ALBERT

Description: In this thesis, the systematic, situation-oriented selection of approaches to sustainability assessment and effects of selection on assessment results are investigated. The central focus lies on the practice-oriented design of a framework to support selection decisions as well as the necessary criteria and scales for the systematic, quantifiable description of assessment approaches and assessment situations within such a framework. Sustainability assessments are important instruments for the derivation of goals, strategies and measures for shaping sustainable development in all domains. They provide decision-makers in science, industry, politics and society with vital answers to sustainability-related questions that arise in the most diverse contexts. Numerous different assessment approaches are available for carrying out sustainability assessments within such assessment situations. Because of the multitude and diversity of assessment situations and approaches, not every approach is fitting for every situation. In current practice, the fit between approaches and assessment situations is not, or only insufficiently, taken into account when selecting sustainability assessment approaches. Furthermore, no systematic studies have yet been conducted on the effects of approach selection on assessment results. The central result of this work is a concept for the situation-oriented selection support of sustainability assessment approaches based on a Multi-Criteria Decision-Making framework. With the framework, "fitness scores" are calculated, which are used to quantify and operationalize the fit between assessment approaches and assessment situations. With the developed concept, different assessment approaches are selected and exemplarily applied within a use case. Hereby, the effects of approach selection on assessment results are examined. On the basis of the knowledge gained with regard to approach selection, framework development and application, the potentials and limits of assessment approaches widely fitting for diverse assessment situations are finally derived.

Description: In Folge des Klimawandels kommt es in Mitteleuropa vermehrt zu Dürreperioden und Austrocknung von Böden. Indem tief- und flachwurzelnde Nutzpflanzen sinnvoll kombiniert werden, kann die Verfügbarkeit von Wasser teils auch ohne künstliche Bewässerungsmaßnahmen verbessert werden. Die Tiefwurzler erschließen tiefer gelegenes Wasser und können es so umverteilen (‚hydraulische Umverteilung‘), dass auch benachbarte Flachwurzler mit Wasser versorgt werden. Mit dem Ziel eine solche Umverteilung von Wasser durch Pflanzen mithilfe geoelektrischer Methoden zu untersuchen, wurde in dieser Studie ein Versuchsaufbau entwickelt und getestet. Auf 23 Feldern wurden verschiedene Kombinationen der Pflanzen beobachtet. Dafür wurden sowohl Oberflächenmessungen mittels Gleichstromgeoelektrik, als auch Bohrlochmessungen mittels Spektraler Induzierter Polarisation (SIP) durchgeführt. Die Ergebnisse wurden mit konventionellen Bodenfeuchtemessgeräten (time domain reflectometry, TDR) verglichen, welche die Bodenfeuchte nur punktuell erfassen können. Für die Bohrlochmessungen wurde ein experimenteller Aufbau zur Beobachtung der räumlichen Verteilung des Wassers im Untergrund umgesetzt. Um eine hohe Auflösung im Bereich der flachen Wurzeln zu erreichen, wurde ein bohrlochartiges System genutzt. Dieses besteht aus metallischen Ringelektroden, die an einem Holzstab befestigt sind, der senkrecht in den Boden eingebracht wird. Die Elektroden haben dabei nahe der Oberfläche die kleinsten Abstände (5cm), da in diesem Bereich die Wurzeln der Tief- und Flachwurzler gemeinsam vorkommen. Hier soll die Auflösung möglichst hoch sein, damit die Wasserumverteilung gut beobachtet werden kann. Mit zunehmender Tiefe nehmen die Elektrodenabstände zu. Hier ist eine geringere Auflösung ausreichend, da nur die Tiefwurzler Wasser aufnehmen. Da die Stäbe bereits vor dem Sähen der Pflanzen in den Boden gebracht wurden, war ein Monitoring über mehrere Monate möglich: Zur Aussaat der Pflanzen Ende März, während des Wachstums und im September während eines finalen Bewässerungsexperimentes. Die bisherigen Auswertungen der Ergebnisse zeigen, dass sich die zeitliche Entwicklung der Bodenfeuchte anhand der geoelektrischen Daten gut nachvollziehen lässt und im Gegensatz zu den TDR-Daten auch die räumliche Verteilung hoch aufgelöst (〈5cm) erfasst werden kann. Die Oberflächenmessungen zeigen, dass die Schichtung des Bodens über die Plots variiert, was sich auf die Vergleichbarkeit der Ergebnisse auswirken kann.

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