TY  - THES
A1  - Han, Sungju
T1  - Perceptions of nature-based solutions in the context of floods
T1  - Wahrnehmung von Naturbasierten Lösungen im Kontext vom Hochwasser
BT  - understanding the complexity of people and places at risk
BT  - Erfassung der Komplexität von gefährdeten Menschen und Orten
N2  - Traditional ways of reducing flood risk have encountered limitations in a climate-changing and rapidly urbanizing world. For instance, there has been a demanding requirement for massive investment in order to maintain a consistent level of security as well as increased flood exposure of people and property due to a false sense of security arising from the flood protection infrastructure. Against this background, nature-based solutions (NBS) have gained popularity as a sustainable and alternative way of dealing with diverse societal challenges such as climate change and biodiversity loss. In particular, their ability to reduce flood risks while also offering ecological benefits has recently received global attention. Diverse co-benefits of NBS that favor both humans and nature are viewed as promising a wide endorsement of NBS. However, people’s perceptions of NBS are not always positive. Local resistance to NBS projects as well as decision-makers’ and practitioners’ unwillingness to adopt NBS have been pointed out as a bottleneck to the successful realization and mainstreaming of NBS. In this regard, there has been a growing necessity to investigate people’s perceptions of NBS. Current research has lacked an integrative perspective of both attitudinal and contextual factors that guide perceptions of NBS; it not only lacks empirical evidence, but a few existing ones are rather conflicting without having underlying theories. This has led to the overarching research question of this dissertation, "What shapes people’s perceptions of NBS in the context of flooding?" The dissertation aims to answer the following sub-questions in the three papers that make up this dissertation: 1. What are the topics reflected in the previous literature influencing perceptions of NBS as a means to reduce hydro-meteorological risks? (Paper I) 2. What are the stimulating and hampering attitudinal and contextual factors for mainstreaming NBS for flood risk management? How are NBS conceptualized? (Paper II) 3. How are public attitudes toward the NBS projects shaped? How do risk-and place-related factors shape individual attitudes toward NBS? (Paper III) This dissertation follows an integrative approach of considering “place” and “risk”, as well as the surrounding context, by analyzing attitudinal (i.e., individual) and contextual (i.e., systemic) factors. “Place” is mainly concerned with affective elements (e.g., bond to locality and natural environment) whereas “risk” is related to cognitive elements (e.g., threat appraisal). The surrounding context provides systemic drivers and barriers with the possibility of interfering the influence of place and risk for perceptions of NBS. To empirically address the research questions, the current status of the knowledge about people’s perceptions of NBS for flood risks was investigated by conducting a systematic review (Paper I). Based on these insights, a case study of South Korea was used to demonstrate key contextual and attitudinal factors for mainstreaming NBS through the lens of experts (Paper II). Lastly, by conducting a citizen survey, it investigated the relationship between the previously discussed concepts in Papers I and II using structural equation modeling, focusing on the core concepts, namely risk and place (Paper III). As a result, Paper I identified the key topics relating to people’s perceptions, including the perceived value of co-benefits, perceived effectiveness of risk reduction effectiveness, participation of stakeholders, socio-economic and place-specific conditions, environmental attitude, and uncertainty of NBS. Paper II confirmed Paper I's findings regarding attitudinal factors. In addition, several contextual hampering or stimulating factors were found to be similar to those of any emerging technologies (i.e., path dependence, lack of operational and systemic capacity). Among all, one of the distinctive features in NBS contexts, at least in the South Korean case, is the politicization of NBS, which can lead to polarization of ideas and undermine the decision-making process. Finally, Paper III provides a framework with the core topics (i.e., place and risk) that were considered critical in Paper I and Paper II. This place-based risk appraisal model (PRAM) connects people at risk and places where hazards (i.e., floods) and interventions (i.e., NBS) take place. The empirical analysis shows that, among the place-related variables, nature bonding was a positive predictor of the perceived risk-reduction effectiveness of NBS, and place identity was a negative predictor of supportive attitude. Among the risk-related variables, threat appraisal had a negative effect on perceived risk reduction effectiveness and supportive attitude, while well-communicated information, trust in flood risk management, and perceived co-benefit were positive predictors. This dissertation proves that the place and risk attributes of NBS shape people’s perceptions of NBS. In order to optimize the NBS implementation, it is necessary to consider the meanings and values held in place before project implementation and how these attributes interact with individual and/or community risk profiles and other contextual factors. With the increasing necessity of using NBS to lower flood risks, these results make important suggestions for the future NBS project strategy and NBS governance.
N2  - Herkömmliche Methoden zur Verminderung des Hochwasserrisikos stoßen in Zeiten des Klimawandels und der Urbanisierung an ihre Grenzen. So sind beispielsweise massive Investitionen erforderlich, um ein gleichbleibendes Sicherheitsniveau aufrechtzuerhalten, und das Hochwasserrisiko für Menschen und Eigentum steigt, weil die Hochwasserschutzinfrastruktur ein falsches Sicherheitsgefühl vermittelt. Vor diesem Hintergrund haben naturbasierte Lösungen (engl. Nature-Based Solutions, kurz: NBS) als nachhaltiger und alternativer Weg zur Bewältigung verschiedener gesellschaftlicher Herausforderungen wie Klimawandel und Verlust der biologischen Vielfalt an Popularität gewonnen. Insbesondere ihre Eigenschaft, das Hochwasserrisiko zu verringern und gleichzeitig ökologische Vorteile zu bieten, hat zuletzt weltweit Aufmerksamkeit erregt. Die vielfältigen Vorteile der NBS, die sowohl den Menschen als auch der Natur zugutekommen, sind vielversprechende Gründe für eine breite Befürwortung der NBS. Die Wahrnehmung der NBS durch die Bevölkerung ist jedoch nicht immer positiv. Lokaler Widerstand gegen NBS-Projekte sowie die mangelnde Bereitschaft von Entscheidungsträgern und Praktikern, NBS zu übernehmen, wurden als Hürden für die erfolgreiche Umsetzung und langfristige Etablierung von NBS identifiziert. In diesem Zusammenhang hat sich die Notwendigkeit ergeben, die Wahrnehmung von NBS genauer zu untersuchen. In der aktuellen Forschung fehlt eine integrative Perspektive sowohl auf einstellungs- als auch auf kontextbezogene Faktoren, die die Wahrnehmung von NBS beeinflussen; es mangelt nicht nur an empirischen Belegen, sondern die wenigen vorhandenen Befunde sind eher widersprüchlich, ohne dass zugrunde liegende Theorien vorhanden sind. Daraus ergibt sich die übergeordnete Forschungsfrage dieser Dissertation: "Was beeinflusst die Wahrnehmung der Menschen von NBS im Kontext von Hochwasser?" Die Dissertation intendiert, die folgenden Unterfragen in den drei Publikationen zu beantworten, die diese Dissertation bilden: 1. Welche Themen spiegeln sich in der bisherigen Literatur wider und beeinflussen die Wahrnehmung von NBS als Mittel zur Verringerung hydrometeorologischer Risiken? (Publikation I) 2. Was sind die fördernden und hemmenden Einstellungs- und Kontextfaktoren für das Mainstreaming von NBS für das Hochwasserrisikomanagement? Wie werden NBS von Experten konzeptualisiert? (Publikation II) 3. Wie wird die Einstellung der Öffentlichkeit zu NBS-Projekten geprägt? Wie beeinflussen risiko- und ortsbezogene Faktoren die individuelle Einstellung zu NBS? (Publikation III) In dieser Dissertation wird ein integrativer Ansatz verfolgt, der Ort (Place) und Risiko (Risk) sowie den umgebenden Kontext berücksichtigt, indem einstellungsbezogene (d. h. individuelle) und kontextbezogene (d. h. systemische) Faktoren analysiert werden. "Ort" affektive Elemente betrifft (z. B. die Bindung an den Ort und die natürliche Umgebung), während "Risiko" bezieht sich auf kognitive Elemente (z. B. die Einschätzung der Bedrohung). Der umgebende Kontext bietet systemische Triebkräfte und Hindernisse, die den Einfluss von Ort und Risiko auf die Wahrnehmung der NBS beeinflussen können. Zur empirischen Beantwortung der Forschungsfragen wurde der aktuelle Stand der Forschung über die Wahrnehmung der NBS für Hochwasserrisiken durch eine systematische Literaturanalyse untersucht (Publikation I). Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse wird eine Fallstudie aus Südkorea herangezogen, um die wichtigsten Kontext- und Einstellungsfaktoren für das Mainstreaming von NBS aus der Sicht von Experten aufzuzeigen (Publikation II). Schließlich wurde anhand einer Bürgerbefragung die Beziehung zwischen den zuvor in den Publikationen I und II erörterten Konzepten untersucht, mit Schwerpunkt auf den Kernkonzepten, nämlich Risiko und Ort. Die Analzse basiert auf einem Strukturgleichungsmodell (Publikation III). In Publikation I wurden die wichtigsten Themen im Zusammenhang mit der Wahrnehmung der Menschen identifiziert, darunter der wahrgenommene Wert von Zusatznutzen, die wahrgenommene Wirksamkeit der Risikominderung, die Beteiligung von Interessengruppen, sozioökonomische und ortsspezifische Bedingungen, die Einstellung zur Umwelt und die Unsicherheit der NBS. Publikation II bestätigte die Ergebnisse von Publikation I hinsichtlich der Einstellungsfaktoren (d.h. die Bereiche Ort und Risiko). Zusätzlich wurde festgestellt, dass mehrere hemmende und fördernde Kontextfaktoren denen aller neuen Technologien ähneln (d. h. Pfadabhängigkeit, fehlende operative und systemische Kapazitäten). Eines der besonderen Merkmale im Kontext der NBS, zumindest im Fall Südkoreas, ist die Politisierung der NBS, die möglicherweise zu einer Polarisierung der Ideen an sich führen und damit den Entscheidungsprozess untergraben kann. Schließlich bietet Publikation III einen Rahmen mit dem Fokus auf die Faktoren (d. h. Ort und Risiko), die in Papier I und Papier II als entscheidend angesehen wurden. Dieses ortsbezogene Risikobewertungsmodell (place-based risk appraisal model, PRAM) stellt eine Verbindung zwischen den gefährdeten Menschen und den Orten her, an denen Gefahren (z. B. Hochwasser) und Interventionen (z. B. NBS) stattfinden. Die empirische Analyse zeigt, dass bei den ortsbezogenen Konstrukten die Naturverbundenheit ein positiver Prädiktor für die wahrgenommene risikomindernde Wirksamkeit der NBS war und die Ortsidentität ein negativer Prädiktor für die unterstützende Einstellung. Bei den risikobezogenen Konstrukten wirkte sich die Einschätzung der Bedrohung negativ auf die wahrgenommene Wirksamkeit der Risikominderung und die unterstützende Einstellung aus, während gut kommunizierte Informationen, Vertrauen in das Hochwasserrisikomanagement und wahrgenommener Zusatznutzen positive Prädiktoren waren. Diese Dissertation zeigt, dass die verschiedenen Ebenen der Orts-, Risiko- und Landschaftsattribute der NBS die Wahrnehmung der NBS durch die Menschen beeinflussen. Um die Umsetzung der NBS zu optimieren, müssen die vor der Projektumsetzung bestehenden Vorstellungen und Werte der dort lebenden Menschen berücksichtigt und analysiert werden, wie diese Attribute mit dem Risikokontext und anderen systemischen und kontextuellen Faktoren interagieren. Angesichts der zunehmenden Notwendigkeit, naturbasierte Methoden zur Verringerung von Hochwasserrisiken einzusetzen, liefern diese Ergebnisse wichtige Anregungen für die künftige NBS-Projektstrategie und NBS-Governance.
KW  - nature-based solutions
KW  - flood risk management
KW  - dike relocation
KW  - risk perception
KW  - place attachment
KW  - acceptance
KW  - attitude
KW  - systematic review
KW  - semi-structured interview
KW  - structural equation modeling
KW  - Akzeptanz
KW  - Einstellung
KW  - Deichrückverlegung
KW  - Hochwasserrisikomanagement
KW  - naturbasierte Lösungen
KW  - Ortsbindung
KW  - Risikowahrnehmung
KW  - halbstrukturiertes Interview
KW  - Strukturgleichungsmodell
KW  - systematische Übersicht
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-579524
ER  - 
TY  - THES
A1  - Baufeld, Ralf
T1  - GIS-gestützte Prognose der Biotopentwicklung auf Grundlage von Biotoptypen- und Vegetationserhebungen auf geplanten Rückdeichungsflächen an der Mittleren Elbe in Sachsen-Anhalt
T1  - GIS supported forecast of biotope development based on investigations of biotopes and vegetation on planned areas for setting back dykes at the Middle Elbe in Saxony-Anhalt
N2  - Durch die anthropogene Nutzung sind viele Auen in Mitteleuropa verändert worden, wobei insbesondere die Retentionsflächen stark verringert wurden. Während Auen seit längerem im Fokus der wissenschaftlichen Bearbeitung stehen, gibt es bisher große Wissensdefizite in der Frage der Auenreaktivierungen. Zum einen sind derartige Projekte bisher kaum verwirklicht und zum anderen ist ein langfristiges Monitoring notwendig, um die Anpassung von Biozönosen an die veränderten Standortbedingungen beobachten zu können. Um die Folgen derartiger Eingriffe zu analysieren, bieten sich computergestützte Modellierungen der Landschaftsentwicklung an, wie sie in der vorliegenden Arbeit verwirklicht wurden. Ziel der Arbeit war, mit Hilfe eines Geografischen Informationssystems (GIS) das Entwicklungspotenzial der Landschaft bei verschiedenen Rückdeichungsvarianten auf der Ebene der Biotoptypen darzustellen. Dabei ging es nicht um die Erstellung eines allgemein gültigen Auenmodells sondern um die Erarbeitung eines Modells für einen konkreten Anwendungsfall. Der erarbeitete Ansatz sollte zudem für die landschaftsplanerische Praxis geeignet sein. Als Beispielgebiete wurden Flächen an der Mittleren Elbe bei Rogätz und Sandau, beide im nördlichen Teil von Sachsen-Anhalt, ausgewählt. Die vorliegende Arbeit gliedert sich in zwei Teile. Im ersten Teil werden Erhebungen und Auswertungen als Grundlage der Modellentwicklung dargestellt. Dazu wurden die Biotoptypen der Beispielgebiete flächendeckend erhoben und mit punktuellen Vegetationserhebungen ergänzt. Aus dem Forschungsprojekt "Rückgewinnung von Retentionsflächen und Altauenreaktivierung an der Mittleren Elbe in Sachsen-Anhalt" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) standen standortökologische Daten der Hydrologie und Bodenkunde zur Verfügung. Ziel der Auswertung war, Schlüsselfaktoren für Hydrologie und Bodenbedingungen innerhalb der rezenten Aue zu identifizieren, die zur Ausprägung bestimmter Biotoptypen führen. Im zweiten Teil der Arbeit wurde ein Modell für Biotoptypenpotenziale auf den geplanten Rück–deichungsflächen entwickelt. Das Modell bearbeitet die Datenbank der verwendeten GIS-Dateien, die auf Daten zum Bestand beruht und um solche der Prognose der Standortökologie (Hydrologie und Boden) im Rückdeichungsfalle aus dem BMBF-Projekt erweitert wurde. Weitere Voraussetzung für die Modellierung war die Erarbeitung von Leitbildern, in denen unterschiedliche Nutzungsszenarios für die Landschaft nach Deichrückverlegung hypothetisch festgelegt wurden. Insbesondere die Nutzungsintensität wurde variiert, von einer Variante intensiver land- und forstwirtschaftlicher Nutzung über sogenannte integrierte Entwicklungsziele aus dem BMBF-Projekt bis hin zu einer Variante der Naturschutznutzung. Zusätzlich wurde eine zukünftige Potentielle Natürliche Vegetation modelliert. Eine Überprüfung des Modell fand für den Raum der rezenten Aue in der intensiven Nutzungsvariante statt, die der gegenwärtigen Nutzung am nächsten kommt. Werden Informationen des Bestandsbiotoptyps als Korrekturgröße in das Modell einbezogen, konnte für viele Biotoptypen eine Trefferquote von über 90 % erreicht werden. Bei flächenmäßig weniger bedeutenden Bio–toptypen lag dieser Wert aufgrund der schmaleren Datenbasis zwischen 20 und 40 %. Als Ergebnis liegt für unterschiedliche Deichvarianten und Leitbilder in den Beispielgebieten die Landschaftsentwicklung als Biotoppotenzial vor. Als eine vereinfachte Regionalisierung der punktuellen Vegetationsdaten wurde im Modell geprüft, inwieweit die modellierten Biotopflächen der Charakteristik der pflanzensoziologischen Aufnahmen aus der rezenten Aue entsprechen. In dem Falle wurde die Pflanzengesellschaft der jeweiligen ökologisch im Rahmen der Untersuchung einheitlichen Flächeneinheit zugeordnet. Anteilig lässt sich damit die Biotopprognosefläche pflanzensoziologisch konkretisieren. Die vorliegende Arbeit gehört zu den bisher wenigen Arbeiten, die sich mit den Folgen von Auenreaktivierung auf die Entwicklung der Landschaft auseinandersetzen. Sie zeigt eine Möglichkeit auf, Prognosemodelle für Biotoptypen und Vegetation anhand begrenzter Felduntersuchungen zu entwerfen. Derartige Modelle können zum Verständnis von Eingriffen in den Naturhaushalt, wie sie die Deichrückverlegungen darstellen, beitragen und eine Folgenabschätzung unterstützen.
N2  - Most of the floodplains in Central Europe are highly altered by man. In particular, recent inundation areas have been dramatically reduced. Before the Elbe-flood-disaster of the year 2002 there had already been considerations about combining flood-protection and restoration of floodplains. While research has focused on floodplains for a considerable time, knowledge on the reactivation of floodplains is still significantly lacking. Until now, only a few projects have been realized, and there has not been enough long-term moni–toring of the adaption of habitats to changing conditions. Computerized models of landscape development, as utilized in the presented work, can help to address these questions. The aim of the study was to show the potential development of the landscape on the scale of biotopes under different scenarios of floodplain expansion by application of a geographic information system (GIS). It was not intended to create a general floodplain-model. The model aimed at a specific applied case and should also be applicable for questions of landscape planning. Two areas near the villages of Sandau and Rogätz at the Middle Elbe River in the north of the German federal state of Saxony-Anhalt were selected. The presented work is divided into two parts. The first describes the sampling and evaluation of data as a basis for modeling. For this, the biotopes were mapped in total in the two study areas. Additionally, vegetation data were collected from selected sites mainly in the grassland and forest-biotopes. Hydrological and soil condition data were available through the project "Rückgewinnung von Retentionsflächen und Altauenreaktivierung an der Mittleren Elbe in Sachsen-Anhalt" of the German Ministry of Education and Science (BMBF). This part of the study aimed to identify the ecological key factors in the recent floodplain that lead to the development of the different biotopes. In the second part of the presented work a model for the potential biotopes on the expanded floodplain after setting back the dikes was developed. The model alters the GIS database and adds a potential biotope. First this database must be expanded to integrate the hydrological and soil data of the BMBF-project for the expanded floodplain. Different hypo–thetical land use scenarios were assumed and applied to the model. The three different variants of land use adapted from the BMBF-project were intensive land use, land use under conditions of nature-conservation an integration of both extremes. In the case of intensive land –use arable fields were modeled in areas which are flooded on average only every ten years or less. As a fourth scenario the potential natural vegetation was modeled. An evaluation of the model was made for the recent floodplain under intensive land use conditions, which are close to the current land use. By correcting the models results with information of the current biotope composition, many biotopes could be predicted correctly with 90 % accuracy. For biotopes which are rare in the study area the prediction rate lay between 20 and 40 %. The result of the second part of the presented work was the modeling of the potential biotopes for the different land use scenarios and the different variants of setting back the dikes. Integrated in the model was a module of a simplified regionalization of the vegetation data. It was tested whether the characteristics of the processed unit of the GIS-database fit the results of the vegetation sampling of the first part of the study. Where this was the case, the whole unit was characterized as a phytosociologic vegetation-unit. Thus, for part of the modeling area the biotope-potentials could be expanded with information on the actual vegetation. The present work is one of the few studies so far dealing with the consequences for the landscape of reactivating floodplains which are separated from rivers by dikes. It shows the possibility to use models to predict changes in biotopes and vegetation based on limited field data. Such models can help to understand the altering of nature caused by such impacts and to estimate the possible consequences.
KW  - Modellierung
KW  - Geoinformationssystem
KW  - Vegetation
KW  - Biotoptypen
KW  - Deichrückverlegung
KW  - Auenreaktivierung
KW  - biotopes
KW  - setting back dykes
KW  - restoration of floodplains
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-2523
ER  -