Im folgenden sollen die Ergebnisse einer Modelluntersuchung der globalen Energieprobleme erläutert werden. Ziel dieser Untersuchung war nicht die Prognose des zukünftigen Energiebedarfs, sondern die Untersuchung der dynamischen Eigenschaften des Energiesystems, die Suche nach kritischen Zuständen sowie notwendigen technischen Innovationen und politischen Strategien zu ihrer Vermeidung und damit zur Sicherstellung einer auch langfristig ausreichenden Energieversorgung.
Im folgenden sollen die Ergebnisse einer Modelluntersuchung der globalen Energieprobleme erläutert werden. Ziel dieser Untersuchung war nicht die Prognose des zukünftigen Energiebedarfs, sondern die Untersuchung der dynamischen Eigenschaften des Energiesystems, die Suche nach kritischen Zuständen sowie notwendigen technischen Innovationen und politischen Strategien zu ihrer Vermeidung und damit zur Sicherstellung einer auch langfristig ausreichenden Energieversorgung.
Die deutsche Gesellschaft altert. Aber der "Altenquotient", mit dem häufig politische Empfehlungen begründet werden, erlaubt keine Rückschlüsse auf die ökonomischen Belastungen durch den demografischen Wandel. Stattdessen muss das Verhältnis von Erwerbstätigen zu Bezieherinnen und Beziehern von Renten, Arbeitslosengeld und ähnlichen Transferleistungen in den Blick genommen worden. Damit kommt dem Arbeitsmarkt eine zentrale Rolle bei der Milderung der Folgen des demografischen Wandels zu. Wenn sich die deutsche Erwerbsbeteiligung künftig schwedischem Vorbild annähern würde, ändern sich die ökonomischen Abhängigkeitsverhältnisse in einem sehr überschaubaren Umfang. Mit Hilfe des ökonometrischen Makro-Modells des IMK wird gezeigt, dass mit Lohnerhöhungen, die sich am Produktivitätszuwachs und am Inflationsziel der EZB orientieren, und mit einer wachstumsorientierten Finanzpolitik Beschäftigungsgewinne erzielt werden können, mit denen das schwedische Beschäftigungsniveau langfristig erreicht werden kann. Und dabei sinkt die Schuldenstandquote des Staates und die "Rente mit 70" wird obsolet. ; German society is ageing. But the "old-age dependency ratio", which is often used to justify political recommendations, does not allow conclusions to be drawn about the economic burdens of demographic change. Instead, the relationship between employed persons and recipients of pensions, unemployment benefits and similar transfer payments must be taken into account. The labour market thus plays a central role in mitigating the consequences of demographic change. If German labour force participation in the future were to approach the Swedish model, economic dependencies would change to a very manageable extent. The IMK econometric macro model shows that wage increases in line with productivity growth and ECB`s inflation target together with a growth-oriented fiscal policy can generate employment gains that can reach the Swedish employment level in the long term. At the same time the government debt GDP ratio decreases and the "pension at 70" becomes obsolete.
Wesentliche Strukturmerkmale der Landwirtschaft. Notwendigkeit einer Agrarreform zugunsten der afrikanischen Kleinbauern. 5 mögliche Reformvarianten in Form von Modellsimulationen werden überprüft; Empfehlung für eine gemäßigte Agrarreform
Ziele der Untersuchung -- Systemtechnik — Methodiken zur Untersuchung Komplexer Systeme -- Die Kybernetische Simulationsmethode System Dynamics -- Nutzen und Grenzen der Modellsimulation -- Modellansätze zur Beschreibung der Dynamischen Substitutionsprozesse zwischen den Primärenergieträgern -- Modellbeschreibung -- Simulationsläufe -- Modellkritik und Weiterentwicklung des Modellansatzes.
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Die Modellsimulation belegt, daß ein Abbau von Handelshemmnissen im innerafrikanischen Lebensmittelhandel (Mais, Reis, Weizen, Bananen) zu einer Diversifizierung der Exportprodukte führen und die Länder generell ermutigen würde, ihre Ressourcen in wachsender Lebensmittelproduktion zu konzentrieren. Der Nettowohlstandsgewinn für ganz Afrika wäre erheblich. (DSE)
In dem Beitrag "wird zunächst eine Abschätzung des Umfangs der Beschäftigung im Umweltschutzsektor zu Beginn der neunziger Jahre vorgenommen und ein Ausblick auf ihre mögliche Entwicklung in den neunziger Jahren gegeben. Anschließend werden Tätigkeits- und Qualifikationsstrukturen im Umweltschutz dargestellt. Nach einer Diskussion der Mechanismen, über die Umweltschutzmaßnahmen die Strukturen der Beschäftigung außerhalb des Umweltschutzsektors zu verändern, wird über Modellsimulationen zur Abschätzung des Nettobeschäftigungseffekts einer Weiterentwicklung des Umweltschutzes berichtet. Abschließend werden die Beschäftigungswirkungen eines stärker integrierten Umweltschutzes diskutiert." (Autorenreferat, IAB-Doku)
In dem Beitrag "wird zunächst eine Abschätzung des Umfangs der Beschäftigung im Umweltschutzsektor zu Beginn der neunziger Jahre vorgenommen und ein Ausblick auf ihre mögliche Entwicklung in den neunziger Jahren gegeben. Anschließend werden Tätigkeits- und Qualifikationsstrukturen im Umweltschutz dargestellt. Nach einer Diskussion der Mechanismen, über die Umweltschutzmaßnahmen die Strukturen der Beschäftigung außerhalb des Umweltschutzsektors zu verändern, wird über Modellsimulationen zur Abschätzung des Nettobeschäftigungseffekts einer Weiterentwicklung des Umweltschutzes berichtet. Abschließend werden die Beschäftigungswirkungen eines stärker integrierten Umweltschutzes diskutiert." (Autorenreferat, IAB-Doku)
Die Biotechnologie wird häufig als eine sehr bedeutende Technologie des 21. Jahrhunderts angesehen. Allerdings sind die empirischen Erkenntnisse über ihre wirtschaftlichen Effekte bislang gering. Daran setzt diese Arbeit an. Auf der Basis von theoretischen Wirkungszusammenhängen untersucht der Autor mögliche zukünftige Produktions- und Beschäftigungseffekte der Biotechnologie. Dabei werden in verschiedenen Szenarien für das Jahr 2020 technologische Entwicklungen für verschiedene Anwendungsfelder projiziert und mit einem Input-Output-Modell gekoppelt. Die Ergebnisse ermöglichen Aussagen über die Nettoveränderung der Produktion und Beschäftigung sowie Veränderungen im sektoralen Strukturwandel durch die Diffusion der Biotechnologie.
Ornamental Heather ( Calluna vulgaris ) is an important crop for the farmers of Germany's Lower Rhine region. These farmers produce more than 78% of the ornamental heather in Germany. Successful production of this crop requires management of a variety of fungal pathogens, including Botrytis cinerea , Glomerella cingulata , and Phytophthora spp., which threaten the economic success of the farms. Fungal pathogens can lead to sudden mass disease outbreak and reduce the attractive and healthy look of ornamental plants, which is critical at the market. It is nearly impossible to make a profit with heather plants that have disease symptoms. To prevent the occurrence of disease symptoms, farmers often apply frequent and intensive prophylactic fungicide applications. However, the future of heather cultivation will likely require new cultivation techniques without prophylactic spraying. This is partly because intensive pesticide applications can favor the development of pathogen resistance and because some of the existing plant protection product approvals are set to expire. Moreover, consumers favor products with environmentally friendly cultivation strategies and farmers do too. Therefore, farmers are looking for more sustainable and less pesticide-intensive crop management options. In this thesis I outline a successful approach to working together with farmers, stakeholders, and experts to understand and make forecasts about changes to these cultivation systems. Following holistic research techniques, I gathered the many uncertainties and risks and made scientifically supported recommendations for more sustainable production techniques. The chapters of this thesis will outline my process of understanding the complexity of ornamental heather production, generating probabilistic impact pathway models in direct collaboration with experts and farmers, developing methods to analyze the vitality of heathers using hyperspectral sensors, and generating forecasts to support decision-making and assessment of farmers' individual risk preferences: 1. In chapter 2, I report the results of a model-based simulation of management options in heather production. A general reduction in prophylactic fungicide applications does not currently appear to be beneficial to farmers. In contrast, implementing a monitoring plan to monitor disease symptoms is likely to result in a positive net benefit. We conclude that more intensive visual monitoring of disease symptoms has the potential to optimize crop management in heather production. 2. In chapter 3, I present a method for hyperspectral analysis of ornamental plants and the potential of sensor-based monitoring of heather plants. We applied a trained Partial Least Squares Regression model on the spectral reflectance data collected from measured heather plants. The model classified plants into healthy and stressed with an accuracy of 98.1% and identified the most important wavelengths for the classification process. The method is promising for high-resolution measurements of ornamental plants and particularly well suited for small plant samples. 3. In chapter 4, I report the projected impact of different monitoring approaches on the profitability and on the expected utility of heather farmers. The results show that heather production is inherently risky. Financial benefits appear to be better with the intensive visual monitoring strategy, which is more preferred by risk-taking farmers who want to maximize profits and optimize their system. Risk-averse farmers, on the other hand, would rather stay with currently applied management. Sensor-based monitoring incurs a risk of financial losses that currently seems to be too high for application in the heather production system. The collaborative research approaches outlined in the thesis could be widely applied for research into risks and uncertainties of decision-making in agricultural production systems. These processes could also be used by decision-makers and policy-makers working in the agricultural sector. The specific results of the model building processes and the resulting forecasts generated in this work have helped farmers and producers of ornamental plants who seek to implement changes to optimize their horticultural crop management, to assess applicability of new technologies, and to improve disease control strategies while considering individual risk preferences. ; Die Callune ( Calluna vulgaris ) gehört zu den wichtigsten Zierpflanzen am Niederrhein. Die Produzent*innen erzeugen dort mehr als 78% der in Deutschland produzierten Callunen. Die erfolgreiche Produktion erfordert die Kontrolle einer Vielzahl pilzlicher Pathogene, einschließlich Botrytis cinerea , Glomerella cingulata und Phytophthora spp., die den wirtschaftlichen Erfolg der Betriebe bedrohen. Pilzliche Pathogene können zu einem plötzlichen massenhaften Krankheitsausbruch führen und das Aussehen der Pflanzen beeinträchtigen. Es ist fast unmöglich Gewinn durch den Pflanzenverkauf zu erzielen, wenn Callunen Krankheitssymptome aufweisen. Um das Auftreten von Krankheitssymptomen zu verhindern, führen Produzent*innen häufige und intensive prophylaktische Fungizidapplikationen durch. Die zukünftige Calluna-Produktion könnte eine Kulturführung ohne intensive Fungizidapplikationen erfordern, da Pflanzenschutzmittelanwendungen die Pathogen-Resistenzbildung begünstigen können und einige der bestehenden Zulassungen für Pflanzenschutzmittel bald auslaufen. Außerdem bevorzugen Verbraucher*innen wie Produzent*innen umweltfreundlichere Anbaustrategien. Daher suchen Calluna-Produzent*innen nach neuen und nachhaltigeren Anbaumethoden. In dieser Arbeit präsentiere ich einen erfolgreichen Ansatz, der durch direkte Zusammenarbeit mit Produzent*innen und weiteren Expert*innen erlaubt, Veränderungen aufgrund von neuen Entscheidungen im Produktionssystem zu prognostizieren. Ich habe mittels ganzheitlicher Forschungstechniken die vielen Unsicherheiten und Risiken in der Calluna-Produktion erfasst, um wissenschaftlich gestützte Empfehlungen für eine nachhaltigere Kulturführung zu erstellen. Die Kapitel dieser Arbeit behandeln den Prozess, die Calluna-Produktion zu erfassen, von der partizipativen Erstellung probabilistischer Modelle, über die Entwicklung eines Verfahrens zur Detektion der Vitalität von Callunen mittels Hyperspektralsensoren, bis hin zur Unterstützung der Entscheidungsfindung und Bewertung der Risikopräferenzen der Produzent*innen: 1. In Kapitel 2 berichte ich über die Ergebnisse einer modellbasierten Simulation von Managementoptionen in der Calluna-Produktion. Eine generelle Reduzierung der prophylaktischen Fungizidanwendungen scheint derzeit keinen Nutzen für die Produzent*innen zu haben. Im Gegensatz dazu führt die Implementierung eines Monitoringplans zur Überwachung von Krankheitssymptomen eher zu einem positiven Nettonutzen. Eine intensivere visuelle Überwachung der Krankheitssymptome scheint das Potential zu haben, die Calluna-Produktion zu optimieren. 2. In Kapitel 3 stelle ich ein Verfahren zur hyperspektralen Analyse von Zierpflanzen vor und erörtere das Potential von sensor-basiertem Monitoring an Callunen. Wir wendeten ein trainiertes Partial Least Squares Regression Modell auf die gemessene spektralen Reflektanz von Callunen an. Das Modell klassifizierte die Pflanzen mit einer Genauigkeit von 98,1 % in "gesund" und "gestresst" und identifizierte die wichtigsten Wellenlängen für den Klassifizierungsprozess. Die Methode ist vielversprechend für hochauflösende Sensormessungen von Zierpflanzen und besonders gut für kleine Pflanzenproben geeignet. 3. In Kapitel 4 berichte ich über die prognostizierten Auswirkungen verschiedener Monitoringansätze auf die Wirtschaftlichkeit und den erwarteten Nutzen der Calluna-Produzent*innen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Calluna-Produktion generell risikoreich ist. Der finanzielle Nutzen scheint bei der intensiven visuellen Überwachung höher zu sein, die eher von risikofreudigen Produzent*innen bevorzugt wird, die ihren Gewinn maximieren und ihr System optimieren wollen. Risikoscheue Produzent*innen hingegen würden das aktuell angewandte Management weiterhin bevorzugen. Die sensorbasierte Überwachung birgt ein Risiko für finanzielle Verluste, das für die Calluna-Produktion aktuell zu hoch zu sein scheint. Die in dieser Arbeit dargestellten kollaborativen Forschungsansätze können in großem Umfang für die Erforschung von Risiken und Unsicherheiten bei der Entscheidungsfindung in landwirtschaftlichen Produktionssystemen eingesetzt werden. Die Methoden können von politischen Entscheidungsträger*innen, die im landwirtschaftlichen Sektor tätig sind, genutzt werden. Die Ergebnisse der Modellbildungsprozesse und die daraus resultierenden Prognosen, die in meiner Arbeit generiert wurden, haben Produzent*innen von Zierpflanzen geholfen, nachhaltigere Anbaumethoden in ihrer gartenbaulichen Kulturführung zu implementieren, die Anwendbarkeit neuer Technologien einzuschätzen und Strategien zur Kontrolle von Krankheiten unter Berücksichtigung der individuellen Risikopräferenzen zu bewerten.
