FUSE: Nahrung − Wasser − Energie für eine nachhaltige urbane Umwelt


Bearbeitung
am UFZ

Department Ökonomie:
Prof. Dr. Bernd Klauer
Prof. Dr. Erik Gawel
Christian Klassert
Heinrich Zozmann
⇒ Yuanzao Zhu

Department Stadt- und Umweltsoziologie:
Prof. Dr. Sigrun Kabisch
Annegret Kindler
Raphael Karutz
⇒ Joni Dib


Partner

Projektkoordination:

  • Universität Stanford

Weitere Projektpartner:

  • ÖFSE − Österreichische Forschungsstiftung für Internationale Entwicklung
  • IIASA − Internationales Institut für angewandte Systemanalyse

Rolle des UFZ

Analysen lokaler Institutionen der Studienorte und Einbindung in die jeweiligen politischen Ökonomien, Ausgestaltung der menschlichen Module von Multi-Agenten-Systemmodellen, Durchführung von Sustainability Living Labs und Integration der Ergebnisse in die Modelle.

Laufzeit

04/2018 – 03/2021

Förderung

Im Rahmen der Förderrichtlinie „Sustainable Urbanization Global Initiative (SUGI)“ durch


Kurzbeschreibung

Das Ziel des Projekts besteht in der Entwicklung von praktikablen Lösungsvorschlägen für Herausforderungen der Versorgung urbaner Ballungszentren mit Nahrung, Wasser und Energie (NWE). Als Projektstudienorte wurden Pune (Indien, tropisches Klima) und Amman (Jordanien, semi-arides Klima) ausgewählt, da die Städte verschiedene Herausforderungen in der Versorgung mit NWE musterhaft repräsentieren. Das transdisziplinäre Projektteam folgt einem systemischen Ansatz und wird ein Multi-Agenten-Modell urbaner NWE-Systeme entwickeln, das Verbindungen und Interaktionen zwischen Konsumenten, Produzenten, Ressourcen und Verteilungsmechanismen abbildet. Gemeinsam mit Stakeholdern aus beiden Städten werden Sustainability Living Labs durchgeführt, um politische Maßnahmen und innovative Governanceformen zu erarbeiten, die nachhaltige und implementierbare Handlungsoptionen eröffnen. Der Transfer des FUSE-Ansatzes auf andere urbane Kontexte soll im Anschluss an das Projekt flexibel möglich sein.


Aufgaben des Projektteams am UFZ

Das Team des UFZ trägt in Kooperation mit den Projektpartnern zu allen der drei Arbeitspakete des Projektes bei.

In Arbeitspaket 1 – das die Entwicklung der Multi-Agenten-System (MAS) Modelle zum Ziel hat – gestalten die Mitarbeitenden des UFZ die menschlichen Module unter der Leitung von Prof. Dr. Erik Gawel. Im Detail geht es um die Schätzung von Nachfragefunktionen sowie die Durchführung einer Analyse bzw. die Modellierung der Energiesysteme beider Regionen. Weiterhin werden für die menschlichen Agenten und Institutionen in den Modellen soziale und politische Beschränkungen erarbeitet, sowie institutionelle und menschliche Module unter Beachtung der identifizierten Regeln erstellt, getestet und in das Gesamtmodell integriert.

Arbeitspaket 2 wird hauptverantwortlich durch das UFZ unter der Leitung von Prof. Dr. Bernd Klauer bearbeitet. Im Rahmen des Paketes werden Analysen von lokalen Institutionen und Entscheidungsprozessen durchgeführt und deren Einbindung in den historischen Kontext der Entwicklung der jeweiligen politischen Ökonomie vorgenommen. Darüber hinaus entwickelt das UFZ-Team Nachhaltigkeitskriterien für urbane Systeme für die Versorgung mit Nahrung, Wasser und Energie und führt Kontextanalysen dieser Systeme durch. Vor dem Hintergrund der Aufgaben des Teams im Rahmen von Arbeitspaket 1 (s.o.) werden außerdem umfassende Stakeholder-Analysen erstellt.

In Arbeitspaket 3 ist das UFZ-Projektteam an Design und Durchführung von stadtspezifischen Sustainability Living Labs beteiligt und integriert die Ergebnisse der Workshops in die MAS-Modelle.
 


Relevante Veröffentlichungen

Die nachfolgenden Veröffentlichungen entstanden im Zuge des Vorgängerprojektes von FUSE: Der „Integrated Analysis of Freshwater Resources Sustainability in Jordan“ (JWP).

Journal Articles (ISI Review)

Klassert, C., Sigel, K., Klauer, B., Gawel, E. (2018). Increasing Block Tariffs in an Arid Developing Country: A Discrete/Continuous Choice Model of Residential Water Demand in Jordan. Water 10 (3): 248.

Klassert, C., Sigel, K., Gawel, E., Klauer, B. (2015). Modeling residential water consumption in Amman: the role of intermittency, storage, and pricing for piped and tanker water. Water 7: 3643-3670.

Book Chapters

Klassert, C., Gawel, E., Sigel, K., Klauer, B. (2018). Sustainable transformation of urban water infrastructure in Amman, Jordan: Meeting residential water demand in the face of deficient public supply and alternative private water markets. In: S. Kabisch, F. Koch, E. Gawel, A. Haase, S. Knapp, K. Krellenberg, J. Nivala, A. Zehnsdorf (eds.): Urban Transformations: Sustainable urban development towards resource efficiency, quality of life and resilience. Springer: Berlin: 93-116.

Klassert, C., Sigel, K., Gawel, E., Klauer, B. (2015). Residential Water Consumption and Informal Tanker Water Markets in Amman, Jordan. In: T. Bruckner, E. Gawel, R. Holländer, D. Thrän, T. Weinsziehr, M. Verhoog (eds.): Zehn Jahre transdisziplinäre Nachhaltigkeitsforschung an der Universität Leipzig. Festschrift anlässlich des zehnjährigen Bestehens des Instituts für Infrastruktur und Ressourcenmanagement (IIRM), Studies in Infrastructure and Resources Management, Vol. 5. Logos: Berlin: 103-108.

Conference Contributions

Klassert, C., Yoon, J., Gawel, E., Klauer, B., Sigel, S., Talozi, S., Lachaut, T., Selby, P.D., Knox, S., Gorelick, S., Tilmant, A., Harou, J., Mustafa, D., Medellin-Azuara, J., Rajsekhar, D., Avisse, N., Zhang, H. (2016). Simulating partially illegal markets of private tanker water providers on the country level: A multi-agent, hydroeconomic case-study of Jordan. Oral presentation at the American Geophysical Union Fall Meeting, 12-16 December 2016, San Francisco, USA.

Yoon, J., Klassert, C., Lachaut, T., Selby, P.D., Knox, S., Gorelick, S., Rajsekhar, D., Tilmant, A., Avisse, N., Harou, J., Medellin-Azuara, J., Gawel,, E., Klauer, B., Mustafa, D., Talozi, S., Sigel, S., Zhang, H. (2016). Evaluation of water security in Jordan using a multi-agent, hydroeconomic model: Initial model results from the Jordan Water Project. Oral presentation at the American Geophysical Union Fall Meeting, 12-16 December 2016, San Francisco, USA.

Gorelick, S., Yoon, J., Rajsekhar, D., Mueller, M.F., Zhang, H., Gawel,, E., Klauer, B., Klassert, C., Sigel, S., Tilmant, A., Avisse, N., Lachaut, T., Harou, J., Knox, S., Selby, P.D., Mustafa, D., Talozi, S., Haddad Y., Shamekh, M. (2016). Jordan Water Project: An interdisciplinary evaluation of freshwater vulnerability and security. Oral presentation at the American Geophysical Union Fall Meeting, 12-16 December 2016, San Francisco, USA.

Lachaut, T., Yoon, J., Klassert, C., Talozi, S., Mustafa, D., Knox, S., Selby, P.D., Haddad Y., Gorelick, S., Tilmant, A. (2016). A Bottom-up Vulnerability Analysis of Water Systems with Decentralized Decision Making and Demographic Shifts – the Case of Jordan. Oral presentation at the American Geophysical Union Fall Meeting, 12-16 December 2016, San Francisco, USA.

Klassert, C., Gawel, E., Klauer, B., Sigel, K. (2015). Modeling residential water consumption in Amman: The role of multiple supply sources, intermittency, and storage. Oral presentation at the International Water Resources Association (IWRA) World Water Congress XV, 25-29 May 2015, Edinburgh, Scotland.

Discussion Papers

Sigel, K., Klassert, C., Zozmann, H., Talozi, S., Klauer, B., Gawel, E. (2017). Socioeconomic surveys on private tanker water markets in Jordan: Objectives, design, and methodology. UFZ Discussion Paper 4/2017. Leipzig: Helmholtz Centre for Environmental Research – UFZ.