Die einzigartigen Natur- und Kulturlandschaften von Schutzgebieten sind weltweit bedeutende Destinationen für Tages- und Übernachtungsgäste. Die Ausgaben von Besuchern erzeugen ökonomische Effekte und sichern so regionale Wertschöpfung und Beschäftigung. Zur Analyse dieser regionalökonomischen Effekte des Tourismus in Schutzgebieten stehen heute verschiedene Methoden zur Verfügung. International ist die Input-Output-Analyse das etablierte Standardverfahren in mehreren Monitoringsystemen. Die Schutzgebietsforschung in Deutschland hat sich hingegen auf die Wertschöpfungsanalyse spezialisiert und geht dabei von generellen Annahmen der touristischen Multiplikatorwirkung aus. Vor dem Hintergrund einer Adaption an internationale Standards wird erstmals eine Input-Output-Analyse der regionalökonomischen Effekte des Tourismus in deutschen Schutzgebieten durchgeführt. Berechnungen auf Grundlage eines Input-Output-Modells liefern für das Fallbeispiel Biosphärengebiet Schwarzwald regionale und branchenspezifsche Multiplikatoren. Die Ergebnisse werden zum einen mit einer Input-Output-Analyse des Nationalparks Schwarzwald und zum anderen mit einer klassischen Wertschöpfungsanalyse verglichen. Darüber hinaus ermöglicht die Anwendung eines multiregionalen Ansatzes die Analyse der touristischen Multiplikatorwirkung in der gesamten Naturparkregion Schwarzwald Mitte/Nord und Südschwarzwald.

Die imperiale Lebensweise westlicher Industrienationen, die sich durch ein permanentes Streben nach Wirtschaftswachstum ausdrückt, bringt den Planeten an die Grenzen seiner Tragfähigkeit. In den letzten Jahren wurden jedoch – bestärkt durch die Weltwirtschaftskrise 2007/08 – Alternativen zum Modell des permanenten Wachstums immer populärer, die sich anstatt auf ökonomischen Wohlstand vermehrt auf soziale und ökologische Belange des gesellschaftlichen Zusammenlebens fokussierten. Unter dem Begriff der Postwachstumsbewegung sammelten sich Ansätze, Ideen und Akteure, die gemeinsam für eine Zukunft fernab jeglicher Wachstumszwänge und innerhalb der planetaren Grenzen kämpfen. Vor dem Hintergrund der zunehmenden sozialen und ökologischen Herausforderungen wurden nun erstmals sozial-ökologische Nischenakteure aus drei unterschiedlichen Bereichen der Postwachstumsbewegung gemeinsam in einem Forschungsvorhaben – unter besonderer Berücksichtigung gesellschaftlicher, organisatorischer und territorialer Einbettungsprozesse – untersucht. Eingebettet ist diese Untersuchung in den theoretisch-konzeptionellen Ansatz der sozial-ökologischen Transformation, deren inkrementeller Wandel mithilfe der Multi-Level-Perspektive beschrieben werden kann. Die Kombination dieses spezifischen theoretisch-konzeptionellen Ansatzes und der empirischen Erhebung ist das Alleinstellungsmerkmal der vorliegenden Untersuchung. Es zeigte sich, dass alle untersuchten Nischenakteure eine deutlich progressive Unternehmungsphilosophie vertreten, die häufig in einer Unternehmungsorganisation mit flachen Hierarchien und konsensbasierten Entscheidungsfindungen mündet. Besonders gesellschaftliche Einbettungsprozesse bedingen den Erfolg oder Misserfolg der Nischenentwicklung. Organisatorische Einbettung kommt derweil vor allem im Aufbau weitreichender Netzwerkstrukturen zum Tragen, die die Innovationsfähigkeit und Stabilität der Nische unterstützen. Eine starke territoriale Einbettung steigert den lokal-regionalen Einfluss der Nischeninnovationen und generiert Rückhalt in der Bevölkerung.

Nationalparks sind das älteste und bekannteste flächenbezogene Naturschutzinstrument weltweit. Für den Erhalt einer nachhaltigen Lebensgrundlage und die Entwicklung der Biodiversität sowie für mehr Naturdynamik in der Landschaft haben sie eine sehr große Bedeutung, auch in unseren Breiten. Dennoch ist die Einstellung zu Nationalparks von Seiten der unmittelbaren Anwohner nicht immer unproblematisch. Entsprechend versucht die vorliegende wissenschaftliche Analyse neue Erkenntnisse bezüglich der Akzeptanz der Nationalparks Bayerischer Wald und Berchtesgaden, den ältesten Deutschlands, aufzuzeigen. Empirische Grundlagen für diese Studie sind eine bayernweite Online-Befragung, qualitative Experteninterviews und aufwändige repräsentative schriftliche Befragungen in den Nationalpark-Landkreisen Regen und Freyung-Grafenau bzw. Berchtesgadener Land im Jahr 2018. Auch die zeitliche Entwicklung der Akzeptanz wird auf Basis der Ergebnisse von Vorgängerstudien, soweit möglich, berücksichtigt. Dabei sind es ökonomische, emotionale, interpersonelle, soziokulturelle und nicht zuletzt für Geographen besonders interessante raumzeitliche Prädiktoren der Akzeptanz beider Nationalparks, die im Fokus der Untersuchungen stehen.

Zum Verständnis der komplexen Wechselwirkungen innerhalb des Klimasystems der Erde sind Kenntnisse über den hydrologischen Zyklus und den Energiekreislauf essentiell. Eine besondere Rolle obliegt hierbei der Evapotranspiration (ET), da sie eine wesentliche Teilkomponente beider oben erwähnter Kreisläufe ist. Die exakte Quantifizierung der regionalen, tatsächlichen Evapotranspiration innerhalb der Wasser- und Energiekreisläufe der Erdoberfläche auf unterschiedlichen zeitlichen und räumlichen Skalen ist für hydrologische, klimatologische und agronomische Fragestellungen von großer Bedeutung. Dabei ist eine realistische Abschätzung der regionalen tatsächlichen Evapotranspiration die wichtigste Herausforderung der hydrologischen Modellierung. Besonders die unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Auflösungen von Satelliteninformationen machen die Fernerkundung sowohl für globale als auch regionale hydrologischen Fragestellungen interessant. Zusätzlich zur Notwendigkeit des Prozessverständnisses des Wasserkreislaufs auf globaler Ebene kommt dessen regionale Bedeutung für die Landwirtschaft, insbesondere in Bewässerungssystemen arider Regionen. In ariden Klimazonen übersteigt die Menge der Verdunstung oft bei weitem die Niederschlagsmengen. Aufgrund der geringen Niederschlagsmenge muss in ariden agrarischen Regionen das zum Pflanzenwachstum benötigte Wasser mit Hilfe künstlicher Bewässerung aufgebracht werden. Der jeweilige lokale Bewässerungsbedarf hängt von der Feldfrucht und deren Wachstumsphase, den Klimabedingungen, den Bodeneigenschaften und der Ausdehnung der Wurzelzone ab. Die Evapotranspiration ist als Komponente der regionalen Wasserbilanz eine wichtige Steuerungsgröße und Effizienzindikator für das lokale Bewässerungsmanagement. Die Bewässe-rungslandwirtschaft verbraucht weltweit etwa 70 % der verfügbaren Süßwasservorkom-men. Dies wird als einer der Hauptgründe für die weltweit steigende Wasserknappheit identifiziert. Dabei liegt die Wasserentnahme des landwirtschaftlichen Sektors in den OECD Staaten im Mittel bei etwa 44 %, in den Staaten Mittelasiens bei über 90 %. Bei der Erstellung der vorliegenden Arbeit kam die Methode der residualen Bestimmung der Energiebilanz zum Einsatz. Eines der weltweit am häufigsten eingesetzten und vali-dierten fernerkundlichen Residualmodelle zur ET Ableitung ist das SEBAL-Modell (Surface Energy Balance Algorithm for Land, mit über 40 veröffentlichten Studien. SEBAL eignet sich zur Quantifizierung der Verdunstung großflächiger Gebiete und wurde bisher über-wiegend in der Bewässerungslandwirtschaft eingesetzt. Aus diesen Gründen wurde es für die Bearbeitung der Fragestellungen in dieser Arbeit ausgewählt. SEBAL verwendet physikalische und empirische Beziehungen zur Berechnung der Energiebilanzkomponenten basierend auf Fernerkundungsdaten, bei gleichzeitig minimalem Einsatz bodengestützter Daten. Als Eingangsdaten werden u.a. Informationen über Strahlung, Bodenoberflächentemperatur, NDVI, LAI und Albedo verwendet. Zusätzlich zu SEBAL wurden einige Komponenten der SEBAL Weiterentwicklung METRIC (Mapping Evapotranspiration with Internalized Calibration) verwendet, um die Modellierung der ET vorzunehmen. METRIC überwindet einige Limitierungen des SEBAL Verfahrens und kann beispielsweise auch in stärker reliefierten Regionen angewendet werden. Außerdem ermöglicht die Integration einer gebietsspezifischen Referenz-ET sowie einer Landnutzungsklassifikation eine bessere regionale Anpassung des Residualverfahrens. Unter der Annahme der Bedingungen zum Zeitpunkt der Fernerkundungsaufnahme ergibt sich die Energiebilanz an der Erdoberfläche RN = LvE + H + G. Demnach teilt sich die verfügbare Strahlungsenergie RN in die Komponenten latenter Wärme (LVE), fühlbarer Wärme (H) und Bodenwärme (G) auf. Durch Umstellen der Gleichung kann auf die latente Wärme geschlossen werden. Das wesentliche Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Optimierung, Erweiterung und Validierung des ausgewählten SEBAL Verfahrens zur regionalen Modellierung der Energiebilanzkomponenten und der daraus abgeleiteten tatsächlichen Evapotranspiration. Die validierten Modellergebnisse der Gebietsverdunstung der Jahre 2009-2011 sollen anschließend als Grundlage dienen, das Gesamtverständnis der regionalen Prozesse des Wasserkreislaufs zu verbessern. Die Arbeit basiert auf der Datengrundlage von MODIS Daten mit 1 km räumlicher Auflösung. Während die Komponenten verfügbare Strahlungsenergie und fühlbarer Wärmestrom physikalisch basiert ermittelt werden, beruht die Berechnung des Bodenwärmestroms ausschließlich auf empirischen Abschätzungen. Ein großer Nachteil des empirischen Ansatzes ist die Vernachlässigung des zeitlichen Versatzes zwischen Strahlungsbilanz und Bodenwärmestrom in Abhängigkeit der aktuellen Bodenfeuchtesituation. Ein besonderer Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit liegt auf der Bewertung und Verbesserung der Modellgüte des Bodenwärmestroms durch Verwendung eines neuen Ansatzes zur Integration von Bodenfeuchteinformationen. Daher wird in der Arbeit ein physikalischer Ansatz entwickelt der auf dem Ansatz der periodischen Temperaturveränderung basiert. Hierbei wurde neben dem ENVISAT ASAR SSM Produkt der TU Wien das operationelle Oberflächenbodenfeuchteprodukt ASCAT SSM als Fernerkundungseingangsdaten ausgewählt. Die mit SEBAL modellierten Energiebilanzkomponenten werden durch eine intensive Validierung mit bodengestützten Messungen bewertet, die Messungen stammen von Bodensensoren und Daten einer Eddy-Kovarianz-Station aus den Jahren 2009 bis 2011. Die Region Khorezm gilt als charakteristisch für die wasserbezogene Problematik der Bewässerungslandwirtschaft Mittelasiens und wurde als Untersuchungsgebiet für diese Arbeit ausgewählt. Die wesentlichen Probleme dieser Region entstehen durch die nach wie vor nicht nachhaltige Land- und Wassernutzung, das marode Bewässerungsnetz mit einer Verlustrate von bis zu 40 % und der Bodenversalzung aufgrund hoher Grundwasserspiegel. Im Untersuchungsgebiet wurden in den Jahren 2010 und 2011 umfangreiche Feldarbeiten zur Erhebung lokaler bodengestützter Informationen durchgeführt. Bei der Evaluierung der modellierten Einzelkomponenten ergab sich für die Strahlungsbi-lanz eine hohe Modellgüte (R² > 0,9; rRMSE < 0,2 und NSE > 0,5). Diese Komponente bildet die Grundlage bei der Bezifferung der für die Prozesse an der Erdoberfläche zur Verfügung stehenden Energie. Für die fühlbaren Wärmeströme wurden ebenfalls gute Ergebnisse erzielt, mit NSE von 0,31 und rRMSE von ca. 0,21. Für die residual bestimmte Größe der latenten Wärmeströmung konnte eine insgesamt gute Modellgüte festgestellt werden (R² > 0,6; rRMSE < 0,2 und NSE > 0,5). Dementsprechend gut wurde die tägliche Evapotranspiration modelliert. Hier ergab sich, nach der Interpolation täglicher Werte, eine insgesamt ausreichend gute Modellgüte (R² > 0,5; rRMSE < 0,2 und NSE > 0,4). Dies bestätigt die Ergebnisse vieler Energiebilanzstudien, die lediglich den für die Ableitung der Evapotranspiration maßgebenden Wärmestrom untersuchten. Die Modellergebnisse für den Bodenwärmestrom konnten durch die Entwicklung und Verwendung des neu entwickelten physikalischen Ansatzes von NSE < 0 und rRMSE von ca. 0,57 auf NSE von 0,19 und rRMSE von 0,35 verbessert werden. Dies führt zu einer insgesamt positiven Einschätzung des Verbesserungspotenzials des neu entwickelten Bodenwärmestromansatzes bei der Berechnung der Energiebilanz mit Hilfe von Fernerkundung.

Die 15 deutschen UNESCO-Biosphärenreservate sollen als Modellregionen eine nachhaltige Entwicklung verwirklichen, wozu neben dem Schutz des Naturhaushaltes und der genetischen Ressourcen auch die sozio-ökonomische Entwicklung der Region zu gewährleisten ist. Als Zielgebiete touristischer Nachfrage stellt der Tourismus potentiell eine Entwicklungschance, und laut den deutschen MAB-Kriterien, ein relevantes Handlungsfeld für die Biosphärenreservats-Verwaltungen dar. Die vorliegende Arbeit behandelt aus zwei unterschiedlichen Perspektiven die Frage, inwieweit Tourismus zur nachhaltigen Regionalentwicklung in den deutschen Biosphärenreservaten beiträgt. Zum einen wird mittels einer Wertschöpfungsanalyse die touristische Nachfrage und dadurch ausgelöste regionalökonomische Effekte untersucht, was eine Erfassung der Besucher hinsichtlich Anzahl, Strukturen, Ausgabenniveaus, Aufenthaltsmerkmalen sowie Einstellungen umfasst. Zum anderen wird ermittelt, inwieweit die Biosphärenreservats-Verwaltungen die touristische Entwicklung auf regionaler Ebene im Sinne der nachhaltigen Regionalentwicklung mitgestalten. Basierend auf einer touristischen Typisierung der deutschen Biosphärenreservate werden hierzu sechs ausgewählte Biosphärenreservate (Pfälzerwald, Rhön, Schaalsee, Spreewald, Südost-Rügen, Vessertal-Thüringer Wald) eingehend untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Besucherzahlen zwischen 487.000 im Vessertal-Thüringer Wald und 6,4 Mio. in der Rhön schwanken. Insgesamt wird in den sechs Gebieten ein Bruttoumsatz von 908 Mio. € generiert, was einer Wertschöpfung von 474 Mio. € und 28.000 Einkommensäquivalenten entspricht. Der Wert relativiert sich, betrachtet man die Biosphärenreservatsbesucher im engeren Sinn, die für rund 7 % des Bruttoumsatzes bzw. 1.917 Einkommensäquivalente verantwortlich sind. Das Segment ist tendenziell schwach vertreten, jedoch empfänglich für die Ansätze der nachhaltigen Ausrichtung des Tourismus seitens der Biosphärenreservats-Verwaltung. Es präferiert z.B. traditionelle Kulturlandschaftsbilder, Bio-Labels und Regionalität bei Produkten und ist offen gegenüber Schutzbemühungen, was sich jedoch noch nicht im Ausgabeverhalten widerspiegelt. Hier setzen die Verwaltungen der Biosphärenreservate im Tourismus an und werden auf Destinationsebene im Bereich der strategischen Planung, der Fördermittelakquise, der Generierung touristischer Angebote und Dienstleistungen, der Entwicklung von Regionalvermarktungs- und Partner-Initiativen sowie der Positionierung des Biosphärenreservates als Destination und Marke aktiv. Dennoch wird in allen Gebieten nahezu ausnahmslos die Integration des Biosphärenreservates als Akteur, Attraktion und Angebotsfamilie und verbindende Thematik auf Destinationsebene als verbesserungswürdig eingestuft. Im Rahmen der Arbeit können dafür relevante Faktoren abgeleitet werden, die somit Ansatzpunkte darstellen, den noch ausbaufähigen Beitrag des Tourismus zur nachhaltigen Regionalentwicklung in Biosphärenreservaten im Sinne tangibler und intangibler Effekte zu steigern.