Institutsbericht 2021 - Institut für sozial-ökologische Forschung

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Institutsbericht 2021 - Institut für sozial-ökologische Forschung
Institutsbericht   2021
Institutsbericht 2021 - Institut für sozial-ökologische Forschung
Wir forschen
   nachhaltig sozial-ökologisch transdisziplinär
     transparent verantwortungsvoll integrativ
zielgerichtet fallspezifisch praxisnah partizipativ
       gesellschaftlich gemeinnützig vielfältig
  zukunftsfähig analytisch kritisch unabhängig
           regional national international
Institutsbericht 2021 - Institut für sozial-ökologische Forschung
Wissen für sozial-ökologische
Institutsbericht 2021
                        Transformationen
Institutsbericht 2021 - Institut für sozial-ökologische Forschung
Inhalt

                 4      Vorwort                                                30	P-Net – Regionales Netzwerk für ein ressourceneffizientes
                 6      Sozial-ökologisch forschen am ISOE                         Phosphormanagement
                 8      Meilensteine                                           31	IntenKS – Intensivierung der Klärschlamm­behandlung
                                                                                   und -verwertung in China
               10       Wissen für sozial-ökologische Transformationen
                                                                               31	TRAPA India – Lösungsansätze zur Abwasserproblematik
               12       Highlights 2021                                            in indischen Städten
               14       Forschungs­schwerpunkte                                32     PlastX – Mikroplastik in Fließgewässern
                                                                               32     PlastX – Chemikalien in Kunststoffprodukten
               16       Wasserressourcen und Landnutzung
                                                                               33     PLASTRAT – Plastikeinträge in urbane Gewässer vermindern
                18	CapTain Rain – Wassersammlung und -ableitung bei
                                                                               33     Transferprojekt AquaticPollutantsTransNet
                    Starkregenereignissen in Jordanien
2               19      regulate – Nachhaltige Grundwassernutzung in Europa
                                                                               34	RobustNature – Robustheit von Natur-Gesellschaftssystemen
                                                                                   im Anthropozän
                19      PlastX – Plastikabfälle in Meeren und Ozeanen
                20      NamTip – Kipppunkte in namibischen Trockengebieten     36     Energie und Klimaschutz im Alltag
                20      ORYCS – Wildtier-Management­strategien in Namibia      38     Umweltbewusstsein in Deutschland 2020
                21      LIMO – Landnutzung und integrierte Modellierung        39     Soziale Aspekte von Umweltpolitik
                21	AQUA-Hub India – Water Innovation Hubs und smartes         39     ENGAGE – Engagement für nach­haltiges Gemeinwohl
                    Wassermonitoring
                                                                               40	LebensRäume – Instrumente zur bedürfnisorientierten
                22	Weschnitz Dialog: Kommunikation und Beteiligung                Wohnraum­nutzung in Kommunen
                    beim Management von Renaturierungsmaßnahmen
                                                                               40     NaKoDi – Nachhaltiger Konsum und soziale Teilhabe
                22	Wissenschaftliche Begleitung der Umfrage 2021 zum
                    Wasserverbrauch in Hamburg                                 41	TRI-HP – Trigenerationssysteme für die Nutzung verschiedener
                                                                                   erneuerbarer Energiequellen
                23      Tagesprognosemodell zum Trinkwasserbedarf in Hamburg
                                                                               41     PlastX – Verpackungen und nachhaltiger Konsum
                23	Wasserbedarfsprognose 2050 für das Versorgungsgebiet
                    Harburg                                                    42	SuPraStadt – Verbesserte Lebens­qualität durch
                                                                                   Suffizienzpraktiken im Stadtquartier
                24      Managing telecoupled landscapes
                                                                               42	Kommunikationskampagnen für nachhaltigen Konsum
                                                                                   und gesellschaftliche Teilhabe
               26       Wasserinfrastruktur und Risikoanalysen
                28	INTERESS-I – Integrierte Strategien zur Stärkung urbaner   44     Mobilität und Urbane Räume
                    blau-grüner Infrastrukturen
                                                                               46	PendelLabor – Nachhaltige Stadt-Umland-Mobilität am Beispiel
                29	netWORKS 4 – Beiträge städtischer Versorgungs­systeme          der Region Frankfurt Rhein-Main
                    zur Klima­gerechtigkeit (Anschlussprojekt)
                                                                               47     Mobilitätslabor2020 – Alternativen zum eigenen Auto
                29	Abschätzung des Potenzials für die Nutzung von
                    Betriebswasser in Frankfurt am Main                        47     Elektromobilität für die Region Darmstadt-Rhein-Main-Neckar
                30	HypoWave+ – Landwirtschaftliche Wasserwiederverwendung     48     smyile – Zukunftsfähige Mobilität für Waldenbuch
                    mittels Hydroponik                                         48     Freizeitmobilität in der Schweiz

Institutsbericht 2021
Institutsbericht 2021 - Institut für sozial-ökologische Forschung
50     Biodiversität und Bevölkerung                              68     SÖF-Nachwuchs­gruppen am ISOE
52	SoCoDES – Sozial-ökologische Dynamiken von                    68	PlastX – Kunststoffe als systemisches Risiko für
    Ökosystemleistungen                                               sozial-ökologische Versorgungssysteme
53	SLInBio – Städtische Lebensstile und die Inwertsetzung        69	regulate – Regulation von Grundwasser in telegekoppelten
    von Biodiversität                                                 sozial-ökologischen Systemen
53	BIOZ – Umweltfreundliche Bekämpfung von
    West-Nil-Virus-übertragenden Stechmücken                      70     Vernetzt forschen – International forschen
54	AJAP II – Umweltfreundliche und nachhaltige Bekämpfung        74     Lehre und wissenschaftlicher Nachwuchs
    der Asiatischen Buschmücke
                                                                  77     Strategische Beratung
54	MORE STEP – Nachhaltige Entwicklung des mongolischen
                                                                  78     Wissenschafts­koordination
    Steppenökosystems
55     NormA – Normative Konflikte im Bereich Biodiversität
                                                                  79     Wissenskommuni­kation                                           3
                                                                  80     Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
55	Flutnetz – Verbesserung des Zugangs zur Notfallversorgung
    bei Flutkatastrophen in Bangladesch                           87     Wissenschaftlicher Beirat
                                                                  88     Nachhaltigkeit im ISOE
58     Transdisziplinäre Methoden und Konzepte
60     DINA – Diversität von Insekten in Naturschutzarealen
61	Kognitive Integration durch künstliche Intelligenz in
    der transdisziplinären Nachhaltigkeitsforschung
61	Dilemmata der Nachhaltigkeit – Metakriterien für
    Nachhaltigkeit
62	Plattform tdAcademy für transdisziplinäre Forschung
    und Studien
62     LIRA 2030 – Förderung der Transdisziplinarität in Afrika
63	Biodiversität und Klima: Trans­disziplinäre
    Biodiversitäts­forschung
63	ARL-Wirksamkeitsstudie – Gesellschaftliche Wirkungen
    von Forschungseinrichtungen
64	SynVer*Z – Wirksamkeit von Forschung zur nachhaltigen
    Transformation von Städten
64     s:ne – Systeminnovation für Nachhaltige Entwicklung
65	BioKompass – Kommunikation und Partizipation für
    die gesellschaftliche Transformation zur Bioökonomie
65	Capital4Health – Transdisziplinär forschen für
    die Gesundheitsvorsorge

                                                                                                                                 ➜ ISOE.de
Institutsbericht 2021 - Institut für sozial-ökologische Forschung
Liebe Leserinnen, liebe Leser,

                        die Bilder der Corona-Krise, der Flutkatastrophe im Juli, aber auch der humanitären und poli-
                        tischen Krisen in der Welt werden uns weit über dieses Jahr hinaus begleiten. Doch manches
                        deutet darauf hin, dass 2021 auch das Potenzial für eine wirkliche Wende hat: Die Entschei-
                        dung des Bundesverfassungsgerichts, dass das deutsche Klimaschutzgesetz in der aktuellen
                        Form mit den Freiheitsrechten der zukünftigen Generationen unvereinbar sei, dürfte eine
                        deutliche Signalwirkung haben ­– weit über die Bundesrepublik hinaus. Politik und Gesell-
                        schaft müssen darauf reagieren. Wissenschaft und Forschung können sie dabei unterstützen,
                        die Klimaziele noch zu erreichen.

4                       Ausgehend von unserem Selbstverständnis als einem Institut der kritischen, transdisziplinären
                        Nachhaltigkeitsforschung ist es unabdingbar, die Pluralität von Wissen und Wertvorstellun-
                        gen als Forschungsgrundlage anzuerkennen. Deshalb berücksichtigen wir das Alltagswissen,
                        wie auch das Fachwissen, das in der Gesellschaft vorhanden ist. Dadurch sind die Ergebnisse
                        unserer Forschung alltagsnah und anschlussfähig an gesellschaftliche Bedarfe. Es gibt aber
                        nach wie vor viele offene Fragen dazu, wie Forschungsergebnisse sozial-ökologische Trans-
                        formationen in Richtung Nachhaltigkeit effektiv unterstützen können. In den kommenden
                        Jahren möchten wir uns daher intensiv mit der Rolle von Wissen in Nachhaltigkeitstransfor-
                        mationen befassen: Welche sind die Mechanismen, wie sich Wissen in nachhaltiges Handeln
                        übersetzt? Wie lässt sich dabei Gerechtigkeit zwischen den heutigen und künftigen Genera-
                        tionen erreichen, aber auch Gerechtigkeit zwischen Nord und Süd? Dabei geht es immer auch
                        um die Frage, wie verschiedene gesellschaftliche Gruppen dazu befähigt werden, sich in
                        Entscheidungsprozessen äußern zu können, wie Thomas Jahn beim Symposium „Krise, Katas-
                        trophe, Normalität – die Verantwortung der Wissenschaft für die Zukunftsgestaltung“ betonte.
                        Thomas Jahn war bis März 2021 Sprecher der Institutsleitung des ISOE. Der Mitbegründer des
                        Instituts ist ein herausragender Vordenker, wertvoller Mentor und geschätzter Kollege für uns
                        und für viele unserer Wegbegleiter.

                        Die Staffelübergabe an Flurina Schneider am 1. April dieses Jahres markierte den Abschluss
                        eines konstruktiven Übergabeprozesses und auch einen Generationenwechsel. Auf diesem
                        Weg gehen wir neue Verantwortlichkeiten ein. Die Dynamik und die Tatkraft, die jeden
                        Neuanfang begleiten, wollen wir nutzen für all das, was vor uns liegt. In diesem Sinne freuen
                        wir uns auf den Austausch, das gemeinsame Forschen und Lernen mit unseren Partnern in

Institutsbericht 2021
Institutsbericht 2021 - Institut für sozial-ökologische Forschung
Institutsleitung (v.l.): Diana Hummel, Frank Schindelmann,
                                                         Flurina Schneider, Martina Winker

                                                       den gemeinsamen Forschungspro-
                                                       jekten. Dies war zuletzt, ebenso wie
                                                       unser Dialog mit der Öffentlichkeit
                                                       und unsere Lehrtätigkeiten, von der
                                                       anhaltenden Corona-Krise geprägt.
Wir sind sehr froh darüber, die Lehre an der Goethe-Universität (GU), der TU Darmstadt und
an der Leuphana Universität gut online durchführen zu können. Wir spüren inzwischen je-
doch deutlich, was fehlt: Für Studierende und auch für uns ist der gelebte Alltag auf dem
Campus, in der Bibliothek und in den Lehrräumen nicht zu ersetzen. Es ist daher eine große
Erleichterung und eine Bereicherung, dass wir mit Präsenzveranstaltungen in das Winterse-                                     5
mester starten konnten – dies umso mehr, als wir mit der neu eingerichteten Professur für
Soziale Ökologie und Transdisziplinarität an der GU, der deutschlandweit ersten dieser Art,
unsere Themen und Lehrangebote für Studierende noch einmal erweitern und die Koopera-
tion mit der GU vertiefen konnten.

Wir möchten uns bei allen Kolleginnen und Kollegen des ISOE für ihre außerordentliche
Motivation und Unterstützung in diesem besonderen Jahr ganz herzlich bedanken. Durch den
keineswegs selbstverständlichen Zusammenhalt und die Zusammenarbeit unter deutlich er-
schwerten Bedingungen war es uns möglich, unsere Arbeit in Forschung, Lehre und Transfer
verlässlich fortzuführen. Danken möchten wir im Namen aller Mitarbeitenden des ISOE auch
unseren Kooperationspartnern, Freund*innen, Förderern und Kolleg*innen für das entgegen-
gebrachte Vertrauen. Sie alle haben uns auf vielfältige Weise unterstützt. Wir freuen uns sehr
darauf, gemeinsam mit Ihnen auch weiterhin einen Beitrag zur Gestaltung der sozial-ökologi-
schen Transformationen zu leisten. Und nicht zuletzt gilt dieser Dank ausdrücklich auch dem
Land Hessen für die geleistete institutionelle Förderung und die wertvolle Unterstützung in
den zurückliegenden Monaten sowie der Stadt Frankfurt.

Prof. Dr. Flurina Schneider   PD Dr. Diana Hummel         Dr.-Ing. Martina Winker                Frank Schindelmann
Wissenschaftliche                                                                                Kaufmännischer
Geschäftsführerin                                                                                Geschäftsführer

                                                                                                                      ➜ ISOE.de
Institutsbericht 2021 - Institut für sozial-ökologische Forschung
Sozial-ökologisch forschen am ISOE

                        Das ISOE entwickelt seit mehr als 30 Jahren          Wir finden für komplexe Probleme nach­
                        wissenschaftliche Grundlagen und zukunftswei-        haltige Lösungen. Für Mensch und Umwelt.
                        sende Konzepte für sozial-ökologische Trans­
                        fortionen. Dazu arbeitet das in der transdiszipli-   Verstehen und Gestalten gehören für uns zusam-
                        nären Forschung ausgewiesene Institut sowohl         men: Wir forschen zielgerichtet und fallspezi-
                        grundlagen- als auch beratungsorientiert. Seine      fisch zu drängenden globalen Phänomenen und
                        Wissenschaftler*innen aus unterschiedlichsten        Problemen. Für Konflikte finden wir tragfähige
                        Disziplinen der Sozial- und Naturwissenschaften      Lösungen, die neben den ökologischen auch
                        forschen in engem Austausch mit Akteuren aus         die gesellschaftlichen und ökonomischen Bedin-
6                       Zivilgesellschaft, Politik und Wirtschaft zu drän-   gungen berücksichtigen.
                        genden globalen Problemen wie Wasserknappheit,
                        Klimawandel, Biodiversitätsverlust und Land­
                        degradation – auch in internationalen Projekten.     Wir forschen transdisziplinär. Für praxisnahe
                        Für tragfähige Lösungen arbeitet das ISOE mit        und tragfähige Konzepte.
                        dem Konzept sozial-ökologischer Versorgungs-
                        systeme (SES), das die vielfältigen Dynamiken        Wir sind überzeugt, dass sich die komplexen
                        zwischen Gesellschaft und Natur zueinander           Fragen bei der Zukunftssicherung nur mit inte­
                        in Beziehung setzt. Dafür bildet die Frankfurter     grativen Methoden beantworten lassen. Wir
                        Soziale Ökologie als Wissenschaft von den ge-        beziehen daher die verschiedenen Interessenlagen
                        sellschaftlichen Naturverhältnissen die theoreti-    der Akteure und ihr Wissen in den Forschungs-
                        sche Grundlage. Zu den Fördermittel- und Auf-        prozess ein. So tragen wir dazu bei, dass unsere
                        traggebern gehören internationale und nationale      Lösungen in der Praxis besser angenommen und
                        öffentliche Institutionen und Privatunternehmen.     umgesetzt werden. Was wir aus konkreten Fällen
                                                                             lernen, verallgemeinern wir und erweitern auf
                                                                             diese Weise beständig unsere sozial-ökologische
                                                                             Wissensbasis.

Institutsbericht 2021
Institutsbericht 2021 - Institut für sozial-ökologische Forschung
Wir kommunizieren offen und suchen den              Wir leben Kooperation. Für unsere
Dialog. Für mehr Wirkung und Engagement.            Partner*innen und Mitarbeiter*innen.

Wir sehen es als eine wichtige Aufgabe an, un-      Zurzeit arbeiten ca. 80 Mitarbeiterinnen und Mit-
sere Forschungsergebnisse in Wissenschaft und       arbeiter am ISOE, davon 40 Wissenschaftlerinnen
Gesellschaft zu tragen und zu diskutieren. Dafür    und Wissenschaftler und 20 studentische Mit­
kommunizieren wir regelmäßig die Ergebnisse         arbeitende. Wir sind aktiver Partner in lokalen,
unserer Forschung, beraten Entscheidungsträger      regionalen, deutschlandweiten und internationa-
und nehmen an öffentlichen Debatten teil.           len Netzwerken und Kooperationen. Bei unserer
                                                    Arbeit werden wir von einem internationalen             7
                                                    und fachübergreifenden Wissenschaftlichen Bei-
Wir schaffen Räume. Für einen grundlegenden         rat unterstützt. Als gemeinnütziges Institut finan-
Wandel in Gesellschaft und Wissenschaft.            zieren wir uns hauptsächlich durch öffentliche
                                                    Fördermittel und Aufträge. Darüber hinaus er­
Wir nehmen eine kritische Position ein, denn nur    halten wir eine institutionelle Förderung durch
so können wir erreichen, dass die Lösungen von      das Land Hessen.
heute nicht die Probleme von morgen werden.
Anstatt starre Ziele zu verfolgen, sehen wir Ver-
änderungen als Korridore möglicher und wün-
schenswerter Entwicklungen. Auf diese Weise ent-
stehen Alternativen – im Denken wie im Handeln.

                                                                                                    ➜ ISOE.de
Institutsbericht 2021 - Institut für sozial-ökologische Forschung
Meilensteine

                                                                                  Beginn von Projekten zu                      Buchveröffentlichung
                                                                                  Gender & Environment und                     „Soziale Ökologie – Grundzüge einer
                                                                                  nachhal­tigem Konsum                         Wissenschaft von den gesellschaftlichen
                                     Das Institut nimmt seine Arbeit                                                           Naturverhältnissen“
                                     auf mit Projekten für die Stadt
                                     Frankfurt am Main sowie                                                                   Einstieg in die transdisziplinäre
                                     Greenpeace                                                                                Entwicklungsforschung und
                                                                                                                               -zusammenarbeit (Start des Projekts
8
                                                                                                                               CuveWaters in Namibia)

       1986                   1989                    1994                 1995                  2000                   2006                     2008

                                                                                                        Gutachten zur Förderung der                     Das ISOE ist
                                                                                                        Sozial-ökologischen Forschung                   Gründungs­
                                                                                                        in Deutschland für das BMBF                     partner im
                                                                                                                                                        Senckenberg
                                                                                                                                                        Biodiversität
                                                                                                                                                        und Klima
                                                                                                                                                        Forschungs­
                                                                                                                                                        zentrum (SBiK-F)
                                                           Erste größere Verbund­projekte
              Gründung einer Forschungs-
                                                           in den Themenfeldern Wasser
              gruppe für ein Gutachten zur                                                                                                              Soziale Ökologie
                                                           und Mobilität
              Sozialen Ökologie im Auftrag der                                                                                                          als Lehrgebiet im
              Hessischen Landesregierung                                                                                                                Masterstudien-
                                                                                                                                                        gang Umwelt­
                                                                                                                                                        wissenschaften
                                                                                                                                                        der Goethe-Uni-
                                                                                                                                                        versität Frankfurt
Institutsbericht 2021
Erste Professur für Soziale
                                                                                                                                        Ökologie und Transdisziplinarität
                                                                                                                                        in Deutschland

                                     Start der Nachwuchsgruppe
                                     „PlastX – Kunststoffe als
                                     systemisches Risiko für sozial-
                                     ökologische Versorgungs­systeme“
                                                                                        Tagung „Aufbruch in die Gegen-
                                                                                        wart. Die sozial-ökologische Zukunft
                                                                                        heute gestalten“

                                                                                                                                                                            9

  2012                        2016                        2017                     2019                    2020                  2021

         SÖF*-Memorandum
         „Verstehen – Bewerten – Gestalten.
         Transdisziplinäres Wissen für                                                                            Start der Nachwuchsgruppe
         eine nachhaltige Gesellschaft“                                                                           „regulate – Nachhaltiges Management
                                                                                                                  von Grundwasser in Europa“

                                                                  Special Issue „Social Ecology.
                                                                  State of the Art and Future Prospects“
                                                                  der Zeitschrift Sustainability

* Förderschwerpunkt Sozial-ökologische Forschung (www.fona.de)                                                                                                  ➜ ISOE.de
Wissen für sozial-ökologische
                        Transformationen

                        Die vielfältigen Herausforderungen der Gegen-        unterscheiden zu können. Unser Forschungspro-
                        wart fordern grundlegende Veränderungen unseres      gramm der „Frankfurter Sozialen Ökologie“ stellt
                        Alltagshandelns sowie komplexe Abstimmungs-          die Mittel bereit, um diese kritisch-konstruktive
                        prozesse auf nationaler und internationaler          und selbstreflexive Aufgabe zu leisten: Wir
                        Ebene. Wir verstehen es daher als Auftrag unserer    wollen die Beziehungen zwischen Gesellschaft
                        Forschung, Wissen für diese sozial-ökologische       und Natur und ihre Veränderungsmöglichkeiten
                        Transformationen zu erarbeiten. Damit wollen         besser verstehen, um dadurch Möglichkeiten
                        wir einen Beitrag leisten zur Erreichung der         aufzuzeigen, wie sie sich nachhaltiger gestalten
                        Globalen Nachhaltigkeitsziele. Unsere Arbeit         lassen. So verbinden wir Grundlagen- und ange-
10                      kon­zentriert sich auf die Themenbereiche Wasser,    wandte Forschung.
                        Energie, Mobilität und Biodiversität sowie auf
                        Fragen der sozialen Teilhabe und Gerechtigkeit.      Dialog mit Zivilgesellschaft, Politik
                        Wir untersuchen auch, wie diese Themen mitein-       und Wirtschaft
                        ander verbunden sind und von welchen lokalen         Die transdisziplinäre Forschung, ein genuiner
                        und globalen Entwicklungen sie beeinflusst           Modus der Nachhaltigkeitsforschung, verbindet
                        werden. Sozial-ökologische Transformationen          in gemeinsamen Lernprozessen die Erkenntnisse
                        können jedoch nur gelingen, wenn wir sie als         verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen
                        gemeinsame Gestaltungsaufgabe von Wissen-            mit den Erfahrungen, dem Wissen und den Wert-
                        schaft, Gesellschaft und Politik verstehen. Unsere   vorstellungen unterschiedlicher gesellschaftlicher
                        Gestaltungsprinzipien bieten konkrete Orientie-      Akteure. Die für diese Integrationsprozesse ge­
                        rungen für diese Transformationsprozesse.            eigneten transdisziplinären Methoden entwickeln
                                                                             wir stetig weiter. So können wir Alternativen
                        Verstehen und Gestalten                              aufzeigen, die besser in der Praxis angenommen
                        Die Verbindung von Verstehen und Gestalten ist       und umgesetzt werden. Um sozial-ökologische
                        zentral, um handlungsrelevantes Wissen zu er-        Transformationen als gemeinsame Gestaltungs-
                        arbeiten. Sie stellt aber besondere Anforderungen    aufgabe wirksam zu unterstützen, braucht es
                        an die Forschung und an die beteiligten Wissen-      einen kontinuierlichen Dialog mit der Zivilgesell-
                        schaftler*innen: Sie bedeutet nämlich, dass wir      schaft, Politik und Wirtschaft und die Vermitt­
                        zugleich analytische Beobachter*innen und Teil-      lung der Forschungsergebnisse in die Praxis. Im
                        nehmende an gesellschaftlichen Transformations-      Rahmen dieses Wissenstransfers gestalten wir
                        prozessen sind. Für die wissenschaftliche Arbeit     Lernräume, in denen wir mit geeigneten Forma-
                        ist es wichtig, das Deskriptive und das Normative    ten diese Wissensbedürfnisse adressieren.

Institutsbericht 2021
Der transdisziplinäre Forschungsprozess

              Gesellschaftliche                                      Gemeinsamer                                Wissenschaftliche
              Probleme                                               Forschungs­                                Probleme
                                                                      gegenstand

                                                                                                                                                                   11

                                                                      Produktion
                Gesellschaftlicher                                                                               Wissenschaftlicher
                                                                         von
                    Diskurs                                                                                           Diskurs
                                                                    neuem Wissen

              Ergebnisse für die                                                                                Ergebnisse für die
              gesellschaftliche                                    Transdisziplinäre                            wissenschaftliche
              Praxis                                                  Integration                               Praxis

ZUM WEITERLESEN:

Systematizing societal effects of transdisciplinary   Sozial-ökologische Gestaltung im Anthropozän      Social Ecology as Critical, Trans­disciplinary Science –
research Martina Schäfer, Matthias Bergmann,          Thomas Jahn, Diana Hummel, Lukas Drees,           Conceptualizing, Analyzing and Shaping Societal
Lena Theiler (2021). Research Evaluation,             Stefan Liehr, Alexandra Lux, Marion Mehring,      Relations to Nature Diana Hummel, Thomas Jahn,
Artikel Nr. rvab019                                   Immanuel Stieß, Carolin Völker, Martina Winker,   Florian Keil, Stefan Liehr, Immanuel Stieß (2017).
                                                      Martin Zimmermann (2020). GAIA 29 (2), 93–97      Sustainability 9 (7), 1050

                                                                                                                                                          ➜ ISOE.de
Highlights 2021

                        Hochschule                                           Vernetzung
                                             Zum Wintersemester 2021/22                            Das ISOE ist im Sustainable
                                             tritt Flurina Schneider, die                          Development Solutions
                                             seit April 2021 wissenschaft-                         Network Germany aufge-
                                             liche Geschäftsführerin                               nommen worden. Im SDSN
                                             des ISOE ist, ihre Professur                          kooperieren führende Wis-
                        für Soziale Ökologie und Transdisziplinarität an     sensorganisationen sowie Partner aus Wirtschaft
                        der Goethe-Universität Frankfurt an. Die Koope-      und Gesellschaft, um eine nachhaltige Entwick-
                        rationsprofessur mit dem ISOE ist die erste mit      lung Deutschlands und deutsches Engagement
12                      dieser Ausrichtung in Deutschland. Damit wollen      für nachhaltige Entwicklung in der Europäischen
                        das ISOE und die Goethe-Universität ihre lang-       Union (EU) und weltweit zu fördern. Mit seiner
                        jährige Kooperation in Forschung, Lehre und          Mitgliedschaft stärkt das ISOE seine Forschung
                        Transfer vertiefen.                                  für nachhaltige Entwicklung in nationalen wie
                                                                             internationalen Projekten sowie die Zusammen-
                                                                             arbeit mit Akteuren aus Wissenschaft und Praxis.
                        Nachwuchsgruppe
                                             Die interdisziplinäre Nach-
                                             wuchsgruppe PlastX –            Kooperation
                                             Kunststoffe als systemisches                          Im September konnten wir
                                             Risiko für sozial-ökologische                         unsere strategische Koopera-
                                             Versorgungssysteme hat                                tion mit der Senckenberg
                        ihre Forschung erfolgreich abgeschlossen. PlastX                           Gesellschaft für Naturfor-
                        wurde vom Bundesministerium für Bildung und                                schung um weitere sieben
                        Forschung (BMBF) im Programm „Forschung für          Jahre bis 2028 verlängern. Im Fokus unserer
                        nachhaltige Entwicklungen (FONA)“ gefördert.         Zusammenarbeit steht unter anderem die gemein-
                        Seit 2016 haben sechs Wissenschaftler*innen          same Forschung im Senckenberg Biodiversität
                        unter der Leitung des ISOE die Problematik von       und Klima Forschungszentrum (SBiK-F). Hier
                        Kunststoffen aus sozial-ökologischer Perspektive     leitet das ISOE die Arbeitsgruppe „Ökosystemleis-
                        untersucht. Forschungspartner des ISOE waren         tungen und sozial-ökologische Systeme“. SBiK-F
                        das Max-Planck-Institut für Polymerforschung         erforscht, wie sich biologische Vielfalt und Klima
                        (MPI) und die Goethe-Universität Frankfurt.          gegenseitig beeinflussen und verändern.

Institutsbericht 2021
Blog                                                 Bürger-Universität
                      Das ISOE hat einen Blog                             Der Klimawandel stellt
                      eröffnet. Der Blog „Soziale                         Städte weltweit vor große
                      Ökologie: Krise – Kritik –                          Herausforderungen. Um die
                      Gestaltung“ lädt zur Diskus-                        Folgen des Klimawandels
                      sion und zum Einblick in die                        in den Griff zu bekommen,
transdisziplinäre Forschung ein. Er bietet auch      müssen Städte umdenken und neue Wege gehen.
Raum für Debatten über aktuelle Krisen und Ge-       Wie kann eine lebenswerte Stadt in Zeiten des
staltungsansätze. Die ersten Beiträge haben aus      Klimawandels aussehen? Expert*innen aus
unterschiedlichen Blickrichtungen Fragen aufge-      Wissenschaft und Politik haben im Rahmen der         13
griffen, die sich aus der Corona-Krise für sozial-   Bürgeruni-Veranstaltung des ISOE Lösungen am
ökologische Transformationen ergeben.                Beispiel Frankfurt am Main diskutiert. Hundert
                                                     Gäste nahmen an der Online-Veranstaltung teil.

Transferstrategie
                     Das ISOE hat seine Transfer-    Symposium
                     strategie „Wissen für eine                            Nicht nur die Corona-
                     nachhaltige Entwicklung“                              Pandemie offenbart, wie
                     veröffentlicht. Die Transfer-                         konfliktreich und komplex
                     strategie geht von der                                Krisen der Gegenwart
grundlegenden Überzeugung aus, dass Lern­                                  sein können und wie eng
prozesse zwischen Wissenschaft und Gesellschaft      Katastrophe und Normalität beieinanderliegen.
gemeinsam und beidseitig stattfinden müssen.         Welche Rolle kommt der Wissenschaft in diesen
Die Broschüre „Wissen für eine nachhaltige           Zeiten zu? Dieser Frage widmete sich das Sym­
Entwicklung – Transferstrategie des ISOE“ stellt     posium „Krise, Katastrophe, Normalität – die
das Kommunikationskonzept des Instituts in           Verantwortung der Wissenschaft für die Zukunfts­
einzelnen Handlungsfeldern vor und beschreibt        gestaltung“, das das ISOE am 1. Oktober 2021
Ziele sowie konkrete Maßnahmen für den Wis-          veranstaltete. Es fand anlässlich der Verabschie-
senstransfer.                                        dung des ISOE-Mitbegründers Thomas Jahn als
                                                     wissenschaftlichem Geschäftsführer statt.

                                                                                                   ➜ ISOE.de
Forschungs­schwerpunkte

                        Wasserressourcen und Landnutzung                     sowie Strategien, um diese zu minimieren. Dabei
                                              Wasser prägt das gesamte       spielt die Zusammenarbeit mit den involvierten
                                              System Erde: Land und          Akteuren eine zentrale Rolle.
                                              Boden, das Klima, die Men-
                                              schen und die Biodiversität.   Energie und Klimaschutz im Alltag
                                              Deshalb ist es wichtig, das                          Anspruchsvolle Klimaziele,
                        Management der Wasserressourcen integriert zu                              wie das 1,5-Grad-Ziel,
                        betrachten und dabei das Ineinandergreifen loka-                           sind ohne eine Veränderung
                        ler, regionaler und globaler Dynamiken zu ver-                             von alltäglichen Routinen
14                      stehen. Wasser ist eine knappe Ressource. Daher                            und Konsummustern nicht
                        muss sie nachhaltig genutzt und bewirtschaftet       zu erreichen. Zugleich ist es wichtig, die Lebens­
                        werden, vor allem in wasserarmen Regionen.           qualität der Menschen zu erhalten und soziale
                        Das ISOE untersucht die Handlungsmotive gesell-      Teilhabe für alle Bevölkerungsgruppen zu ermög-
                        schaftlicher Akteure, führt sozial-ökologische       lichen. Mithilfe von sozialempirischen Studien,
                        Folgenabschätzungen und Modellierungen durch,        Feldversuchen und Wirkungsanalysen unter­
                        erstellt Prognosen zur Wasserbedarfsentwicklung      suchen wir, wie Wege in einen postfossilen All-
                        und entwickelt Szenarien.                            tag eröffnet werden können – beispielsweise
                                                                             durch klimafreundliche und ressourcenschonende
                        Wasserinfrastruktur und Risikoanalysen               Konsumpraktiken, die Verbreitung CO2-armer
                                             Die Wasserwirtschaft steht      Technologien oder die Entwicklung innovativer
                                             weltweit vor großen Heraus-     Wohnkonzepte.
                                             forderungen: Überalterte
                                             und unzureichende Infra-
                                             strukturen gefährden die
                        Effizienz und Nachhaltigkeit der Wassernutzung.
                        Hinzu kommen umstrittene Substanzen, die ver-
                        mehrt im Grund- und Trinkwasser nachgewiesen
                        werden. Das ISOE erarbeitet innovative Konzepte,
                        mit denen Infrastrukturen nachhaltig transfor-
                        miert und an veränderte Rahmenbedingungen
                        angepasst werden können. Außerdem entwickeln
                        wir Methoden zur Abschätzung komplexer Risiken

Institutsbericht 2021
Mobilität und Urbane Räume                            Biodiversität wahrgenommen und wertgeschätzt
                     Das Verkehrsaufkommen            wird und welche Auswirkungen Bevölkerungs­
                     wächst – mit deutlichen          entwicklungen, zum Beispiel Migration und
                     Folgen für Mensch und Um-        Urbanisierung, auf die Biodiversität haben.
                     welt. Das ISOE untersucht,
                     wie Mobilitätssysteme            Transdisziplinäre Methoden und Konzepte
nachhaltig und klimaneutral transformiert werden                             Transdisziplinäre Forschung
können. Da neue Mobilitätsangebote und Pla-                                  will Wirkungen erzielen,
nungsideen nicht per se nachhaltig sind, unter­                              in dem sie gesellschaftliche
suchen wir, wie sie gestaltet sein müssen,                                   Probleme adressiert und           15
damit Mobilitätspraktiken und Mobilitätsstile                                hierfür integrierte Lösungen
nachhal­tiger werden können. Die zukunfts­            entwickelt. Neben praktischem Handlungswissen
orientierte Entwicklung urbaner Räume ist eng         soll zudem wissenschaftliches Wissen erweitert
mit dem Thema Mobilität verbunden. Neben              werden, sodass transdisziplinäre Forschung auch
Analysen zur Nutzung und Akzeptanz von Mobi-          wissenschaftlich wirkungsvoll ist. Kritische
litätsangeboten sowie zu Mobilitätsbedürfnissen       Transdisziplinarität reflektiert dabei die Bedingun-
entwickeln wir schließlich Maßnahmen, mit             gen der Wissensproduktion und die Folgen der
denen wir die Veränderungen in der Stadt- und         Anwendung des neu erzeugten Wissens. Unsere
Mobilitätskultur kommunikativ begleiten.              Kernaufgabe ist es, die grundlegenden Methoden
                                                      und Konzepte hierfür zu erarbeiten, indem
Biodiversität und Bevölkerung                         transdisziplinäre Prozesse erforscht, begleitet und
                     Biologische Vielfalt ist eine    unterstützt werden.
                     der wichtigsten Lebens-
                     und Überlebensgrundlagen
                     unserer Gesellschaft: Bio­
                     diversität sichert unsere
Ernährung und unserer Gesundheit, sie dient un-
serer Erholung und bietet wertvolle ästhetische
und kulturelle Aspekte. Damit besitzt Biodiversität
nicht nur eine materielle, sondern auch eine
wichtige symbolische Dimension. Vor diesem
Hintergrund forscht das ISOE zu der Frage, wie

                                                                                                        ➜ ISOE.de
16

Institutsbericht 2021
Forschungs­schwerpunkt

Wasserressourcen und
Landnutzung
Wasser ist eine zentrale Ressource für viele
Bereiche der Gesellschaft. Auch für intakte Öko-
systeme und die vielfältigen Formen von Land-
nutzung ist Wasser unerlässlich. Trotz zahlreicher
Impulse für ein nachhaltigeres Management
bleiben wesentliche Probleme bislang ungelöst.
Dazu zählen Übernutzung und Verschmutzung                          „Um Wassersicherheit
unserer Gewässer, der Umgang mit extremen
                                                                   weltweit zu gewähr­            17
Wetterereignissen oder die Degradation von
Grundwasserkörpern, Feuchtgebieten und Savan-        leisten, brauchen wir ein fundamen­
nen. Ziel unserer Forschung ist daher, ein besse-    tales Umdenken, bei dem die viel­
res Verständnis dieser Probleme zu gewinnen,         fältigen Kopplungen von Wasser und
robuste Lösungsstrategien zu entwickeln und          Land­nutzung stärker berücksichtigt
damit einen Beitrag zu den Sustainable Develop-      werden.“
ment Goals zu leisten. Dies setzt ein fundiertes
Wissen über die Zusammenhänge zwischen ge-           Ansprechpartner
                                                     Stefan Liehr, liehr@isoe.de
sellschaftlichen Entwicklungen und der Wasser-
sowie Landnutzung voraus – lokal, regional
und global. Exemplarisch zeigt dies das neue
Projekt CapTain Rain für das hochaktuelle
Thema der Starkregenereignisse und Sturzfluten.
Auch mehrere Auftragsprojekte zur Entwicklung
des Wasserbedarfs machen deutlich, wie unsere
langjährigen Arbeiten auf diesem Gebiet im
Spannungsfeld von Versorgungssicherheit und
Klimawandel zunehmend Relevanz entfalten.

                                                                                           ➜ ISOE.de
CapTain Rain – Wassersammlung                      Wissen für die heutigen Probleme wieder nutz-
                        und -ableitung bei Starkregenereig-                bar gemacht werden kann.
                        nissen in Jordanien
                                                                           Anpassung an den Klimawandel mithilfe
                        Der Klimawandel und klimatische Extremereig-       transdisziplinärer Forschung
                        nisse treffen den Nahen Osten in beson­derem       Das ISOE beschäftigt sich im Untersuchungs­
                        Maße. In Jordanien verursachten Starkregen­        gebiet zudem mit der Risikowahrnehmung von
                        ereignisse in den letzten 50 Jahren viele Sturz-   Sturzfluten und der Wahrnehmung möglicher
                        fluten mit Todesfällen und sehr hohen Sach-        Schutzmaßnahmen durch die Bevölkerung.
                        schäden. Gleichzeitig ist Jordanien eines der      Das Untersuchungsgebiet umfasst die Haupt-
                        wasserärmsten Länder der Welt und hat kaum         stadt Amman mit seinen 4,3 Millionen Ein­
                        erneuerbare Wasserressourcen. Starkregen­          wohner*innen in der Metropolregion und die
                        ereignisse zur Wassergewinnung zu nutzen und       eher länd­liche Region um das UNESCO-Weltkul-
                        gleichzeitig Sturzflutschäden zu reduzieren,       turerbe Petra. Das ISOE ermöglicht in dem
                        gehört deshalb zu den wichtigsten Aufgaben im      transdisziplinären Forschungsprojekt außer­dem
                        Zuge der Anpassung an den Klimawandel in           den Stakeholder-Dialog und die Zusammen­
18                      Jordanien.                                         führung der Projektergebnisse in leicht zugäng-
                                                                           liche und benutzerfreundliche Formate.
                        Frühwarnsysteme und Katastrophenschutz
                        Im Verbundprojekt „Capture and retain heavy        ➜ www.isoe.de/captain-rain
                        rainfalls in Jordan“ (CapTain Rain) werden         Ansprechpartnerin Katja Brinkmann, brinkmann@isoe.de
                        unter der Leitung des ISOE gemeinsam mit den       Projektpartner Hochschule Koblenz (HK), Potsdam Institut für
                        Entscheidungsträgern und den künftigen Nut-        Klimafolgenforschung (PIK), Hamburger Stadtentwässerung
                                                                           AöR (HW), KISTERS AG (KIS), Institut für technisch-wissen-
                        zer*innen vor Ort geeignete Klimadienste für       schaftliche Hydrologie GmbH (ITWH), Ministry of Environment
                        die Bewertung und Vorhersage von Sturzfluten       of Jordan (MoE), Ministry of Water and Irrigation of Jordan
                                                                           (MWI), National Agricultural Research Center (NARC), Greater
                        entwickelt, zum Beispiel Risikokarten, Früh-
                                                                           Amman Municipality (GAM), Petra Development and Tourism
                        warnsysteme und Empfehlungen für die Stark­        Region Authority (PDTRA)
                        regenrisikovorsorge. Zudem werden Maßnahmen        Laufzeit 06 / 2021 – 05 / 2024
                        zur Anpassung an den Klimawandel und zur           Förderung Bundesministerium für Bildung und Forschung
                        Reduzierung von Katastrophenschäden identifi-      (BMBF), Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA),
                                                                           Fördermaßnahme CLIENT II
                        ziert. Dazu zählen auch Lösungen zum Sammeln
                        und Ableiten des Wassers bei Starkregenereig-
                        nissen. Dafür untersucht das ISOE, welche tradi-
                        tionellen Verfahren zur Rückhaltung, Speiche-
                        rung und Nutzbarmachung von Regenwasser in
                        ländlichen Räumen in der Vergangenheit ver-
                        wendet wurden, auf welchen Wissens­beständen
                        diese beruhen und wie dieses traditionelle

Institutsbericht 2021   Wasserressourcen und Landnutzung
regulate – Nachhaltige Grundwasser-                           PlastX – Plastikabfälle in
nutzung in Europa                                             Meeren und Ozeanen
Grundwasser ist die wichtigste Trinkwasserquelle              Für den Schutz der Weltmeere ist es zentral,
weltweit. Trotz seiner wichtigen Rolle, auch für              dass weltweit der Eintrag von Plastikmüll in die
die Nahrungsmittelproduktion und als Ökosys-                  Umwelt reduziert wird. Aber welche Strategien
tem, sind Grundwasserkörper durch Klimawandel,                sind tragfähig und wie können sie erfolgreich
Übernutzung und Verschmutzung gefährdet.                      umgesetzt werden? Die Nachwuchsgruppe PlastX
Zwar soll Grundwasser laut EU-Wasserrahmen-                   untersucht im Teilprojekt „Governance von
richtlinie bis 2027 in einem mengenmäßig und                  Meeresmüll: eine multiskalare Betrachtung“,
chemisch guten Zustand sein, doch dieser wird                 welche Faktoren eine langfristige und nachhal-
voraussichtlich nicht europaweit erreicht. Die                tige Minimierung von Plastikeinträgen in die
SÖF-Nachwuchsgruppe regulate untersucht aus                   Weltmeere fördern beziehungsweise hemmen.
hydrologischer, geographischer, kulturanthro­                 Dafür werden globale Ansätze und lokale Initiati-
pologischer und ökologischer Perspektive, wie                 ven, etwa mithilfe von Experteninterviews und
sich Grundwasserkörper in Europa verändern.                   Fallstudien, analysiert. In einer Region mit hoher
Im Mittelpunkt stehen Telekopplungen: Fernwir-                Eintragsrate von Plastikmüll in die Umwelt –                    19
kungen, die lokal zu Problemen von Qualität                   auf der vietnamesischen Insel Phu Quoc – hat
und Verfügbarkeit führen, ihren Ursprung aller-               das Team untersucht, wie das Problem Meeres-
dings in anderen Regionen haben. Das gilt                     müll vor Ort wahrgenommen wird und welche
besonders für Probleme wie Nitratbelastung und                Rolle der Tourismus sowohl bei der Verschärfung
Dürren. Die Forschenden arbeiten mit Stake­                   des Problems als auch bei der Entwicklung von
holdern in Deutschland, Kroatien, Spanien und                 Lösungen spielt und wie Minimierungsstrategien
Bosnien-Herzegowina gemeinsam daran, Zusam-                   umgesetzt werden.
menhänge zu verstehen, um daraus Rückschlüsse
für ein angepasstes Management zu ziehen mit                  ➜ www.plastx.org
Anwendungspotenzial in Europa und anderen                     Ansprechpartnerin Johanna Kramm, kramm@isoe.de
Regionen weltweit.                                            Projektpartner Praxispartner aus den Bereichen Entwicklungs-
                                                              zusammenarbeit und Naturschutz

➜ www.regulate-project.eu                                     Laufzeit 04 / 2016 – 12 / 2021

Ansprechpartner*in Fanny Frick-Trzebitzky, frick@isoe.de;     Förderung Bundesministerium für Bildung und Forschung
Robert Lütkemeier, luetkemeier@isoe.de                        (BMBF), Fördermaßnahme Nachwuchsgruppen in der
                                                              Sozial-ökologischen Forschung
Projektpartner Goethe-Universität Frankfurt am Main,
Fachbereiche Geowissenschaften /Geographie und Sprach-
und Kulturwissenschaften; Universität Koblenz-Landau, Fach-
bereich Natur- und Umweltwissenschaften; Universität Trier,
Fachbereich Raum- und Umweltwissenschaften
Laufzeit 09 / 2020 – 08 / 2025
Förderung Bundesministerium für Bildung und Forschung
(BMBF), Fördermaßnahme Nachwuchsgruppen in der Sozial-
ökologischen Forschung

                                                                                                                       ➜ ISOE.de
NamTip – Kipppunkte in namibischen                             ORYCS – Wildtier-Management­
                        Trockengebieten                                                strategien in Namibia
                        Wie alle Ökosysteme sind auch Savannen nicht                   Rund ein Drittel der weltweiten Landoberfläche
                        unendlich belastbar. Klimatische Extremereignisse              sind Wüstengebiete, und unterschiedliche Formen
                        wie Dürren oder ein wachsender Landnutzungs-                   von Degradierung schreiten voran. Bei diesen
                        druck können die Savannen-Ökosysteme zum                       Prozessen spielt die Art der Landnutzung – neben
                        Kippen bringen: Sind Kipppunkte wie zum Bei-                   Klimaveränderungen – eine wichtige Rolle. Ins-
                        spiel der Verlust mehrjähriger Gräser erst einmal              besondere die konventionelle Viehhaltung setzt
                        überschritten, lassen sich die Prozesse nur schwer             die Ökosysteme in semiariden Regionen unter
                        umkehren und die Degradierung von Böden bis                    Druck. Bewirtschaftungsstrategien mit heimischen
                        hin zur Wüstenbildung (Desertifikation) schreitet              Wildtieren gelten als geeigneter, da sie besser an
                        fort. Im Forschungsprojekt NamTip werden im                    die lokalen Klimabedingungen angepasst sind.
                        Untersuchungsgebiet um die nami­bische Water-                  Doch diese Nutzungsform bringt viele Konflikte
                        berg-Region ökologische und sozio-ökonomische                  mit sich, weil Farmer, Dorfgemeinschaften,
                        Dynamiken untersucht, die zu Kipppunkten                       Naturschutz und Behörden mit sehr unterschied-
20                      führen, sowie Frühwarnzeichen und geeignete                    lichen politischen Prioritäten, wirtschaftlichen
                        Gegenmaßnahmen identifiziert. Das ISOE verant-                 Interessen und Wertvorstellungen aufeinander-
                        wortet das Teilvorhaben „Sozial-ökologische                    treffen. Im Forschungsprojekt ORYCS wollen wir
                        Prozesse und Farmerwissen“. Dazu gehören die                   diese Konflikte genauer verstehen und geeignete
                        Wahrnehmung von Desertifikationsprozessen                      Lösungen entwickeln. Zudem untersuchen wir,
                        durch die Akteure vor Ort sowie deren lokales                  ob und wie Wildtier-Managementstrategien auch
                        Wissen und die damit zusammenhängenden                         mit Blick auf den Klimawandel zu einer ange-
                        Landnutzungspraktiken. Um ein Voranschreiten                   passten Landnutzung beitragen können. Das ISOE
                        der Desertifikation zu verhindern, entwickelt                  konzentriert sich auf die vielschichtigen Hand-
                        das ISOE Strategien für ein nachhal­tiges Weide-               lungsmotive, das lokale Wissen und den Dialog
                        management.                                                    der Stakeholder.

                        ➜ www.isoe.de/namtip2                                          ➜ www.orycs.org
                        Ansprechpartner Stefan Liehr, liehr@isoe.de                    Ansprechpartner Stefan Liehr, liehr@isoe.de
                        Projektpartner Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität       Projektpartner Universität Potsdam (Leitung); Freie Universität
                        Bonn (Leitung); Eberhard Karls Universität Tübingen; Univer­   Berlin; Namibia University of Science and Technology (NUST);
                        sität zu Köln; Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ;    University of Namibia (UNAM); Namibian Ministry of Environment
                        University of Namibia (UNAM); Namibia University of Science    and Tourism (MET); Agri-Ecological Services; Etosha Heights
                        and Technology (NUST); EduVentures (EduV); Agri-Ecological     Private Reserve, Etosha National Park, Hobatere Communal
                        Services                                                       Conservancy
                        Laufzeit 04 / 2019 – 02 / 2022                                 Laufzeit 02 / 2019 – 01 / 2022
                        Förderung Bundesministerium für Bildung und Forschung          Förderung Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF),
                        (BMBF), Fördermaßnahme BioTip                                  Fördermaßnahme SPACES-II

Institutsbericht 2021   Wasserressourcen und Landnutzung
LIMO – Landnutzung und                                        AQUA-Hub India – Water Innovation
integrierte Modellierung                                      Hubs und smartes Wassermonitoring
Intensive Landnutzung durch Landwirtschaft,                   Indiens Städte wachsen rasant und benötigen
Besiedelung und Ressourcengewinnung erhöht                    eine leistungsfähige Infrastruktur für die Versor-
den Druck auf die Ökosysteme, die bereits durch               gung der Bevölkerung mit Wasser und für die
den fortschreitenden Klimawandel stark beein-                 Entsorgung von Abwasser. Doch der Ausbau der
trächtigt sind. Eine chronische Übernutzung der               Infrastruktur kann mit dem Bevölkerungswachs-
Boden- und Wasserressourcen ist die Folge. Auch               tum kaum mithalten. Eine Forschungskoopera-
Infrastrukturprojekte hinterlassen ihre Spuren                tion von ISOE und Fraunhofer-Institut für Grenz-
in der Landschaft. Diese Anforderungen an Natur               flächen- und Bioverfahrenstechnologie IGB
und ihre Ökosystemleistungen führen häufig zu                 unterstützt zusammen mit indischen und deut-
Konflikten zwischen verschiedenen Nutzungs-                   schen Praxispartnern deshalb den Aufbau einer
gruppen. Im Forschungsprojekt LIMO analysiert                 nachhaltigen Wasserinfrastruktur in Indien: Mit
ein Team aus Natur- und Sozialwissenschaft-                   dem digitalen Innovationsnetzwerk AQUA-Hub
ler*innen die komplexen Wirkungszusammen-                     im indischen Coimbatore bauen die Projektpart-
hänge gesellschaftlicher und ökologischer                     ner eine Plattform auf, die Infrastrukturlösungen                   21
Prozesse. Zentral sind kritische Kipppunkte der               zugänglich macht. Sie wurde speziell für schnell
Ökosysteme und mögliche Folgen für die Bio­                   wachsende Städte in einem vorausgegangenen
diversität. Insbesondere die Zusammenführung                  Forschungsprojekt „Smart Water Future India“
unterschiedlicher Modellierungsansätze, wie                   gemeinsam mit indischen Stakeholdern kon­
agentenbasierte Modellierung und Bayes’sche                   zipiert. Der AQUA-Hub ist virtueller Marktplatz
Netze, aber auch ein genauer Blick auf Stake­                 und zugleich Anlaufstelle für deutsch-indische
holder und ihr lokales Praxiswissen ermöglichen               Kooperationen im Bereich Umwelttechnologien
neue Zugänge zum Verständnis sozial-ökologi-                  und Wassermanagementstrategien.
scher Systeme. LIMO ist Teil des Kooperations-
projektes mit dem Senckenberg Biodiversität und               ➜ www.isoe.de/aqua-hub-india
Klima Forschungszentrum (SBiK-F).                             Ansprechpartner Stefan Liehr, liehr@isoe.de
                                                              Projektpartner Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und
➜ www.isoe.de/limo                                            Bioverfahrenstechnik IGB (Koordination), Landesagentur Umwelt-
                                                              technik BW GmbH (UTBW), Let’s Bridge IT Ltd, NIVUS GmbH,
Ansprechpartner Stefan Liehr, liehr@isoe.de                   ribeka GmbH, trAIDe GmbH
Projektpartner Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung,   Laufzeit 10 / 2020 – 09 / 2022
Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum
(SBiK-F); Goethe-Universität Frankfurt am Main,               Förderung Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und
Fachbereich Geowissenschaften / Geographie                    nukleare Sicherheit (BMU), Fördermaßnahme Exportinitiative
                                                              Umwelttechnologien
Laufzeit 01 / 2015 –12 / 2021
Finanzierung aus Kooperationsmitteln der Senckenberg
Gesellschaft für Naturforschung und aus Eigenmitteln

                                                                                                                           ➜ ISOE.de
Weschnitz Dialog: Kommunikation                           Wissenschaftliche Begleitung der
                        und Beteiligung beim Management                           Umfrage 2021 zum Wasserverbrauch
                        von Renaturierungsmaßnahmen                               in Hamburg
                        Europaweit sind Gewässer in keinem guten öko-             Die zukünftige Entwicklung des Wasserbedarfs
                        logischen Zustand. Auch in Deutschland werden             rückt bei Wasserversorgern angesichts häufigerer
                        die Vorgaben der EU-Wasserrahmenrichtlinie                Trockenperioden in den besonderen Fokus der
                        meist nicht erreicht: Schadstoffeinträge sind zu          Aufmerksamkeit. Im Juni 2021 wurde daher vom
                        hoch und der Zustand von Biodiversität und                Versorgungsunternehmen HAMBURG WASSER
                        Gewässerstruktur entspricht nicht den Zielvor­            eine Wasserverbrauchsstudie durchgeführt,
                        gaben. Dies gilt auch für die ca. 60 Kilometer            mit dem Ziel, ein differenzierteres Bild über die
                        lange Weschnitz, ein Nebenfluss des Rheins im             Wassernutzung der Haushalte im Hamburger
                        Süden Hessens und Norden Baden-Württembergs.              Stadtgebiet zu erhalten. Hier spielten neben der
                        Mit der Deichsanierung auf einem ca. 4,5 Kilo-            allgemeinen Befragung der Verbraucher*innen
                        meter langen Abschnitt bietet sich ein einmaliges         zu Sparsamkeit und technischen Gegebenheiten
                        Gelegenheitsfenster für eine umfassende Rena­             auch die Veränderungsdynamiken im Wasser­
22                      turierung des Flusses. Im Forschungsprojekt               verbrauch, unter anderem bedingt durch die
                        Weschnitz Dialog wurden Kommunikations-                   COVID-19-Pandemie mit ihren potenziell länger-
                        und Beteiligungsformate weiterentwickelt und              fristigen Nachwirkungen, eine Rolle. Das ISOE
                        an die lokalen Gegebenheiten angepasst. Damit             hat die Durchführung der Studie wissenschaftlich
                        wurde ein laufendes Beteiligungsverfahren                 begleitet, um auch aus Forschungssicht ein
                        im Rahmen der Hochwasserschutzmaßnahme                    besseres Verständnis des Verbrauchsver­haltens
                        ergänzt. Ein wichtiger Baustein hierzu war eine           von Haushalten zu schaffen. Dies kommt künfti-
                        vorgelagerte Konfliktanalyse. Im wissenschaft­            gen Wasserbedarfsprognosen zugute und erlaubt
                        lichen Begleitprozess wurde zudem die Informa­            zudem eine Einordnung der Studienergebnisse
                        tions- und Beteiligungsplattform als Teil eines           in einen breiteren, fachlichen Kontext.
                        Citizen-Science-Ansatzes entwickelt.
                                                                                  ➜ www.isoe.de/begleitung-wasserverbrauch-hamburg
                        ➜ www.isoe.de/weschnitz-dialog                            Ansprechpartner Stefan Liehr, liehr@isoe.de
                        Ansprechpartnerin Katja Brinkmann, brinkmann@isoe.de      Praxispartner mindline energy GmbH
                        Praxispartner Gewässerverband Bergstraße; Geo-Naturpark   Laufzeit 06 / 2021 – 07 / 2021
                        Bergstraße-Odenwald                                       Auftraggeber Hamburger Wasserwerke GmbH
                        Laufzeit 04 / 2019 – 06 / 2021
                        Förderung Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

Institutsbericht 2021   Wasserressourcen und Landnutzung
Tagesprognosemodell zum                             Wasserbedarfsprognose 2050 für
Trinkwasserbedarf in Hamburg                        das Versorgungsgebiet Harburg
Damit die Versorgung mit Trinkwasser sicherge-      Damit Wasserversorger auch in der Zukunft die
stellt werden kann, müssen langfristige Entwick-    benötigten Wassermengen anbieten können, müs-
lungen ebenso wie tägliche Schwankungen des         sen sie den Bedarf möglichst genau abschätzen
Wasserbedarfs präzise vorhergesagt werden.          können: Welche demografischen und wirtschaft-
Kurzfristig machen sich vor allem zunehmende        lichen Entwicklungen sind für ein Versorgungs-
Hitzeperioden sowie das Arbeits- und Freizeit­      gebiet zu erwarten? Welchen Einfluss haben
verhalten der Nutzer*innen bemerkbar. Diese         Klima und Witterung auf die künftig notwendigen
werden aktuell insbesondere durch die Auswir-       Wassermengen? Dass auch die Corona-Pandemie
kungen der Corona-Pandemie deutlich verändert,      Auswirkungen auf das Nutzungsverhalten hat,
wie eine Wasserverbrauchsstudie des ISOE zeigt.     konnte das ISOE für das Versorgungsgebiet des
Für Wasserversorger ist es daher wichtig, die       Wasserbeschaffungsverbands (WBV) Harburg
kurzfristige Bedarfsentwicklung und insbeson-       bereits auf der Grundlage der Erhebung für die
dere den Tagesspitzenbedarf mithilfe systemati-     Wasserbedarfsprognose nachweisen. Die Prog-
sierter Erfahrungswerte aus der Vergangenheit       nose mit einem Zeithorizont von 30 Jahren bis                 23
möglichst genau vorhersagen zu können. So           2050 dient dazu, für zukünftig durchzuführende
können die Wasserförderung präziser gesteuert       Wasserrechtsverfahren die Entwicklung des
und Reserven für Spitzenbelastungen vorgehalten     jährlichen Wasserbedarfs nachzuweisen und den
werden. Hierzu hat das ISOE im Auftrag von          WBV bei seinen mittelfristigen betrieblichen
HAMBURG WASSER ein nichtlineares Prognose-          Planungen zu unterstützen. Dafür hat das Pro-
modell zur Simulation des täglichen Trinkwasser-    jektteam eigene Algorithmen entwickelt und
bedarfs erstellt. Die Ergebnisse des Modells sind   statistische Verfahren und „künstliche neuronale
auch für das vom ISOE entwickelte Langfrist­        Netze“ genutzt, um den Wasserbedarf auf Basis
modell relevant, das die Auswirkungen des           demografischer, siedlungsstruktureller, sozio­
Klimawandels auf den Spitzenbedarf abschätzt.       ökonomischer und klimatischer Einflussfaktoren
                                                    zu simulieren.
➜ www.isoe.de/tragesprognosemodell-hamburg
Ansprechpartner Stefan Liehr, liehr@isoe.de         ➜ www.isoe.de/wasserbedarfsprognose-wbv-harburg
Laufzeit 10 / 2018 – 06 / 2021                      Ansprechpartner Stefan Liehr, liehr@isoe.de
Auftraggeber Hamburger Wasserwerke GmbH             Laufzeit 04 / 2020 – 06 / 2021
                                                    Auftraggeber Wasserbeschaffungsverband (WBV) Harburg

                                                                                                           ➜ ISOE.de
Managing telecoupled                                           Ausgewählte Veröffentlichungen
                        landscapes                                                     Doing more with less: Provisioning systems and the transfor-
                                                                                       mation of the stock-flow-service nexus Christina Plank, Stefan
                                                                                       Liehr, Diana Hummel, Dominik Wiedenhofer, Helmut Haberl
                        Die Debatte über die UN-Ziele für nachhaltige Ent-             und Christoph Görg (2021). Ecological Economics 187, 107093
                        wicklung und ihre Umsetzung zeigt, wie schwie-                 Necessary or oversimplification? On the strengths and limita­
                        rig es ist, gleichzeitig die Herausforderungen der             tions of current assessments to integrate social dimensions
                        sozialen und wirtschaftlichen Entwicklung und                  in planetary boundaries Lukas Drees, Robert Lütkemeier und
                                                                                       Heide Kerber (2021). Ecological Indicators 129, 108009
                        die Degradation der Lebenserhaltungssysteme der
                        Erde anzugehen. Landsysteme in den feuchten                    Increase in Daily Household Water Demand during the First
                                                                                       Wave of the Covid-19 Pandemic in Germany Deike U. Lüdtke,
                        Tropen veranschaulichen diese Herausforderun-                  Robert Lütkemeier, Michael Schneemann und Stefan Liehr
                        gen ganz besonders: Die Landnutzungsstrategien                 (2021). Water 13 (3), 260
                        der lokalen Bevölkerung stehen in Konkurrenz                   Telecoupled Groundwaters: New Ways to Investigate
                        zu großflächigem Landerwerb und Abholzung,                     Increasingly De-Localized Resources, Robert Lütkemeier,
                                                                                       Fanny Frick-Trzebitzky, Dženeta Hodžić, Anna Jäger, David
                        aber auch zur Erhaltung der Biodiversität durch                Kuhn, Linda Söller (2021). Water 13 (20), 2906
                        Großschutzgebiete. Entscheidungsträger aus der
                        Ferne nehmen Einfluss auf Ökosystemleistungen
                                                                                       Ausgewählte Vorträge
24                      vor Ort, sind aber von den negativen Folgen
                                                                                       Die widerspenstige Materialität von Kunststoffen. Eine
                        oft kaum betroffen. Solche Effekte werden als                  Betrachtung der Verschränkungen Institute for Cultural An-
                        Fernwirkungen – Telekopplungen – bezeichnet.                   thropology & European Ethnology, Goethe University, Lecture
                                                                                       Series SoSe21 KAEE, 26. Mai 2021, online (Johanna Kramm)
                        Sie wurden im Forschungsprojekt „Managing
                        telecoupled landscapes“ der Universität Bern an                Hamburger Wasserverbrauchsstudie 2021 Pressekonferenz
                                                                                       mit Präsentation der Studienergebnisse, HAMBURG WASSER,
                        Standorten in Laos, Myanmar und Madagaskar                     22. Juli 2021, Hamburg / online (Stefan Liehr)
                        untersucht. Das ISOE leitet zwei Ergänzungs­
                                                                                       Telecoupled groundwaters: framing a boundary concept in
                        projekte, die die gewonnenen Erkenntnisse in                   hydrosocial/sociohydrology research on the hidden resource
                        Wert setzen und mit den Menschen vor Ort in                    Delft International Conference on Sociohydrology, TU Delft,
                                                                                       IHE, Wageningen University (WUR), University of Twente and
                        Madagaskar und Myanmar an konkreten Trans-
                                                                                       Utrecht University, 6. September 2021, Delft, Niederlande
                        formationen arbeiten.                                          (Fanny Frick-Trzebitzky)

                        ➜ www.telecoupling.unibe.ch
                                                                                       Ausgewählte Veranstaltungen
                        Ansprechpartnerin Flurina Schneider,
                        flurina.schneider@isoe.de                                      Zurück zur Natur? Wie die Renaturierung von Gewässern
                                                                                       sozial-ökologisch gestaltet werden kann Abschlussveranstal-
                        Projektpartner Centre for Development and Environment (CDE);   tung des Forschungsprojekts Weschnitz Dialog, 15. Juni 2021,
                        University of Antananarivo, School of Agronomy ESSA-Forêts;    online (Moderation Katja Brinkmann)
                        Environmental Care and Community Security Institute ECCSi
                                                                                       3rd ESP Europe Conference 2021 Session „Human, livestock
                        Laufzeit 01 / 2015 – 07 / 2022
                                                                                       and wildlife (im)mobility in grassland and savannah ecosys-
                        Förderung r4d-Programm des Schweizerischen                     tems“ 7. Juni 2021, Tartu, Estland / online (Deike Lüdtke, Denise
                        Nationalfonds SNF und der Direktion für Entwicklung und        M. Matias, Lukas Drees, Markus Rauchecker, Ronja Kraus)
                        Zusammenarbeit
                                                                                       Erschöpft? Der Klimawandel und die Folgen für unser Wasser
                                                                                       „Meet the Scientist“, Frankfurter Bürger-Universität, ISOE,
                                                                                       Medienpartner hr-iNFO, 23. Juni 2021, online (Robert Lütke-
                                                                                       meier, Stefan Liehr)
Institutsbericht 2021   Wasserressourcen und Landnutzung
regulate – Nachhaltige Grundwassernutzung in Europa

CapTain Rain – Wassersammlung und -ableitung
bei Starkregenereignissen in Jordanien

                                                                                                     ➜ ISOE.de
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