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Böden sind die Lebensgrundlage des Menschen und anderer Organismen. Ungeachtet dessen findet weltweit eine Zerstörung dieser nicht erneuerbaren Ressource statt, wodurch der Mensch diese Lebensgrundlage immer weiter degradiert. Das Konzept der Ecosystem Services (Ökosystemleistungen) soll dazu beitragen, die weltweite Zerstörung von Ökosystemen einzudämmen, indem die Leistungen der Natur sowie deren Verlust erfasst, bewertet und damit auch für Entscheidungsträger/innen sichtbar werden. Das Umweltmedium Boden, in dem sich unterschiedliche Sphären des Ökosystems überschneiden und vielfältige Wechselwirkungen und Prozesse stattfinden, bietet essenzielle Beiträge zu vielen Ökosystemleistungen. In vielen Studien werden diese Beiträge jedoch nur unzureichend betrachtet, sodass die vielfältigen Leistungen der Böden im Verborgenen bleiben. In der vorliegenden Arbeit wird beispielhaft für den Nationalpark Asinara (Sardinien) aufgezeigt, wie die Beiträge der Böden zu Ökosystemleistungen erfasst, bewertet und damit in ihrer Bedeutung sichtbar gemacht werden können. Hierzu wird ein übertragbares, auf feldbodenkundlichen Aufnahmen und physikochemischen Laboruntersuchungen aufbauendes Bewertungsschema für bereitstellende, regulierende und kulturelle Boden-Ökosystemleistungen entworfen. Eine Monetarisierung der Leistungen wird nicht angestrebt. Mit bodengeographischen Modellen und Methoden der digitalen Bodenkartierung wird ein Bodeninformationssystem aufgebaut, auf dessen Grundlage das Bewertungsschema für das Untersuchungsgebiet umgesetzt wird. In der faktorenbasierten Vorgehensweise wird die deutlich reliefabhängige Bodenverbreitung durch eine hochauflösende digitale Reliefanalyse abgebildet. Vegetationsökologische Ergebnisse werden einbezogen, um mit Fernerkundungsmethoden eine digitale Landbedeckungskartierung umzusetzen. Zudem wird eine Analyse der historischen Landnutzung vorgenommen, um die im Gelände erfasste anthropogene Veränderung der Böden flächenhaft abzubilden und kulturelle Boden-Ökosystemleistungen zu visualisieren. Es erfolgt eine Betrachtung der raumzeitlichen Veränderungen der Inanspruchnahme von Boden-Ökosystemleistungen auf der mediterranen Nationalparkinsel. Mit den Bodeninformationen wird ein hochauflösender Beitrag zum Management des Schutzgebietes bereitgestellt, welcher zur Planung von Management- und Renaturierungsmaßnahmen sowie zur Durchführung von Habitatanalysen herangezogen werden kann. Zur Förderung des Transfers von Boden-Ökosystemleistungen in Planungs- und Entscheidungsprozesse und zur Sicherung einer nicht-anthropozentrischen Perspektive wird ein Huckepackverfahren vorgeschlagen, in welchem eine Bodenfunktionsbewertung die Grundlage für die Ausweisung von Boden-Ökosystemleistungen bildet. Mit einem breiten interdisziplinären Ansatz dokumentiert das Fallbeispiel für die mediterrane Landschaft ausgehend von Primärdatenerhebungen erstmals den vollständigen Erarbeitungsprozess einer hochauflösenden Bewertung aller Kategorien von Boden-Ökosystemleistungen im regionalen Maßstab. Die Ergebnisse verdeutlichen das erhebliche Potenzial der digitalen Kartierungsverfahren, unterstreichen aber auch die Notwendigkeit eines Mindestmaßes an Geländeuntersuchungen, insbesondere zur Erfassung der kulturellen Leistungen von Böden.

Die Dissertation behandelt in einem interdisziplinären Mixed-Method-Ansatz die Möglichkeiten von Umweltbildung, zu Naturschutz in Madagaskar beizutragen. Die praxisbezogene Fallstudie konzentriert sich hierzu auf Schulen und Dorfgemeinschaften des Alaotra-Sees, und beinhaltet eine umfangreiche Erhebung zu Wissen, Einstellung und Wahrnehmungen natürlicher Ressourcennutzer bezüglich Natur und Naturschutz in der Region, weiterhin die Möglichkeiten und Erfolgsaussichten zur Umsetzung von Umweltbildung in öffentlichen Grundschulen, sowie prägende Lebenserfahrungen aktiver madagassischer Naturschützer. Die Autorin diskutiert abschließend mögliche Schritte, wie Umweltbildung in Madagaskar langfristig zu Biodiversitätserhalt und nachhaltiger Entwicklung beitragen kann.

Die Reduktion der Treibhausgasemissionen gehört zu den maßgeblichen Zielen, welche mit der Neuausrichtung der Energienetze hin zu erneuerbaren Energien verfolgt werden. Vor diesem Hintergrund bedarf es geeigneter Modelle und Methoden, mit welchen dezentrale, erneuerbare Energieanlagen in die Energienetze eingebunden und effizient genutzt werden können. Die vorliegende Arbeit stellt dar, wie durch die Vernetzung von lokalen Energieerzeugern und Verbrauchern zu Microgrids eine umweltfreundliche Energieversorgung vor Ort gestaltet werden kann und quantifiziert das Potential dieses Konzepts. Dazu wird nach Methoden gesucht, mit welchen auf lokaler Ebene ein Ausgleich von Energieerzeugung und Nachfrage umgesetzt werden kann. Auf Erzeugerseite wird eine koordinierte, vorausschauende Betriebsführung für die Kombination eines Mikro-Blockheizkraftwerks mit Photovoltaikanlagen entwickelt. In der Simulation werden die Kohlenstoffdioxidemissionen der Strom- und Wärmeversorgung somit um 33% gesenkt. Zur Optimierung auf Verbraucherseite werden Methoden zur Lastverschiebung (Demand Side Management) von Haushaltsgeräten evaluiert. Die Simulation zeigt, dass das Potential zur Senkung der Emissionen auf Verbraucherseite zwar geringer ist, aber bei der Konzeption entsprechender Stromtarife die Energienetze durch die Nutzung von Demand Side Management durchaus entlastet werden können. Ergänzt werden die Optimierungsmethoden durch eine umfassende Analyse von kurzfristigen Stromlastprognosen auf Verbraucherebene, da diese Prognosen für die nachgelagerten Optimierungsverfahren benötigt werden. Diese Analyse gibt Aufschluss über geeignete Methoden und die erwartbaren Prognosefehler.

Mit Methoden der Fernerkundung und der digitalen Bildanalyse wird eine digitale Vegetationskartierung für die Mittelmeerinsel Asinara (Sardinien) durchgeführt. Auf Grundlage von Feldarbeiten und hochauflösenden, multispektralen Satellitenbilddaten (Pléiades, 2 x 2 m) wird eine pixelbasierte Überwachte Klassifizierung mittels Maximum-Likelihood-Methode vorgenommen und die Genauigkeit des Resultats anschließend visuell und statistisch ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen eindeutige Grenzen der Klassifizierung hochauflösender Bilddaten durch Einzelpixelverfahren auf. Dies wird im Hinblick auf potentielle Lösungsvorschläge diskutiert. Basierend auf dem Zwischenergebnis wird unter Einbeziehung zusätzlicher Geodaten und visueller Interpretation eine Überarbeitung der Daten vorgenommen. Das Ergebnis stellt die bislang hochauflösendste flächenhafte Vegetationskartierung für den Nationalpark Asinara dar.

In diesem Band enthalten: Hannah Graen, Robin Stadtmann & Martin Sauerwein: Modellierung von Temperaturdaten und Temperaturveränderungen im Nationalpark Asinara, Sardinien (S. 1-27); Sarah Matheis, Nico Herrmann & Martin Sauerwein: Entwicklung eines Monitoringkonzeptes für Niedermoore am Beispiel des Bergen-Weißacker Moores, Süd-Brandenburg (S. 28-63); Martin Sauerwein, Jan-Philip Dieck & Robin Stadtmann: Urbane Böden im Kontext von Ecosystem Services (S. 64-89); Martin Sauerwein, Julia Jaquemotte & Lars Germershausen: Ursachen der Nitratbelastung des Grundwassers im Raum Hannover/Hildesheim (S. 90-110); Sabine Panzer-Krause: Einkaufen in der Hildesheimer Innenstadt. Auswirkungen der Arneken Galerie auf den innerstädtischen Einzelhandel (S. 111-132); Robin Stadtmann, Nico Herrmann, Jasmin Karaschewski & Martin Sauerwein: Bodenbewusstsein: Hildesheimer Aktivitäten zum Jahr des Bodens 2015 (S. 133-140)