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Ernest Anye Fongwa

• Nature protection has been a challenge for a long time due to continuous activities that reduced ecological processes and functions of the natural environment. These ecological processes and function provide huge benefits to humans and their communities known as Ecosystem Services (ES). ES are the benefits people derive from natural ecosystems. Many policy measures such as legal and voluntary protections have been used to preserve ES. But continuous increasing threats on the natural environment show that additional policy instruments are needed to achieve targets for environmental protection and sustainability. There are increasing land degradation, desertification, flooding, water shortage, climate change, which is mainly due to the sinks in ES. The problem is that ES are often considered as free goods making it different for their preservation. Even though tax policy for payment for ES has been used to encourage their preservation, they are reducing in supply. This is due to social dilemmas like differences in preferences, freeNature protection has been a challenge for a long time due to continuous activities that reduced ecological processes and functions of the natural environment. These ecological processes and function provide huge benefits to humans and their communities known as Ecosystem Services (ES). ES are the benefits people derive from natural ecosystems. Many policy measures such as legal and voluntary protections have been used to preserve ES. But continuous increasing threats on the natural environment show that additional policy instruments are needed to achieve targets for environmental protection and sustainability. There are increasing land degradation, desertification, flooding, water shortage, climate change, which is mainly due to the sinks in ES. The problem is that ES are often considered as free goods making it different for their preservation. Even though tax policy for payment for ES has been used to encourage their preservation, they are reducing in supply. This is due to social dilemmas like differences in preferences, free riders and “tragedy of the Common” problems that are usually the case in resource distribution. Therefore tax systems may not lead to substantial preservation of ES. This has been argued on using utility theories and introduced market-base instruments for preserving ES as one way of achieving policy targets for nature protection. But for this Market for Ecosystem Services (MES) to grow, incentive and motivation schemes are needed to encourage multi-actors interaction in them. This has led to the establishment of a Community-based Financial Participation (CFP) framework as incentive and motivation schemes for business development for preserving ES. This thesis uses socio-economic and ecological concepts to argue for MES and developed a business modelling framework with Petri net. This involves multi-actors’ interaction for the demand and supply for ES (multi-agent interaction) that are modelled for estimating their flows over a landscape for supporting policy targets based on market structures. It also modelled future scenario for achieving environmental balancing for preserving ES and provide a management framework for MES. The management scheme comprises of an estimating model for ES, and models for management scheme and CFP. This provides the basis of using Petri net modelling framework for CFP to foster the growth of MES as options for preserving ES. Petri nets modelling techniques is used in simulating multi-agent interaction for the demand and supply of ES that are couple with management and CFP models to form a unified system approach. Petri nets have been used in many disciplines, but this is the first attempt in its use for modelling ES. CFP has also been developed with the framework of the research for this thesis. UNESCO Biosphere Reserve Spreewald (BRSW) in the Lusatian region of south Brandenburg in Germany is taken as an experimental area for testing the concepts and models developed within the thesis research. The results of this thesis show that MES is a potential for achieving targets for preserving ES, which can contribute to nature protection. This has been justified through data sampling, analytical schemes and management support systems that have been provided in the business modelling and simulation framework in this thesis.…
• Seit langer Zeit ist der Naturschutz eine Herausforderung aufgrund der fortlaufenden Aktivitäten, die ökologische Prozesse und Funktionen der natürlichen Umwelt beeinträchtigen. Diese ökologischen Prozesse und Funktionen stellen für die Menschen und ihre Gemeinschaften einen sehr großen Nutzen in Form von Ökosystem-Dienstleistungen (engl.: Ecosystem Services, ES) dar. ES sind der Gewinn, den Menschen aus den natürlichen Ökosystemen ziehen. Viele politische Maßnahmen wie gesetzliche und freiwillige Schutzmaßnahmen zielen darauf ab, ES zu bewahren. Aber zunehmende Bedrohungen der natürlichen Umwelt zeigen, dass zusätzliche politische Instrumente zur Erreichung von Umweltschutzzielen und zur Förderung der Nachhaltigkeit notwenig sind. Zunehmende Devastierung, Versteppung, Überschwemmungen, Wasserknappheit und Klimaveränderungen werden hauptsächlich durch die Verringerung der verfügbaren ES verursacht. Das Problem ist, dass ES häufig als kostenlose Waren angesehen werden, was ihre Erhaltung erschwert. Das Angebot an ES verringert sichSeit langer Zeit ist der Naturschutz eine Herausforderung aufgrund der fortlaufenden Aktivitäten, die ökologische Prozesse und Funktionen der natürlichen Umwelt beeinträchtigen. Diese ökologischen Prozesse und Funktionen stellen für die Menschen und ihre Gemeinschaften einen sehr großen Nutzen in Form von Ökosystem-Dienstleistungen (engl.: Ecosystem Services, ES) dar. ES sind der Gewinn, den Menschen aus den natürlichen Ökosystemen ziehen. Viele politische Maßnahmen wie gesetzliche und freiwillige Schutzmaßnahmen zielen darauf ab, ES zu bewahren. Aber zunehmende Bedrohungen der natürlichen Umwelt zeigen, dass zusätzliche politische Instrumente zur Erreichung von Umweltschutzzielen und zur Förderung der Nachhaltigkeit notwenig sind. Zunehmende Devastierung, Versteppung, Überschwemmungen, Wasserknappheit und Klimaveränderungen werden hauptsächlich durch die Verringerung der verfügbaren ES verursacht. Das Problem ist, dass ES häufig als kostenlose Waren angesehen werden, was ihre Erhaltung erschwert. Das Angebot an ES verringert sich trotz einer Steuerpolitik als Zahlung für ES. Dies ist auf soziale Dilemmata wie unterschiedliche Präferenzen, die Trettbrettfahrerproblematik und die „Tragödie der Allgemeinheit“ zurückzuführen, die für Ressourcenverteilungsprobleme typisch sind. Folglich können Steuersysteme möglicherweise nicht wesentlich zur Erhaltung von ES beitragen. So wurde in der Nutzentheorie argumentiert, was zur Einführung marktbasierter Instrumente zur Erhaltung von ES und zur Erreichung politischer Ziele im Naturschutz führte. Aber für das Wachstum dieses Marktes von Ökosystem-Dienstleistungen (MES) sind Anreiz- und Motivationsentwürfe erforderlich, um die Interaktion mehrerer Aktoren in ihnen anzuregen. Dies führt zur Einrichtung eines gemeinschaftsbasierten Rahmens der finanziellen Beteiligung (CFP) als Anreiz- und Motivationsentwurf für gesellschaftliche Entwicklung für den Erhalt von ES. Diese Doktorarbeit verwendet sozioökonomische und ökologische Konzepte, um für MES zu argumentieren und entwickelt ein Geschäft, das diesen Rahmen mit einem Petrinetz modelliert. Dieses bezieht Interaktionen der Multiagenten für die Nachfrage und das Angebot der ES mit ein (Multiagenten Interaktion). Das Modell schätzt die Flüsse von ES auf der Grundlage eines Entscheidungshilfesystems zur politischen Zielerreichung. Es modelliert auch ein zukünftiges Szenarium für die Erreichung einer Umweltbilanz für den Erhalt von ES und stellt einen Managementrahmen für MES zur Verfügung. Der Managemententwurf besteht aus einem Schätzmodell für ES und Modellen für den Managemententwurf und CFP. Dies ist die Basis für die Anwendung des Petrinetzmodellierungsrahmens, damit CFP das Wachstum von MES als Möglichkeit für den Erhalt von ES fördert. Die Petrinetzmodellierungstechniken werden verwendet um Multiagent-Interaktionen der Nachfrage und des Angebotes von ES zu simulieren. Diese sind mit dem Management und den CFP-Modellen in einem einheitlichen System gekoppelt (Einheitsmodell). Petrinetze sind in vielen Disziplinen verwendet worden, aber dieses ist der erste Versuch einer Anwendung zur Modellierung von ES. CFP ist im Rahmen der Forschung für diese Doktorarbeit entwickelt worden. Das UNESCO-Biosphärenreservat Spreewald (BRSW) in der Lusatian Region von Südbrandenburg in Deutschland wird als experimenteller Bereich für die Prüfung der Konzepte und der Modelle zugrunde gelegt, die in der Doktorarbeit entwickelt werden. Die Resultate dieser Doktorarbeit zeigen, dass MES ein Potenzial besitzt, die Ziele für den Erhalt von ES zu erreichen, was zum Naturschutz beitragen kann. Dieses wurde durch Datenprobenahme, analytische Entwürfe und Managementstützsysteme gezeigt, die im Geschäftsmodellieren und im Simulationsrahmen in dieser Doktorarbeit entwickelt worden sind.…