Gesamt-PLFA-Gehalt sowie die mikrobiellen Gruppen der Bakterien, Pilze und Algen) waren nicht möglich. Die beste Prognosewahrscheinlichkeit konnte für das Chlorophyll der Grünalgen an der Bodenoberfläche (0-1cm Bodentiefe) erzielt werden, welches durch Korrelation mit MBC vermutlich auch für dessen gute Vorhersagewahrscheinlichkeit verantwortlich war. Schätzungen des Gesamtgehaltes der OBS, abgeleitet durch OC, waren hingegen nicht möglich, was der hohen Dynamik der mikrobiellen OBS Parameter an der Bodenoberfläche zuzuschreiben ist. Das schränkt die Repräsentativität der spektralen Messung der Bodenoberfläche zeitlich ein. Die statistische Optimierungstechnik der Variablenselektion konnte für die Felddaten nur zu einer geringen Verbesserung der Vorhersagemodelle führen. Die Untersuchung zur Herkunft der organischen Bestandteile und ihrer Auswirkungen auf die Quantität und Qualität der OBS konnte die mikrobielle Nekromasse und die Gruppe der Bodenalgen als zwei mögliche weitere signifikante Quellen für die Entstehung und Beständigkeit der OBS identifizieren. Insgesamt wird der mikrobielle Beitrag zur OBS höher als gemeinhin angenommen eingestuft. Der Einfluss mikrobieller Bestandteile konnte für die OBS Menge, speziell in der mineralassoziierten Fraktion der OBS in Ackeroberböden, sowie für die OBS Qualität hinsichtlich der Korrelation von mikrobiellen Kohlenhydraten und OBS Stabilität gezeigt werden. Die genaue Quantifizierung dieser OBS Parameter und ihre Bedeutung für die OBS Dynamik sowie ihre Prognostizierbarkeit mittels spektroskopischer Methoden ist noch nicht vollständig geklärt. Für eine abschließende Beurteilung sind deshalb weitere Studien notwendig.

Global human population growth is associated with many problems, such asrnfood and water provision, political conflicts, spread of diseases, and environmental destruction. The mitigation of these problems is mirrored in several global conventions and programs, some of which, however, are conflicting. Here, we discuss the conflicts between biodiversity conservation and disease eradication. Numerous health programs aim at eradicating pathogens, and many focus on the eradication of vectors, such as mosquitos or other parasites. As a case study, we focus on the "Pan African Tsetse and Trypanosomiasis Eradication Campaign," which aims at eradicating a pathogen (Trypanosoma) as well as its vector, the entire group of tsetse flies (Glossinidae). As the distribution of tsetse flies largely overlaps with the African hotspots of freshwater biodiversity, we argue for a strong consideration of environmental issues when applying vector control measures, especially the aerial applications of insecticides.rnFurthermore, we want to stimulate discussions on the value of speciesrnand whether full eradication of a pathogen or vector is justified at all. Finally, we call for a stronger harmonization of international conventions. Proper environmental impact assessments need to be conducted before control or eradication programs are carried out to minimize negative effects on biodiversity.

In recent decades, the Arctic has been undergoing a wide range of fast environmental changes. The sea ice covering the Arctic Ocean not only reacts rapidly to these changes, but also influences and alters the physical properties of the atmospheric boundary layer and the underlying ocean on various scales. In that regard, polynyas, i.e. regions of open water and thin ice within thernclosed pack ice, play a key role as being regions of enhanced atmosphere-ice-ocean interactions and extensive new ice formation during winter. A precise long-term monitoring and increased efforts to employ long-term and high-resolution satellite data is therefore of high interest for the polar scientific community. The retrieval of thin-ice thickness (TIT) fields from thermal infrared satellite data and atmospheric reanalysis, utilizing a one-dimensional energy balance model, allows for the estimation of the heat loss to the atmosphere and hence, ice-production rates. However, an extended application of this approach is inherently connected with severe challenges that originate predominantly from the disturbing influence of clouds and necessary simplifications in the model set-up, which all need to be carefully considered and compensated for. The presented thesis addresses these challenges and demonstrates the applicability of thermal infrared TIT distributions for a long-term polynya monitoring, as well as an accurate estimation of ice production in Arctic polynyas at a relatively high spatial resolution. Being written in a cumulative style, the thesis is subdivided into three parts that show the consequent evolution and improvement of the TIT retrieval, based on two regional studies (Storfjorden and North Water (NOW) polynya) and a final large-scale, pan-Arctic study. The first study on the Storfjorden polynya, situated in the Svalbard archipelago, represents the first long-term investigation on spatial and temporal polynya characteristics that is solely based on daily TIT fields derived from MODIS thermal infrared satellite data and ECMWF ERA-Interim atmospheric reanalysis data. Typical quantities such as polynya area (POLA), the TIT distribution, frequencies of polynya events as well as the total ice production are derived and compared to previous remote sensing and modeling studies. The study includes a first basic approach that aims for a compensation of cloud-induced gaps in daily TIT composites. This coverage-correction (CC) is a mathematically simple upscaling procedure that depends solely on the daily percentage of available MODIS coverage and yields daily POLA with an error-margin of 5 to 6 %. The NOW polynya in northern Baffin Bay is the main focus region of the second study, which follows two main goals. First, a new statistics-based cloud interpolation scheme (Spatial Feature Reconstruction - SFR) as well as additional cloud-screening procedures are successfully adapted and implemented in the TIT retrieval for usage in Arctic polynya regions. For a 13-yr period, results on polynya characteristics are compared to the CC approach. Furthermore, an investigation on highly variable ice-bridge dynamics in Nares Strait is presented. Second, an analysis of decadal changes of the NOW polynya is carried out, as the additional use of a suite of passive microwave sensors leads to an extended record of 37 consecutive winter seasons, thereby enabling detailed inter-sensor comparisons. In the final study, the SFR-interpolated daily TIT composites are used to infer spatial and temporal characteristics of 17 circumpolar polynya regions in the Arctic for 2002/2003 to 2014/2015. All polynya regions combined cover an average thin-ice area of 226.6 -± 36.1 x 10-³ km-² during winter (November to March) and yield an average total wintertime accumulated ice production of about 1811 -± 293 km-³. Regional differences in derived ice production trends are noticeable. The Laptev Sea on the Siberian shelf is presented as a focus region, as frequently appearing polynyas along the fast-ice edge promote high rates of new ice production. New affirming results on a distinct relation to sea-ice area export rates and hence, the Transpolar Drift, are shown. This new high-resolution pan-Arctic data set can be further utilized and build upon in a variety of atmospheric and oceanographic applications, while still offering room for further improvements such as incorporating high-resolution atmospheric data sets and an optimized lead-detection.

Earth observation (EO) is a prerequisite for sustainable land use management, and the open-data Landsat mission is at the forefront of this development. However, increasing data volumes have led to a "digital-divide", and consequently, it is key to develop methods that account for the most data-intensive processing steps, then used for the generation and provision of analysis-ready, standardized, higher-level (Level 2 and Level 3) baseline products for enhanced uptake in environmental monitoring systems. Accordingly, the overarching research task of this dissertation was to develop such a framework with a special emphasis on the yet under-researched drylands of Southern Africa. A fully automatic and memory-resident radiometric preprocessing streamline (Level 2) was implemented. The method was applied to the complete Angolan, Zambian, Zimbabwean, Botswanan, and Namibian Landsat record, amounting 58,731 images with a total data volume of nearly 15 TB. Cloud/shadow detection capabilities were improved for drylands. An integrated correction of atmospheric, topographic and bidirectional effects was implemented, based on radiative theory with corrections for multiple scatterings, and adjacency effects, as well as including a multilayered toolset for estimating aerosol optical depth over persistent dark targets or by falling back on a spatio-temporal climatology. Topographic and bidirectional effects were reduced with a semi-empirical C-correction and a global set of correction parameters, respectively. Gridding and reprojection were already included to facilitate easy and efficient further processing. The selection of phenologically similar observations is a key monitoring requirement for multi-temporal analyses, and hence, the generation of Level 3 products that realize phenological normalization on the pixel-level was pursued. As a prerequisite, coarse resolution Land Surface Phenology (LSP) was derived in a first step, then spatially refined by fusing it with a small number of Level 2 images. For this purpose, a novel data fusion technique was developed, wherein a focal filter based approach employs multi-scale and source prediction proxies. Phenologically normalized composites (Level 3) were generated by coupling the target day (i.e. the main compositing criterion) to the input LSP. The approach was demonstrated by generating peak, end and minimum of season composites, and by comparing these with static composites (fixed target day). It was shown that the phenological normalization accounts for terrain- and land cover class-induced LSP differences, and the use of Level 2 inputs enables a wide range of monitoring options, among them the detection of within state processes like forest degradation. In summary, the developed preprocessing framework is capable of generating several analysis-ready baseline EO satellite products. These datasets can be used for regional case studies, but may also be directly integrated into more operational monitoring systems " e.g. in support of the Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation (REDD) incentive. In reference to IEEE copyrighted material which is used with permission in this thesis, the IEEE does not endorse any of Trier University's products or services. Internal or personal use of this material is permitted. If interested in reprinting/republishing IEEE copyrighted material for advertising or promotional purposes or for creating new collective works for resale or redistribution, please go to http://www.ieee.org/publications_standards/publications/rights/rights_link.html to learn how to obtain a License from RightsLink.

It is generally assumed that the temperature increase associated with global climate change will lead to increased thunderstorm intensity and associated heavy precipitation events. In the present study it is investigated whether the frequency of thunderstorm occurrences will in- or decrease and how the spatial distribution will change for the A1B scenario. The region of interest is Central Europe with a special focus on the Saar-Lor-Lux region (Saarland, Lorraine, Luxembourg) and Rhineland-Palatinate.Daily model data of the COSMO-CLM with a horizontal resolution of 4.5 km is used. The simulations were carried out for two different time slices: 1971"2000 (C20), and 2071"2100 (A1B). Thunderstorm indices are applied to detect thunderstorm-prone conditions and differences in their frequency of occurrence in the two thirty years timespans. The indices used are CAPE (Convective Available Potential Energy), SLI (Surface Lifted Index), and TSP (Thunderstorm Severity Potential).The investigation of the present and future thunderstorm conducive conditions show a significant increase of non-thunderstorm conditions. The regional averaged thunderstorm frequencies will decrease in general, but only in the Alps a potential increase in thunderstorm occurrences and intensity is found. The comparison between time slices of 10 and 30 years length show that the number of gridpoints with significant signals increases only slightly. In order to get a robust signal for severe thunderstorm, an extension to more than 75 years would be necessary.

Besides well-known positive aspects of conservation tillage combined with mulching, a drawback may be the survival of phytopathogenic fungi like Fusarium species on plant residues. This may endanger the health of the following crop by increasing the infection risk for specific plant diseases. In infected plant organs, these pathogens are able to produce mycotoxins like deoxynivalenol (DON). Mycotoxins like DON persist during storage, are heat resistant and of major concern for human and animal health after consumption of contaminated food and feed, respectively. Among fungivorous soil organisms, there are representatives of the soil fauna which are obviously antagonistic to a Fusarium infection and the contamination with mycotoxins. Earthworms (Lumbricus terrestris), collembolans (Folsomia candida) and nematodes (Aphelenchoides saprophilus) provide a wide range of ecosystem services including the stimulation of decomposition processes which may result in the regulation of plant pathogens and the degradation of environmental contaminants. Several investigations under laboratory conditions and in the field were conducted to test the following hypotheses: (1) Fusarium-infected and DON-contaminated wheat straw provides a more attractive food substrate than non-infected control straw (2) the introduced soil fauna reduce the biomass of F. culmorum and the content of DON in infected wheat straw under laboratory and field conditions (3) the species interaction of the introduced soil fauna enhances the degradation of Fusarium biomass and DON concentration in wheat straw; (4) the degradation efficiency of soil fauna is affected by soil texture. The results of the present thesis pointed out that the degradation performance of the introduced soil fauna must be considered as an important contribution to the biological control of plant diseases and environmental pollutants. As in particular L. terrestris revealed to be the driver of the degradation process, earthworms contribute to a sustainable control of fungal pathogens like Fusarium and its mycotoxins in wheat straw, thus reducing the risk of plant diseases and environmental pollution as ecosystem services.

Im Fokus der Ursachenanalyse der zunehmenden Homogenisierung von Biozönosen und des weltweiten Artenverlustes steht neben dem Flächennutzungs- und Klimawandel vorrangig auch die durch den Menschen verursachte Einbringung gebietsfremder, invasiver Arten. Aufgrund ihrer Charakteristika bilden diese Arten einen wichtigen Schnittpunkt von Ökologie, Ökonomie und Soziologie in Theorie und Praxis und erfahren folglich im Zuge der weltweit steigenden Anzahl von biologischen Invasionen zunehmend eine rechtliche Regulierung. Eine grundsätzliche Herausforderung in der Invasionsforschung liegt in der Identifikation von Faktoren, die Verbreitung, Dynamik und Erfolg der Arten erklären, um anhand dieses Wissens ihr Risiko für das Ökosystem als auch hinsichtlich ökonomischer und gesundheitlicher Aspekte abschätzen zu können. Eine Einschätzung der Invasivität der Art zur Ableitung von Handlungsstrategien und zur rechtlichen Einstufung erfolgt anhand von Risikoanalysen, deren kriterienbasierte Bewertung eine Reihe wissenschaftlicher Fakten voraussetzen. Um mögliche Ausbreitungswege- und barrieren zu identifiziert und Faktoren herauszustellen, welche die erfolgreiche Etablierung und Ausbreitung des Nordamerikanischen Waschbären in Deutschland und Europa erklären, wird in dieser Dissertation unter Verwendung populationsgenetischer Methoden die Ausbreitung der Art rekonstruiert. Darüberhinaus wird in dieser Arbeit die Bedeutung von Verbreitungsmodellen als Analyse- und Präventions-Instrument in der naturschutzfachlichen Risikoabschätzung verdeutlicht und zudem die Problematik einer Risikoabschätzung auf Grundlage einer lückenhaften Wissensbasis erläutert. Der rechtliche Schwerpunkt der Dissertation widmet sich der Regulierung der Haltung von IAS, die als ein aktiver und dominanter Einbringungsweg insbesonders für gebietsfremde Wirbeltierarten zählt und für die hier betrachtete Modellart nachweislich von hoher Bedeutung ist. Die gewonnenen Erkenntnisse geben Hilfestellung zur Einstufung der Invasivität der Art und zur Beurteilung eines Handlungsbedarfes.

Floods are hydrological extremes that have enormous environmental, social and economic consequences.The objective of this thesis was a contribution to the implementation of a processing chain that integrates remote sensing information into hydraulic models. Specifically, the aim was to improve water elevation and discharge simulations by assimilating microwave remote sensing-derived flood information into hydraulic models. The first component of the proposed processing chain is represented by a fully automated flood mapping algorithm that enables the automated, objective, and reliable flood extent extraction from Synthetic Aperture Radar images, providing accurate results in both rural and urban regions. The method operates with minimum data requirements and is efficient in terms of computational time. The map obtained with the developed algorithm is still subject to uncertainties, both introduced by the flood mapping algorithm and inherent in the image itself. In this work, particular attention was given to image uncertainty deriving from speckle. By bootstrapping the original satellite image pixels, several synthetic images were generated and provided as input to the developed flood mapping algorithm. From the analysis performed on the mapping products, speckle uncertainty can be considered as a negligible component of the total uncertainty. In the final step of the proposed processing chain real event water elevations, obtained from satellite observations, were assimilated in a hydraulic model with an adapted version of the Particle Filter, modified to work with non-Gaussian distribution of observations. To deal with model structure error and possibly biased observations, a global and a local weight variant of the Particle Filter were tested. The variant to be preferred depends on the level of confidence that is attributed to the observations or to the model. This study also highlighted the complementarity of remote sensing derived and in-situ data sets. An accurate binary flood map represents an invaluable product for different end users. However, deriving from this binary map additional hydraulic information, such as water elevations, is a way of enhancing the value of the product itself. The derived data can be assimilated into hydraulic models that will fill the gaps where, for technical reasons, Earth Observation data cannot provide information, also enabling a more accurate and reliable prediction of flooded areas.

Diese Untersuchungen beinhalten eine Diskussion von Hintergründen, Konzepten und Herausforderungen der aktuellen Qualitätsdiskussion im tertiären Tourismusbildungs-system des südlichen Afrikas. Dabei werden Fragen wie: "Welche Aspekte haben in diesen Ländern zu einer verstärkten Fokussierung auf Qualität geführt?", "Inwieweit lassen sich Erkenntnisse zu Qualitätsentwicklungen aus westlichen Industrienationen auf afrikanische Länder wie z.B. Namibia übertragen?", als auch "Welche Qualitätskriterien werden in der tertiären namibischen Tourismusbildungsinstitutionen als wichtig erachtet?" diskutiert. In diesen Untersuchungen wird diskursiv aufgezeigt, dass sich in vielen Ländern des südlichen Afrikas aufgrund rechtlicher Rahmenbedingungen in der tertiären Tourismus-bildung unterschiedliche Qualitätsansätze etablieren konnten. Eine fundierte Analyse der stark wachsenden Tourismusdestination Namibia als ausgewählte Fallstudie dient dabei als Basis zur Erarbeitung eines spezifischen Qualitätsinstruments. Neben einer Analyse der bestehende Situation versuchen diese vorliegenden Untersuchungen, einen konstruktiven Beitrag zur Qualtätsentwicklung in der namibischen tertiären Tourismusbildung zu liefern. So steht denn auch als Ziel die Erarbeitung eines namibiaspezifischen Qualitätsinstrumentes im Mittelpunkt des Interesses. Zu dessen Entwicklung wird als zentrale Methode eine angepasste Form des Delphi-Verfahrens angewendet, bei welchem eine breite Anzahl relevanter Stakeholder der namibischen tertiären Tourismusbildung eingebunden ist.

Evapotranspiration (ET) is one of the most important variables in hydrological studies. In the ET process, energy exchange and water transfer are involved. ET consists of transpiration and evaporation. The amount of plants transpiration dominates in ET. Especially in the forest regions, the ratio of transpiration to ET is in general 80-90 %. Meteorological variables, vegetation properties, precipitation and soil moisture are critical influence factors for ET generation. The study area is located in the forest area of Nahe catchment (Rhineland-Palatinate, Germany). The Nahe catchment is highly wooded. About 54.6 % of this area is covered by forest, with deciduous forest and coniferous forest are two primary types. A hydrological model, WaSiM-ETH, was employed for a long-term simulation from 1971-2003 in the Nahe catchment. In WaSiM-ETH, the potential evapotranspiration (ETP) was firstly calculated by the Penman-Monteith equation, and subsequently reduced according to the soil water content to obtain the actual evapotranspiration (ETA). The Penman-Monteith equation has been widely used and recommended for ETP estimation. The difficulties in applying this equation are the high demand of ground-measured meteorological data and the determination of surface resistance. A method combined remote sensing images with ground-measured meteorological data was also used to retrieve the ETA. This method is based on the surface properties such as surface albedo, fractional vegetation cover (FVC) and land surface temperature (LST) to obtain the latent heat flux (LE, corresponding to ETA) through the surface energy balance equation. LST is a critical variable for surface energy components estimation. It was retrieved from the TM/ETM+ thermal infrared (TIR) band. Due to the high-quality and cloudy-free requirements for TM/ETM+ data selection as well as the overlapping cycle of TM/ETM+ sensor is 16 days, images on only five dates are available during 1971-2003 (model ran) " May 15, 2000, July 05, 2001, July 19, August 04 and September 21 in 2003. It is found that the climate conditions of 2000, 2001 and 2003 are wet, medium wet and dry, respectively. Therefore, the remote sensing-retrieved observations are noncontinuous in a limited number over time but contain multiple climate conditions. Aerodynamic resistance and surface resistance are two most important parameters in the Penman-Monteith equation. However, for forest area, the aerodynamic resistance is calculated by a function of wind speed in the model. Since transpiration and evaporation are separately calculated by the Penman-Monteith equation in the model, the surface resistance was divided into canopy surface resistance rsc and soil surface resistance rse. rsc is related to the plants transpiration and rse is related to the bare soil evaporation. The interception evaporation was not taken into account due to its negligible contribution to ET rate under a dry-canopy (no rainfall) condition. Based on the remote sensing-retrieved observations, rsc and rse were calibrated in the WaSiM-ETH model for both forest types: for deciduous forest, rsc = 150 sm−1, rse = 250 sm−1; for coniferous forest, rsc = 300 sm−1, rse = 650 sm−1. We also carried out sensitivity analysis on rsc and rse. The appropriate value ranges of rsc and rse were determined as (annual maximum): for deciduous forest, [100,225] sm−1 for rsc and [50,450] sm−1 for rse; for coniferous forest, [225,375] sm−1 for rsc and [350,1200] sm−1 for rse. Due to the features of the observations that are in a limited number but contain multiple climate conditions, the statistical indices for model performance evaluation are required to be sensitive to extreme values. In this study, boxplots were found to well exhibit the model performance at both spatial and temporal scale. Nush-Sutcliffe efficiency (NSE), RMSE-observations standard deviation ratio (RSR), percent bias (PBIAS), mean bias error (MBE), mean variance of error distribution (S2d), index of agreement (d), root mean square error (RMSE) were found as appropriate statistical indices to provide additional evaluation information to the boxplots. The model performance can be judged as satisfactory if NSE > 0.5, RSR ≤ 0.7, PBIAS < -±12, MBE < -±0.45, S2d < 1.11, d > 0.79, RMSE < 0.97. rsc played a more important role than rse in ETP and ETA estimation by the Penman-Monteith equation, which is attributed to the fact that transpiration dominates in ET. The ETP estimation was found the most correlated to the relative humidity (RH), followed by air temperature (T), relative sunshine duration (SSD) and wind speed (WS). Under wet or medium wet climate conditions, ETA estimation was found the most correlated to T, followed by RH, SSD and WS. Under a water-stress condition, there were very small correlations between ETA and each meteorological variable.

In Mitteleuropa steigt der Anteil befestigter und damit zumeist undurchlässiger Oberflächen durch Flächenerschließung und Urbanisierung stetig. Die Verdichtung und Befestigung natürlicher Oberflächen und das einhergehende Sammeln und Abführen des Niederschlagswassers vergrößert nicht nur den Oberflächenabfluss, sondern reduziert auch die Grundwasserneubildung. Das an Regenwettertagen anfallende Oberflächenwasser von befestigten Flächen wird zwar in den Kanalnetzen gesammelt, kann jedoch nicht vollständig zur Kläranlage abgeführt werden. Das überschüssige Wasser im Kanalsystem wird dann an neuralgischen Punkten dem nächstgelegenen Gewässer zugeleitet. Auf diese Weise gelangt eine große Bandbreite an Substanzen in die Gewässer und beeinflusst den natürlichen Stoffhaushalt. Häufig sind kleine und mesoskalige Gewässersysteme in Ballungsräumen mit einem hohen Versiegelungsgrad betroffen. Neben der schadlosen Ableitung des Ereignisabflusses tritt im Zuge der Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL, 2000/60/EG) das Ziel des guten ökologischen und chemischen Zustandes des Gewässers in den Vordergrund. Mit Blick auf die Reduktion von angereichertem und vermischtem Niederschlagswasser in den Gewässern ist das Niederschlagswassermanagement das wichtigste Instrument. Die vorliegende Arbeit betrachtet beispielhaft zwei mesoskalige, urban geprägte Gewässer in der Großregion Luxemburg-Trier, die luxemburgische Mess und den deutschen Olewiger Bach. Dabei werden ebenfalls zwei unmittelbar durch Trenn- und Mischwasserkanalisation beeinflusste Teileinzugsgebiete des Olewiger Bachs untersucht. Ziel ist es, die Auswirkungen der urbanen Einleitungen an Regenwettertagen in den verschiedenen Phasen der Hochwasserwelle (Anstieg, Plateau und Rezessionsast) zu analysieren. Ein Schwerpunkt wird dabei auf den Nachweis anthropogener Spurenstoffe sowie wiederkehrende Strukturen im Wellenverlauf gelegt. Die Untersuchung der urban geprägten Bäche erfolgt mit zeitlich hochaufgelösten Einzelstichproben. Im Gegensatz zur gängigen Beprobung mittels volumen-proportionaler Mischproben kann mit diesem Ansatz der Einfluss der anthropogenen Systeme auf Hydro- und Chemographen im Hochwasserereignis analysiert werden. Auch Stoßbelastungen werden besser erfasst und abgebildet. In allen Untersuchungsgebieten werden in jeder Hochwasserwelle anthropogene Spurenstoffe nachgewiesen. Die Konzentrationen variieren sowohl während eines Hochwasserereignisses, als auch im Vergleich zwischen Ereignissen erheblich. Die nachgewiesenen Maximalkonzentrationen in Mess und Olewiger Bach übersteigen die mittleren Gehalte der einzelnen Spurenstoffe um das zwei bis 30-fache. Einige Pestizidgehalte in der Mess überschreiten zudem zeitweise die Grenzwerte der Umweltqualitätsnormen Richtlinie (UQN, 2008/105/EG). Die größten stofflichen Belastungen in Form maximaler Spurenstoffgehalte treten in der Regel bei mäßigen Niederschlagsereignissen in Kombination mit geringem Basisabfluss im Gewässer auf. Die Gesamtfracht hingegen steigt meist mit der Ereignisfülle. Die hydraulischen und stoffrelevanten Auswirkungen an der Schnittstelle von Kanal und Gewässer lassen sich in vielen urban geprägten Bächen wiederfinden. Diese Einleitungen an Regenwettertagen sind bedeutsam für die Komplexität des Abflussverhaltens sowie die Chemodynamik der betroffenen Vorfluter. Die Ergebnisse zeigen, dass es zukünftig mit Blick auf ein erfolgreiches Einzugsgebietsmanagement notwendig ist, die Niederschlagswasserbewirtschaftung in die Maßnahmenplanung einzubeziehen. Bei urbanen Gewässern muss darauf geachtet werden, dass die Maßnahmen zur Verbesserung des chemischen und ökologischen Zustandes nach der WRRL nicht im Konflikt mit der schadlosen Ableitung des Niederschlagswassers stehen. Vor allem hinsichtlich der stofflichen Dynamik, welche in der Regel mittels volumenproportionaler Mischproben untersucht wird, besteht weiterer Forschungsbedarf.

Seit seiner Unabhängigkeit erfreut sich Namibia als Reiseziel weltweit wachsender Beliebtheit, wodurch der Tourismus wirtschaftlich einen hohen Stellenwert hat. Zugleich lebt ein Großteil der Bevölkerung in Armut und ist zumeist noch immer von der Landwirtschaft abhängig. Diese dominiert flächenmäßig, zur Wertschöpfung und zur Entwicklung des Landes vermag sie allerdings nur wenig beizutragen. Kam im ariden Namibia ehemals nur Ranching als Landnutzung in Frage, sehen sich Landbesitzer wegen verschlechterter Rahmenbedingungen heute gezwungen, weitere Einkommensquellen zu erschließen. Naturtourismus ist eine der Alternativen. Ausgerechnet die wirtschaftlichen Schwächen der ländlichen Regionen mit naturnahen Landschaften, geringer anthropogener Überformung und der Abwesenheit von Industrie ermöglichen einzigartige Naturerlebnisse und stellen damit die Grundlage für Naturtourismus dar. Im Fokus der vorliegenden Studie stehen daher die Landnutzungen Ranching und Naturtourismus, die beide auf dem natürlichen Potenzial des Landes basieren und zugleich räumlich um die gleichen Flächen konkurrieren. Ziel ist die Bewertung der Auswirkungen beider Landnutzungen im Vergleich, um somit die für einen Raum am besten geeignete Nutzungsoption zu identifizieren und Verbesserungspotentiale bei der Ausgestaltung der untersuchten Landnutzungen aufzuzeigen. Die Erkenntnisse aus der einschlägigen Fachliteratur legen die Hypothese nahe, dass Naturtourismus im Vergleich zum Ranching die besser geeignete Landnutzung darstellt. Den theoretischen Rahmen zur Identifizierung der besser geeigneten Landnutzung bildet das Nachhaltigkeitskonstrukt, das wie jedes andere Theorem nicht unmittelbar mess- oder beobachtbar, sondern nur indirekt mit Hilfe von Indikatoren operationalisierbar ist. Die Mehrzahl der 34 insgesamt verwendeten Indikatoren entstammt dem Set der Vereinten Nationen. Alle verwendeten Indikatoren fanden Anwendung in einer für diese Arbeit auf Unternehmensebene adaptierten Version. Um den physischen wie humangeographischen Besonderheiten Namibias (Verfügbarkeit von Wasser, Namibia als Entwicklungsland etc.) gerecht zu werden, wurden zusätzliche Indikatoren für den regionalen Kontext der Studie konzipiert. Entsprechend dem Erkenntnisinteresse, unter Nachhaltigkeitsaspekten die am besten geeignete Landnutzung zu identifizieren, wurden anhand eines umfangreichen methodischen Kanons die empirischen Untersuchungen durchgeführt. Ausgangspunkt hierfür waren Erhebungen in Namibia, die in der Etosha-Region unmittelbar südlich der Kommunalgebiete stattfanden. Methodisch kamen dafür vorrangig quantitative Methoden zum Einsatz, wobei standardisierte Fragebögen als primäre Erhebungsinstrumente konzipiert wurden. Diese wurden von Expertengesprächen, Beobachtungen, Kartierungen und Sekundärdatenanalysen flankiert. Die Erkenntnisse aus den Erhebungen erlauben Aussagen für weite Gebiete Namibias mit vergleichbaren Bedingungen. So bestehen - entsprechend der Forschungshypothese - eindeutige Vorteile des Naturtourismus gegenüber dem Ranching hinsichtlich der betrachteten Landnutzungsauswirkungen, womit der Naturtourismus unter Nachhaltigkeitsaspekten die besser geeignete Landnutzung ist. Vor allem im Bereich der Sozialindikatoren überzeugen die Auswirkungen: Soziale Sicherheit, Wohnbedingungen (Elektrizität, Sanitäreinrichtungen, Wasserversorgung etc.), sozio-ökonomische Aufstiegschancen und die Mitarbeiterzufriedenheit sind zugunsten des Naturtourismus zu werten. Auch im Ökonomischen liegen die Vorteile bei dieser Landnutzung, wobei ein Aspekt negativ auffällt: Vor allem in puncto Regionalökonomie besteht im Tourismus Verbesserungsbedarf. Denn sowohl die Angestelltenrekrutierung als auch die Versorgung mit Waren und Dienstleistungen erfolgt mehrheitlich überregional. Dahingehend sind die Auswirkungen des Ranching als vorteilhafter anzusehen. Wie die Erhebungen ferner belegen, nimmt die Bedeutung des ausschließlichen Ranching aufgrund von Rentabilitätsproblemen auf kommerziellem Farmland sukzessive ab, stattdessen weisen Ländereien zumeist mehr als nur ein wirtschaftliches Standbein auf. Daher ist hinsichtlich der Landreform zu kritisieren, dass Neufarmer - wenn überhaupt - nur auf das Ranching vorbereitet werden. Wie die Erhebungen zeigen: eine wenig zeitgemäße Landnutzungsstrategie. Ein im Rahmen der Arbeit entwickeltes und ihr beiliegendes Farmrentabilitätstool verdeutlicht auf Basis einer Vielzahl vom Nutzer veränderlicher Einstellungen, wie schwierig die rentable Bewirtschaftung von Ranches heute ist.

The groundwater of Olushandja sub-basin as part of Cuvelai basin in central-northern Namibia is saline with TDS content varying between 4,000ppm to 90,000ppm. Based on climatic conditions, this region can be classified as a semi-arid to arid region with an annual rainfall during summer time varying between 200mm to 500mm. The mean annual evaporation potential is about 2,800mm, which is much higher than the annual rainfall. The southern block of this sub-basin is of low population density. It has not been covered by the supply networks for electricity and water. Therefore, the inhabitants are forced to use the untreated groundwater from the hand-dug wells for their daily purposes. This groundwater is not safe for human consumption and therefore needs to be desalinated for that purpose. The goal of this thesis has been to select a suitable desalination technology for that region. The technology to be selected is from those which use renewable energy sources, which have capacity of production from 10m3 to 100m3 per day, which are simple and robust against existing harsh environmental conditions and have already been implemented successfully in some place. Based on these criteria, the technologies which emerged from the literature are: multistage flashing (MSF), multi effect distillation (MED), multi effect humidification (MEH), membrane distillation (MD), reverse osmosis (RO) and electro dialysis reversed (ED). Out of these technologies, RO & ED are based on membrane techniques and MSF, MED & MEH use thermal processes whereas MD technology uses a hybrid process of thermal and membrane techniques for desalinating the water. For evaluation of technical performance, environmental sustainability and financial feasibility of the above mentioned desalination techniques, the following criteria have been used: gained output ratio, recovery rate, pretreatment requirements, sensitivity to feed water quality, post treatment, operating temperature, operating pressure, scaling and fouling potential, corrosion susceptibility, brine disposal, prime energy requirement, mechanical and electrical power output, heat energy, running costs and water generation costs. The data regarding the performance standards of the successfully implemented desalination techniques have been obtained from the literature of performance benchmarks. The Utility Value Analysis Tool of the Rafter-Group of Multi-Criteria Analysis (MCA) has been used for measuring the performance score of a technology. To perform the utility analysis, an evaluation matrix has to be constructed through the following procedures: selection of the decision options (or assessment groups), identification of the evaluation criteria, measurement of performance and transformation of the units. Then the criteria under the objective groups are assigned a level of importance for determining their weights.To perform the sensitivity analysis the level of importance of a criterion is changed by giving more weight or rate to the assessment group of interest (or study). Within the assessment group of interests, the best performing desalination technology has been selected according to the outcome of the sensitivity analysis. The important conclusions of this study are the identification of the capabilities of thermal and membrane based small scale desalination technologies and their applicability based on site specific needs. The sensitivity analysis indicates that the MED technology is the most environmental friendly technology that uses minimum energy and produces least concentrated brine for disposal. The ED technology has emerged to be technically suitable, but it is only applicable when source water has less than 12.000 ppm salt content. The MSF process has favorable thermal efficiency and it is insensitive to feed water quality. Its major drawbacks are energy needs and post treatment requirements that affected its net score. The MD and MSF process have scored the lowest for the technical and economic assessment groups and are concluded not to be suitable for Olushandja sub-basin. The MEH process is cheaper and technically more appropriate than the MED in the two assessment groups. Based on the above mentioned evaluations, this study concluded that Olushandja sub-basin needs more data collection on the geological profile, distinctive identification of aquifers and evidence on the interaction between the aquifers. From the best available data obtained, it could not be established with certainty where the highest level of salinity can be found in the profile, or how the geological profile is layered. More data on ground water quality for spatial overview of the trends and pattern of the sub-basin will be useful in drawing better conclusion on the specific desalination technology needed which is suitable for a specified village or living space.

A sustainable development of forests and their ecosystem services requires the monitoring of the forests" state and changes as well as the prediction of their future development. To achieve the latter, eco-physiological forest growth models are usually applied. These models require calibration and validation with forestry reference data. This data includes forest structural parameters such as tree height or stem diameter which are easy to measure and can be used to estimate the core model parameters, i.e. the tree- biomass pools. The methods traditionally applied to derive the structural parameters are mainly manual and time-consuming. Hence, the in situ data acquisition is inefficient and limited in its ability to capture the vertical and horizontal variability in stand structure. Ground-based remote sensing bears the potential to overcome the limitations of the traditional methods. As they can be automated, ground-based remote sensing methods allow a much more efficient data acquisition and a larger spatial coverage. They are also able to capture forest structure in its three dimensions. Nevertheless, at present further research is required, in particular with respect to the practical integration of ground-based remote sensing data into forest growth models as well as regarding factors influencing the structural parameter retrieval from this data. Therefore, the goal of this PhD thesis was to investigate the influencing factors of two ground-based remote sensing methods (terrestrial laser scanning and hemispherical photography), which have not or only scarcely been studied to date. In addition, the use of forest structural parameters derived from these methods for the calibration of a forest growth model was assessed. Both goals were achieved. The results of this thesis could contribute significantly to a comprehensive assessment of ground-based remote sensing and its potential to derive the forest structural parameters. However, the use of these methods to calibrate forest growth models proved to be limited. An optimized data sampling design is expected to eliminate the major limitations, though. Furthermore, the combination of ground-based, airborne, and satellite remote sensing sensors was suggested to provide an optimized framework for the general integration of remotely sensed data into forest growth models. This combination of remote sensing observations at different scales will contribute greatly to a modern forest management with the purpose of warranting a sustainable forest development even under growing economic and ecological pressures.

Mankind has dramatically influenced the nitrogen (N) fluxes between soil, vegetation, water and atmosphere " the global N cycle. Increasing intensification of agricultural land use, caused by the growing demand for agricultural products, has had major impacts on ecosystems worldwide. Particularly nitrogenous gases such as ammonia (NH3) have increased mainly due to industrial livestock farming. Countries with high N deposition rates require a variety of deposition measurements and effective N monitoring networks to assess N loads. Due to high costs, current "conventional"-deposition measurement stations are not widespread and therefore provide only a patchy picture of the real extent of the prevailing N deposition status over large areas. One tool that allows quantification of the exposure and the effects of atmospheric N impacts on an ecosystem is the use of bioindicators. Due to their specific physiology and ecology, especially lichens and mosses are suitable to reflect the atmospheric N input at ecosystem level. The present doctoral project began by investigating the general ability of epiphytic lichens to qualify and quantify N deposition by analysing both lichens and total N and δ15N along a gradient of different N emission sources and severity. The results showed that this was a viable monitoring method, and a grid-based monitoring system with nitrophytic lichens was set up in the western part of Germany. Finally, a critical appraisal of three different monitoring techniques (lichens, mosses and tree bark) was carried out to compare them with national relevant N deposition assessment programmes. In total 1057 lichen samples, 348 tree bark samples, 153 moss samples and 24 deposition water samples, were analysed in this dissertation at different investigation scales in Germany.The study identified species-specific ability and tolerance of various epiphytic lichens to accumulate N. Samples of tree bark were also collected and N accumulation ability was detected in connection with the increased intensity of agriculture, and according to the presence of reduced N compounds (NHx) in the atmosphere. Nitrophytic lichens (Xanthoria parietina, Physcia spp.) have the strongest correlations with high agriculture-related N deposition. In addition, the main N sources were revealed with the help of δ15N values along a gradient of altitude and areas affected by different types of land use (NH3 density classes, livestock units and various deposition types). Furthermore, in the first nationwide survey of Germany to compare lichens, mosses and tree bark samples as biomonitors for N deposition, it was revealed that lichens are clearly the most meaningful monitor organisms in highly N affected regions. Additionally, the study shows that dealing with different biomonitors is a difficult task due to their variety of N responses. The specific receptor surfaces of the indicators and therefore their different strategies of N uptake are responsible for the tissue N concentration of each organism group. It was also shown that the δ15N values depend on their N origin and the specific N transformations in each organism system, so that a direct comparison between atmosphere and ecosystems is not possible.In conclusion, biomonitors, and especially epiphytic lichens may serve as possible alternatives to get a spatially representative picture of the N deposition conditions. Furthermore, bioindication with lichens is a cost-efficient alternative to physico-chemical measurements to comprehensively assess different prevailing N doses and sources of N pools on a regional scale. They can at least support on-site deposition instruments by qualification and quantification of N deposition.

In der Dissertation "Kartographische Medien zur Entscheidungsunterstützung: empirische Untersuchungen georäumlicher Visualisierungen im Rahmen des Trierer Kommunalhaushalts" werden kartographische Medien im Hinblick auf die Funktion der Entscheidungsunterstützung bei der Aufstellung eines Kommunalhaushalts untersucht. Die Akteure der Haushaltsaufstellung können in drei Gruppen aufgeteilt werden: Bürger, Politiker und Verwaltungsmitarbeiter. Die grundlegende Fragestellung der Arbeit lautet: Wie muss ein räumliches Finanzauskunftssystem gestaltet sein, um die Beteiligten in verschiedenen Phasen des Entscheidungsprozesses bestmöglich zu unterstützen? Ziel ist dabei die modellhafte Entwicklung eines nutzerorientierten kommunalen Finanzauskunftssystems. Zur Erstellung der kartographischen Medien werden zunächst die Ausgaben des Trierer Kommunalhaushalts georeferenziert und mit Hilfe von Karten visualisiert. Die Georeferenzierung erfolgt dabei über die theoretische Herleitung der Raumwirkung einzelner Haushaltspositionen, die vom Grundsatz her sehr kleinräumig, gesamtstädtisch oder auch regional wirken können. Theoretisch lassen sich 79% der Ausgabepositionen des Finanzhaushalts und 45% der Ausgabepositionen des Ergebnishaushalts 2009 räumlich verorten. Einschränkungen der Georeferenzierungsquote ergeben sich aus der Datenverfügbarkeit der Stadtverwaltung Trier. Die erzeugten Kartendarstellungen unterscheiden sich im Hinblick auf die Komplexität der dargestellten Inhalte. Zum Einsatz kommen verschiedene kartographische Modellformen sowie unterschiedliche Darstellungsformen der Legende (verbal und numerisch). Der Studie besteht aus zwei empirischen Untersuchungsreihen: einer Online-Befragung und einem Bildschirmexperiment mit eye tracking und Logfile-Aufzeichnung. Diese haben gezeigt, dass die Unterschiede zwischen den drei Akteursgruppen nicht entscheidend sind. Die generelle Haltung der Probanden zur Relevanz des Raumbezugs ist vielmehr ausschlaggebend dafür, ob das Medium Karte positiv angenommen wird oder nicht. Während die Relevanz des Kriteriums "Raum" bei Entscheidungen nachgewiesen wurde, bleibt die Frage nach dessen Gewichtung innerhalb diverser Einflussgrößen kommunal-politischer Entscheidungen offen. Kartographische Medien können eine sinnvolle Unterstützung im Entscheidungsprozess darstellen, bedürfen jedoch je nach Art der Fragestellung und dementsprechend vom Nutzer durchzuführenden räumlichen Operationen einer Kombination mit Texten und/oder Tabellen. Der Bedarf an Nutzerunterstützung steigt mit der Komplexität der räumlichen Operationen: das Bilden von Mustern ist für die Nutzer mit erheblich mehr Blickaufwand verbunden als das Identifizieren von Werten in der Karte. Generell stellt die Komplexität des Informationsgehalts für die Probanden keinen Hinderungsgrund dar, mit kartographischen Medien zu arbeiten. Vielmehr müssen sich die dargestellten Inhalte an den Interessen der Akteure orientieren. Beim Betrachten der Kartendarstellungen spielen Erfahrungen im Georaum eine wesentliche Rolle. Die Untersuchung konnte zeigen, dass das Raumwissen der Probanden jedoch oft mangelhaft ist. Kartographische Medien können dabei helfen, das Raumwissen auch in Bezug auf die Verteilung von Merkmalen im Raum zu steigern. Die Probanden steuerten in der empirischen Erhebung viele Anregungen zur Gestaltung eines interaktiven Systems bei, die darauf hinweisen, dass eine nutzerorientierte Systemgestaltung zwingend erforderlich ist, wenn möglichst viele Akteure von einem kommunalen Finanzauskunftssystem profitieren sollen.

Veterinary antibiotics are released to arable agricultural soil together with manure, including nutrients, organic matter, and microorganisms. Previously, the effects of antibiotic-contaminated manure on soil microbial community activity, function, structure, and resistance have been reported under controlled experimental conditions. This thesis further evaluated the antimicrobial effects as influenced by different manure compositions, soil microhabitats and moisture regimes, plants, and different distances to roots. Microbial community responses were determined by phenotypic phospholipid fatty acid (PLFA) and genotypic 16S rRNA gene fragment analyses. (Chapter 3) demonstrates that medication of pigs with difloxacin (DIF) and sulfadiazine (SDZ) alters the molecular-chemical pattern of slurries, confounding the detection of a consistent antibiotic effect in bulk and respective rhizosphere soil. This was evaluated in a 63-day mesocosm experiment considering typical agricultural manure applications to maize planted soil. Fecal bacteria were detected even 14 days after manure amendment. Manure of DIF- and SDZ-medicated pigs clearly affected the microbial community in mesocosm bulk and rhizosphere soil, temporarily matching antibiotic effects reported in previous studies. (Chapter 4) discusses the influences of different soil microhabitats on antibiotic fate and the effects on soil microflora. Total extractable SDZ was more than two-fold larger in earthworm burrows and soil macroaggregate surfaces compared to bulk soil or the interior fraction of aggregates. Furthermore, soil microbial communities were affected by a combination of soil microhabitat and treatment, which was reflected by different structural and functional community responses to SDZ in laboratory and under field conditions. (Chapter 5) evaluates if SDZ effects on microbial communities are more pronounced in soils which undergo periodic changes in soil moisture by drying-rewetting dynamics compared to soils without such moisture fluctuations. This was tested in a 49-day climate chamber soil pot experiment grown with grass. Manure-amended pots without or with SDZ contamination were incubated under a dynamic moisture regime with repeated drying and rewetting changes of more than twenty percent maximum water holding capacity compared to the control moisture regime. The microbial biomass, but less pronouncedly the community structure, showed an increased responsiveness to the combined stress of SDZ and dynamic moisture changes in the laboratory. Similar responses were documented under field conditions. (Chapter 6) indicated adverse effects of SDZ on root geotropism, number of lateral roots, and water uptake by plants in a 40-day greenhouse experiment with willow and maize grown in soil with environmentally relevant and worst-case antibiotic contamination. (Chapter 7) showed that the associated microbial community responded to a combination of plant species, distance to the root, and antibiotic spiking concentration. In highly antibiotic-contaminated soils, the structural and functional responses of the microbial community were dominated by indirect antibiotic effects on plants and roots.

Die Notwendigkeit einer ökologischen Aufwertung kleiner urbaner Gewässer und damit einer effektiven Siedlungswasserwirtschaft ist in den Fokus gerückt und wurde zum Bestandteil der Wasserrahmenrichtlinie ( 2000/60/EG). Die Zunahme von Regenwassermanagementsystemen und die Renaturierung kanalisierter Gewässerabschnitte führt zu einer Integration von Flüssen und Bächen in das städtische Umfeld. Diese Arbeit fokussiert die zeitlich hochaufgelöste Analyse des Stofftransports während Abflussereignissen in mesoskaligen Einzugsgebieten. Es wird untersucht, ob die Landnutzung und die Entwässerungssysteme von Siedlungsflächen, die Abflusssdynamik und die Stoffkonzentrationen beeinflussen. Beleuchtet wird, inwieweit naturnahe Regenwassermanagementsysteme in Siedlungsgebieten den natürlichen Wasserhaushalt erhalten und eine Gewässerbelastung reduzieren. Untersucht werden die Schadstoffdynamiken und -frachten dreier verschiedener Einzugsgebiete, ähnlich hinsichtlich Einzugsgebietsgröße, Topographie und klimatischen Bedingungen, aber unterschiedlich in Landnutzung und Entwässerungssystemen. Darüber hinaus wird der Einfluss der Ableitungsart des Regenwassers aus den Siedlungsgebieten auf die Abflussdynamik und die Schadstoffverlagerung auf unterschiedlichen Skalen untersucht. Abflussganglinien und Chemographen aller Gewässer zeigen große Schwankungen während und zwischen Hochwasserereignissen. Kurzfristige Konzentrationen sind sehr hoch und können nur mittels zeitlich hochaufgelöster Beprobung bestimmt werden. Frachten und mittlere Ereigniskonzentrationen weisen eine hohe Variabilität in Abhängigkeit von vorangehenden hydro-klimatischen Bedingungen auf. Erhöhte Schadstoffkonzentrationen treten in einem ländlich geprägten Einzugsgebiet in Verbindung mit Regenfällen durch Remobilisierung von Schadstoffen aus der Kanalisation auf. In einem städtisch geprägten Vorfluter sind Schadstoffbelastungen mit dem Basisabfluss aufgrund sanitärer Fehlanschlüsse und Kläranlageneinleitungen das ganze Jahr über bedeutsam. Ein biologischer Test zur Bestimmung östrogener Aktivität zeigt, dass die Toxizität von der Kläranlagentechnologie und deren Elimination östrogener Wirkstoffe abhängt. Saisonale Effekte, durch steigende östrogene Aktivität im Sommer und abnehmende Aktivität im Winter aufgrund der Verdünnung durch Boden- und Grundwasser, konnten beobachtet werden. Dezentrale Regenrückhalte führen zum Erhalt des quasi-natürlichen Wasserhaushaltes und zur Dämpfung von Abflussspitzen im Vorfluter. Die Beprobung der Zuläufe und des Ablaufes einer Retentionsfläche zeigt die Reduktion der Maximalkonzentrationen sowie der jährlichen Frachten von Xenobiotika. Mit zunehmender Einzugsgebietsgröße nimmt die Anzahl und Diversität der Entwässerungssysteme zu. Die Skalenabhängigkeit der Gewässerbelastung ergibt sich aus dem Vorhandensein und Zusammenwirken von Misch- und Trennkanalisationen, sowie Regenwassermanagementsysteme, und Kläranlageneinläufen. Vor allem Mischwasserkanalüberläufe führen zu einer hydraulischen Belastung sowie zu hohen Momentankonzentrationen der Xenobiotika. Regenwassermanagementsysteme tragen zu einer deutlichen Reduktion der chemischen und hydraulischen Belastung des Gewässers bei. Dies führt zu einer Entlastung der Vorfluter und zu einem besseren ökologischen Zustand, wie durch die Wasserrahmenrichtlinie gefordert.

Um die weiterhin ansteigende Weltbevölkerung auch zukünftig mit Nahrungsmitteln und anderen wichtigen Rohstoffen zu versorgen, bedarf es einer immer größeren Nutzungsausweitung der Landwirtschaft auf natürliche Flächen. Im Jahre 2009 wurde ein Drittel der Landoberfläche der Erde bereits landwirtschaftlich genutzt. In jüngster Zeit kommt der Landwirtschaft zusätzlich eine wichtige Bedeutung als Energielieferant zu. Ein weiter steigender Flächenbedarf ist die Konsequenz dieser Entwicklung. Dies führt zum Verlust von Habitaten und somit zu einer starken Fragmentierung der Landschaft. Die direkten und indirekten Auswirkungen dieser Entwicklung auf den weltweiten Biodiversitätsrückgang werden mittlerweile als eine der Hauptursachen für den Rückgang vieler Arten anerkannt. Auch der Gesetzgeber hat dieses Problem erkannt und versucht dem entgegenzuwirken. In der vorliegenden Arbeit wird durch einen multiplen Methodenansatz der Einfluss der Habitatfragmentierung auf die Konnektivität der Populationen von zwei unterschiedlich mobilen Insektenarten untersucht. Als Modelarten wurden eine wenig mobile Heuschreckenart (Chorthippus montanus) und ein hoch mobiler Tagfalter (Brenthis ino) ausgewählt, welche beide an feuchte Grünländer gebunden sind. Für C. montanus wurde gezeigt, dass die Art nur ein sehr eingeschränktes Mobilitätspotenzial besitzt und stark an ihr Habitat gebunden ist. Daher ist eine Durchquerung von ungeeigneten Lebensräumen als äußerst unwahrscheinlich zu erachten. Eine Studie zur Mobilität und dem Verhalten von Brenthis ino belegt eine starke Philopatrie für eine nicht territoriale Insektenart. Zusätzlich zu den Fang-Wiederfang-Untersuchungen im Freiland wurden populations- und landschaftsgenetische Analysen durchgeführt. Die populationsgenetischen Analysen zeigen eine starke Isolation der Populationen von C. montanus, während zwischen den untersuchten Populationen von B. ino eine gute Konnektivität besteht. Mittels der landschaftsgenetischen Analyse wird gezeigt, dass Wälder und bebaute Flächen für beide Arten substanzielle Genefluss-Barrieren darstellen. Basierend auf einer GIS gestützten Analyse wird dargelegt, dass eine lokal ausreichende Vernetzung von Grünländern in Rheinland-Pfalz durch den Biotopverbund existiert. Die Berücksichtigung der Konnektivität bei der Auswahl und Ausgestaltung der Instrumente zur rechtlichen Sicherung und Umsetzung des Biotopverbundes (-§ 21 BNatSchG) bergen großes Potenzial zum Schutz von Grünländern. Ferner wird gezeigt, dass die Landschaftsplanung zwar ein geeignetes Instrument zur Erarbeitung des Biotopverbundes ist, aber kein Instrument zur rechtlichen Sicherung desselbigen im Sinne des -§ 21 Abs. 4 BNatSchG sein kann.

Die Dissertation beschreibt den Bewerber als Kunden eines Unternehmens und das damit verbundene Erleben während der Bewerbungsphase. Die Gesamteindrücke des Bewerbers werden auch als Candidate Experience bezeichnet. Die theoretische Herangehensweise der Arbeit orientiert sich am Marketingkonzept Customer Experience Management (CEM), welches den Kunden in den Mittelpunkt der Betrachtung stellt. Neben der theoretischen Herleitung wurde für die empirische Datengrundlage ein vielfältiges Methodenspektrum gewählt, um sowohl die Kundensicht zu beleuchten als auch die Unternehmensseite. Die Analyse zeigt, dass Standards bzw. selbstverständliche Verhaltensregeln (Recruiting-Basics) in der Interaktion mit dem Bewerber noch lange nicht von allen Unternehmen eingehalten werden, was teilweise zu Unzufriedenheit und negativen Kommentaren im Social Web führt. Die unmittelbare Veröffentlichung und Verbreitung von Kommentaren im Internet bieten aus Sicht der Unternehmen Risiken, aber auch Chancen. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass Candidate Experience in einem durch den Fachkräftemangel bedingten "Arbeitnehmermarkt" zur Notwendigkeit wird. Es entsteht ein Umwerben von Talenten, wodurch sich der bisherige Recruiting-Ansatz umdreht. Ein modernes Recruiting kennzeichnet sich dabei durch eine aktive Ansprache der potentiellen Bewerber. Als Konsequenz dieser Entwicklung sollte das Recruiting ganzheitlich auf Maßnahmen ausgerichtet werden, die gemäß eines abgeleiteten Candidate-Experience-Management-Ansatz den persönlichen Dialog mit dem Kandidaten fördern, Orientierung und Transparenz schaffen sowie relevante Informationen aus Kundensicht bereitstellen. Dazu kann bereits eine Karriereseite mit kundenorientierten Inhalten beitragen. Weiterhin gilt der erlebte persönliche Dialog mit den Unternehmensvertretern als entscheidend. Im Hinblick auf die Erkenntnisse der Arbeit ist es für die Zukunft empfehlenswert, sowohl im Wettbewerb um die besten Talente als auch hinsichtlich einer positiven Reputation on und offline alle Kontaktpunkte des Bewerbers mit dem Unternehmen zu identifizieren und zu analysieren. Das positive Bewerbererlebnis kann dabei auf Basis der Identifizierung kritischer Kundenkontaktpunkte und gleichzeitiger Implementierung von Maßnahmen gestaltet werden. Als Strukturierungshilfe dient ein durch den Verfasser entwickeltes Prozessmodell, welches in der Praxis auf Basis einer Fallstudie angewendet wurde. Um Erwartungen von Bewerbern nicht nur zu erfüllen, sondern zu übertreffen, gilt es zusätzlich kreative Maßnahmen zu implementieren, die auch eine zunehmende Weiterempfehlungs-bereitschaft fördern. Insgesamt lässt sich hinsichtlich der Erwartungshaltung der Bewerber konstatieren, dass ein Unternehmen auch bei den jungen Akademikern der Generation Y punkten kann, wenn es sich in einem ersten Schritt zunächst auf die Einhaltung der Recruiting-Basics konzentriert.

Chemical communication is the evolutionary oldest communication system in the animal kingdom that triggers intra- and interspecific interactions. It is initiated by the emitter releasing either a signal or a cue that causes a reaction of the receiving individual. Compared to other animals there are relatively few studies regarding chemical communication in anurans. In this thesis the impact of chemical communication on the behaviour of the poison frog Ranitomeya variabilis (Dendrobatidae) and its parental care performance was investigated. This species uses phytotelmata (small water bodies in plants) for both clutch and tadpole depositions. Since tadpoles are cannibalistic, adult frogs do not only avoid conspecifics when depositing their eggs but also transport their tadpoles individually into separated phytotelmata. The recognition of already occupied phytotelmata was shown to be due to chemical substances released by the conspecific tadpoles. In order to gain a deeper comprehension about the ability of adult R. variabilis to generally recognize and avoid tadpoles, in-situ pool choice experiments were conducted, offering chemical substances of tadpole of different species to the frogs (Chapter I). It turned out that they were able to recognize all species and avoid their chemical substances for clutch depositions. However, for tadpole depositions only dendrobatid tadpoles occurring in phytotelmata were avoided, while those species living in rivers were not. Additionally, the chemical substances of a treefrog tadpole (Hylidae) were recognized by R. variabilis. Yet, they were not avoided but preferred for tadpole depositions; thus these tadpoles might be recognized as a potential prey for the predatory poison frog larvae. One of the poison frog species which was avoided for both tadpole and clutch depositions, was the phytotelmata breeding Hyloxalus azureiventris. The chemical substances released by its tadpoles were analysed together with those of the R. variabilis tadpoles (Chapter II). After finding a suitable solid-phase extraction sorbent (DSC-18), the active chemical compounds from the water of both tadpole species were extracted and fractionated. In order to determine which fractions triggered the avoidance behaviour of the frogs, in-situ bioassays were conducted. It was found that the biologically active compounds differed between both species. Since the avoidance of the conspecific tadpoles is not advantageous to the releaser tadpoles (losing a potential food resource) the chemicals released by them might be defined as chemical cues. However, as it turned out that the avoidance of the heterospecific tadpoles was not triggered by a mere byproduct based on the close evolutionary relationship between the two species, the chemical compounds released by H. azureiventris tadpoles might be defined as chemical signals (being advantageous to the releasing tadpoles) or, more specifically as synomones, interspecificly acting chemicals that are advantageous for both emitter and receiver (since R. variabilis avoids a competition situation for its offspring, too). Another interspecific communication system investigated in this thesis was the avoidance of predator kairomones (Chapter III). Using chemical substances from damselfly larvae, it could be shown that R. variabilis was unable to recognize and avoid kairomones of these tadpole predators. However, when physically present, damselfly larvae were avoided by the frogs. For the recognition of conspecific tadpoles in contrast, chemical substances were necessary, since purely visible artificial tadpole models were not avoided. If R. variabilis is also capable to chemically communicate with adult conspecifics was investigated by presenting chemical cues/signals of same-sex or opposite-sex conspecifics to the frogs (Chapter IV). It was suggested that males would be attracted to chemical substances of females and repelled by those of conspecific males. But instead all individuals showed avoidance behaviour towards the conspecific chemicals. This was suggested to be an artefact due to confinement stress of the releaser animals, emitting disturbance cues that triggered avoidance behaviour in their conspecifics. The knowledge gained about chemical communication in parental care thus far, was used to further investigate a possible provisioning behaviour in R. variabilis. In-situ pool-choice experiments with chemical cues of conspecific tadpoles were carried out throughout the change from rainy to dry season (Chapter V). With a changepoint analysis, the exact seasonal change was defined and differences between frogs" choices were analysed. It turned out that R. variabilis does not avoid but prefer conspecific cues during the dry season for tadpole depositions, what might be interpreted as a way to provide their tadpoles with food (i.e. younger tadpoles) in order to accelerate their development when facing desiccation risk. That tadpoles were also occasionally fed with fertilized eggs could be shown in a comparative study, where phytotelmata that contained a tadpole deposited by the frogs themselves received more clutch depositions than freshly erected artificial phytotelmata containing unfamiliar tadpoles (i.e. their chemical cues; Chapter VI). Conducting home range calculations with ArcGIS, it turned out that R. variabilis males showed unexpectedly strong site fidelity, leading to the suggestion that they recognize their offspring by phytotelmata location. However, in order to test if R. variabilis is furthermore able to perform chemical offspring recognition, frogs were confronted in in-situ pool-choice experiments with chemical cues of single tadpoles that were found in their home ranges (Chapter VII). Genetic kinship analyses were conducted between those tadpoles emitting the chemical cues and those deposited together with or next to them. The results, however, indicated that frogs did not choose to deposit their offspring with or without another tadpole due to relatedness, i.e. kin recognition by chemical cues could not be confirmed in R. variabilis.

Der Aufbau einer Klassifikation von Einzugsgebieten (EZG) auf Basis des Abflussverhaltens und der Gebietseigenschaften sowie die Regionalisierung von Abflussparametern sind Kernthemen der Hydrologie. Die Ziele dieser Arbeit sind der Aufbau einer Klassifikation für EZGs mit hoher räumlicher Auflösung nach dem Abflussverhalten und der Gebietseigenschaften, die Identifikation abflussrelevanter, physiogeografischer und klimatischer Gebietseigenschaften und die Regionalisierung von Abflussverhalten und Modellparametern auf Basis von Klassifikationen. Dabei wird untersucht, ob sich 53 häufig benachbarte und z.T. ineinander geschachtelte Einzugsgebiete in Rheinland-Pfalz für eine Klassifikation eignen und wie das Abflussverhalten für die Beurteilung von Ähnlichkeiten beschrieben werden kann. Das Abflussverhalten der EZGs wird mit einer großen Anzahl von Ereignis-Abflussbeiwerten je EZG und Abflussdauerlinien (Flow-Duration Curves) der EZGs beschrieben, die das Abflussverhalten umfassend und mit einer ausreichenden Trennschärfe abbilden. Gebietseigenschaften, die das Abflussgeschehen dieser EZG dominieren, sind langjährige, mittlere Niederschlagssummen, die mittlere potentielle Verdunstung, die Topografie und die Speichermöglichkeiten im EZG. Für den Aufbau und die Anwendung der EZG-Klassifikationen wird ein hierfür entwickeltes Verfahren eingesetzt, dass auf Selbstorganisierenden Merkmalskarten (Self-Organizing Maps, SOM) basiert. Vorteile dieses Verfahrens gegenüber vielen konventionellen Verfahren sind Qualitätsmaße, die datenbasierte Bestimmung wichtiger Parameter, aussagestarke Visualisierungen der Ergebnisse und die Klassifikation und Regionalisierung mit einer Methode. Die Auswertung von zwei separaten Klassifikationen, nach dem Abflussverhalten und nach den physiogeografischen und klimatischen Gebietseigenschaften, stellen einen direkten Zusammenhang zwischen Abfluss- und Gebietseigenschaften her. Der Überschneidungsbereich der beiden Klassifikationen ist die Grundlage für die Übertragung von Abflussinformationen auf unbeobachtete Gebiete (Regionalisierung). Die Ergebnisse zeigen, dass die Methode der Clusteranalyse, Klassifikation und Regionalisierung mit SOM und den genannten Abfluss- und Gebietskennwerten geeignet ist, EZGs mit einer hohen räumlichen Auflösung treffend und detailliert zu klassifizieren sowie Abflussparameter zu regionalisieren.

Die Arbeit thematisiert die Weiterentwicklung des touristischen Angebots der Deutschen Bahn, das derzeit über den Reiseveranstaltervertrieb am Markt platziert wird. Kunden, die im Reisebüro oder Internet eine Städtereise über ihren Veranstalter buchen, erhalten mit dem RIT (Rail Inclusive Tours)-Angebot ein spezielles Kooperationsticket für ihre Zugfahrt. Im ersten Abschnitt der Arbeit wird zunächst auf die Besonderheiten des Dienstleistungsbereichs inklusive Auswirkungen auf die Angebotsgestaltung von Unternehmen eingegangen. In diesem Zusammenhang werden Hintergründe von Kundenzufriedenheit und Kundenbindung skizziert sowie deren Wechselwirkungen dargestellt. Über die Einordnung der Deutschen Bahn als Dienstleistungsunternehmen im Schienenpersonenfernverkehr wird deren Positionierung im zunehmenden Wettbewerbsmarkt in einer Umfeldanalyse erarbeitet und die Bedeutsamkeit für den Unternehmenserfolg aufgezeigt. Der praktische Teil der Arbeit befasst sich mit den Befragungsergebnissen von Bestandskunden in der fokussierten Zielgruppe der Städtereisenden. Neben der Analyse von Nutzerstruktur, Reisegewohnheiten und alternativer Verkehrsmittelwahl, werden Kundenzufriedenheiten und Wichtigkeiten einzelner Leistungsbestandteile der Bahnreise näher betrachtet. Durch die Identifizierung von Kundensegmenten lassen sich Ansatzpunkte für die Weiterentwicklung des Angebots ableiten, die eine Attraktivitätssteigerung der Bahnfahrt herbeiführen und die Kundenzufriedenheit nachhaltig erhöhen können. Einbindung von Essensgutscheinen, das Angebot von Kuriergepäck oder die Integration des City-Tickets sind denkbare, nutzensteigernde Maßnahmen für die Anreisealternative Bahnfahrt. Weiterer Forschungsbedarf für die betrachtete Zielgruppe besteht in der Erfassung von Hinderungsgründen für eine bevorzugte Bahnwahl in der Verkehrsmittelentscheidung. Darüber hinaus ist das Potenzial für eine Einbindung solcher Services zu erfassen, die sich auf Seiten der Reiseveranstalter in ein Leistungspaket integrieren lassen, um weitere Indikatoren zur Attraktivitätssteigerung der Bahnfahrt ableiten zu können. Zusammenfassend stellt die Arbeit eine Analyse der skizzierten Zielgruppe der Städtereisenden der Deutschen Bahn über den Veranstaltervertrieb dar und liefert einen Beitrag, der die Ableitung einiger relevanter Handlungsempfehlungen erlaubt. Denn nur durch attraktive Angebote und die Erzielung einer hohen Kundenzufriedenheit kann sich die Bahn als bevorzugtes Transportmittel behaupten und neue Kunden für die Zugfahrt begeistern.

Die in einem Einzugsgebiet herrschende räumliche Inhomogenität wird im Wasserhaushaltsmodell LARSIM (Large Area Runoff Simulation Modell) in den einzelnen Modellkomponenten unterschiedlich stark berücksichtigt. Insbesondere die räumliche Verteilung der Abflussprozesse wurde bisher nicht berücksichtigt, weil keine flächenhaft verfügbare Information über eben diese Verteilung vorlag. Für das Einzugsgebiet der Nahe liegt nun seit dem Jahr 2007 eine Bodenhydrologische Karte vor, die flächenhaft den bei ausreichenden Niederschlägen zu erwartenden Abflussprozess ausweist. In der vorliegenden Dissertation wird die Nutzung dieser Prozessinformation bei der Parametrisierung des Bodenmoduls von LARSIM beschrieben: Für drei Prozessgruppen " gesättigter Oberflächenabfluss, Abfluss im Boden, Tiefenversickerung " werden mittels zweier neuer Parameter P_Bilanz und P_Dämpfung inhomogene Parametersätze aus empirisch ermittelten Kennfeldern gewählt, um die Prozessinformation bei der Abflussbildung im Modell zu berücksichtigen. Für die Abbildung der Prozessintensitäten in den Gebietsspeichern werden zwei unterschiedliche Ansätze vorgestellt, die sich in ihrer Komplexität unterscheiden. In der ersten Variante werden fünf Oberflächenabflussspeicher für unterschiedlich schnell reagierende Prozessgruppen eingeführt, in der zweiten Variante wird der erste Ansatz mit dem ursprünglichen Schwellenwert zur Aufteilung in schnelle und langsame Oberflächenabflusskomponenten kombiniert. Es wird gezeigt, dass die Parametrisierung mit den beiden neuen Parametern P_Bilanz und P_Dämpfung einfacher, effektiver und effizienter ist, da beide Parameter minimale Interaktionen aufweisen und in ihrer Wirkungsweise leicht verständlich sind, was auf die ursprünglichen Bodenparameter nicht zutrifft. Es wird ein Arbeitsfluss vorgestellt, in dem die neuen Parameter in Kombination mit Signature Measures und unterschiedlichen Darstellungen der Abflussdauerlinie gemeinsam genutzt werden können, um in wenigen Arbeitsschritten eine Anpassung des Modells in neuen Einzugsgebieten vorzunehmen. Die Methode wurde durch Anwendung in drei Gebieten validiert. In den drei Gebieten konnte in wenigen Kalibrierungsschritten die Simulationsgüte der ursprünglichen Version erreicht und " je nach Zielsetzung " übertroffen werden. Hinsichtlich der Gütemaße zeigte sich bei der Variante, in der die Gebietsspeicher nicht modifiziert wurden, aber kein eindeutiges Bild, ob die ursprüngliche Parametrisierung oder die neue grundsätzlich überlegen ist. Neben der Auswertung der Validierungszeiträume wurden dabei auch die simulierten Ganglinien in geschachtelten Gebieten betrachtet. Die Version, in der die Gebietsspeicher modifiziert wurden, zeigt hingegen vor allem im Validierungszeitraum tendenziell bessere Simulationsergebnisse. Hinsichtlich der Abbildung der Abflussprozesse ist das neue Verfahren dem alten deutlich überlegen: Es resultiert in plausiblen Anteilen von Abflusskomponenten, deren Verteilung und Abhängigkeit von Speicherkapazitäten, Landnutzungen und Eingangsdaten systematisch ausgewertet wurden. Es zeigte sich, dass vor allem die Speicherkapazität des Bodens einen signifikanten Einfluss hat, der aber im hydrologischen Sinn richtig und hinsichtlich der Modellannahmen plausibel ist. Es wird deutlich gemacht, dass die Einschränkungen, die sich ergeben haben, aufgrund der Modellannahmen zustande kommen, und dass ohne die Änderung dieser Annahmen keine bessere Abbildung möglich ist. Für die Zukunft werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie die Annahmen modifiziert werden können, um eine bessere Abbildung zu erzielen, indem der bereits bestehende Infiltrationsansatz in die Methode integriert wird.

Rinnen werden als effektive Sedimentquellen und als Transportwege für große Sedimentmengen angesehen, zusätzlich agieren sie als bevorzugte Fließwege für den Oberflächenabfluss. Sie können sich zu irreversiblen Formen (Gullys) weiterentwickeln. Trotz Fortschritten in der Modellierung bleibt insbesondere die Modellierung von Rinnenerosion schwierig. Daher ist es wichtig, experimentelle Daten aus Geländeversuchen zu erheben, um das Prozesswissen zu verbessern und bessere Modelle zu entwickeln. In den Experimenten sollte eine standardisierte Methode verwendet werden, um eine gewisse Vergleichbarkeit der Ergebnisse zwischen unterschiedlichen Testgebieten zu gewährleisten. Die meisten Experimente zur Rinnenerosion, die unter Labor- oder Geländebedingungen durchgeführt wurden, verwendeten Substrate mit unterschiedlichen Korngrößen und natürlichen oder simulierten Niederschlag. Ziel war meist die Entstehung von Rinnennetzwerken zu beobachten, Startbedingungen für Rinnenbildung zu definieren, die Entwicklung der Rinnenmorphologie zu untersuchen, die wichtigsten hydraulischen Parameter wie Fließquerschnitt, benetzten Umfang, hydraulischen Radius, mittlere Fließgeschwindigkeit und shear stress abzuschätzen oder mathematische Modelle zu kreieren, um den Bodenabtrag durch Rinnenerosion abschätzen zu können. Aber es fehlen Untersuchungen zum Verhalten von existierenden Rinnen, natürlichen oder anthropogen entwickelten, unter Geländebedingungen. Um diese Lücke zu schließen wurde eine reproduzierbare Versuchsanordnung entworfen und in verschiedenen Rinnen angewendet um folgende Fragen zu beantworten: Wie hoch ist der Anteil der Rinnenerosion am Bodenabtrag? 2) Wie effektiv sind Rinnen beim Transport von Wasser und Sediment durch ihr Einzugsgebiet? In prozess-basierten Modellen werden verschiedene Prozesse durch mathematische Gleichungen beschrieben. Die Grundlage dieser Formeln ist meist ein hydraulischer Parameter, der in Verbindung zum Abtrag gebracht wird. Der am häufigsten verwendete Parameter ist der shear stress, von dem angenommen wird, dass er ein lineares Verhältnis zu Erosionsparametern wie detachment rate, detachment capacity oder Sedimentkonzentration aufweist. Aus dem shear stress lassen sich weitere Parameter wie unit length shear force oder verschiedene Varianten der stream power berechnen. Die verwendeten Erosions- und hydraulischen Parameter ändern sich je nach Forschergruppe. Eine weitere Modellannahme ist, dass die transport rate die trasnport capacity nicht übersteigen kann. Wenn das transport rate vs. transport capacity - Verhältnis 1 übersteigt, verringern Sedimentationsprozesse die Rate bis die transport capacity wieder erreicht ist. Wir untersuchten in Geländeversuchen die folgenden Annahmen: 1) Ist das Verhältnis zwischen transport rate und transport capacity immer kleiner 1? 2) Besteht die lineare Beziehung zwischen verschiedenen hydraulischen Parametern und Bodenabrtagsparametern? 3)Verursachen die selben hydraulischen Parameter, die in verschiedenen Versuchen aufgenommen wurden, auch immer die selben Erosionsparameter?

Time series archives of remotely sensed data offer many possibilities to observe and analyse dynamic environmental processes at the Earth- surface. Based on these hypertemporal archives, which offer continuous observations of vegetation indices, typically at repetition rates from one to two weeks, sets of phenological parameters or metrics can be derived. Examples of such parameters are the beginning and end of the annual growing period, as well as its length. Even though these parameters do not correspond exactly to conventional observations of phenological events, they nevertheless provide indications of the dynamic processes occurring in the biosphere. The development of robust algorithms for the derivation of phenological metrics can be challenging. Currently, such algorithms are most commonly based on digital filters or the Fourier analysis of time series. Polynomial spline models offer a useful alternative to existing methods. The possibilities of using spline models in the analytical description of time series are numerous, and their specific mathematical properties may help to avoid known problems occurring with the more common methods for deriving phenological metrics. Based on a selection of different polynomial spline models suitable for the analysis of remotely sensed time series of vegetation indices, a method to derive various phenological parameters from such time series was developed and implemented in this work. Using an example data set from an intensively used agricultural area showing highly dynamic variations in vegetation phenology, the newly developed method was verified by a comparison of the results of the spline based approach to the results of two alternative, well established methods.

Während die ersten Naturwissenschaftler, wie Humboldt und Darwin, auf dem Feld der klassischen Biogeographie noch vor allem die Aufschlüsselung der Verbreitung von Arten untersuchten, entwickelte sich mit Wallace die Erkenntnis, dass es kausale Gründe für die Verbreitung von Arten gibt. Ihre Erkenntnisse erlangten Wallace oder auch de Lattin noch dadurch, dass Sie Verbreitungsmuster von Arten übereinander projizierten und Ausbreitungszentren ableiteten. In den letzten Jahrzehnten bieten die mannigfaltigen Möglichkeiten computerbasierter Analysen besondere Vorteile bei der Analyse von Verbreitungsmustern, welche in der vorliegenden Dissertation genutzt werden, um eine interdisziplinäre Arbeit im Schnittpunkt von Natur- und Rechtswissenschaften zu schreiben. In fünf Kapiteln werden verschiedene Aspekte aus dem Bereich der klassischen Biogeographie analysiert und diskutiert. Im ersten Beitrag dieser Arbeit wird die biogeographische Struktur der Libellen in der westlichen Paläarktis mittels Verbreitungsanalysen untersucht. Der zweite Beitrag vertieft die Betrachtung mit einer regionalen Analyse der Biogeographie der Odonaten und Tagfalter in Rumänien. Ein dritter Beitrag schließt diesen westpaläarktischen Block mit einer Analyse der Inselbiogeographie des westlichen Mittelmeergebietes ab. In einem zweiten eurasischen Block werden in der vierten Arbeit die biogeographischen Muster Eurasiens herausgearbeitet. Abschließend wird im fünften Beitrag die Phylogeographie der Zwerglibelle (Nehalennia speciosa) als ein Beispiel für trans-paläarktisch verbreitete Arten untersucht. Neben ihrer Bedeutung in der Grundlagenforschung stellen diese fünf Arbeiten eine wesentliche Grundlage für die Ausarbeitung der juristischen Abhandlung dar. In der juristischen Abhandlung werden verschiedene Aspekte unter zu Hilfenahme, der zuvor erarbeiteten Erkenntnisse erläutert, die dazu geführt haben dürften, dass Libellen in der FFH-Gesetzgebung eher unterrepräsentiert sind. Es sind dies eine fehlende europaeinheitliche Gefährdungsbewertung, das Fehlen eines Schutzkriteriums Ausbreitungsfähigkeit und eine fragwürdige Herangehensweise bei den Überlegungen, welche Arten überhaupt auf ihre Schutzwürdigkeit hin untersucht werden sollen.

The main objective of the present thesis was to investigate whether antibody effects observed in earlier in vitro studies can translate into the protection against chemical carcinogenesis in vivo as the basis of an immunoprophylactic approach against carcinogens. As model for chemical carcinogenesis, we selected B[a]P the prototype polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH), an environmental pollutant emanating from both natural and anthropogenic sources. Many in vivo models conveniently use high doses of carcinogens mostly given as single bolus, which provides simple surrogate readouts, but poorly reflects chronic exposure to the low concentrations found in the environment. In addition, these concentrations cannot be matched with equimolar antibody concentrations obtained by immunisation. However, low B[a]P concentrations do not permit to directly measure chemical carcinogenesis. Therefore, in the present thesis, the pharmacokinetic, metabolism and B[a]P mediated immunotoxicity were chosen as experimental read-outs. B[a]P conjugate vaccines based on ovalbumin, tetanus toxoid and diphtheria toxoid (DT) as carrier proteins were developed to actively immunise mice against B[a]P. B[a]P-DT conjugate induced the most robust immune response. The antibodies reacted not only with B[a]P but also with the proximate carcinogen 7,8-diol-B[a]P. Antibodies modulated the bioavailability of B[a]P and its metabolic activation in a dose-dependent manner by sequestration in the blood. In order to further improve the vaccination, we replaced the protein carrier by promiscuous T-helper cell epitopes to induce higher antibody titer with increased specificity for the B[a]P hapten. We hypothesised that a reduction of B cell binding sites on the carrier, compared to whole protein carrier, should favour the activation of B cells recognising the hapten instead of the carrier protein. An internal processing of the carrier and cleavage of the B[a]P-BA and subsequent presentation of the carrier peptide by MHC II molecules to T cell receptor should induce a B cell dependent immune response by activating B cells capable to recognise B[a]P. We demonstrated that a vaccination against B[a]P using promiscuous T-helper cell epitopes as a carrier is feasible and some tested peptide conjugates were more immunogenic as whole protein conjugates with increased specificity. We showed that vaccination against B[a]P reduces immunotoxicity. B[a]P suppressed the proliferative response of both T and B cells after a sub-acute administration, an effect that was completely reversed by vaccination. In immunized mice the immunotoxic effect of B[a]P on IFN-γ, Il-12, TNF- production and B cell activation was restored. In addition, specific antibodies inhibited the induction of Cyp1a1 by B[a]P in lymphocytes and Cyp1b1 in the liver, enzymes that are known to convert the procarcinogen B[a]P to the ultimate DNA-adduct forming metabolite, a major risk factor of chemical carcinogenesis. In order to replace Freund adjuvant and to improve the immunisation strategy in terms of antibody quantity and quality, several adjuvants that are potentially compatible with their use in humans were tested. In combination with Freund adjuvant, the conjugate-vaccine induced high levels of B[a]P-specific antibodies. We showed that all adjuvants tested induced specific antibodies against B[a]P and 7,8-diol-B[a]P, its carcinogenic metabolite. The highest antibody levels were obtained with Quil A, MF-59 and Alum. Biological activity in terms of enhanced retention of B[a]P was confirmed in mice immunised with Quil A, Montanide, Alum and MF-59. Our findings demonstrate that a vaccination against B[a]P is feasible in combination with adjuvants licensed in humans. Based on these results and with the current understanding of the mechanisms of chemical carcinogenesis of the ubiquitous carcinogen B[a]P and of the effects of specific antibodies, an immunoprophylactic approach against chemical carcinogenesis is absolutely warranted. Nevertheless, the direct effects of B[a]P-specific antibodies on the different stages of carcinogenesis (e.g. adduct formation) and whether these effects may translate into long-term protective effect against tumourigenesis needs to be proven in further experiments.

This dissertation focuses on e-marketing strategy's effective elements in tourism industry. As case study, research focus is on Airlines, tour operator, chain hotels in Iran and Germany. It aims to show various possibilities to enhance the company- e-marketing strategy and successfully performance e-marketing strategies with recognition effective elements and their important during the strategy designing and implementation process. For the purpose of this research due to the nature of the research, Explanatory -exploratory-applicable; after studying and consulting, Delphi technique has been chosen. In results, we have some effective elements and their important according the Delphi and AHP method. For example between elements "Tourists' Needs, Experience and Expects" with the importance coefficient of %204 is the most remarkable elements and "Customer satisfactions' elements group" with average value 5.54 according the research results have more important than other groups.

Seit Mitte der 1970er Jahre engagiert sich das Land Nordrhein-Westfalen, in Folge des sozial/ökologischen Wertewandels der 1960er und 1970er Jahre, in der Radverkehrsförderung. Damals wie heute ist die systematische Realisierung von Radverkehrsnetzen, die durchgängig mit einem Leitsystem gekennzeichnet werden, ein zentrales Landesziel. Hierzu entwickelte das Land NRW unterschiedliche Strategien: Ende der 1970er Jahre wurde landesweit ein touristisches Netz erarbeitet, das jedoch seitens der Kommunen nur wenig Akzeptanz fand. Anschließend führte das Land NRW mit zwei Modellvorhaben den Nachweis, dass zur Förderung des Radverkehrs eine systematische Zielnetzplanung verbunden mit einer Kennzeichnung des Netzes mittels Leitsystem zielführend ist. Doch auch dies fand seitens der Kommunen nur wenig Nachahmer. Daher leitete das Land NRW einen weiteren Strategiewechsel von der Bottom-up-Strategie zur Top-down-Strategie ein: 1995 wurde im Koalitionsvertrag der Landesregierung die Realsierung des Radverkehrsnetz Nordrhein-Westfalen (RVN NRW) politisch beschlossen. Landesweit sollte ein Radverkehrsnetz geplant und anschließend mit einem Leitsystem vor Ort gekennzeichnet werden. Das RVN NRW wurde zwischen 1996 und 2007 unter vollständiger Finanzierung des Landes NRW in enger Abstimmung mit den 427 Kommunen und ca. 2.000 Projektpartnern erfolgreich umgesetzt. Es hat eine Länge von 14.155 km. Heute wird das RVN NRW durch viele Kommunen weiter lokal verdichtet. Bereits im Rahmen der Projektkonzeption waren auf Grundlage des RVN NRW umfangreiche Synergien vorgesehen, indem u. a. der Radroutenplaner NRW entwickelt wurde. Dieser wird mittels Internet/Smartphone kommuniziert und enthält sowohl alle Informationen zur Planung der Strecke vor der Fahrt, als auch zur Wegefindung während der Fahrt. Mit diesem innovativen Projekt wurden zahlreiche Mehrwerte und Synergien erzielt, indem z. B. radtouristischen Netze neu geordnet, ein landeseinheitliches Qualitätsmanagement zur Pflege entwickelt, ein Repertoire zur Sicherung des Radverkehrs außerorts geschaffen und insbesondere die Verkehrsmittel des Umweltverbunds sowohl in den Netzen (Hardware) als auch in der Informationsvermittlung (Software) miteinander verknüpft wurden. Unter Berücksichtigung der ökologischen, energetischen, demographischen und volkswirtschaftlichen Anforderungen an die Mobilität der Zukunft, muss ein nachhaltiges selbsterklärendes multimodales Mobilitätssystem mit dem Rückgrat Öffentlicher Verkehr entwickelt werden. Mit der Realisierung des RVN NRW hat das Land NRW bereits eine wesentliche Komponente fertiggestellt. Um die Systemvorteile der jeweiligen Verkehrsarten optimal nutzen zu können, sind umfangreiche weitere Maßnahmen erforderlich, die wiederum einer Landesinitiative bedürfen. Das mit der Konzeption des RVN NRW erfolgreich praktizierte Umsetzungsverfahren lässt sich auf eine Vielzahl von weiteren Zukunftsaufgaben übertragen. Allgemeingültige Handlungsempfehlungen zeigen den Weg auf, wie auch diese Visionen in die Realität übergeleitet werden können.

Eine Vielzahl hydrophiler Xenobiotika wird in kommunalen Kläranlagen nur unvollständig abgebaut und stellt ein potentielles Risiko für aquatische Ökosysteme dar. Die Eliminationsleistung von Kläranlagen hat sich deshalb während des letzten Jahrzehnts zu einem Schwerpunkt in der aquatischen Umweltchemie entwickelt. Die vorliegende Arbeit untersucht in diesem Zusammenhang die Variation biologischer Abbauleistungen kommunaler Kläranlagen für polare Xenobiotika. Es soll überprüft werden, ob die Abbauleistung von Xenobiotika mit derer klassischer Nährstoffe in Beziehung gesetzt werden kann. Als zusätzlicher Faktor zur Erklärung von unterschiedlichen Eliminationsleistungen wurden Probenahmestrategien hinsichtlich der Erstellung von Massenbilanzen analysiert. Fünf Pharmaka sowie drei Aminopolycarbonsäuren wurden als Testsubstanzen ausgewählt. Diese umfassen ein Spektrum an mikrobiologischer Abbaubarkeit bedingt durch die Reaktivität ihrer unterschiedlichen molekularen Strukturen. Ein kombinierter Versuchsaufbau aus Respirometrie und Abbautests ermöglichte, neben der Bestimmung von Abbaukinetiken, auch die Charakterisierung von Belebtschlamm. Der Einfluss von Mischungsprozessen auf die Abbauleistungen von Kläranlagen wurde mittels hydraulischer Aufenthaltszeitverteilungen modelliert. Darauf basierend wurde eine Methode zur Beurteilung und Erstellung von Eliminationsleistungen aus Zulauf-Ablauf Massenbilanzen entwickelt. Die Resultate zeigen deutliche Unterschiede in den Belebtschlammcharakteristika und dem Abbaupotential von Xenobiotika zwischen verschiedenen Kläranlagen. Die aktive heterotrophe Biomasse wurde als steuernder Faktor für die Biodegradation der untersuchten leicht und moderat abbaubaren Xenobiotika identifiziert. Dies kann als Hinweis auf kometabolische Abbauprozesse durch unspezifische Enzymaktivitäten gewertet werden. Die beobachtete Abnahme der Eliminationsleistung mit steigendem Schlammalter konnte anhand modifizierter Kinetiken pseudo-erster Ordnung beschrieben werden. Die Modellierung von Mischungsprozessen mittels hydraulischer Aufenthaltszeitverteilungen macht deutlich, mit welcher Unsicherheit Massenbilanzen in Kläranlagen behaftet sind. Die Ergebnisse demonstrieren, dass dies vor allem auf inadäquate Probenahmestrategien zurückzuführen ist. Insbesondere Massenbilanzen auf der Basis von kurzen Probenahmezeiträumen und 24-h Mischproben resultieren in fehlerhafte Eliminationsraten. Der vorgestellte Ansatz benutzt die Verteilungen von Aufenthaltszeiten als Leitprinzip, um Zulauf- und Ablauffrachten zueinander in Beziehung zu setzen. Die Methode kann als Grundlage zur akkuraten Schätzung von Eliminationsleistungen herangezogen werden und bietet eine Erklärung für das Vorkommen negativer Eliminationsleistungen.

Die vorliegende Arbeit beschreibt ausgewählte Bereiche des Stadtklimas von Trier. Anhand von langjährigen meteorologischen Messreihen ist eine Bewertung der klimatologischen Gegebenheiten für das Stadtgebiet von Trier möglich. Trenduntersuchungen der Datenreihen des Niederschlags zeigen positive Niederschlagstrends für die meteorologischen Wintermonate. Die Intensität der urbanen Wärmeinsel der Stadt Trier wurde mittels mehrerer Temperaturmessfahrten untersucht und bewertet. Es treten in den Wintermonaten maximale Differenzen von bis zu 5,5 -°C zwischen dem unbebauten Umland und den Innenstadtbereichen auf. Von der erhöhten thermischen Belastung während ausgewählter Wetterlagen sind vor allem die Anwohner der Innenstadtbereiche in den Sommermonaten betroffen. Zusätzlich fand eine Bewertung der thermischen Belastung mittels verschiedener thermischer Indizes statt. Die Auswertungen von Klimaprojektionen für den Untersuchungsraum zeigen eine starke Zunahme der thermischen Belastung ab Mitte des 21. Jahrhunderts. Die Auswirkungen des Sommers 2003 auf die Bevölkerung von Trier wurde anhand von Mortalitätsdaten von JUNK ET AL. (2007) analysiert. Die Kosten des Klimawandels (Temperaturzunahme bis 2100 um 4,5 -°C) in den kommenden 50 Jahren beziffert eine Studie des Deutschen Institutes für Wirtschaftsforschung auf rund 80 Milliarden Euro für Rheinland-Pfalz. Auch wenn diese Abschätzungen mit starken Unsicherheiten behaftet sind, so wird dringender Handlungsbedarf deutlich. Vor dem Hintergrund des Klimawandels und der zunehmenden Urbanisierung muss sich auch im Bereich der Stadtplanung und der Verwaltung von urbanen Agglomerationsräumen das Prinzip der Nachhaltigkeit in allen Skalenbereichen durchsetzen. Übertragen auf den Bereich der Stadtklimatologie heißt das, dass dies auf die Ressourcen saubere Luft, angemessener Flächen- und Energieverbrauch verbunden mit Luft-schadstoffemissionen, Recht auf Mobilität usw. übertragen werden muss. Im Vordergrund steht dabei eine Entkopplung des Ressourcenverbrauchs von dem wirtschaftlichen Wachstum durch technische Innovation, effizientere Technologien und verändertes individuelles Verhalten. Bezüglich der lufthygienischen Situation im Stadtbereich von Trier konnten Partikel und Stickoxide als wichtige Schadstoffe identifiziert werden. Da die Auswertungen der Luftschadstoffe auf die Datensätze des ZIMEN-Messnetzes beschränkt sind, können keine Aussagen über Inhaltsstoffe von Partikeln getroffen werden. Für die untersuchten Luftschadstoffe CO, SO2, NOx, O3 und PM10 treten in den letzten Jahren keine Grenzwertüberschreitungen auf, jedoch liegen die gemessenen Werte nur geringfügig unter diesen und überschreiten teilweise die unteren- und oberen Beurteilungsschwellen. Die Auswertungen des wirkungsbezogenen Luftqualitätsindex DAQx zeigen, dass in der Mehrheit der Fälle Feinstaub der bestimmende Luftschadstoff ist. Die Analyse der mittleren Mortali-tätszahlen zeigt, das bei DAQx-Werten > 4,0 (ausreichende Luftqualität) die Anzahl der täglichen Mortalitätsfälle über den Durchschnitt von 5,74 Fällen pro Tag steigt. Der Klimawandel wird auch direkte Auswirkungen auf die Luftschadstoffbelastung haben. Dies geschieht über die Veränderung der Windverhältnisse, Änderungen in der Höhe der Mischungsschicht sowie Änderungen in der Frequenz und Zugbahn von Tiefdruckgebieten. Veränderte Niederschlagsmuster beeinflussen die nassen und trockenen Depositionsraten, und die prognostizierte Temperaturerhöhung beeinflusst die chemischen Bildungs- und Abbauprozesse in der Atmosphäre, sowie die natürlichen Emissionsquellen. Der Einfluss des zu erwartenden Temperaturanstieges auf die Ozonkonzentrationen in urbanen Gebieten lässt sich gut einschätzen, da während Episoden mit hohen Ozonkonzentrationen eine signifikante Korrelation zwischen der Lufttemperatur und der Ozonkonzentration besteht. Studien zeigen einen Anstieg der Ozonkonzentration zwischen 2 -µg/m-³ und 20 -µg/m-³ pro Grad Kelvin in Abhängigkeit des Emissionsszenarios, der verwendeten Modelle und der untersuchten Region aus. Die urbanen Ballungsräume werden von diesem Ozonanstieg stärker betroffen sein, da dort genügend Ozonvorläufersubstanzen vorhanden sind. Der Einfluss auf die Partikelkonzentrationen ist schwieriger zu beurteilen, da keine klaren Zusammenhänge zwischen der Lufttemperatur und den Partikelkonzentrationen bestehen. Insgesamt ist tendenziell mit einer Stagnation bis hin zu einer kurzzeitigen Verschlechterung der Luftqualität zu rechnen. Deswegen reicht die bereits erwähnte alleinige Berücksichtigung der thermischen Gegebenheiten in einem Warnsystem nicht aus. Es geht vielmehr um die integrative Bewertung der potentiellen Gefahrensituation für die Bevölkerung und die situationsbezogene Auslösung von Interventionsmaßnahmen und Aktionsplänen. Ein solches System wird derzeit für die Modellregion Esch-sur-Alzette in Luxemburg erstellt und wird 2011 in die Pilotphase eintreten.

Aus dem Wunsch, die zentralen Prozesse im System Boden"Pflanze"Atmosphäre einschließlich der Auswirkungen verschiedener Bewirtschaftungspraktiken zu verstehen und nachzubilden, resultiert die Entwicklung verschiedener Pflanzenwachstumsmodelle. Ziel der vorliegenden Untersuchung ist zum einen, die im Realsystem auftretenden räumlichen Ertragsmuster zu identifizieren und zu charakterisieren. Mithilfe der Semivariogramm-Analyse ist eine räumliche Autokorrelation der Ertragsdaten von maximal 48 Meter abzuleiten. Die räumliche Analyse (GIS) zeigt, dass die Sommergerste ein leicht abweichendes Verhalten im Vergleich zu den Winterkulturen (Winterweizen, Winterraps) aufweist. Schließlich werden mithilfe der selbstorganisierenden Merkmalskarten die primär und sekundär für das Ertragsverhalten verantwortlichen Ursachen identifiziert. Eine abschließende hierarchische Clusteranalyse gliedert die in die Untersuchung eingehenden Standorte in vier spezifische Cluster mit charakteristischen Eigenschaften. Ein zweites Ziel ist die Klärung der Frage, ob die Pflanzenwachstumsmodelle STICS und DAISY bei entsprechender Parametrisierung in der Lage sind, das für ein detektiertes Muster charakteristische Verhalten von Pflanzenwachstum und Ertrag realitätsnah abzubilden. Den Modellanwendungen gehen eine Sensitivitätsanalyse und verschiedene Parametrisierungsansätze zur Erfassung des jeweiligen Modellverhaltens voraus. In beiden Modellen übt der Bodenwasserhaushalt einen starken Einfluss auf die Ertragsbildung aus. Des weiteren kommt in beiden Modellen den Stressfaktoren eine zentrale Bedeutung zu. Die Parametrisierung der Modelle auf der Grundlage der im Feld erhobenen Daten führt bei beiden Modellen nicht zu einem dem Realsystem entsprechenden Bild. Eine über die Sensitivitätsanalyse hinausreichende, vertiefte Modellkenntnis ist erforderlich, um die in die Modelle eingehenden Parameter bzw. deren spezifischen Einfluss auf das Modellverhalten beurteilen und interpretieren zu können. Dies betrifft insbesondere die Modellgrößen der Bodenmodule. Dieser Aspekt erschwert eine einfache räumliche Übertragung der Modelle STICS und DAISY.

Caenorhabditis elegans Modelsysteme für Freiland und Labor Caenorhabditis elegans ist eines der am intensivsten untersuchten Tiermodelle, dabei weisen die nur unzureichenden Informationen über sein ursprüngliches Habitat eine Vielzahl offener Fragen auf. Deshalb beschäftigt sich der erste Teil vorliegender Arbeit mit einer Überprüfung der Freilandökologie und Biogeographie des Taxons. Nach den Untersuchungen spricht vieles dafür, dass die Ursprungsart der C. elegans Gruppe ein Begleiter von Gastropoden war, welche auch für ihre Ausbreitung häufig verantwortlich sind. Als Folge der Verschleppung durch Wirtstiere (u.a. die Weinbergschnecke Helix aspersa) erreichte sie ihr heutiges Areal, in allen Kontinenten. Ein nicht weniger wichtiges Ziel der vorliegenden Arbeit war die Etablierung von C. elegans als Biotest-System für die Indikation von Chemikalien-Wirkungen. In dieser Arbeit wurden ein ökotoxikologisches Testsystem entwickelt mit den C. elegans als Modellorganismus, das durch Messung von umweltbedingten intrazellulär gebildeten ROS im Gesamtorganismus eine Einschätzung der biologischen Aktivität von Chemikalien und Umweltmedien ermöglichen sollte. Als grundlegender biochemischer Parameter ist eine, die Kapazität der antioxidativen Schutzmechanismen übersteigende, ROS-Bildung ursächlich für oxidative Schädigungen der Zelle verantwortlich und damit Basis für zahlreiche pathologische Effekte. Aus den Resultaten als Bewertungsgrundlage lässt sich folgern, dass sich das erarbeitete Biotestsystem als adäquates Verfahren zur Messung von oxidativem Stress, als Folge exogener Belastung, einsetzen lässt. Damit leistet es einen Beitrag zur Beurteilung des Toxizitätspotentials von Chemikalien und Umweltproben. Zur Eignung des Einsatzes von C. elegans für Toxizitätstest wurden weitere Untersuchungen mit verschiedenen Chemikalien durchgeführt. Dabei ergibt sich bezogen auf molare Einheiten eine immer gleich bleibende Reihenfolge der Sensitivitäten gegenüber BaP > Cu2+ > AcL, ein Ergebnis welches mit Testergebnissen von anderen Versuchsorganismen zu vergleichen war. Die Wirkung von Atrazin auf die Entwicklung von C. elegans wurde auch untersucht. Es wurde festgestellt, dass Atrazin auf Wachstum und Reproduktion von C. elegans konzentrationsabhängig toxisch wirkt. Die bisherigen Ergebnisse zeigen jedoch, dass das Testsystem C. elegans hervorragend geeignet ist, um Chemikalienwirkungen frühzeitig sichtbar zu machen.

In Europa haben sich im Laufe der vergangenen Jahrhunderte zahlreiche Kriege und Auseinandersetzungen Art abgespielt, die die Menschen und Nationen, ihre Ideologien und Ansichten stark geprägt haben. Gerade im SaarLorLux-Raum, einer grenzüberschreitenden Region im Gebiet von Deutschland, Frankreich, Luxemburg und Belgien, wurden die Grenzen von den Siegermächten immer neu gezogen und verschoben. Heute leben hier Menschen mit sehr verschiedenen kulturellen Hintergründen in einer multikulturellen Gesellschaft zusammen, die aber oftmals stark von einem Nebeneinander und von Unterschieden geprägt ist. Für die Grenzräume haben sich mit dem Konzept "Europa der Regionen", das kleineren räumlichen Einheiten ein Mitwirken bei Entscheidungsprozessen ermöglicht, große Kooperationschancen eröffnet. Von politischer Seite wird der SaarLorLux-Raum oft als "Mitte Europas" (BRÜCHER, QUASTEN, REITEL 1982, S. 13) oder "einzige europäische Kernregion" bezeichnet, in die "besonders hohe Erwartungen gesetzt" (SANTER 1997) werden. Wie aber sieht das Leben jenseits der Politik auf der ganz alltäglichen Ebene aus? Welche Möglichkeiten bieten sich den Menschen, die kulturelle Vielfalt, die Andersartigkeit der Nachbarländer sowie die Vor- und Nachteile hautnah in Alltagssituationen zu erleben? Die Dissertation untersucht, inwieweit die Grenzen in den Köpfen der Menschen auch nach ihrer Öffnung durch das Schengener Abkommen verankert bleiben und ob die Bewohner einer Grenzregion diesen besonderen Lebensraum in ihrem Alltag nutzen und zu grenzüberschreitend agierenden Europäern werden. Dazu werden wahrnehmungsgeographische Forschungsmethoden (mental maps) genutzt und auf das konkrete Beispiel des SaarLorLux-Raumes angewendet. In drei Studien (2000, 2002 und 2006) wurden insgesamt 5865 Schüler und Bewohner in 20 Orten in den vier Ländern zu ihren Vorstellungen vom SaarLorLux-Raum, zu ihrem aktionsräumlichen Verhalten und zu ihrer Abgrenzung der Region befragt. Dabei wurden bewusst grenznahe und grenzferne Standorte ausgewählt wurden, um Unterschiede im Verhalten herauszuarbeiten. Ziel der Analyse ist es, das Leben in der Großregion über den Zeitraum von sechs Jahren zu untersuchen und mit dieser Langzeitstudie Veränderungen beziehungsweise Gemeinsamkeiten im Verhalten der Bewohner herauszuarbeiten. Die Wahrnehmung des Lebens im SaarLorLux-Raum aus der Sicht seiner Bewohner wird herausgearbeitet und -ausgehend von den Ergebnissen- werden Potentiale und Defizite im grenzüberschreitenden Zusammenleben abzuleiten. Die politische und ökonomische Liberalisierung ist seit mehr als einem halben Jahrhundert Realität in Westeuropa. Ob allerdings die sich daraus ergebenden Chancen von den Bewohnern der grenznahen Räume erkannt, erwünscht und erlebt werden, ist Gegenstand der Untersuchungen. Durch die Fokussierung auf die Befragung von Schülern, also den jungen Menschen, die die Zukunft darstellen, wird die Frage beantwortet, ob sich traditionelle und eventuell auch eingefahrene Sichtweisen von Generation zu Generation übertragen und somit das aktionsräumliche Verhalten beeinflussen und erstarren lassen. Einen Beitrag zu einer funktionierenden Zusammenarbeit leistet die kulturelle und regionale Identität, die dazu beiträgt, dass sich die Menschen über die Grenzen hinaus als Bewohner der gleichen Region definieren. Dabei sollen nicht die Unterschiede, die zwischen den Bewohnern mit unterschiedlichen Nationalitäten bestehen, geleugnet oder verwischt werden. Abschließend werden, losgelöst vom regionalen Beispiel, Möglichkeiten aufgezeigt, wie durch unterschiedliche Initiativen vor allem auf schulischer Ebene zur Stärkung einer gemeinsamen europäischen Identität bei der jungen Bevölkerung beigetragen werden kann. Die Dissertation endet "ausgerichtet auf die Hauptzielgruppe bei den Befragungen- mit dem Entwurf einer Unterrichteinheit zur Stärkung eines grenzüberschreitenden Wir-Gefühls. Der Schulunterricht kann einen Beitrag dazu leisten, dass die zukünftigen Generationen ein tieferes Bewusstsein für das Zusammenleben im Grenzraum und in Europa erhalten.

Im Fokus der Dissertation steht das Spannungsfeld zwischen betriebswirtschaftlichen Zielen und unternehmerischer Sozialverantwortung. Dieses wird im Hinblick auf die Ebene des Arbeitsmarktes und die Beschäftigung von Menschen mit Behinderung im Tourismus untersucht. Das Ziel der Untersuchung ist die Identifikation des durch die sozialwirtschaftlichen Intentionen integrativer Hotels entstehenden gesamtgesellschaftlichen Nutzens. Ob integrativen Hotels der Ausgleich zwischen sozial- und volkswirtschaftlichen sowie betriebswirtschaftlichen Zielen gelingt, wird hierbei ermittelt. Bei dem herangezogenen Untersuchungsobjekt integrativer Hotelbetrieb handelt es sich um Hotels, die Menschen mit und ohne Behinderung beschäftigen, als Integrationsprojekte anerkannt sind und vom Gesetzgeber als Unternehmen des allgemeinen Arbeitsmarktes definiert werden. Da es sich um ein in der Tourismuswissenschaft weitgehend unbekanntes Untersuchungsobjekt handelt, wird dieses grundlegend erläutert, sodass neben dem Konzept, den rechtlichen Rahmenbedingungen und den Fördermöglichkeiten auch eine situative Beschreibung integrativer Hotels in Deutschland Bestandteil der Arbeit ist. Da es sich um Betriebe handelt, die im Rahmen der Beschäftigung von Menschen mit Behinderung staatlich gefördert werden, ist darüber hinaus die fiskalische Bilanz der Beschäftigungssituation Integrationshotel Gegenstand der Untersuchung. Des Weiteren stehen die Werte, die integrative Hotels über monetär messbare Werte hinaus schaffen, im Mittelpunkt. Neben der sozial- und volkswirtschaftlichen Ebene findet auch die betriebswirtschaftliche Ebene Berücksichtigung. Sowohl Merkmale und interne Strukturen integrativer Hotelbetriebe als auch deren betriebswirtschaftliche Situation und deren Gäste werden in diesem Zusammenhang behandelt. Das Methodenspektrum der Untersuchung ist entsprechend des erläuterten Inhaltes der Arbeit vielschichtig. Neben der Analyse relevanter Literatur liefern Experteninterviews wesentliche Ergebnisse. Die Analyse der sozial- und volkswirtschaftlichen Ebene basiert zunächst auf der Sekundäranalyse vorhandener Daten und darüber hinaus auf der Analyse und Weiterentwicklung eines Bewertungsmodells. Im Rahmen der betriebswirtschaftlichen Analyse werden betriebliche/betriebsinterne Daten analysiert und die Methode der standardisierten Gästebefragung angewendet. Als Abschluss der Arbeit werden die Untersuchungsergebnisse zusammengefasst und die Übertragbarkeit sowie die gesellschaftliche Relevanz des Themas diskutiert. Durch die Zusammenfassung der zentralen Befunde wird der Nutzen, der durch das Wirken integrativer Hotels auf verschiedenen Ebenen entsteht, benannt. Mit der Identifikation des durch integrative Hotels entstehenden gesamtgesellschaftlichen Nutzens liefert die Arbeit einen erweiterten theoretischen Ansatz der Argumentationslinie für Integrationsprojekte in der Hotellerie und weist nach, dass diesen ein Ausgleich zwischen sozial- und volkswirtschaftlichen sowie betriebswirtschaftlichen Zielen gelingt. Die Balance zwischen den parallelen Motiven Wirtschaftlichkeit und Gemeinnützigkeit bzw. der Ausgleich zwischen sozial- und volkswirtschaftlichen sowie betriebswirtschaftlichen Zielen ist zugleich der kritischste als auch der für den Erfolg integrativer Hotels entscheidendste Punkt. Die Herstellung eines Ausgleiches zwischen konträren Zielen ist dementsprechend die Voraussetzung für den maximal erreichbaren Zusatznutzen. Die Schlussfolgerung der Arbeit zielt jedoch nicht auf die ausnahmslos überall umzusetzende Integration von Menschen mit Behinderung im Teilarbeitsmarkt Tourismus ab, sondern weist auf das Potential eines erfolgreichen Ansatzes hin, der für die Entstehung eines eigenständigen Hoteltyps geeignet ist. Die Wahrnehmung der sozialen Verantwortung sollte hierbei jedoch nicht in den Vordergrund rücken, denn auch unter Einsatz des Alleinstellungsmerkmals Beschäftigung von Menschen mit Behinderung muss die vom Gast gebuchte touristische Dienstleistung vordergründig sein.

Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden aus den umfassenden Daten der Umweltprobenbank des Bundes relative Vergleichsstandards abgeleitet, welche als Referenzsystem die allgemeine Belastungssituation und deren zeitliche Entwicklung in der Bundesrepublik widerspiegeln, eine Bewertung von gemessenen Schadstoffkonzentrationen in biologischen Matrizes sowie biometrischer Parameter der eingesetzten Bioindikatoren ermöglichen. Anhand der biometrischen Daten des Brassen und der rückstandsanalytischen Daten der Brassenmuskulatur wurde dieses Referenzsystem für die limnischen Systeme in der Bundesrepublik konzeptioniert und umgesetzt. Es handelt sich um ein Fünf-Klassen-System, bei dem die fünf Referenzbereiche durch vier Referenzwerte voneinander abgegrenzt werden. Die Referenzwerte sind aufgrund der repräsentativen Datenbasis in der Lage, die allgemeine Belastungssituation in der Bundesrepublik abzubilden. Da sie sich nur auf einen zweijährigen Bezugszeitraum beziehen und ständig fortgeschrieben werden, kann die zeitliche Entwicklung der allgemeinen Belastungssituation hervorragend dargestellt werden. Aufgrund ihrer rein naturwissenschaftlichen Basis sind Referenzwerte als Umweltqualitätskriterien zu verstehen. Mit den rückstandsanalytischen Umweltqualitätkriterien kann der stoffbezogene Gewässerzustand anhand von Bioindikatoren qualitativ bewertet werden, was eine deutliche Optimierung im stoffbezogenen Gewässerschutz darstellt. Zudem können die Referenzwerte als eine Basis für die Ableitung von hoheitlichen Umweltqualitätsstandards in Rechtsnormen herangezogen werden. Ergänzt werden die stoffbezogenen Umweltqualitätskriterien durch biometrischen Kenngrößen, die eine qualitative Bewertung der Lebensbedingungen des Bioindikators Brassen erlauben.

N-acetylation by N-acetyltransferase 1 (NAT1) is an important biotransformation pathway of the human skin and it is involved in the deactivation of the arylamine and well-known contact allergen para-phenylenediamine (PPD). Here, NAT1 expression and activity were analyzed in antigen presenting cells (monocyte-derived dendritic cells, MoDCs, a model for epidermal Langerhans cells) and human keratinocytes. The latter were used to study exogenous and endogenous NAT1 activity modulations. Within this thesis, MoDCs were found to express metabolically active NAT1. Activities were between 23.4 and 26.6 nmol/mg/min and thus comparable to peripheral blood mononuclear cells. These data suggest that epidermal Langerhans cells contribute to the cutaneous N-acetylation capacity. Keratinocytes, which are known for their efficient N-acetylation, were analyzed in a comparative study using primary keratinocytes (NHEK) and different shipments of the immortalized keratinocyte cell line HaCaT, in order to investigate the ability of the cell line to model epidermal biotransformation. N-acetylation of the substrate para-aminobenzoic acid (PABA) was 3.4-fold higher in HaCaT compared to NHEK and varied between the HaCaT shipments (range 12.0"44.5 nmol/mg/min). Since B[a]P induced cytochrome p450 1 (CYP1) activities were also higher in HaCaT compared to NHEK, the cell line can be considered as an in vitro tool to qualitatively model epidermal metabolism, regarding NAT1 and CYP1. The HaCaT shipment with the highest NAT1 activity showed only minimal reduction of cell viability after treatment with PPD and was subsequently used to study interactions between NAT1 and PPD in keratinocytes. Treatment with PPD induced expression of cyclooxygenases (COX) in HaCaT, but in parallel, PPD N-acetylation was found to saturate with increasing PPD concentration. This saturation explains the presence of the PPD induced COX induction despite the high N-acetylation capacities. A detailed analysis of the effect of PPD on NAT1 revealed that the saturation of PPD N-acetylation was caused by a PPD-induced decrease of NAT1 activity. This inhibition was found in HaCaT as well as in primary keratinocytes after treatment with PPD and PABA. Regarding the mechanism, reduced NAT1 protein level and unaffected NAT1 mRNA expression after PPD treatment adduced clear evidences for substrate-dependent NAT1 downregulation. These results expand the existing knowledge about substrate-dependent NAT1 downregulation to human epithelial skin cells and demonstrate that NAT1 activity in keratinocytes can be modulated by exogenous factors. Further analysis of HaCaT cells from different shipments revealed an accelerated progression through the cell cycle in HaCaT cells with high NAT1 activities. These findings suggest an association between NAT1 and proliferation in keratinocytes as it has been proposed earlier for tumor cells. In conclusion, N-acetylation capacity of MoDCs as well as keratinocytes contribute to the overall N-acetylation capacity of human skin. NAT1 activity of keratinocytes and consequently the detoxification capacities of human skin can be modulated by the presence of exogenous NAT1 substrates and endogenous by the cell proliferation status of keratinocytes.

Tropospheric ozone (O3) is known to have various detrimental effects on plants, such as visible leaf injury, reduced growth and premature senescence. Flux models offer the determination of the harmful ozone dose entering the plant through the stomata. This dose can then be related to phytotoxic effects mentioned above to obtain dose-response relationships, which are a helpful tool for the formulation of abatement strategies of ozone precursors. rnOzone flux models are dependant on the correct estimation of stomatal conductance (gs). Based on measurements of gs, an ozone flux model for two white clover clones (Trifolium repens L. cv Regal; NC-S (ozone-sensitive) and NC-R (ozone-resistant)) differing in their sensitivity to ozone was developed with the help of artificial neural networks (ANNs). White clover is an important species of various European grassland communities. The clover plants were exposed to ambient air at three sites in the Trier region (West Germany) during five consecutive growing seasons (1997 to 2001). The response parameters visible leaf injury and biomass ratio of NC-S/NC-R clone were regularly assessed. gs-measurements of both clones functioned as output of the ANN-based gs model, while corresponding climate parameters (i.e. temperature, vapour pressure deficit (VPD) and photosynthetic active radiation (PAR)) and various ozone concentration indices were inputs. The development of the model was documented in detail and various model evaluation techniques (e.g. sensitivity analysis) were applied. The resulting gs model was used as a basis for ozone flux calculations, which were related to above mentioned response parameters. rnThe results showed that the ANNs were capable of revealing and learning the complex relationship between gs and key meteorological parameters and ozone concentration indices. The dose-response relationships between ozone fluxes and visible leaf injury were reasonably strong, while those between ozone fluxes and NC-S/NC-R biomass ratio were fairly weak. The results were discussed in detail with respect to the suitability of the chosen experimental methods and model type.