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In the context of climate change and energy crisis, bioenergy, which accounts for the largest share of renewable energy in the global energy mix, has drawn considerable attention from an increasing number of countries. While its potential to curb greenhouse gas emissions and to provide energy has been widely acknowledged, concerns over the side effects of bioenergy are still being voiced. In particular, its perceived threats on food security and local ecosystems have largely impeded its development, which is best exemplified by the role that bioenergy takes in the EU's growth strategy of "Europe 2020". This fact provided the motivation for the reflections presented in this thesis on how to realize a sustainable development of the bioenergy industry. To answer this question, we have selected a coastal province in eastern China as the region in which to conduct our study. China is simultaneously the most populated country and the largest GHGs emitter in the world. It can, therefore, be expected that the entire international community can learn some valuable lessons from the practical experience that China has gathered in the field of bioenergy. Following a brief outline of the background information on our research in the initial two chapters, Chapter 3 frames the structure of the bioenergy industry and clarifies the role of each actor. Depending on their relative importance in the industry, these actors can be assigned to one of the two categories of stakeholders: central or peripheral. Based on the local practice, we present the construction process of the bioenergy industry in China from both the supply side and the demand side. This descriptive analysis is intended to help the reader form a general understanding of the bioenergy industry in China, on which our subsequent quantitative analysis is based. Chapter 4 focuses on farmers as one of the central stakeholders that are located at the upstream of the bioenergy supply chain. We develop a biomass feedstock provision model compiled with GAMS to simulate the responsive behaviors of farmers – the agents in our spatial-agent dynamic model – to the challenges arising from emerging energy crops. Using this model, we delineate land use changes after the insertion of the bioenergy industry. We further fix the sources of the promising biomass feedstock, with the straws of conventional crops accounting for 85% of feedstock and energy crops for the remaining 15%. In view of the geographical characteristics of the region, the northern part of Jiangsu is recommended to accommodate an extensive cultivation of energy crops in the long run. Furthermore, our model also confirmed the positive role of reclaimed mudflats as a candidate for the arable land resource that is capable of alleviating land use conflicts between conventional crops and energy crops. In analogy to Chapter 4 focusing on farmers, Chapter 5 concentrates on haulers and bioenergy plants operators, which are the other two actors belonging to the category of central stakeholders. Based on the data on biomass feedstock provision predicted by the model described above, we deliberately calibrate the optimizing model of bioenergy industry infrastructure to stimulate their respective performances. As a result we discovered a general pattern in the modeled distribution of bioenergy plants: due to the higher transportation cost of biomass feedstock than of bioenergy products, bioenergy plants opt to be situated more closely to the sources of biomass feedstock than to the consumption centers of bioenergy products. In terms of the specific distribution, the model projects that up to 44% of biorefineries and 62% of power plants with the largest scale should be located in northern Jiangsu. These figures support the government's decision to turn the area into a production basis for bioenergy, as outlined in the official development plan. Additionally, we evaluate two proposed policies designed to relieve the pressure of bulky biomass transport on local logistic systems and to shorten the regional development disparity among three sub-regions of the region studied. By combining the above two independent but related models in Chapter 6, we arrive at a decision support system for the bioenergy industry. This system takes into account the whole bioenergy supply chain. Unlike each of the separate sub-models presented in previous chapters, the integrated model adequately depicts the interactions among the upstream and downstream of the bioenergy supply chain. Furthermore, it also describes their feedback to peripheral stakeholders such as the government, local residents, NGOs and other lobbying groups, which do not form part of the supply chain but influence the general setting for the bioenergy industry. Using this model as our analytical tool, we examine two policies aiming to promote the bioenergy industry: a comprehensive policy (a favorable taxation) and a targeted policy (a financial subsidy). Generally speaking, despite the fact that both supportive measures could significantly boost the development of the industry without necessarily jeopardizing food security, their effectiveness relies to a great extent on the scale and the objectives of these measures taken. In the last chapter, we return to our qualitative analysis. This time, however, we widen its temporal and spatial scope. First, we construct a conceptual model describing the cascade use and recycling of biomass resources. Then we compare the short-term and the long-term incentive mechanisms involved. Finally, we apply Porter's diamond model to analyze separately all the factors constituting the advantages of the bioenergy industry. We argue that an unprecedented opportunity for bioenergy industry development has come. The fundamental actors driving the development of the industry are professional bioenergy firms boasting clearly defined and well-enforced property rights, good supervision mechanisms, advanced technological background and effective management methods. Since the bioenergy industry is mostly oriented towards the domestic market, it is likely to become more competitive with the formation of an industrial cluster focused on bioenergy or by receiving appropriate support from the government. The government's intervention is justified in this context by the government's supervisory duties, legislative duties and its responsibility to provide favorable incentives. In this study, we have successfully built an integrated model covering all the actors of the bioenergy industry and proposed a sustainable development strategy for the industry in China. Nevertheless, the study has several limitations that need be overcome before it can be extended to other regions. Firstly, due to the lack of high-quality field data of energy crops plantations, the uncertainties regarding actual agricultural operations and the resultant potential ecological risks cannot be fully reflected in our study. Secondly, only bioethanol and biopower have been included in the mathematical model. In view of the wide variety of biomass conversion routes, more bioenergy products should be included in future models. ; Vor dem Hintergrund des Klimawandels und der Energiekrise hat Bioenergie in einer wachsenden Zahl von Ländern in letzter Zeit beträchtliche Aufmerksamkeit gewonnen. Zum weltweiten Energiemix trägt sie bereits heute den größten Teil bei. Zwar wird das Potenzial von Bioenergie, zu einer Reduktion der Treibhausgasemissionen beizutragen, weithin anerkannt; doch werden immer noch Bedenken in Hinblick auf ihre Nebenwirkungen geäußert. Insbesondere die befürchteten Gefahren für die Ernährungssicherheit und lokale Ökosysteme behindern die Entwicklung der Bioenergie erheblich, was wohl am besten anhand der Rolle veranschaulicht werden kann, die der Bioenergie in der Entwicklungsstrategie "Europa 2020" durch die EU zugeschrieben wird. Vor diesem Hintergrund behandelt die vorliegende Dissertation die Frage, wie eine nachhaltige Entwicklung der Bioenergieindustrie erreicht werden kann. Zur Beantwortung dieser Frage wurde eine küstennahe Provinz im Osten Chinas als Untersuchungsgebiet ausgewählt. China ist das bevölkerungsreichste Land und der größte Treibhausgasemittent der Welt. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass die gesamte Völkergemeinschaft einige wertvolle Lehren aus den praktischen Erfahrungen ziehen kann, die China auf dem Gebiet der Bioenergie gesammelt hat. Im Anschluss an eine kurze Darstellung des Hintergrunds unserer Untersuchung in den ersten beiden Kapiteln wird im dritten Kapitel die Struktur der Bioenergiebranche skizziert und die Rolle der einzelnen Akteure beschrieben. Abhängig von deren jeweiliger Bedeutung für die Branche können diese Akteure als entweder Haupt- oder Nebenakteure klassifiziert werden. Ausgehend von der lokalen Praxis stellen wir die Entwicklung der Bioenergiebranche in China sowohl auf der Angebots- als auch auf der Nachfrageseite dar. Diese deskriptive Analyse soll dem Leser ein Grundverständnis der Bioenergiebranche in China vermitteln, auf dem die anschließende quantitative Analyse aufbaut. Das vierte Kapitel beschäftigt sich mit den Landwirten, die als zentrale Akteure am Anfang der Bioenergie-Wertschöpfungskette stehen. Mit Hilfe von GAMS entwickeln wir ein Modell zur Bereitstellung der Biomasserohstoffe, um das Reaktionsverhalten der Landwirte (den Akteuren in unserem dynamischen räumlichen Akteursmodell) auf die Herausforderungen zu simulieren, die mit dem Aufkommen der Energiepflanzen verbunden sind. Unter Verwendung dieses Modells skizzieren wir die durch die Bioenergiesparte ausgelösten Veränderungen im Bereich der Landnutzung. Hierbei legen wir die Anteile für konventionellen Anbau und Energiepflanzen an der gesamten landwirtschaftlichen Produktion auf 85% und 15% fest. Aufgrund der geographischen Beschaffenheit der Region wird für den nördlichen Teil von Jiangsu langfristig eine extensive Bewirtschaftung mit Energiepflanzen empfohlen. Darüber hinaus wurde mit Hilfe unseres Modells die positive Rolle urbar gemachten Wattenmeers als Ressource einer möglichen Entschärfung von Landnutzungskonflikten zwischen konventionellen und Energiepflanzen bestätigt. Analog zum Fokus des vierten Kapitels auf Landwirte konzentriert sich das fünfte Kapitel auf Spediteure und die Betreiber von Bioenergieanlagen, die beide ebenfalls zu der Gruppe der Hauptstakeholder gehören. Ausgehend von den Angaben zur Bioenergie-Versorgungskette, die sich aus Simulationen mit dem oben beschriebenen Modell ergeben, justieren wir das Optimierungsmodell für die Infrastruktur der Bioenergiebranche im Sinne einer Förderung der jeweiligen Leistungen. Als Ergebnis wurde ein allgemeines Muster im Hinblick auf die räumliche Verteilung von Bioenergieanlagen beobachtet: Da die Transportkosten von Biomasserohstoffe höher sind als die von Bioenergieprodukten, bevorzugt das Modell eine Entscheidung für die Platzierung von Bioenergieanlagen nahe bei den Rohstoffquellen gegenüber Nähe zu Konsumzentren. Hinsichtlich der genauen räumlichen Verteilung errechnet das Modell, dass bis zu 44% der Bioraffinerien und 62% der größten Kraftwerke im nördlichen Teil von Jiangsu errichtet werden sollten. Diese Zahlen bekräftigen die Entscheidung der Regierung, die Gegend zu einen Standort der Bioenergieproduktion zu machen, was auch im offiziellen Entwicklungsplan der Region zu finden ist. Zusätzlich werten wir zwei vorgeschlagene Handlungsweisen aus, die zur Reduktion der Auswirkungen sperriger Biomassetransporte auf die lokale Logistikinfrastruktur sowie zur Verringerung der Entwicklungsunterschiede zwischen drei Gegenden innerhalb der betrachteten Region beitragen sollen. Eine Kombination der beiden oben beschriebenen voneinander unabhängigen aber dennoch miteinander verwandten Modelle im sechsten Kapitel führt zu einem Entscheidungsunterstützungssystem für die Bioenergiebranche. Das System berücksichtigt die gesamte Bioenergieversorgungskette. Anders als die in den vorangegangenen Kapiteln beschriebenen Untermodelle bildet das integrierte Modell das Zusammenspiel zwischen den vorgelagerten und den nachgelagerten Märkten innerhalb der Bioenergiebranche hinreichend ab. Darüber hinaus beschreibt es deren Rückkopplung mit den Nebenstakeholdern, zu denen die Regierung, Bewohner, NGOs und andere Lobbygruppen gehören. Diese sind nicht Teil der Versorgungskette, haben aber einen Einfluss auf die Rahmenbedingungen der Bioenergiebranche. Unter Zuhilfenahme unseres Modells als analytisches Instrument untersuchen wir zwei Ansätze zur Förderung der Bioenergieindustrie: Eine umfassende Politik (günstige Besteuerung) und eine zielgerichtete Politik (finanzielle Förderung). Im Allgemeinen hängt die Effektivität beider Ansätze größtenteils vom Ausmaß und von den Zielsetzungen der getroffenen Maßnahmen ab. Die Herausforderung besteht darin die Förderungsmaßnahmen so auszurichten, dass sie die Branche stärken ohne die Nahrungsmittelsicherheit zu gefährden. Im letzten Kapitel kehren wir zur qualitativen Analyse zurück. Diesmal weiten wir jedoch ihren zeitlichen und räumlichen Rahmen aus. Zunächst entwickeln wir ein konzeptionelles Modell, das die Kaskadennutzung und das Recycling von Biomasseressourcen beschreibt. Daraufhin vergleichen wir die damit verbundenen kurzfristigen und langfristigen Anreizmechanismen. Zum Schluss wenden wir Porters Diamantenmodell an, um all jene Faktoren gesondert zu analysieren, die für die Bioenergiebranche Vorteile bedeuten. Wir legen dar, dass sich derzeit eine noch nie dagewesene Chance für die Entwicklung der Bioenergiebranche bietet. Bei den Hauptakteuren, die die Entwicklung der Branche antreiben, handelt es sich um professionelle Bioenergieunternehmen, die über klar definierte und gut durchsetzbare Eigentumsrechte, etablierte Kontrollmechanismen, einen fortgeschrittenen technologischen Hintergrund und effektive Managementmethoden verfügen. Da die Bioenergiebranche vor allem auf den heimischen Markt ausgerichtet ist, wird sie durch die Bildung eines Branchenclusters oder durch angemessene Förderung durch die Regierung wahrscheinlich wettbewerbsfähiger. Ein Eingreifen der Regierung ist in diesem Zusammenhang durch deren Aufsichtspflicht, deren legislative Aufgaben und deren Zuständigkeit, finanzielle Anreize zu schaffen, gerechtfertigt. In dieser Studie ist es uns gelungen, ein integriertes Modell zu entwickeln, das alle Akteure der Bioenergiebranche umfasst. Wir haben weiterhin eine Strategie zur nachhaltigen Entwicklung der Branche in China ausgearbeitet. Dennoch hat die Studie auch einige Beschränkungen, die überwunden werden müssen, bevor sie auf andere Regionen übertragen werden kann. Zum Einen können die Unsicherheiten hinsichtlich der tatsächlichen landwirtschaftlichen Erzeugung und den aus dieser resultierenden Umweltrisiken in dieser Studie aus Ermangelung hochwertiger Felddaten im Hinblick auf Energiepflanzenplantagen nicht voll und ganz reflektiert werden, zum Anderen wurden in dem mathematischen Modell nur Bioethanol und Biostrom berücksichtigt. Angesichts der großen Bandbreite an Wegen der Biomasse-Konversion sollten in künftige Modellen weitere Bioenergieprodukte eingebaut werden.

Natürliche Ressourcen bilden die Lebensgrundlage vieler ländlicher Haushalte in Entwicklungsländern. Die Auswirkungen unklarer Eigentumsrechte, extremer Armut, nicht funktionierender Märkte und Institutionen trägt dazu bei, dass natürliche Ressourcen, mit samt den Gemeinschaften, die von ihnen abhängen, dem Risiko der Gemeingüter-Tragik ausgesetzt sind. Gemeinschaftliches Management natürlicher Ressourcen (CBNRM) ist ein Ansatz, der es Gemeinschaften ermöglicht, ihre natürlichen Ressourcen nachhaltig zu nutzen, und damit ökonomische Entwicklung und soziale Gleichheit verbessert. CBNRM erfreut sich immer größerer Beliebtheit in Afrika südlich der Sahara, und sowohl Regierungs- als auch Nichtregierungsorganisationen fördern die Vorteile des Programms. Die wenigen empirischen Studien, die sich mit den ökonomischen und ökologischen Auswirkungen CBNRMs beschäftigen, kommen allerdings zu unterschiedlichen Ergebnissen hinsichtlich positiver oder negativer Programmauswirkungen. Diese Arbeit verfolgt daher einen ganzheitlichen Ansatz. Mit Hilfe einer detaillierten Fallstudie in einem CBNRM Gebiet (das Sikunga Naturschutzgebiet) in der nordöstlichen Sambesi Region Namibias werden drei spezifische Forschungsziele verfolgt. Es geht konkret darum, (1) unterschiedliche Existenzstrategien innerhalb der Gemeinschaft zu identifizieren, die jeweiligen Unterschiede in der Ressourcennutzung zu erkennen, und zu analysieren, wie diese Unterschiede die ökonomische Gleichheit in der Gemeinschaft bedingen, (2) die ökonomischen Verbindungen zwischen den verschiedenen ökologischen und nicht-ökologischen Aktivitäten innerhalb der CBNRM-Wirtschaft zu untersuchen; und (3) zu analysieren, wie individuelle und ökologische Faktoren Kooperation zum Schutz der natürlichen Ressourcen schwächen. Die ersten beiden Zielstellungen wurden anhand einer Befragung von 200 Haushalten aus dem Sikunga Naturschutzgebiet untersucht, die im September und Oktober 2012 durchgeführt wurde. Der Datensatz umfasst detaillierte Informationen über Einkommensquellen, Zeitallokation, Konsum und Ausgaben, Nutzung natürlicher Ressourcen, Viehwirtschaft und Pflanzenproduktion. Außerdem wurden Informationen zu sozio-demographischen Haushaltseigenschaften und Sozialkapital gesammelt. Für die Analyse des Datensatzes wurden zwei aufeinander aufbauende empirische Strategien genutzt. Entsprechend der ersten Zielstellung, wurde eine zweistufige Clusteranalyse durchgeführt, die die Haushalte anhand ihrer jeweiligen Existenzstrategie in unikale Gruppen (Cluster) kategorisiert. Diese Haushaltscluster wurden dann benutzt, um eine ökologisch-erweiterte Social Accounting Matrix (ESAM) zu entwickeln. Diese ESAM diente als Grundlage zur Durchführung unbeschränkter und beschränkter Multiplikatoranalysen, um, entsprechend der zweiten Zielstellung, die Verbindungen zwischen ökologischen und nicht-ökologischen Aktivitäten innerhalb der Gemeinschaft zu identifizieren. Zur Bearbeitung der dritten Zielstellung wurde eine Serie von Lab-in-the-Field-Experimenten zur Eruierung des Kollektivgut-Verhaltens der Gemeinschaftsmitglieder im Sikunga Naturschutzgebiet im September und Oktober 2014 durchgeführt, wobei die Haushalte nur teilweise mit denen aus der vorangegangen Welle übereinstimmen. Die experimentellen Daten sind in Paneldatenform und erlauben daher die Anwendung von Generalized Least Squares Random Effects und Poisson Random Effects Modellen. Methodisch trägt diese Arbeit zum gegenwärtigen Forschungsstand in der Verhaltensökonomie in der Literatur zu öffentlichen Gütern auf verschiedene Weise bei. Erstens beinhaltet das Kollektivgut-Experiment tatsächliche Anstrengungen seitens der Teilnehmer, welche sowohl im Feld als auch im Labor durchgeführt werden können. Während tatsächliche Anstrengungen im Labor im Laufe der Zeit zum Standard geworden sind, steht die Umsetzung im Feld vor allerlei Herausforderungen. Zum Beispiel hängen diese Aufgaben von Fähigkeiten zu rechnen und zu lesen, oder von einfachen physischen Eigenschaften wie der Sehstärke, ab. Besonders in ländlichen Gebieten Afrikas südlich der Sahara sind diese Fähigkeiten unter dem Niveau der westlichen Welt. In dieser Arbeit wird eine tatsächliche Anstrengung so modelliert, dass diese Fallstricke überwunden werden können. Zweitens, ist dies die erste empirische Studie, die konsistent die Auswirkungen von Risiko in einem Kollektivgutexperiment untersucht, indem Risiko simultan auf das private und das öffentliche Gut angewandt wird. Durch den Vergleich des Teilnehmerverhaltens in einem risiko-neutralen und in einem risiko-behafteten Kontext in zwei aufeinanderfolgenden Experimenten, ist es möglich, den Effekt von Risikoaversion und Wahrscheinlichkeitsgewichtung zu kontrollieren und letztlich den Einfluss von Risiko auf Kooperationsverhalten zu identifizieren. Auf diese Weise trägt diese Arbeit eine neue Dimension zum, von Ostrom entwickelten, Teufelskreis der Kooperation bei. Drittens ermöglicht das Experiment die Quantifizierung des Risikoeffekts auf das Anstrengungslevel in einer kontrollierten Umgebung. Während viele Studien quasi-experimentelle Methoden anwendeten, erfolgt in dieser Arbeit die Quantifizierung des Risikoeffekts zum ersten Mal in einer kontrollierten Umgebung. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern neue Erkenntnisse in der Verhaltensökonomie zu Kollektivgütern und können zu einer Verbesserung der Programmgestaltung von CBNRMs beitragen. Erstens ist die Wirtschaftsstruktur in der Studienregion zugunsten der wohlhabenderen Haushalte ausgerichtet und zu denen, die näher an den Hauptinfrastrukturen leben, wie Straßen und Elektrizität. Mit Hilfe des Programms konnten Eigentumsrechte auf die Gemeinschaft übertragen werden, aber ohne Entwicklungsstrategien, die speziell die verletzlichen Haushalte in der Gemeinschaft unterstützen, konnte die Elite durch kommerziellen Abbau und Handel größere Renditen aus den natürlichen Ressourcen ziehen. Ärmere Haushalte sind dagegen weiterhin auf die natürlichen Ressourcen zur Deckung ihres Eigenbedarfs angewiesen. Zweitens, unter Berücksichtigung der biologischen Grenzen des Naturschutzgebietes, gibt es nur wenig ökonomische Integration zwischen den ökologischen und nicht-ökologischen Aktivitäten innerhalb der Dorfgemeinschaft. Im Gegensatz dazu, gibt es starke Verbindungen zwischen verschiedenen ökonomischen Aktivitäten mit erhöhter Nachfrage für eine bestimmte Ressource. Dies führt zu erhöhter Nachfrage für die meisten anderen Rohstoffe, anstatt zur Stimulation anderer Sektoren außerhalb des Rohstoffabbaus in der Dorfgemeinschaft. Daher dürfte es für die Gemeinschaft schwer sein, ihr Einkommen aus dem CBNRM-Programm zur Diversifizierung ihrer wirtschaftlichen Aktivitäten zu nutzen und langfristig aus der Ressourcennutzung herauszukommen. Drittens identifiziert diese Arbeit potentielle verhaltensökonomische Faktoren, die die positiven Auswirkungen des CBNRMs beschränken könnten. Die Ergebnisse des Lab-in-the-Field-Experiments zeigen, dass Risiko Aufwands- und Kooperationsbereitschaft negativ beeinflusst. In einem risiko-neutralen Kontext waren Haushalte eher bereit, in öffentliche Güter zu investieren als in einem risiko-behafteten Kontext. Weiterhin wurde belegt, dass gemeinsame Strategien zur Verbesserung der Kooperation und Kommunikation in Gegenwart von Risiko nicht effektiv sind. Dies hebt eine potentielle Schwachstelle des CBNRM Programmdesigns hervor, wobei die Risiken des gemeinschaftlichen Vermögens und Unternehmen weder abgemildert noch versichert sind. Diese nicht versicherten Risiken könnten für Haushalte Anreiz sein, sich von der Gemeinschaft abzusetzen und in ihr eigenes Unternehmen zu investieren, zum Beispiel in die Umwandlung von gemeinschaftseigenen Lebensraum für Wildtiere in privates landwirtschaftliches Eigentum. Insgesamt zeigen die Ergebnisse dieser Fallstudie, dass das CBNRM Programm wahrscheinlich nur begrenzt Vorteile für die Forschungsregion haben wird. In Hinsicht auf die Literatur deuten die Ergebnisse an, warum die ökonomischen Effekte von CBNRM bisher nicht eindeutig sind. Es wird empfohlen, verschiedene Methoden und empirische Strategien, die sowohl individuelle Haushalte als auch ihre Überlebensstrategien ins Zentrum stellen, in der Analyse zu berücksichtigen. Letztlich suggerieren die Ergebnisse des Experiments, dass die Gegenwart ungemilderter Risiken eine Bedrohung für Gemeinschaftsprojekte, die auf Kooperation bauen, darstellt. Akteure aus der Entwicklungspraxis könnten daher in Betracht ziehen, wie Gemeinschaften gegenüber Risiken, wie Niederschlagsveränderungen oder Konflikte zwischen Wildtieren und Menschen, versichert werden können. ; In remote areas of developing countries, the livelihoods of many rural households are highly dependent on natural resources. However, the impact of poorly defined property rights, extreme levels of poverty, dysfunctional markets and government institutions place the natural resources, and the communities that depend on them, at risk of becoming another tale of the "tragedy of the commons". Community based natural resource management (CBNRM) was promoted as an approach that would enable communities to sustainably manage their natural resources which would also enhance economic development and economic and social equality. CBRNM has become increasingly popular in sub-Saharan Africa, and governments and NGOs alike continue to promote the perceived benefits of CBNRM programmes. The few extant empirical studies, however, that investigate economic and environmental impacts of CBNRM derive inconsistent conclusions whether CBNRM impacts are positive or negative. The aim of this thesis is to evaluate the role of social, natural, physical, human and financial capital in influencing the impact of CBNRMs. This thesis therefore takes a holistic approach by means of a detailed case study on a single CBNRM area (the Sikunga Conservancy) in the north-eastern Zambezi region of Namibia, this thesis focuses on three specific research objectives: (1) to identify the different livelihood strategies within the community, to investigate the extent to which different strategies utilize natural resources, and to analyse how this improves economic equality within the community; (2) to examine the economic linkages between the different environmental and non-environmental activities within the CBNRM-economy; and (3) to investigate how individual and environmental factors may degrade cooperation to protect natural resources. The first two objectives are met using household survey data from 200 households in the Sikunga Conservancy collected in September and October 2012. The data set contains detailed information on income sources, time-use, consumption and expenditure data, harvesting of natural resources, livestock and crop management. Information on each household's socio-demographics and social capital was also collected. The survey data is utilized in two different empirical strategies that build upon each other. To meet the first research objective, a two-step cluster analysis is conducted, identifying the unique groups of households within the study area which adopt similar livelihood strategies. The household clusters were 9 then used to develop an environmentally extended village social accounting matrix (ESAM). According to the second objective, the ESAM serves as a basis to conduct a series of unconstrained and constrained multiplier analyses to identify the linkages between environmental and non-environment based activities, and the different household groups and other institutions within the community. The third objective is addressed via a series of artefactual lab-in-the-field experiments to elicit community members' behaviour towards public goods that were conducted in the same community, with a partial overlap between households, in September and October 2014. The lab-in-the-field experiment data follows the form of panel data. As such, a series of Generalized Least Squares Random Effects and Poisson Random Effects models are applied. Methodologically, the thesis makes several contributions to the current research of behavioural economics in public good literature. First, it provides a real-effort based public good game which can be implemented in the field as well as in laboratories. Whilst laboratory real-effort tasks are common place and have been relatively standardized over time, the conduct in the field has several challenges. For example, these tasks are heavily biased towards basic levels of numeracy, literacy or even simple physical characteristics such as level of sight. Especially in rural areas of sub-Saharan Africa where numeracy and literacy levels may be well below the western world, and simple things such as sight or hearing deprivation remain untreated. This thesis details a real-effort task which overcomes these constraints by utilising a simple physical sorting task. Second, it is the first empirical study of its kind to consistently examine the impact of risk in a public good game; by simultaneously applying risk to the private and public goods. By comparing participants' behaviours in a risk neutral and risky setting in two sequential public good games the experiment is able to limit the impact of risk aversion and probability weighting and finally, identify the impacts of risk on cooperative behaviour. In this way, it adds a new dimension to the virtuous circle of cooperation developed by Ostrom. Furthermore, by utilising a real-effort based experiment, it also quantifies the impact of risk on exertion levels in a controlled environment. Whilst many studies have used quasi-experimental methods and econometrics to quantify the impact of risk on effort levels, this is the first time that it has been quantified in a controlled environment. Empirically, the results obtained in this thesis contribute to existing knowledge and help improve CBNRM programme designs. Firstly, in the study area, the structure of the economy is heavily biased towards the wealthier households, and those located near the main infrastructure such as roads and electricity. CBNRM has transferred property rights for natural resources to the community, but without development policies that specifically target vulnerable households within the community the elite and wealthy households have been able to extract greater rents from the natural resources via more commercial harvesting and trading. Poorer households largely continue to rely on natural resources for subsistence. Secondly, when the biological limits of the conservancy are taken into consideration, there is little economic integration between the environmental and non-environmental activities within the village economy. Conversely, there are strong interlinkages within different environmental activities, with increased demand for natural resources, leading to increased demand for most other environmental resources, rather than stimulating other off-farm sectors within the village economy. Therefore, communities may struggle to use income derived from CBNRM to diversify their economy and shift away from natural resource consumption. Thirdly, as well as highlighting the importance of the local underlying economic structures when designing CBNRM programmes, this study also identifies potential behavioural factors which may limit the positive impact of CBNRM. The results of the lab-in-the-field experiment show that risk negatively impacts on effort and cooperation levels. Faced with pay-off equivalent situations, households were more likely to invest in public goods in risk neutral contexts than in risky contexts. Furthermore, common strategies to enhance cooperation such as communication and observation proved to be ineffective in the presence of risk. This highlights a potential flaw in the design of many CBNRM programmes where the risk to community owned assets and enterprises are unmitigated and uninsured. The uninsured risks in community assets may create the incentive for households to reduce their contributions to public goods and invest in their own private assets and enterprises, to the detriment of community-owned ones such as the conversion of community-owned wildlife grazing lands to private land for agriculture. Overall the results of the case study show that the CBNRM programme in the study area is likely to have limited benefits. With respect to the literature they may help to explain why the literature to date onthe economic impacts of CBNRM has been inconclusive. It is recommended to consider multiple methods and empirical strategies that consider individual households and livelihood strategies at the centre of analysis. Finally, the experiment results suggest that the presence of unmitigated risk poses a threat to community projects that are dependent on cooperation. Development practitioners may need to consider ways of insuring community projects against risks such as weather and wild-life conflicts.

Die stetig fortschreitende Urbanisierung ist eine der prägenden Entwicklungen unserer Zeit. Mit einer immer größeren Bevölkerung, die sich in Städten niederlässt, haben sich urbane Gebiete zu den Knotenpunkten unserer Gesellschaft entwickelt. Sie sind Treffpunkt für Innovationen, Wirtschaftswachstum und kulturellen Austausch.Doch mit dieser enormen Verdichtung der Bevölkerung in städtischen Ballungsräumen geht auch eine Reihe komplexer Herausforderungen einher. Städte stehen vor einem wachsenden Druck, die Bedürfnisse ihrer Bürgerinnen und Bürger zu erfüllen, aber auch gleichzeitig ökologische und soziale Nachhaltigkeit sicherzustellen (vgl. Etezadzadeh 2015, S. 1ff.).In diesem Kontext hat sich das Konzept der "Smart City" in den letzten Jahren als zukunftsweisender Ansatz erwiesen. Die Smart City stellt eine strategische Herangehensweise dar, die auf Technologie und Innovation setzt, um Städte intelligenter, nachhaltiger und lebenswerter zu gestalten. Der Kerngedanke besteht darin, städtische Ressourcen effizienter zu nutzen und gleichzeitig die Lebensqualität der Bürger*innen zu erhöhen (vgl. Etezadzadeh 2015, S. 7f.). Eine Smart City nutzt moderne Technologien, wie künstliche Intelligenz (KI) und Big Data-Analysen, um urbane Prozesse zu optimieren.Trotz des Potenzials zur Förderung einer nachhaltigen Stadtentwicklung gibt es jedoch auch einige Herausforderungen, mit denen sich die Städte konfrontiert sehen. Datenschutz und Privatsphäre sind wichtige Anliegen, insbesondere angesichts der Vielzahl von Daten, die in einer Smart City erfasst werden. Die Finanzierung solcher umfassenden städtischen Transformationen kann ebenfalls ein Hindernis darstellen. Des Weiteren stellt die Einbeziehung der Bürgerschaft eine komplexe Aufgabe dar.Die folgende Arbeit befasst sich mit dem Konzept Smart City und fragt nach den damit zusammenhängenden Chancen und Herausforderungen. Welche Chancen bietet das Konzept für eine nachhaltige Stadtentwicklung? Um ein vertieftes Verständnis für die Smart City als einen richtungsweisenden Ansatz zur Bewältigung der städtischen Herausforderungen im Hinblick auf eine nachhaltige Stadtentwicklung zu erlangen, wird die Stadt Freiburg im Breisgau herangezogen, die als ein Beispiel für eine intelligente und nachhaltige Stadtentwicklung und Stadtplanung steht.Warum Smart City?Mit dem Eintritt in das neue Jahrtausend hat sich eine bedeutende Entwicklung abgezeichnet: Das Zeitalter der Städte hat begonnen, und erstmalig in der Geschichte der Menschheit wohnt die Mehrheit der Weltbevölkerung in städtischen Gebieten. Dieser Wandel ist eng mit einem Anstieg der Weltbevölkerung verbunden. Im Jahr 1950 lebte weniger als ein Drittel der Weltbevölkerung in urbanen Gebieten. Seit 2007 ist dieser Anteil auf mehr als die Hälfte angestiegen. Laut Berechnungen der Vereinten Nationen werden bis zum Jahr 2050 voraussichtlich etwa zwei Drittel der Weltbevölkerung in Städten leben (vgl. bpb 2017, o.S.).Mit dem Zuwachs der urbanen Bevölkerung rücken vermehrt Potenziale und Herausforderungen hinsichtlich der Städte im globalen Entwicklungsprozess in den Fokus, darunter die Bekämpfung von Armut, die Integration marginalisierter Gruppen, das Wirtschaftswachstum sowie die Verwirklichung von Klima- und Entwicklungszielen. Der anhaltende Trend zur Urbanisierung erfordert spezifisch angepasste und nachhaltige Ansätze für die Gestaltung von urbanen Siedlungen (vgl. Jaekel 2015, S. 2f.).Durch dieses Wachstum entstehen jedoch auch Risiken. Mit dem rapiden Anstieg der Bevölkerungszahlen geht eine Zunahme des motorisierten Verkehrs einher. Dies führt u.a. zur Verkehrsstauung und verstärkten Lärm- und Schadstoffemissionen. Gleichzeitig kommt es zur Verschmutzung von Böden und Gewässern und vermehrter Bebauung landwirtschaftlicher Flächen (vgl. Weiland 2018, o.S.).Außerdem weisen Städte einen erhöhten Bedarf an Ressourcen wie z.B. Wasser, Energie und Rohstoffe für Gewerbe, Haushalte und Verkehr auf. Städte tragen damit überproportional zur Nutzung vorhandener Ressourcen bei, zu steigenden CO2-Emissionen und gelten damit als ein Verursacher der globalen Klimaerwärmung (vgl. Weiland 2018, o.S.). Natürliche Lebensräume und die Artenvielfalt sind gefährdet, wodurch die Städte gleichzeitig ihre eigene Lebensgrundlage zerstören (vgl. Etezadzadeh 2015, S. 7). Dabei sind es insbesondere die Städte, die"das Potenzial [haben], durch ihre Dichte und Struktur klima- und ressourcenschonend zu wirtschaften und durch geeignete Maßnahmen den Schutz der lebendigen Umwelt zu fördern" (Etezadzadeh 2015, S. 5).Städte spielen demnach eine entscheidende Rolle im Kontext des ökologischen Fortschritts und des Klimaschutzes. Eine auf Umweltbewusstsein basierende Stadtentwicklung kann wesentlich zur nachhaltigen Nutzung von Ressourcen beitragen. Dabei stellt das Konzept der Smart City einen Ansatz dar, diese Schwierigkeiten anzugehen (vgl. LpB BW 2022, o.S.). Das Konzept Smart CityFür die genannten urbanen Herausforderungen im Hinblick auf die Entwicklungen der letzten Jahrzehnte gibt es verschiedene Ansätze, Konzepte und Lösungsmodelle, welche unter dem Begriff "Smart City" firmieren. Grundsätzlich wird Smart City als ganzheitlicher Lösungsansatz gesehen, bei dem eine Vielzahl von Akteuren beteiligt sind. Dabei gibt es keine einheitliche Definition des Begriffs."Aus der Erkenntnis, dass den Herausforderungen einer Stadt mit einem umfassenden Ansatz begegnet werden muss, entstand die Idee der intelligenten Stadt" (Hadzik 2016, S. 10).Das Konzept der Smart City integriert verschiedene Bereiche des urbanen Lebens: die soziale und bauliche Infrastruktur, Verkehr, Mobilität, Energie, Nachhaltigkeit, Dienstleistungen, Politik, aber auch die generelle Stadtentwicklung und ihre Planung (vgl. Hadzik 2016, S. 10). Einen zentraler Bestandteil der Welt der Smart City stellt die Verwendung von digitaler Technologie dar. Hier sehen sich die Städte dem Anspruch gegenüber, digitale Instrumente adäquat einzusetzen und damit für effizientere und nachhaltigere Prozesse zu sorgen. Durch deren Einsatz sollen intelligente Lösungen für das urbane Leben geschaffen werden (vgl. Etezadzadeh 2015, S. 46f.). Zwar gibt es keine einheitliche Vorstellung davon, was "Smart City" ist und sein soll, jedoch ist"den meisten Ansätzen […] gemein, dass man unter 'Smart City' den Einsatz neuer Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) zum Zwecke einer integrierten Stadtentwicklung versteht" (Hoppe 2015, S. 5).Dadurch stellen Klimaschutz, die Steigerung der Lebensqualität für Bewohner*innen, wachsende Partizipation, Inklusion und Effizienz von Ressourcen übergeordnete Ziele dar, welche mithilfe dieser Technologien erreicht werden sollen (vgl. Hoppe 2015, S. 5). Vor diesem Hintergrund sollen "smarte" Lösungen die Antwort hinsichtlich einer Optimierung urbaner Prozesse sein (vgl. Libbe 2019, S. 2). Der Unterschied zwischen einer "normalen" Stadt und einer Smart City liegt demnach darin, dass eine Smart City durch Digitalisierung"effizienter, nachhaltiger und fortschrittlicher sein [soll]. Das kann die Infrastruktur betreffen, Gebäude, Mobilität, Dienstleistungen oder die Sicherheit" (LpB BW 2022, o.S.).Es hat sich gezeigt, dass der Smart City- Ansatz nicht als fertige Lösungsstrategie betrachtet werden und auch nicht als vollständig ausgearbeitetes Modell angesehen werden kann (vgl. Jaekel 2015, S. 31), sondern vielmehr als eine Reihe von Entwicklungsstrategien (vgl. LpB 2022, o.S.). Es lassen sich jedoch verschiedene Bausteine identifizieren.Bausteine einer Smart CityNach Steinbrecher, Salg und Starzetz (2018, S. 2) lassen sich sechs Bereiche der Smart City ausmachen: Smart Economy, Smart People, Smart Governance, Smart Mobility, Smart Environment, Smart Living.Smart Economy: Das Ziel der Smart Economy besteht darin, die umfangreichen Innovationsmöglichkeiten von Städten zu nutzen, um wirtschaftliche Herausforderungen und Veränderungen erfolgreich zu bewältigen. Hierbei sollen die reichhaltigen Daten- und Informationsressourcen von Städten eingesetzt werden, um bestehende Wirtschaftszweige zu stärken, z.B. durch die Optimierung von Produktions- oder Dienstleistungsprozessen. Gleichzeitig soll die Entstehung neuer Wirtschaftszweige gefördert werden, etwa durch die Entwicklung digitaler Angebote für Bürger*innen und Unternehmen.Smart People: Für die Umsetzung aller digitalen und "smarten" Anwendungen ist es erforderlich, dass die Bürger*innen und Unternehmen über digitale Fähigkeiten verfügen, um die vorhandenen Angebote nutzen oder sogar weiterentwickeln zu können. Der Bereich "Smart People" bezieht sich darauf, das Ziel zu verfolgen, die digitalen Kompetenzen der Menschen so zu fördern und auszubauen, dass die aktiv an der Gestaltung ihrer Stadt, der Wirtschaft und der Umwelt teilhaben und mitwirken können.Smart Governance: Smart Governance strebt danach, eine engere Verbindung zwischen Bürgern und Verwaltung herzustellen. Dieses Konzept zielt darauf ab, die Abläufe und Interaktionen innerhalb der Verwaltung zu optimieren und die Kommunikation zwischen der Verwaltung und den Bürgern zu verbessern. Dies erfordert nicht nur den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT), sondern auch die Entwicklung neuer Methoden, um eine tiefere Beteiligung der Bürger zu ermöglichen und innovative Wege für digitale Bürgerbeteiligung zu schaffen.Smart Mobility: Der Transportsektor trägt maßgeblich zum Energieverbrauch und den Emissionen von Treibhausgasen bei. Außerdem sind andere Umweltauswirkungen wie Lärm und Luftverschmutzung stark mit dem Verkehr verknüpft. Eine effiziente Mobilitätsstrategie zielt darauf ab, die negativen Auswirkungen des Verkehrssektors zu reduzieren, während sie den hohen Mobilitätsanforderungen der modernen Gesellschaft gerecht wird. Smart Mobility strebt an, Lösungen zu entwickeln, die von IKT unterstützt werden und die Umweltbelastung und Lärmbelästigung signifikant verringern. Dies beinhaltet die Weiterentwicklung bewährter Transportkonzepte, wie autonome und emissionsfreie Verkehrslösungen, sowie die Optimierung des Verkehrsflusses durch Echtzeit-Verkehrsleitsysteme. Darüber hinaus kann auch die Integration alternativer Mobilitäts- und Stadtplanungskonzepte, wie z.B. die Förderung einer "Stadt der kurzen Wege", die idealerweise ohne motorisierten Verkehr auskommt, Teil einer Smart Mobility-Strategie sein.Smart Environment: Im Bereich des Smart Environment lassen sich intelligente Ansätze zur Verringerung des Energie- und Ressourcenverbrauchs verorten. Dazu gehört u.a. die Verbesserung der Überwachung und Steuerung von Umweltbedingungen, beispielsweise durch kontinuierliche Überwachung der Luft- oder Wasserqualität. Diese Herangehensweise erfordert gleichzeitig eine verstärkte Nutzung erneuerbarer Energiequellen. IKT-basierte Anwendungen und Infrastrukturen wie Smart Grids spielen hierbei eine entscheidende Rolle, da sie dazu beitragen, das Angebot und die Nachfrage von Energie effizienter aufeinander abzustimmen.Smart Living: Dieser Bereich zielt darauf ab, IKT-basierte Anwendungen stärker einzubinden und damit zu einer Verbesserung der Lebensqualität der Bürger*innen beizutragen. Dies kann z.B. durch einen höheren Komfort bei der Bedienung drahtlos vernetzter Haushaltsgeräte, wie der Kaffeemaschine oder der Heizung, geschehen (vgl. Steinbrecher, Salg, Starzets 2018, S. 2).Im Folgenden werden konkrete Handlungsfelder und Anwendungsbereiche des Konzepts Smart City betrachtet, wobei der Fokus insbesondere auf die Umsetzung in der Stadt Freiburg im Breisgau liegt. Welche Ideen, Innovationen und Anwendungen konnten in Freiburg bisher realisiert werden und was plant die Stadt weiter in Richtung Smart City? Um ein umfassendes Bild der Thematik zu erlangen, werden im Anschluss die damit zusammenhängenden Chancen und Herausforderungen für die Transformation urbaner Räume durch das Konzept der Smart City dargestellt. Chancen von Smart City-Konzepten – die Stadt Freiburg im Breisgau"Gutes Zusammenleben, saubere Luft angenehmes Stadtklima, emissionsarme Mobilität, Raum für Fußgänger, attraktiv für Kreative und Engagierte, Unternehmen und Gäste. Sicherer Alltag, freundliche und offene Quartiere, in denen wir gerne leben" (vgl. Digitalstrategie Freiburg, S. 1).Im Folgenden wird die Stadt Freiburg zur Betrachtung herangezogen und danach gefragt, wie diese die Inhalte und Prinzipien des Konzepts Smart City konkret umsetzt. Welche Chancen und Herausforderungen ergeben sich dabei für Freiburg, aber auch für andere Städte auf dem Weg in die "smarte" Richtung? Das folgende Video gibt einen Überblick über die (digitalen) Ziele der Stadt (digital.freiburg 2019: https://www.youtube.com/watch?v=3clTSCU1NjY) Freiburg ist eine der zahlreichen Städte in Deutschland, die damit begonnen haben, bestimmte Maßnahmen bezüglich des Feldes der "smarten" Stadtplanung und Stadtentwicklung anzugehen. Dabei haben die Städte Freiburg, Mannheim, Aalen und Heidenheim in Baden-Württemberg im Jahr 2020 beim Bundeswettbewerb "Smart Cities made in Germany" eine Förderung für digitale Zukunftsprojekte erhalten (vgl. LpB BW 2022, o.S.).Freiburg hat eine Digitalstrategie entwickelt hinsichtlich der Frage, wie Digitalisierung helfen kann, die Stadt nach den Vorstellungen der Menschen zu entwickeln. Diese digitale Agenda besteht aus insgesamt sechs Themenfeldern. Jedes Themenfeld umfasst Maßnahmen und Ziele, welche die Entwicklung der Stadtgesellschaft im Blick haben. Die Digitalisierungsstrategie beschreibt das Freiburg der nächsten sechs Jahre und zielt auf das Jahr 2025 ab (vgl. Digitalstrategie Freiburg, S. 6).Digitalstrategie Freiburg: https://digital.freiburg.de/digitalstrategie Im Folgenden werden die sechs Themenfelder der Strategie und einige damit zusammenhängende Maßnahmen betrachtet, um ein umfassenderes Bild der Smart City Freiburg gewinnen zu können.1. Lebenswelten. Familie. GesundheitDigitales Nachbarschaftsnetzwerk: Freiburg entwickelt unter dem Namen "Soziale Nachbarschaft und Technik" (SoNaTe) aktuell ein digitales Kommunikationsnetzwerk. Dabei sollen soziale Nachbarschaften in Kommunen und Regionen gestärkt werden. Das Ziel ist die lokale Verbindung von Menschen, Gruppen, Organisationen und Unternehmen, aber auch die Vereinfachung des Zugangs zu Kommunikation, Dienstleistungen, Infrastruktur und Freizeitangeboten. Die Plattform als Alternative zu etablierten sozialen Medien soll bundesweit eingesetzt werden und die Teilhabe ihrer Nutzer*innen gewährleisten.Online-Vermittlung von Räumen in der Stadt: Die Stadt arbeitet in Zusammenarbeit mit verschiedenen Kooperationspartnern daran, ein Online-Tool zur Vermittlung von Räumlichkeiten zu entwickeln. Dieses Tool soll dazu beitragen, die gemeinsame und effiziente Nutzung von städtischen Räumen, Hallen und Vereinsräumen zu fördern. Darüber hinaus wird es dazu beitragen, das vielfältige Engagement von städtischen Initiativen besser sichtbar zu machen.Digitale Unterstützung bei Feuerwehr und Rettungsdienst: Die Integrierte Leitstelle (ILS) in Freiburg befindet sich derzeit in der Entwicklungs- und Testphase als Pilotstandort für eine fortschrittliche Handyortung namens AML (Advanced Mobile Location) im Falle eines Notrufs über Smartphones. Zusätzlich unterstützt die ILS Freiburg die Ersthilfe-App namens "FirstAED", die dazu dient, die nächstgelegenen Ersthelfer zu alarmieren. In Zukunft soll die ILS Freiburg eine automatisierte "Nächste-Rettungsmittel-Strategie" einführen, die auf GPS-Ortung direkt aus dem Einsatzleitsystem der ILS Freiburg basiert. Gleichzeitig wird im Rahmen des Landesprojekts "Leitstelle Baden-Württemberg" ein vernetzungsfähiges Einsatzleit- und Kommunikationssystem aufgebaut. Parallel dazu wird der Ausbau von vernetzten, GPS-gesteuerten Ampelvorrangschaltungen und bevorzugten Strecken vorangetrieben, die auch von Fahrzeugen der Freiwilligen Feuerwehren genutzt werden können (vgl. Digitalstrategie Freiburg, S. 19ff.).2. Gesellschaft. Ethik. VertrauenBürgerschaftliche Beteiligung mit digitalen Mitteln: Um sicherzustellen, dass die Bürgerinnen und Bürger von Freiburg effektiv und einheitlich an städtischen Angelegenheiten teilnehmen können, wurde ein IT-gestütztes Instrument eingeführt. Die Website "mitmachen.freiburg.de" bietet verschiedene Beteiligungsmodule an, die je nach Art des Projekts flexibel eingesetzt werden können. Die Online-Beteiligung wird aktiv ausgebaut und soll als Standardmethode neben den traditionellen analogen Beteiligungsformaten etabliert werden. Zusätzlich soll die formelle Beteiligung der Bürger*innen bei der Bauleitplanung durch den Einsatz digitaler Tools vereinfacht und verbessert werden. In Zukunft wird die Stadtverwaltung verschiedene Formen der Beteiligung anbieten, die im Einklang mit dieser Digitalisierungsstrategie stehen (vgl. Digitalstrategie Freiburg, S. 31).3. Bildung. Kultur. WissenschaftIndustrie 4.0-Labor-Walter-Rathenau-Gewerbeschule: Im Mai 2018 wurde ein Labor eingerichtet, das mit digital gesteuerten Produktionsmodulen wie Industrierobotern und Automatisierungssystemen ausgestattet ist. Ziel war es, intelligente Produktionsprozesse zu entwickeln und Schulungen auf der Grundlage realer Industriestandards durchzuführen. Dieses Labor ist äußerst flexibel, da seine Komponenten und Schnittstellen denen in der Industrie gleichen. Es kann problemlos an aktuelle Entwicklungen und neue Industriestandards angepasst werden. Die Einrichtung des Industrie 4.0-Labors erfolgte in enger Abstimmung mit den Anforderungen der Wirtschaft und wurde speziell auf den Schulbetrieb abgestimmt. Die Finanzierung für dieses Labor erfolgte ausschließlich aus dem städtischen Haushalt.Museen Digital: Die Planungen für das "Museum der Zukunft" umfassen die Erwägung neuer Ausstellungsformate im Kontext der Digitalisierung. Dabei werden innovative digitale Vermittlungswege sowie die Nutzung von Social Media in Betracht gezogen. Ein Hauptziel besteht darin, den Besucherinnen und Besuchern einen einfachen und unmittelbaren Zugang zu Informationen und den Dienstleistungen der Museen zu ermöglichen. Die Ausstellungsinhalte sollen durch vielfältige multimediale und interaktive Vermittlungsformate lebendiger erlebbar gemacht werden. Dies könnte den Einsatz von Technologien wie Augmented Reality, 3D-Visualisierungen und sogar spielerische Elemente wie Gaming-Formate einschließen. Eine zentrale Grundlage für die digitale Vermittlung ist eine umfangreiche Museumsdatenbank, die als Wissensspeicher dient und die digitale Sammlung erweitert. Auf dieser Basis kann die Museumsdatenbank in einem weiteren Schritt mit den physischen Ausstellungsobjekten verknüpft werden, um die reale Ausstellung um Informationen zu Entstehungsprozessen, Techniken, Materialien und Geschichte zu bereichern (vgl. Digitalstrategie Freiburg, S. 43ff.).4. Digitale StadtverwaltungDigitaler Posteingang, Digitale Akten- und Vorgangsverwaltung: Die Einführung der elektronischen e-Akte ist bereits weit fortgeschritten und bildet das Fundament für die Digitalisierung in der Verwaltung. Sie eröffnet die Möglichkeit zur Effizienzsteigerung von Arbeitsabläufen und ermöglicht flexibleres Arbeiten, unabhängig von Zeit und Ort. Dies hat zur Folge, dass Informationen und Dokumente nicht mehr in vielfacher Ausführung und in verschiedenen Medien an verschiedenen Orten aufbewahrt werden müssen. Die Einführung der e-Akte ermöglicht sogenannte "medienbruchfreie" Prozesse und verbessert die Dienstleistungen für Bürgerinnen und Bürger. Die positiven Auswirkungen der e-Akte erstrecken sich somit über die internen Verwaltungsabläufe hinaus.Digitale Stadt- und Bauplanung: Wie viele Großstädte in Deutschland steht auch Freiburg vor der Herausforderung, schnell neuen und bezahlbaren Wohnraum zu schaffen, der gleichzeitig umweltfreundlich und nachhaltig ist. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, sollen Bauplanung und baurechtliche Verfahren mithilfe digitaler Werkzeuge vereinfacht werden. Aktuell werden die baurechtlichen Aspekte in der gesamten Stadt digital erfasst. Gleichzeitig werden neue Bauprojekte in einem standardisierten digitalen Format entwickelt (XPlanung/XBau). Dieser Ansatz ermöglicht nicht nur eine digitale Beteiligung aller Betroffenen in den verschiedenen Phasen des Planungsprozesses, sondern ebnet auch den Weg für digitale Bauanträge. Durch teilautomatisierte digitale Prüfungen wird die Zeitspanne von der Antragstellung bis zur Genehmigung verkürzt. Zusätzlich werden aus den verfügbaren digitalen Informationen dreidimensionale Pläne (ein "digitaler Zwilling") erstellt, die umfassende Analyse- und Berichtsoptionen für die Stadtentwicklung bieten. In diesem Zusammenhang ermöglicht eine detaillierte digitale Darstellung von Gebäudemodellen (Building Information Modeling - BIM) die Verknüpfung von Entwurfsvisualisierungen, Baufortschritt, Genehmigungsverfahren und Gebäudemanagement.Service Management für digitale Bürger*innenanfragen: In Zukunft sollen alle digitalen Anfragen von Bürger*innen in ein zentrales Ticketsystem geleitet werden. Dieses System soll einen einheitlichen, zentral gesteuerten Bearbeitungsprozess bieten. Die verschiedenen Dienststellen und Ämter sollen in dieses Ticketsystem integriert werden und können darüber den gesamten Kommunikationsprozess abwickeln. Die Nutzung von Automatisierung, die Möglichkeit zur Überwachung, Steuerung und Auswertung innerhalb dieses Systems soll die Servicequalität bei der Beantwortung der Anfragen verbessern (vgl. Digitalstrategie Freiburg, S. 57ff.).5. Arbeit. Wirtschaft. TourismusNetzausbau: Masterplan digitale Infrastruktur: Um die Grundlage für den Netzausbau zu schaffen, soll ein Masterplan "digitale Infrastruktur für Freiburg" als Ausbaustrategie erstellt werden, was auch Gigabit-Breitband, 5G sowie Sensorik-Netzwerke einschließen soll. Zusätzlich soll für den Mobilfunk ein koordinierter, aber auch strahlungsmindernder Ausbau in Kooperation mit den Anbietern geschaffen werden (vgl. Digitalstrategie Freiburg, S. 72).6. Netze. Energie. VerkehrIntermodale Verkehrsplattform/App: Die bestehende ÖPNV-Auskunft namens "VAG mobil" sowie der digitale Vertrieb über "MobilTicket" und den "VAG-Online-Shop" werden um neue multimodale Funktionen erweitert. Egal an welchem Ort sich Kunden der VAG in Freiburg gerade befinden, die App zeigt auf einer Karte nicht nur Haltestellen mit Live-Abfahrtszeiten für Busse und Bahnen, sondern auch sämtliche "Sharingpoints" für Fahrzeuge und Fahrräder an. In einem ersten Schritt wurden verfügbare Mietfahrräder des Fahrradverleihsystems "FRELO" in die "VAG mobil"-App integriert, inklusive Buchung, Nutzung und Abrechnungsfunktionen.Umweltsensitives Verkehrsmanagement: Der Luftreinhalteplan sieht vor, dass bei Überschreitung bestimmter Schadstoffwerte an der Messstelle Schwarzwaldstraße die Menge des Verkehrs aus dem Osten, der über die B 31 in die Stadt einfährt, reguliert werden soll. In diesem Kontext wird derzeit untersucht, ob es sinnvoll ist, die bestehende Verkehrssteuerung zu einem umfassenden Verkehrsleitsystem für Freiburg auszubauen. Ein solches System könnte dazu verwendet werden, sicherzustellen, dass nur eine angemessene Anzahl von Fahrzeugen in das Stadtgebiet oder in bestimmte Stadtteile einfährt, die dort ohne größere Störungen bewältigt werden können. Es würde auch die Möglichkeit bieten, auf hohe Schadstoffbelastungen, beispielsweise bei ungünstiger Witterung, und auf akute Verkehrsstörungen wie Baustellen, Unfälle oder Veranstaltungen gezielt zu reagieren.Ausbau öffentliches WLAN: Ein kostenfreies WLAN an Verwaltungsstandorten und öffentlichen Einrichtungen sowie in Bussen und Stadtbahnen soll ausgebaut werden.Belegungserfassung und Leitsystem für P&R-Parkplätze: Durch die Installation von Belegungssensoren an den P+R-Anlagen wird die Belegung effizienter gestaltet und die unerlaubte Nutzung durch Dauerparker*innen oder Fremdparker*innen verringert. Dies ermöglicht es Besuchern und Pendlern, Echtzeitinformationen über die Auslastung der P+R-Parkplätze online über die städtische Website, die App "VAG mobil" und dynamische Wegweiser zu erhalten. Diese Daten werden ähnlich wie im bestehenden Parkleitsystem der Innenstadt verarbeitet. Das Ziel ist es, den Verkehr innerhalb der Stadt zu reduzieren, indem Berufspendler und Besucher leichter freie P+R-Plätze am Stadtrand finden können, um von dort auf den öffentlichen Nahverkehr oder das städtische Fahrradverleihsystem umzusteigen. Darüber hinaus wird durch die Integration weiterer Parkhäuser in das bestehende Echtzeit-Parkleitsystem in der Innenstadt vermieden, dass Parkplatzsuchende unnötige Autofahrten unternehmen müssen.In Anbetracht der vorangegangenen Entwicklungen und Maßnahmen, die in Freiburg im Kontext der Smart City-Initiative geplant und umgesetzt werden, wird deutlich, dass die Stadt aktiv bestrebt ist, intelligente Lösungen zur Bewältigung der heutigen und zukünftigen urbanen Herausforderungen zu implementieren. Freiburg setzt dabei auf Digitalisierung und Technologie, um die Lebensqualität der Bürger*innen zu steigern und gleichzeitig umweltfreundlichere, effizientere und nachhaltigere Stadtstrukturen zu schaffen. Dies zeigt sich in verschiedenen Aspekten, z.B. darin, dass Freiburg grundsätzlich den Anspruch hat, die Menschen in den Fokus der Digitalisierung zu stellen, damit diese den Prozess der Digitalisierung aktiv mitgestalten können, was im Hinblick auf die Einrichtung der Online-Beteiligungsplattform "mitmachen.freiburg" deutlich wird (Mitmachen.Freiburg: https://mitmachen.freiburg.de/stadtfreiburg/de/home). Darüber hinaus investiert die Stadt in die Entwicklung digitaler Plattformen und Services, die den Zugang der Bürger*innen zu städtischen Dienstleistungen verbessern. Im Bereich des Verkehrs und der Mobilität trägt Freiburg mit der Einführung von intelligenten Verkehrssystemen, der Optimierung des Nahverkehrs sowie im Rahmen des Belegungssystems für P+R Parklätze dazu bei, den Verkehr in der Stadt effizienter und nachhaltiger zu gestalten.Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Stadt Freiburg auf unterschiedliche Weise in Richtung Smart City moderne Technologien und digitale Lösungen einsetzt, um die Lebensqualität zu steigern, Umweltbelastungen zu reduzieren und die Stadt insgesamt effizienter und nachhaltiger zu gestalten. Die zuvor genannten Beispiele der verschiedenen Themenfelder haben gezeigt, dass Tendenzen im Hinblick auf Konzepte und Bereiche der Smart City geplant, umgesetzt und auch funktionieren können. Trotzdem stehen Städte wie Freiburg vor einigen Herausforderungen bei der Implementierung und Umsetzung von Strategien und Plänen im Sinne von Smart City.Herausforderungen für Smart CitiesDW Shift (2020): https://www.youtube.com/watch?v=VRRPy-yEKRM Smart Cities stehen vor einer Reihe von Herausforderungen, während sie sich bemühen, technologische Lösungen zur Verbesserung der Lebensqualität, Nachhaltigkeit und Effizienz in städtischen Gebieten zu implementieren. Dazu gehören die Aspekte Sicherheit, Datenschutz und Privatsphäre, Inklusion und Chancengleichheit sowie finanzielle Aspekte.Das Konzept der Smart City sieht in verschiedenen Teilbereichen das Sammeln einer Fülle von Daten vor. Hierbei gilt es zu beachten, dass Digitalisierung dem Menschen dienen sollte und die Implementierung von Smart City-Elementen nicht eine übermäßige Überwachung der Bürger*innen voraussetzt. Dabei stellen die Sicherheit und die Privatsphäre der Bürger*innen zentrale Punkte dar, die es zu beachten und zu berücksichtigen gilt (vgl. LpB BW 2022, o.S.).Die Landeszentrale für politische Bildung Baden-Württemberg (2022, o.S.) führt an, dass sich eine Smart City an den Grundsätzen der Digitalcharta des Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung orientieren sollte. Hierzu gehört in erster Linie die Wahrung der Menschenwürde im Digitalen. Darüber hinaus gilt, dass jeder Mensch das Recht auf Identität, Datenschutz und Privatsphäre hat. An dieser Stelle stellt sich bei dieser großen Menge an gesammelten Daten die Frage, was mit den gesammelten Daten passiert, wer darauf Zugriff hat und was damit gemacht wird (vgl. Stöckl 2022, o.s.). Unter einer Unsicherheit im Hinblick auf Datenschutz und Privatsphäre kann die Effizienz von Smart Cities leiden sowie das Vertrauen in öffentliche Behörden, was die Einrichtung von ausreichendem Datenschutz und Transparenz zu einer zentralen Herausforderung macht (vgl. Stöckl 2022, o.S.).Eine weitere Herausforderung für Smart Cities ist die Gewährleistung von Inklusion und Chancengleichheit. Es wird davon ausgegangen, dass digitale Infrastrukturen für alle Menschen zugänglich sein und überdies gleiche Chancen für gesellschaftliche Teilhabe und Entfaltung bieten sollten. Das stellt die Städte vor Schwierigkeiten, da es immer technikaffine und weniger technikaffine Menschen sowie Menschen unterschiedlichen Alters mit unterschiedlichen Fähigkeiten geben wird. Somit sollte im Idealfall bei der Digitalisierung der Städte darauf geachtet werden, dass beispielsweise nicht-technikaffine Bürger*innen keine Nachteile oder Ausgrenzung erfahren. Es stellt sich demnach die Frage, ob es sinnvoll ist, z.B. den Kauf von Parktickets oder Bahnfahrkarten ausschließlich über Smartphones zur Verfügung zu stellen, da nicht alle Menschen ein Smartphone besitzen (vgl. LpB BW 2022, o.S.). Somit ist die Gewährleistung, dass die Vorteile der Digitalisierung niemanden abhängen oder zurücklassen, mitunter eine der größten Herausforderungen für eine Smart City (vgl. Stöckl 2022, o.S.).Was als weitere zentrale Herausforderung hinzukommt, mit der jede Stadt zwangsläufig konfrontiert wird, wenn es um die Planung und Umsetzung von Anwendungen und Strategien hinsichtlich des Smart City-Konzeptes geht, ist der Aspekt der Finanzierung. Für eine erfolgreiche Finanzierung müssen verschiedene Finanzierungsinstrumente und -strategien herangezogen werden, wozu öffentliche sowie private Akteure gehören. Die Planung und Durchsetzung von Geldern hinsichtlich der Einrichtung von Smart City muss von den Städten demnach ausreichend durchdacht und organisiert werden (vgl. Hinterberger et. al. 2015, S. 4).FazitARTE (2023): Retten Städte die Welt? https://www.youtube.com/watch?v=dUkrIDg0_8c Smart Cities bieten eine Vielzahl von Chancen und Möglichkeiten, die die Lebensqualität der Bürgerinnen und Bürger verbessern, die Effizienz städtischer Dienstleistungen steigern und zur nachhaltigen Entwicklung beitragen können. Folgende Schlussfolgerungen konnten aus der Betrachtung der Smart City Freiburg gezogen werden:Smart City-Technologien können die Lebensqualität in städtischen Gebieten erheblich steigern. Dies umfasst eine bessere Luftqualität, weniger Verkehrsstaus, sauberes Wasser, sichere Straßen und öffentliche Plätze sowie den Zugang zu hochwertigen Bildungs- und Gesundheitseinrichtungen. Sie können zusätzlich die Effizienz städtischer Dienstleistungen steigern, was den effizienten Einsatz von Energie, Wasser und Ressourcen, die Optimierung des öffentlichen Verkehrs und die Verbesserung der Verwaltung inkludiert.Einen weiteren Aspekt stellt die Bürgerbeteiligung dar. Smart City-Initiativen können die Beteiligung der Bürgerinnen und Bürger am städtischen Leben fördern. Das schließt die Möglichkeit ein, Feedback zu geben, an Entscheidungsprozessen teilzunehmen und städtische Dienstleistungen zu personalisieren. Zusätzlich können intelligente Verkehrsmanagementsysteme und vernetzte Verkehrslösungen dazu beitragen, den Verkehrsfluss zu optimieren, Staus zu reduzieren und die Sicherheit im Straßenverkehr zu erhöhen. Insgesamt bieten Smart Cities die Möglichkeit, Städte lebenswerter, nachhaltiger und effizienter zu gestalten und die Lebensqualität der Menschen zu verbessern. Durch die Integration von Technologie und Innovation können viele der heutigen urbanen Herausforderungen angegangen werden.Die Betrachtung der verschiedenen Themenfelder und Maßnahmen der Smart City Freiburg im Rahmen ihrer Digitalstrategie konnte aufzeigen, dass sich zwar viele Ideen bereits in der Planung und Entwicklung befinden, es aber an einigen Stellen noch an technischen Strukturen oder Fachkräften fehlt, die die Entwicklung und Durchsetzung vorantreiben würden.Trotz der Möglichkeiten und Chancen sind Smart Cities mit einigen Herausforderungen konfrontiert, darunter finanzielle Herausforderungen, denn die Entwicklung und Implementierung der Initiativen erfordern die nötige Technologie, Infrastruktur und Fachkräfte. Eine Stadt muss demnach Finanzierungsquellen finden, um diese Projekte umzusetzen bzw. aufrechtzuerhalten.Als weiterer Punkt wurde der Datenschutz genannt. Die Erhebung von Daten in einer Smart City erfordert Datenschutz- und Sicherheitsmaßnahmen. Die Stadt muss sicherstellen, dass mit den Daten der Bürger*innen sorgsam umgegangen wird und dass sie vor Sicherheitsrisiken geschützt sind. Eine weitere Herausforderung besteht darin, sicherzustellen, dass alle Bürger*innen von den Smart City-Lösungen profitieren können. Dies erfordert Maßnahmen, um sicherzustellen, dass die Technologie für alle zugänglich ist, unabhängig von ihrem sozioökonomischen Status oder ihrer technischen Affinität.Es hat sich gezeigt, dass die Einbeziehung der Bürger*innen in den Prozess der Smart City-Gestaltung entscheidend ist, jedoch auch eine Herausforderung darstellt. Die Stadt muss Mechanismen entwickeln, um die Meinungen und Bedenken der Bevölkerung zu berücksichtigen und transparente Entscheidungsprozesse zu gewährleisten, wie man am Beispiel der Stadt Freiburg sehen konnte. Die Betrachtung der Stadt Freiburg zeigt, dass die Herausforderungen, vor denen Städte bei der Umsetzung von Smart City-Initiativen stehen, vielfältig sind und eine sorgfältige Planung und strategische Herangehensweise erfordern. Eine ganzheitliche Betrachtung unter Berücksichtigung von finanziellen, technischen, sozialen und ökologischen Aspekten ist entscheidend für den Erfolg.QuellenARTE (2023): Retten Städte die Welt? Video: https://www.youtube.com/watch?v=dUkrIDg0_8c (zuletzt aufgerufen: 10.09.2023)Bundeszentrale für politische Bildung (bpb) (2017): Verstädterung, online unter: https://www.bpb.de/kurz-knapp/zahlen-und-fakten/globalisierung/52705/verstaedterung/ (zuletzt aufgerufen: 10.09.2023)Digitalstrategie der Stadt Freiburg, online unter: https://digital.freiburg.de/digitalstrategie (zuletzt aufgerufen: 10.09.2023)DW Shift (2020): Smart City: How do you live in a Smart City? Future Smart City Projects. Surveillance or Utopia? 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