Dr. Matthias Lüdeke

Senior scientist
Lüdeke
 

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Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK)
T +49 (0)331 288 2578
matthias.luedeke[at]pik-potsdam.de
P.O. Box 60 12 03
14412 Potsdam

ORCID

Trained as theoretical Physicist
Dissertation in Eco-Physiology
Postdoc on remote sensing of global land-surface properties at Goethe-University Frankfurt/Main (Germany)
Since 1995 at PIK, research on:
- Integrated Systems Analysis, focussing on interdisciplinary modelling of coupled man-environment systems in relation to Global Change
- Contributions to the formalisation and further development of the Syndrome Concept, in particular with respect to the introduction of Fuzzy Logic and Qualitative Differential Equations
- since 2008 focussing on urban development under Climate Change and global patterns of climate- and Global Change vulnerabilities

Current Research interests:
Adaptation to climate change impacts on urban functions and infrastructure
Global patterns of Climate- and Global Change vulnerabilities

MKBL's publications Citation statistics

Sterzel, T.; Lüdeke, M. K. B.; Walther, C.; Kok, M. T.; Sietz, D.; Lucas, P.
Typology of coastal urban vulnerability under rapid urbanization
In: PLoS One 15(1)
2020, e0220936
DOI: 10.1371/journal.pone.0220936
DOI-Data: 10.5880/PIK.2019.020
Article (ISI listed journal)

Weng, W.; Becker, S.; Lüdeke, M. K. B.; Lakes, T.
Landscape matters: insights from the impact of mega-droughts on Columbia's energy transition
In: Environmental Innovation and Societal Transitions 36
2020, p. 1-16
DOI: 10.1016/j.eist.2020.04.003
Article (ISI listed journal)

Walther, C.; Lüdeke, M. K. B.; Gudipudi, R.
A new method to identify robust climate analogues
In: Climate Research 78/2
2019, p. 179-187
DOI: 10.3354/cr01567
Article (ISI listed journal)

Weng, W.; Costa, L.; Lüdeke, M. K. B., Zemp, D. C.
Aerial river management by Smart Cross-border Reforestation
In: Land Use Policy 84
2019, p. 105-113
Article (ISI listed journal)

Gudipudi, R.; Rybski, D.; Lüdeke, M. K. B.; Kropp, J.
Urban emission scaling: Research insights and a way forward (Commentary)
In: Environment and Planning B: Urban Analytics and City Science 46(9)
2019, p. 1678-1683
DOI: 10.1177/2399808319825867
Article (ISI listed journal)

Lüdeke, M. K. B.
58 Klimamodelle belegen anthropogenen Klimawandel - Daten zeigen Gefahr tiefgreifender irreversibler Veränderungen
In: Stadt+Grün (ISSN 0948-9770) 11/2019; Patzer Verlag, Berlin-Hannover
2019, p. 23-28
Article

Gudipudi, R.; Rybski, D.; Lüdeke, M. K. B.; Zhou, B.; Liu, Z.; Kropp, J.
The efficient, the intensive, and the productive: insights from the urban Kaya relation
In: Applied Energy 236
2019, p. 155-162
Article (ISI listed journal)

Gudipudi, R.; Lüdeke, M. K. B.; Rybski, D.; Kropp, J.
Benchmarking urban eco-efficiency and urbanites' perception
In: Cities 74
2018, p. 109-118
Article (ISI listed journal)
-final manuscript-

Weng, W.; Lüdeke, M. K. B.; Zemp, D.; Lakes, T., Kropp, J.
Aerial and surface rivers: downwind impacts on water availability from land use changes in Amazonia
In: Hydrol. Earth Syst. Sci. 22
2018, 911-927 p.
Article (ISI listed journal)

Zhou, B.; Thies, S.; Gudipudi, R.; Lüdeke, M. K. B.; Kropp, J.; Rybski, D.
A Gini approach to spatial CO2 emissions
In: Applied Geography
2018, under review
Article (ISI listed journal)

Reusswig, F.; Lüdeke, M. K. B. et al.
Integrierter Klimaschutzplan Hessen 2025/Integrated plan for climate adaptation and mitigation in Hesse 2025
Leading authorship for the adaptation part: Reusswig/Lüdeke (PIK) with contributions of Climate Babel & Umbau Stadt
Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz
2017, Wiesbaden, 68 pp
Report

Kok, M. T. J.; Lüdeke, M. K. B.; Lucas, P. L.; Sterzel, T.; Walther, C.; Janssen, P.; Sietz, D.; de Soysa, I.
A new method for analysing patterns of vulnerability
In: Regional Environmental Change 16
2016, 229-243 p.
DOI:10.1007/s10113-014-0746-1
Article (ISI listed journal)
As of January/February 2020, this highly cited paper received enough citations to place it in the top 1% of the academic field of Social Sciences, general based on a highly cited threshold for the field and publication year (WEB OF SCIENCE).

Reusswig, F.; Becker, C.; Lass, W.; Haag, L.; Hirschfeld, J.; Knorr, A.; Lüdeke, M. K. B.; Neuhaus, A.; Pankoke, C.; Rupp, J., Walther, C.; Walz, S.; Weyer, G.; Wiesemann, E
Anpassung an die Folgen des Klimawandels in Berlin (AFOK). Klimaschutz Teilkonzept. Hauptbericht.
Adaptation to Climate Change in Berlin, Germany (AFOK)
Gutachten im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt, Sonderreferat Klimaschutz und Energie (SRKE)
2016, Potsdam, Berlin 304 pp
Report

Kinkeldey, Ch.; Schiewe, J.; Gerstmann, H.; Götze, Ch.; Kit, O.; Lüdeke, M. K. B.; Taubenböck, H.; Wurm, M.
Evaluating the use of uncertainty visualization for exploratory analysis of land cover change: a qualitative expert user study
In: Computers & Geosciences 84
2015, 46-53 p.
Article (ISI listed journal)

Olonscheck, M.; Walther, C.; Lüdeke, M. K. B.; Kropp, J.P.
Feasibility of energy reduction targets under climate change: The case of the residential heating energy sector of the Netherlands
In: Energy 90
2015, 560-569 p.
Article (ISI listed journal)

Reusswig, F.; Weyer, G.; Haag, L.; Hagenau, C; Knorr, A.; Lass, W.; Lüdeke, M. K. B.; Pankoke, C.; Rohrbacher, C.; Walther, C.
Klimaschutzteilkonzept: Anpassung an den Klimawandel in der Landeshauptstadt Potsdam.
Adaptation to Climate Change in Potsdam, Germany
Gutachten im Auftrag der Stadtverwaltung der Landeshauptstadt Potsdam, Koordinierungsstelle Klimaschutz
2015, Potsdam 281 pp
Report

Reckien, D. & Lüdeke, M. K. B.
The social dynamics of suburbanization: insights from a qualitative model
In: Environment and Planning A 46(4)
2014, 980-1000 p.
DOI:10.1068/a4639
Article (ISI listed journal)

Lüdeke, M. K. B.; Walther, C.; Sterzel, T.; Kok, M.; Lucas, P.; Janssen, P.; Hilderink, H.
Understanding Change in Patterns of Vulnerability
Potsdam : Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung
2014. 49 p.
PIK-Report 127
urn:nbn:de:kobv:b103-pik1274
PIK-Series

Sterzel, T.; Lüdeke, M. K. B.; Kok, M. T. J.; de Soysa, I.; Walter, C.; Sietz, D.; Lucas, P. L.; Janssen, P.
Armed conflict distribution in global drylands through the lens of a typology of socio-ecological vulnerability
In: Regional Environmental Change 14/4
2014, 1419-1435 p.
DOI 10.1007/s10113-013-0553-0
Article (ISI listed journal)

Pradhan, P.; Lüdeke, M. K. B.; Reusser, D.E.; Kropp, J.
Food Self-Sufficiency across Scales: How Local Can We Go?
In: Environmental Science & Technology 48/16
2014, 9463-9470 p.
DOI:10.1021/es5005939
Article (ISI listed journal)

Lüdeke, M. K. B. & Kit, O.
Rapid Urban Impact Appraisal
In: Impacts World 2013 Conference Proceedings. Potsdam, Potsdam Institute for Climate Impact Research
2013, 720-726 p.
DOI: 10.2312/pik.2013.001

Kit, O. & Lüdeke, M. K. B.
Automated derection of slum area change in Hyderabad, India using multitemporal satellite imagery
In: ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 83
2013, 130-137 p.
Article (ISI listed journal)

Pradhan, P.; Lüdeke, M. K. B.; Reusser, D.E.; Kropp, J.
Embodied crop calories in animal products
In: Environmental Research Letters 8/4
2013, 10 pp.
DOI:10.1088/1748-9326/8/4/044044
Article (ISI listed journal)

Lüdeke, M. K. B.
Bridging Qualitative and Quantitative Methods in Foresight
In: Recent Developments in Foresight. Eds: Sapio, B., Giaoutzi, M.
2013, 53-65 p.
Dordrecht : Springer
Complex Networks and Dynamic Systems
DOI: 10.1007/978-1-4614-5215-7
Article in book

Lucas, P.; Kok, M.; Hilderink, H.; Lüdeke, M. K. B.
8: Human security at risk: Development impacts of global environmental change in drylands
In: A Changing Environment for Human Security: Transformative Approaches to Research, Policy, and Action
Eds.: Sygna, L.; O'Brian, K.; Wolf, J.
2013, 91-104 p.
London : Earthscan
Article in book

Kit, O.; Lüdeke, M. K. B.; Reckien, D.
Defining the bull's eye: satellite imagery-assisted slum population assessment in Hyderabad/India
In: Urban Geography 34, 3
2013, 413 - 424 p.
Article (ISI listed journal)

Lüdeke, M. K. B.; Budde, M.; Kit, O.; Reckien, D.
Climate Change Scenarios for Hyderabad: integrating uncertainties and consolidation
In: Emerging megacities V1/2010
2012, 1-37 p.
EH-Verlag, ISSN 2193-6927
Article (other journals)

Lüdeke, M. K. B.; Budde, M.; Kit, O.; Reckien, D.
Evaluating Climate Change Scenarios: from AOGCMs to Hyderabad
In: Emerging megacities V5/2009
2012, 1-22 p.
EH-Verlag, ISSN 2193-6927
Article (other journals)

Janssen, P.; Walther, C.; Lüdeke, M. K. B.
Cluster Analysis to Understand Socio-Ecological Systems: A Guideline
Potsdam : Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung
2012. 90 p.
PIK-Report ; 126
urn:nbn:de:kobv:b103-pik1264
Doctype: PIK-Series

Sietz, D.; Manani Choque, S. E.; Lüdeke, M. K. B.
Typical patterns of smallholders climate vulnerability with respect to food security in the Peruvian Altiplano
In: Regional Environmental Change 12
2012. 489-505 p.
Article (ISI listed journal)

Kit, O.; Lüdeke, M. K. B.; Reckien, D.
Texture-based identification of urban slums in Hyderabad, India using remote sensing data
In: Applied Geography 32
2011, 660-667 p.
Article (ISI listed journal)

Reckien, D.; Eisenack, K.; Lüdeke, M. K. B.
Land consumption by urban sprawl - a new approach to deduce urban development scenarios from actors preferences
In: Environmental Modeling and Assessment 16
2011, 465 - 477 p.
Article (ISI listed journal)

Sietz, D.; Lüdeke, M. K. B.; Walther, C.
Categorisation of typical vulnerability patterns in global drylands
In: Global Environmental Change 21
2011. 431-440 p.
Article (ISI listed journal)

Kit, O.; Lüdeke, M. K. B.; Reckien, D.
Assessment of climate change-induced vulnerability to floods in Hyderabad/India using remote sensing data
In: Resilient Cities - Cities and Adaptation to Climate Change
Ed.: Otto-Zimmermann, K.
Dordrecht : Springer
2011. 35-44 p.
Article in book

Reckien, D.; Lüdeke, M. K. B.; Reusswig, F.; Kit, O.; Meyer-Ohlendorf, L.; Budde, M.
Hyderabad, India, infrastructure adaptation planning
In: Climate Change and Cities - First Assessment Report of the Urban Climate Change Research Network
Ed.: Rosenzweig C., Solecki W.D., Hammer S.A., Mehrotra S.
Cambridge: Cambridge University Press
2011. 152-154 p.
Article in book

Kok, M. T. J.; Lüdeke, M. K. B.; Sterzel, T.; Lucas, P. L.; Walter, C.; Janssen, P.; de Soysa, I.
Quantitative analysis of patterns of vulnerability to global environmental change
Background studies
Den Haag : Netherlands Environmental Assessment Agency (PBL)
2010, 90 pp.
Report

Kok, M. T. J.; Jäger, J.; Karlsson, S. I.; Lüdeke, M. K. B.; Mohamed-Katerere, J.; Thomalla, F.
Vulnerability of people and the environment - challenges and opportunities. Background report on chapter 7 of the fourth Global Environment Outlook (GEO-4)
Ed.: Kok, M. T. J.; Jäger, J.
Bilthoven : Netherlands Environmental Assessment Agency
2009. 97 pp.
Report

Kropp, J. P.; Eisenack, K.; Lüdeke, M. K. B.
Generating policy relevant knowledge: how and why?
In: Systemic development: local solutions in a global environment
Ed.: Sheffield, J.
Litchfield Park : ISCE Publishing
2009. 379-389 p.
ISBN 978-0-9817032-7-5
Article in book

Lüdeke, M. K. B.; de Soysa, I.; Sterzel, T.; Walther, C.
Patterns of vulnerability
In: Beyond 2015: Long-term development and the Millenium Development Goals
Ed.: Hilderink, H.; Lucas, P.; Kok, M.
Bilthoven : Netherlands Environmental Assessment Agency
2009. 55-65 p.
Article in report

Reckien, D.; Lüdeke, M. K. B.; Reusswig, F.; Kit, O.; Hofmann, S.; Meyer-Ohlendorf, L.; Anders, U.; Budde, M.; Otto, A.
Sustainable climate change adaptation and mitigation options in the future megacity of Hyderabad/India: scenario development and leverage points on influence networks
In: Science and Technology - Drivers for a Common Future. Proceedings
2nd German-Indian Conference on Research for Sustainability: Energy and Land Use (Bonn 2009)
Bonn : BMBF
2009. 77-81 p.
Conference paper

Reusswig, F.; Meyer-Ohlendorf, L.; Reckien, D.; Lüdeke, M. K. B.; Hofmann, S.; Kit, O.
Is a low emission Hyderabad possible? Mapping urban transformations in a climate change scenario process
IGU-UC Emerging Urban Transformations 2009 Conference -'Multilayered Cities and Urban Systems' (Hyderabad, India, July-August 2009)
2009.
Conference paper

Jäger, J.; Kok, M.T.J.; Mohamed-Katerere, J.C.; Karlsson, S.I.; Lüdeke, M. K. B.; Dabelko, G.D.; Thomalla, F.; de Soysa, I.; Munyaradzi, C.; Filcak, R.; Koshy, L.; Long Martello, M.; Mathur, V.; Moreno, A. R.; Narain, V.; Sietz, D.
Vulnerability of people and the environment: Challenges and opportunities
In: Global Environment Outlook 4
Ed.: UNEP
Valetta, Malta : Progress Press ltd
2007. 301-360 p.
Article in book

Lüdeke, M. K. B.; Reckien, D.; Petschel-Held, G.
Modelling urban sprawl: Actors and mathematics
In: Urban Sprawl in Europe ; Landscapes, land-use change & policy
Ed.: Couch, C.; Leontidou, L.; Petschel-Held, G.
Oxford : Blackwell Publishing
2007. 183-216 p.
Article in book

Reckien, D.; Ewald, M.; Edenhofer, O.; Lüdeke, M. K. B.
What parameters influence the spatial variations in CO2 emissions from road traffic in Berlin? Implications for urban planning to reduce anthropogenic CO2 emissions
In: Urban Studies, 44, 2
2007. 339-355 p.
Article (ISI listed journal)

Reckien, D.; Lüdeke, M. K. B.
Old industrial, capitalist and post-socialist cities - structural similarities with implications for a sub-urban development?
In: 2nd International Congress on Environmental Planning and Management
Berlin : Fakultät Planen Bauen Umwelt der Technischen Universität Berlin
2007. 343-347 p.
Landschaftsentwicklung und Umweltforschung ; S20
Article in book

Eisenack, K.; Lüdeke, M. K. B.; Petschel-Held, G.; Scheffran, J.; Kropp, J.
Qualitative modelling techniques to assess patterns of global change
In: Advanced methods for decision making and risk management in sustainability science
New York : Nova Science Publisher
2007. 83-127 p.
Article in book

Sietz, D.; Untied, B.; Walkenhorst, O.; Lüdeke, M. K. B.; Mertins, G.; Petschel-Held, G.; Schellnhuber, H.J.
Smallholder agriculture in Northeast Brazil: Assessing heterogeneous human- environmental dynamics
In: Regional Environmental Change, 6
2006. 132-146 p.
10.1007/s10113-005-0010-9
Article (ISI listed journal)

Lüdeke, M. K. B.
Die Bevölkerungsdynamik im Syndrom-Ansatz des PIK
In: Bevölkerungsdynamik und Versorgungssysteme - Modelle für Wechselwirkungen
Ed.: Hummel, D.; Hertler, C.; Janowicz, C.; Lux, A.; Niemann, S.
Frankfurt am Main : Demons
2005. 79-93 p.
Article in report

Lüdeke, M. K. B.; Petschel-Held, G.; Schellnhuber, H. J.
Syndromes of global change: The first panoramic view
In: GAIA, 13 , 1
2004. 42-49 p.
Article (citations in ISI listed journals: 37)

Lüdeke, M. K. B.; Reckien, D.; Petschel-Held, G.
Modellierung von Urban Sprawl am Beispiel von Leipzig
In: Schrumpfung und Urban Sprawl - analytische und planerische Problemstellungen
Ed.: Nuissel, H.; Rink, D.
Leipzig : UFZ-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH
2004. 7-18 p.
UFZ-Diskussionspapiere; 2004; 3
Article in book

Lüdeke, M. K. B.
State and perspectives of global water criticality estimation
Potsdam : PIK and University Potsdam
2003. 1-19 p.
Report

Downing, T.E.; Lüdeke, M. K. B.
International desertification: Social geographies of vulnerability and adaptation
In: Global desertification
Ed.: Reynolds, J.E.; Stafford Smith, D.M.
Berlin : Dahlem University Press
2002. 233-252 p.
Article in book (citations in ISI listed journals: 18)

Lambin, E.F.; Chasek, P.S.; Downing, T.E.; Kerven, C.; Kleidon, A.; Leemans, R.; Lüdeke, M. K. B.; Prince, S.D.; Xue, Y.
The interplay between international and local processes affecting desertification
In: Global desertification
Ed.: Reynolds, J.E.; Stafford Smith, D.M.
Berlin : Dahlem University Press
2002. 387-401 p.
Article in book

Moldenhauer, O.; Lüdeke, M. K. B.
Climate sensitivity of global terrestrial net primary production (NPP) calculated using the reduced form model NNN
In: Climate Research, 21 , 1
2002. 43-57 p.
Article (ISI listed journal)

Schellnhuber, H.J.; Lüdeke, M. K. B.; Petschel-Held, G
The syndromes approach to scaling-describing global change on an intermediate functional scale
In: Scaling issues in integrated assessment
Ed.: Rotmans, J.
Dordrecht : Kluwer
2002. 201-215 p.
Article in book

Kropp, J.; Lüdeke, M. K. B.; Reusswig, F.
Global analysis and distribution of unbalanced urbanization processes: The Favela syndrome
In: Gaia, 10 , 2
2001. 109-121 p.
Article (other journals)

Lüdeke, M. K. B.
Environmental and socio-economic dynamics of smallholder agriculture:
a systematic generalisation of case studies resulting in a formal qualitative model as a basis for policy assessment

Presented at: Fourth Open Meeting of the Human Dimensions of Global Environmental Change Research Community
Rio de Janeiro, Brazil, October 6-8, 2001.
2001 11 pp.
Conference paper

Petschel-Held, G.; Cassel-Gintz, M.; Lüdeke, M. K. B.; Reusswig, F.
Nachhaltigkeit in der Lehre: Die Chancen des Syndromkonzepts
In: Interdisziplinarität fängt im Kopf an
Ed.: Fischer, A.; Hahn, G.
Frankfurt/Main : Verlag für akademische Schriften
2001. 51-76 p.
Article in book

Petschel-Held, G.; Lüdeke, M. K. B.; Reusswig, F.
Mustermodellierung anthropogener Landnutzung: Von globalen zu lokalen Skalen und zurück
In: Zukünftige Bedrohungen durch (anthropogene) Naturkatastrophen. Schriftenreihe des Deutschen Komitees für Katastrophenvorsorge (DKKV)
Ed.: Linneweber, V.
2001. 78-94 p.
Article in book

Schellnhuber, H.-J.; Block, A.; Held, H.; Lüdeke, M. K. B.; Moldenhauer, O.; Petschel-Held, G.
Syndrome & Co. - Qualitative und semi-quantitative Ansätze in der Forschung zum Globalen Wandel - Stand der Wissenschaft
In: Integrative Forschung Forschung zum Globalen Wandel
Ed.: Coenen, R.
Frankfurt/New York : Campus
2001. 51-96 p.
3-593-36793-9
Article in book

Petschel-Held, G.; Lüdeke, M. K. B.
Integrating case studies on global change by means of qualitative differential equations
In: Integrated Assessment, 2 , 3
2001. 123-138 p.
Article (other journals)

Lüdeke, M. K. B.
Anmerkungen zum Nachhaltigkeitskonzept der Studie "Nachhaltige Wasserwirtschaft in Deutschland"
In: UBA-Texte , 14/99
1999. 25-30 p.
Article (other journals)

Lüdeke, M.K.B.; Moldenhauer, O.; Petschel-Held, G.
Rural poverty driven soil degradation under climate change: the sensitivity of disposition towards the Sahel syndrome with respect to climate
In: Environmental Modeling and Assessment, 4 , 4
1999. 315-326 p.
Article (ISI listed journal)

Petschel-Held, G.; Block, A.; Cassel-Gintz, M.; Kropp, J.;Lüdeke, M. K. B.; Moldenhauer, O.; Reusswig, F.; Schelnnhuber, H.- J.
Syndromes of Global Change: a qualitative modelling approach to assist global environmental management
In: Environmental Modeling and Assessment 4
1999. 295–314 p.
Article (citations in ISI listed journals: 43)

Petschel-Held, G.; Lüdeke, M. K. B.; Reusswig, F.
Actors, structures and environments. A comparative and transdisciplinary view on regional case studies of global einvironmental change
In: Coping with changing environments. Social dimensions of endangered ecosystems in the developing world
Ed.: Lohnert, B.; Geist, H.
London : Ashgate
1999. 255-293 p.
Article in book

Lüdeke, M. K. B.; Reusswig, F.
Das Dust Bowl-Syndrom in Deutschland. Machbarkeitsstudie über die Formulierung systemanalytischer Indikatoren für integrierte Strategien einer nachhaltigen Entwicklung in Deutschland am Beispiel der Probleme der Intensivlandwirtschaft.
PIK/HGF Report 100 pp
Potsdam, 1999
Report

Bronstert, A.; Brovkin, V.; Krol, M.; Lüdeke, M. K. B.; Petschel-Held, G.; Svirezhev, Y.; Wenzel, V.
Integrated systems analysis at PIK: A brief epistemology
Potsdam : Potsdam Institute for Climate Impact Research
1997.
PIK Reports ; 27
PIK-Series

Cassel-Gintz, M.; Lammel, G.; Lüdeke, M. K. B.; Petschel-Held, G.; Plöchl, M.; Reusswig, F.; Schellnhuber, H. J.
Fuzzy Logic Based Global Assessment of the Marginality of Agricultural Land Use
In: Climate Research, 8 , 2
1997. 135-150 p.
Article (ISI listed journal)

Kohlmaier, G.H.; Badeck, F.-W.; Otto, R.D.; Häger, Ch. Dönges; Kindermann, J.; Würth, G.; Lang, T.; Jäckel, U.; Nadler, A.; Klaudius, A.; Ramge, P.; Habermehl, S.; Lüdeke, M. K. B.
The Frankfurt Biosphere Model: A Global Process-Oriented Model of Seasonal and Long-term CO2-Exchange Between Terrestrial Ecosystems and the Atmosphere. II. Global results for potential vegetation in an assumed equilibrium state
In: Climate Research, 8
1997. 61-87 p.
Article (ISI listed journal)

Lüdeke, M. K. B.; Petschel-Held, G.
Syndromes of Global Change - An Information Structure for Sustainable Development
In: Sustainability Indicators - A Report of the Project on Indicators of Sustainable Development
Ed.: Moldan, B.; Billharz, S.
John Wiley & Sons
1997. 96-98 p.
Article in book

Schellnhuber, H.-J.; Block, A.; Cassel-Gintz, M.; Kropp, J. Lammel; Lass, W.; Lienenkamp, R.; Loose, C.; Lüdeke, M. K. B.; Moldenhauer, O.; Petschel-Held, G.; Plöchl, M.; Reusswig, F.
Syndromes of Global Change
In: GAIA, 6 , 1
1997. 19-34 p.
Article (citations in ISI listed journals: 52)

Lüdeke, M. K. B.; Ramge, P.; Kohlmaier, G.H.
The Use of Satellite-Detected NDVI Data for the Validation of Global Vegetation Phenology Models: Application to the Frankfurt Biosphere
In: Ecological Modelling, 91
1996. 255-270 p.
Article (ISI listed journal)

Schlamadinger, B.; Spitzer, J.; Kohlmaier, G.H.; Lüdeke, M. K. B.
Carbon Balance of Bioenergy from Logging Residues
In: Biomass and Bioenergy 8/4
1995, 221-234 p.
Article (ISI listed journal)

Lüdeke, M. K. B.; Dönges, S.; Otto, R.D.; Kindermann, J. Badeck; Ramge, P.; Jaekel, U.; Kohlmaier, G.H.
Responses in NPP and Carbon Stores of the Northern Biomes to a CO2-induced Climatic Change, as Evaluated by the Frankfurt Biosphere Model (FBM)
In: Tellus, 47 B
1995. 191-205 p.
Article (ISI listed journal)

Kohlmaier, G.H.; Häger, Ch.; Würth, G.; Lüdeke, M. K. B.; Ramge, P.; Badeck, F.-W.; Kindermann, J.; Lang, T.
Effects of the age class distributions of the temperate and borel forests on the global CO2 source-sink function
In: Tellus, 47 B
1995. 212-231 p.
Article (ISI listed journal)

Lüdeke, M. K. B.; Badeck, F.-W.; Otto, R.D.; Häger, Ch.; Dönges, S.; Kindermann, J.; Würth, G.; Lang, T.; Jäckel, U.; Klaudius, A.; Ramge, P.; Habermehl, S.; Kohlmaier, G.H.
The Frankfurt Biosphere Model: A Global Process-Oriented Model of Seasonal and Long-term CO2-Exchange Between Terrestrial Ecosystems and the Atmosphere. I. Model Description and Illustrative Results for Cold Deciduous and Boreal Forests
In: Climate Research, 4
1994. 143-166 p.
Article (citations in ISI listed journals: 83)

Kindermann, J.; Lüdeke, M. K. B.; Badeck, F.-W.; Otto, R.D.; Klaudius, A.; Häger, Ch.; Würth, G.; Lang, T.; Dönges, S. ; Habermehl, S.; Kohlmaier, G.H
Structure of a global and seasonal carbon exchange model for the terrestrial biosphere: the Frankfurt Biosphere Model (FBM)
In: Water, Air and Soil Pollution 70
1993. 675-684 p.
Article (ISI listed journal)

Lüdeke, M. K. B.
Optimierungsstrategien von Gefäßpflanzen für Wasserhaushalt und CO2-Assimilation durch aktive Regulation der Stomata
Optimization strategies of vascular plants for water consumption and CO2-assimimaltion by active stomata regulation
Berichte des Zentrums für Umweltforschung Nr. 21
ZUF-Verlag, Frankfurt/Main
ISBN 3-927338-20-6
1993. 160 p.
Dissertation/Phd-Thesis:
Kap. 1, p. 0 - 15:
Inhaltsverzeichnis - Vorwort - Einleitung
Table of content - Preface - Introduction
Kap. 2.1-2.3, p. 16 - 60:
Der Tagesgang der stomatären Leitfähigkeit der Pflanze und die zugrunde liegenden Gestzmäßigkeiten: Mathematik der Optimierung, detaillierte Beschreibung der Transpiration & Modellierung der Assimilation
The daily course of stomatal conductivity and its basic laws: mathematics of optimization, detailed understanding of transpiration & modeling of assimimilation
Kap. 2.4, p. 61 - 91:
Die optimale stomatäre Leitfähigkeit
The optimal stomatal conductivity
Kap 3, p. 92 - 120:
Die optimale Strategie der Tagesassimilation und -transpiration im Zeitraum nach einem Niederschlagsereinis bei gegebener Abhängigkeit der Tagestranspiration von der Tagesassimilation, gegebenen Bodeneigenschaften und definiertem Niederschlagsregime
The optimal strategy for daily transpiration and assimilation after a precipitation event given the relation between daily transpiration and assimilation, soil properties and the statistics of precipitation
Kap 4, 5, 6 and 7, p. 121 - 154:
Diskussion - Zusammenfassung - Anhang - Literatur / Discussion - Summary - Appendix - References

Kohlmaier, G.H; Lüdeke, M. K. B.
Inequality in the Distribution of Incomes - A Microstatistical Approach Borrowed from Statistical Thermodynamics
In: International Journal of Social Economics 20, 10
1993, 23-45 p.
Article (ISI listed journal)

Lüdeke, M. K. B.; Janecek, A.; Kohlmaier, G.H
Modelling the seasonal CO2 uptake by land vegetation using the global vegetation index
In: Tellus B 43 (2)
1991, 188-196 p.
Article (ISI listed journal)

Janecek, A.; Benderoth, G.; Lüdeke, M. K. B.; Kindermann, J.; Kohlmaier, G.H
Model of the seasonal and perennial carbon dynamics in deciduous-type forests controlled by climatic variables
In: Ecological Modelling 49
1989, 101-124 p.
Article (ISI listed journal)

...

MKBL's projects >> CLIMATE PROOF CITIES AND INFRASTRUCTURE <<
PIK-Flagship project, selected publications:

Gudipudi, R.; Lüdeke, M. K. B.; Rybski, D.; Kropp, J.
Benchmarking the Socioeconomic Outcomes of Cities given their Environmental Burden & Citizen's Perceptions about Quality of Life: Revealing the need for sustainable development
In: Cities 74
2018, p. 109-118

Reusswig, F.; Lüdeke, M. K. B.; Lass, W. ; Walther, C. (PIK) und Becker, C. ; Haag, L.; Hirschfeld, J.; Knorr, A.; Neuhaus, A.; Pankoke, C.; Rupp, J., Walz, S.; Weyer, G.; Wiesemann, E. (2016). Anpassung an die Folgen des Klimawandels in Berlin (AFOK). Klimaschutz Teilkonzept. Hauptbericht / Adaptation to Climate Change in Berlin, Germany (AFOK). Gutachten im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt, Sonderreferat Klimaschutz und Energie (SRKE).
Potsdam & Berlin 2016, 304 pp

Olonscheck, M.; Walther, C.; Lüdeke, M. K. B.; Kropp, J.P.
Feasibility of energy reduction targets under climate change: The case of the residential heating energy sector of the Netherlands
In: Energy
2015, 560-569 p.

Reckien, D. & Lüdeke, M. K. B.
The social dynamics of suburbanization: insights from a qualitative model
In: Environment and Planning A 46(4)
2014, 980-1000 p.

Lüdeke, M. K. B. & Kit, O.
Rapid Urban Impact Appraisal
In: Impacts World 2013 Conference Proceedings. Potsdam, Potsdam Institute for Climate Impact Research
2013, 720-726 p.
DOI: 10.2312/pik.2013.001


>> MASSNAHMEN NACHHALTIGER STADTENTWICKLUNG IM RAHMEN VON INTERNATIONALEN BMUB FÖRDERPROGRAMMEN<<
Project funded by the Federal Ministry of the Environment.

>> ERSTELLUNG EINES KLIMAANPASSUNGSKONZEPTES FÜR DEN LANDKREIS OSTALLGÄU UND DIE KREISFREIE STADT KAUFBEUREN<<
Project funded by the Federal Ministry of the Environment.


>> ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE IN THE STATE OF HESSE (GERMANY) <<
Project funded by the Hessian Ministry of the Environment, Climate Protection, Agriculture and Consumer Protection

Integrierter Klimaschutzplan Hessen 2025/ Integrated plan for climate adaptation and mitigation in Hesse 2025
Leading authorship for the adaptation part: Reusswig/Lüdeke (PIK) with contributions of Climate Babel & Umbau Stadt
2017, 68 pp
Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz



-- FINALIZED PROJECTS --

>> klimafit - CLIMATE RESILIENCE OF CITIES AND LOCAL SMEs<<
Project funded by the Federal Ministry of the Education and Research. Research Agenda "City of the Future"

>> ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE IN BERLIN (GERMANY) <<
Project funded by the Senat of Berlin/BMUB

Reusswig/Lüdeke/Walther/Lass (PIK) in cooperation with LUP, bmgr, IÖW & L.I.S.T.
"Anpassung an die Folgen des Klimawandels in Berlin – AFOK"
Summary
2016, 281 pp
Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt, Berlin


>> ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE IN THE STATE CAPITAL OF POTSDAM <<
Project funded by City of Potsdam/BMUB

Reusswig/Lüdeke/Walther (PIK) in cooperation with LUP & Carsten Hagenau
Klimaschutzteilkonzept "Anpassung an den Klimawandel" in der Landeshauptstadt Potsdam
Final Report
2015, 281 pp
Landeshauptstadt Potsdam


>> PATTERNS OF VULNERABILITY <<
Identification of archetypical global patterns of vulnerability, indication of their spatial distribution
and model based projection of their future development (PBL-funded project)
, recent publications:

Kok, M. T. J.; Lüdeke, M. K. B.; Lucas, P. L.; Sterzel, T.; Walther, C.; Janssen, P.; Sietz, D.; de Soysa, I.
A new method for analysing patterns of vulnerability
In: Regional Environmental Change
2016, 229-243 p.

Sterzel, T.; Lüdeke, M. K. B.; Kok, M. T. J.; de Soysa, I.; Walter, C.; Sietz, D.; Lucas, P. L.; Janssen, P.
Armed conflict distribution in global drylands through the lens of a typology of socio-ecological vulnerability
In: Regional Environmental Change 14/4
2014, 1419-1435

Lüdeke, M. K. B.; Walther, C.; Sterzel, T.; Kok, M.; Lucas, P.; Janssen, P.; Hilderink, H.
Understanding Change in Patterns of Vulnerability
Potsdam : Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung
2014. 49 p.
PIK-Report 127


>> POTENTIAL CLIMATE CHANGE IMPACTS AND ADAPTATION MEASURES IN HYDERABAD <<
Part of the BMBF-Megacity-Program project:
"Climate and Energy in a Complex Transition Process towards Sustainable Hyderabad (India)",
recent publications:

Kinkeldey, Ch.; Schiewe, J.; Gerstmann, H.; Götze, Ch.; Kit, O.; Lüdeke, M. K. B.; Taubenböck, H.; Wurm, M.
Evaluating the use of uncertainty visualization for exploratory analysis of land cover change: a qualitative expert user study
In: Computers & Geosciences 84
2015, 46-53 p.
Article (ISI listed journal)

Kit, O.& Lüdeke, M. K. B.
Automated derection of slum area change in Hyderabad, India using multitemporal satellite imagery
In: ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 83
2013, 130-137 p.

Lüdeke, M. K. B.; Budde, M.; Kit, O.; Reckien, D.
Climate Change Scenarios for Hyderabad: integrating uncertainties and consolidation
In: Emerging megacities V1/2010
2012, 1-37 p.
EH-Verlag, ISSN 2193-6927



-- SELECTED FORMER PROJECTS --

TRIPLE Q
Bridging Qualitative, semi-Quantitative and Quantitative knowledge for modeling ("Triple-Q"):
Development and Improvement of Methods of Qualitative and Semi-Quantitative Modelling (PIK project).

Eisenack, K., Lüdeke, M.K.B., Petschel-Held, G., Scheffran, J., Kropp, J. (2007). Qualitative Modeling Techniques to Assess Patterns of Global Change. In Scheffran, J., Kropp, J.(Eds.): Advanced Methods for Decision Making and Risk Management in Sustainability Science. Nova Science Publishers Inc., Hauppauge NY. pp 83-127

LIFESTYLE PROJECT
Development of Models for lifestyle dynamics and changes in consumption behaviour
(PIK Project).

Lotze-Campen, H., Lüdeke, M.K.B., Rojas, J., Reusswig, F. (2008). Eating (un)like the Joneses: socially interactive behaviour and consumption dynamics. Submitted to Food Policy.

SYNDICATE
Syndromes and Paradigms: A Dialectical Conceptualization. Investigation of problematic functional patterns of Global Change - Relation between Global Change and Climate Change(PIK-project).

Sub-Projects:

TYPICAL CAUSE-EFFECT PATTERNS OF LAND USE CHANGE IN SELECTED DEVELOPING AND NEWLY INDUSTRIALIZED COUNTRIES
Emphasis on N-E-Brazil. Methods: Qualitative Modelling and Data Clustering. Guiding Questions: Smallholder-Largeholder Conflict, Environmental Aspects (DFG funded).

Sietz, D., Untied, B., Walkenhorst, O., Lüdeke, M.K.B., Mertins, G., Petschel-Held, G. and Schellnhuber, H.J. (2006): Smallholder agriculture in Northeast Brazil: Assessing heterogeneous human-environmental dynamics. Regional Environmental Change 6, 132-146.

URBS PANDENS
Urban Sprawl: European Patterns, Envirnmental Degradation and Sustainable Development (EU funded).

Lüedeke, M.K.B., Reckien, D., Petschel-Held, G., (2007). Modeling urban sprawl: actors and Mathematics. In: Urban Sprawl in Europe: landscapes, land-use change & policy. Eds: Couch, C., Leontidu, L., Petschel-Held, G., Blackwell Publishing, Oxford. pp 183-216.

MKBL's Lectures
Selection of supervised Diploma/Master/Bachelor theses: University of Potsdam, Math.-Nat. Faculty (UP); University of Applied Sciences Eberswalde (UE); University of Freiburg (UF):

Lydia Polakowsk (UP, 07/2013): Remote-sensing basierte Vulnerabilitätsbestimmung gegenüber Klimawandel im urbanen Raum am Beispiel der Stadt Hyderabad, Indien / Remote sensing based climate change vulnerability assessment in urban agglomerations exemplified in the city of Hyderabad/India

Felix Bostel (UF, 10/2012): Validierung und Kalibrierung von remote-sensing basierten Temperatur- und Siedlungsstrukturdaten für die urbane Agglomeration Hyderabad/Indien / Validation and calibration of remote-sensed temperature- and settlement structure data for the urban agglomeration of Hyderabad/India

Martin Budde (UP, 06/2011): Klimaprojektionen und deren Unsicherheit für die Region Hyderabad (Indien) auf der Basis der IPCC AR4 Rechnungen und lokaler Beobachtungsdaten / Climate projections for the region of Hyderabad(India) and their uncertainty based on the IPCC AR4 runs and local observational data

Lutz Barenhoff (UE, 05/2011): Urban Rainwater Harvesting in Hyderabad: An option to overcome the water crisis of a megacity of tomorrow? / Regenwassersammelanlagen in Hyderabad: eine Option zur Bewältigung der Wasserversorgungskrise in einer zukünftigen Mega-Stadt?

Carsten Walther (UP, 02/2007): Multiregressionsclusterung zur Typisierung von Mensch-Umweltsystemen / Multiregression-Clustering for classification of human-environment systems

Jaime Rojas Hernandez (UP, 10/2006): Konsumdynamik interdependenter Lebenstilgruppen / Consumption dynamics of interdependent lifestyle groups

Dirk Rommeney (UP, 6/2006): Ein zelluläres Automatenmodell zur Simulation urbaner Landnutzungsänderungen / A cellular automaton model for the simulation of urban land use


Lectures (V) and Seminars (S) held at the University of Potsdam
Faculty: Physics/Environmental Sciences/Cimate Physics, Haupt-/Masterstudium


SoSe 2018, S, Mi 16:15-17.45, Raum: A56 - 2.28
SoSe 2011 - 2017, S
Modellierung von Klimawirkungen: natur- und sozialräumliche Beispiele, Modul 741e, 3LP
Modelling of climate impacts: examples from the social and natural sphere
Inhalt: Nachdem nun ein breiter wissenschaftlicher Konsenz üuber die Existenz des anthropogenen globalen Klimawandels herrscht, rückt die Frage nach dessen Auswirkungen verstärkt in den Fokus des wissenschaftlichen Interesses. Im Rahmen der Klimafolgenforschung wurden hierzu bereits vielfältige Forschungsergebnisse zusammengetragen. In diesem Seminar sollen beispielhaft Modelle diskutiert werden, mit deren Hilfe die Wirkungen des zukünftigen Klimawandels auf natürliche und anthropogene Systeme abgeschätzt werden.
Voraussetzung: Bachelor oder Vordiplom; Zielgruppe: DP, DGö, DGw, DM und verwandte Master-Studiengänge; Nachweis: Schein nach Referat

WS 2018/19, V, Mi 16:15-17.45, Raum 2.28.0.102
WS 2010/11 - 2017/18, V
Klimawirkungen: eine systematische Übersicht, Modul 741e, 3LP
Climate impacts: a systematic overview
Inhalt: Im Rahmen der Klimafolgenforschung wurden bereits vielfältige Forschungsergebnisse zusammengetragen. Diese werden in der Vorlesung systematisch betrachtet und dargestellt. Darüberhinaus werden grundlegende Probleme und aktuelle Ansätze der Klimawirkungsmodellierung vorgestellt.
Voraussetzungen: Vordiplom/Bachelor
Zielgruppe: DP, DGö, DGw, DM und verwandte Master-Studiengänge; Nachweis: Qualifizierter Schein nach Testatgespräch

SoSe 2010 S Mo 16:15-17.45 Raum 2.28.2.123
WS 2009/10 V Di 17.00-18.30 Raum 2.28.0.104
SoSe 2009 S Di 17.00-18.30 Raum 2.28.0.108
WS 2008/9 V Di 17.00-18.30 Raum 2.28.0.104
Modellierung von Klimawirkungen in urbanen und periurbanen Regionen (V,S)
Modelling of climate impacts in urban and periurban areas
Voraussetzungen: Vordiplom
Zielgruppe: DP, DGw und Sozialwissenschaften
Nachweis Vorlesung: Qualifizierter Schein nach Testatgespräch
Nachweis Seminar: Qualifizierter Schein nach Referat
Inhalt: Angesichts der weltweit voranschreitenden Urbanisierung spielen die Städte und deren Umland eine zunehmende Rolle im Rahmen des anthropogenen globalen Klimawandels. Einerseits stellt sich die Frage, wie sich der projizierte Klimawandel auf die Städte und ihre Bevölkerung auswirkt, andererseits stellen die urbanen Aktivitäten eine wesentliche Quelle für CO2-Emissionen dar. Dies impliziert, dass Anpassungsstrategien an den Klimawandel auch auf deren Konsequenzen für den CO2-Ausstoß hin geprüft werden müssen. In diesen Veranstaltungen werden Fallstudien zu den zu erwartenden Impacts in unterschiedlichen urbanen Regionen besprochen sowie spezifische Adaptations- und Minderungsmaßnahmen diskutiert werden. In den Seminaren werden Impact-Modellierungen durchgeführt.

SoSe 2008, 14.4.-20.7., S Di 17.00-18.30 Raum 2.28.0.108
Klimawirkungen, Anpassungs- und Minderungsmöglichkeiten in urbanen und periurbanen Regionen
Climate impacts, adaptation and mitigation options in urban and periurban areas
Voraussetzungen: Vordiplom
Zielgruppe: DP, DGw und Sozialwissenschaften
Nachweis: Schein nach Referat

WS 07/08, V Mo 17.00-18.30 Raum 1.08.0.59
Klimawirkungen: eine systematische übersicht
Climate impacts: a systematic overview
Voraussetzungen: Vordiplom
Zielgruppe: DP, DGw und Sozialwissenschaften
Nachweis: Höreschein nach Testatgespräch
Inhalt: Nachdem nun ein breiter wissenschaftlicher Konsenz über die Existenz des anthropogenen globalen Klimawandels herrscht, rückt die Frage nach dessen Auswirkungen verstärkt in den Fokus des wissenschaftlichen Interesses. Im Rahmen der Klimafolgenforschung wurden hierzu schon vielfältige Forschungsergebnisse zusammengetragen und es stellt sich nun die Frage, wie diese systematisiert werden können. Dies ist zum Beispiel im Hinblick auf die Vollständigkeit der Betrachtung von großer Relevanz. Die Vorlesung analysiert frühe Systematisierungen (SCOPE 1985) bis hin zum Ansatz des 4. Klimaberichts der UN (AR4, WGII). Darüberhinaus werden grundlegende Probleme und aktuelle Ansätze der Klimawirkungssystematisierung vorgestellt.

SoSe 07, S Mo 17.00-18.30 Raum 1.19.4.15
Vulnerabilitätsstudien zum Klimawandel in Europa
Studies of vulnerability towards climate change in Europe
Voraussetzungen: Vordiplom
Zielgruppe: DP, DGw und Sozialwissenschaften
Nachweis: Qualifizierter Schein nach Referat
Inhalt: Nach heutigem Stand der Wissenschaft muss eine Verstärkung des natürlichen Klimawandels durch den Ausstoß von Treibhausgasen durch den Menschen prognostiziert werden. Folgen für den Menschen, für natürliche Systeme und für ökosysteme sind schon derzeit zu befürchten, die Auswirkungen werden mit fortschreitender Zeit in diesem Jahrhundert zunehmen. Der Klimawandel wird höchstwahrscheinlich ein Ausmaß erreichen, sodass nicht nur ökosysteme, sondern auch Finanzsysteme, Gesundheitssysteme u.ä. betroffen sein werden. Der Umgang mit dem anthropogenen Klimawandel umfasst Mitigationsstrategien und Anpassungs(Adaptations)-Strategien, wobei unterschiedliche Systeme, z.B. wirtschaftliche Sektoren, unterschiedlich reagieren. Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass der Umgang mit dem menschgemachten Klimawandel auch von der Vulnerabilität des zu betrachtenden Systems abhängt. Vulnerabilität beschreibt die "Verwundbarkeit" eines Systems gegenüber einem Einflussfaktor, in diesem Fall gegenüber Klimawandel. Man unterscheidet drei Aspekte, die zu einer umfassenden Vulnerabilitätsstudie gehören: die voraussichtliche Stärke des Einflusses (impact), die Sensitivität des Systems (sensitivity), die inhärenten Möglichkeiten der Anpassung des Systems (adaptation, z.B. durch finanzielle Ressourcen um Dämme gegen Hochwasser zu bauen). Wir wollen im Seminar den anthropogenen Klimawandel genauer betrachten, Vulnerabilitätsstudien auf europäischer Ebene besprechen, das Konzept der Vulnerabilität verstehen und anhand von vergleichenden Beispielen miteinander diskutieren. Die Auswahl von spezifischen Sektoren oder Regionen je nach Interesse ist möglich.

WS06/07, V Di 16.15-17.45, Raum 2.27.0.29
Formale qualitative und quantitative Analyse von Mustern globaler Umweltveränderungen
Formal qualitative and quantitative analysis of patterns of Global Environmental Change
Voraussetzungen: Vordiplom
Zielgruppe: DP, DGw und Sozialwissenschaften
Nachweis: Teilnahmeschein oder qualifizierter Schein nach Testatgespräch
Inhalt: Die Umweltwissenschaften sind mit genuin interdisziplinären Fragestellungen konfrontiert - ohne die Integration von natur- und gesellschaftswissenschaftlichen Ansätzen können weder problematische Umweltphänomene verstanden noch mögliche Wege zu einem nachhaltigen Umgang mit den natürlichen Lebensgrundlagen entwickelt werden. Nach einer kurzen Einführung in quantitative und qualitative Methoden, die in diesem Zusammenhang in Frage kommen, wird deren Anwendung auf die Beschreibung unterschiedlicher Syndrome des Globalen Wandels vorgeführt.

SoSe06, S Mo 17.00-18.30, Raum 1.19.4.15
Formale Methoden zur Beschreibung der Wechselwirkung von Natur und Gesellschaft
Formal methods for the description of the interaction between nature and society
Voraussetzungen: Vordiplom
Zielgruppe: DP, DGw und Sozialwissenschaften
Nachweis: Qualifizierter Schein nach Referat
Inhalt: Die Umweltwissenschaften sind mit genuin interdisziplinären Fragestellungen konfrontiert - ohne die Integration von natur- und gesellschaftswissenschaftlichen Ansätzen können weder problematische Umweltphänomene verstanden noch mögliche Wege zu einem nachhaltigen Umgang mit den natürlichen Lebensgrundlagen entwickelt werden. Nun verfügen Gesellschaftswissenschaften und Naturwissenschaften über jeweils spezifische Methodologien und deren Anschlussfähigkeit ist eine ständige Herausforderung in Theorie und Praxis interdisziplinärer Forschung. In diesem Seminar soll eine Synopsis relevanter Methoden aus beiden Bereichen gegeben werden, wobei die Themen Fallstudienverallgemeinerung, qualitative und quantitative Methoden und deren Integrationsmöglichkeiten sowie die Rolle von Induktion, Deduktion und Abduktion sowohl theoretisch als auch anhand von Anwendungsbeispielen thematisiert werden sollen.

WS05/06, V Mo 17.00-18.30, Raum 1.09.2.15(1.09.1.11)
Wie können weltweit die für den Menschen wichtigen Funktionen der ökosysteme erhalten werden - Ergebnisse des internationalen Millenium Assessments
How to sustain globally important ecosystem services for mankind - results of the "Millenium Assessment study"
Voraussetzungen: Vordiplom
Zielgruppe: DP, DGw und Sozialwissenschaften
Nachweis: Anwesenheitsschein, qualifizierter Schein nach Prüfungsgespräch
Inhalt: Der Nutzen, den ökosysteme für die Menschen erbringen, verringert s ich oder findet in einer nicht nachhaltigen Weise statt. Hierzu zählen zum Beispiel die Bereitstellung von Süßwasser, Fischfang sowie Luft- und Wasserreinhaltung. In der gerade abgeschlossenen internationalen Millennium ökosystemstudie (MA) haben 1.300 Wissenschaftler aus 95 Ländern die Entwicklung dieser und weiterer "Ecosystem Services" genau untersucht. Die Nutzung von ökosystemen hat die Lebensbedingungen der Menschen verbessert und die wirtschaftliche Entwicklung gesteigert - dies jedoch auf Kosten der Umwelt. In den letzten 50 Jahren wurden ökosysteme stärker verändert als je zuvor. Zugleich haben sich nur vier Leistungen erhöht, die von ökosystemen erbracht werden: die Produktion von Getreide, Vieh und Aquakultur sowie die Bindung von Kohlenstoff in ökosystemen wie Wald und Ozean, die zur Minderung der globalen Erwärmung beiträgt. Auf der anderen Seite kommt die Studie zu dem Schluss, dass Hochseefischerei und die Bereitstellung von Süßwasser so intensiv betrieben werden, dass die Nachfrage nach Fisch und Wasser dauerhaft nicht befriedigt werden kann. Politische und institutionelle Maßnahmen können die Zerstörung der ökosysteme bremsen, ohne die steigende Nachfrage, wie zum Beispiel nach Wasser, zu gefährden. In der Studie werden Optionen genannt, um Leistungen von ökosystemen zu bewahren oder zu steigern. Wenn beispielsweise Naturwälder geschützt werden, sichert man hierdurch nicht nur den Wildbestand, sondern auch die Versorgung mit Süßwasser und die Speicherung von Kohlendioxid in Biomasse. In der Vorlesung werden die analytischen, prospektiven und politikberatenden Aspekte der umfangreichen Studie ausführlich behandelt.

SoSe05, S Do 17.00-18.30, Raum 1.12.0.01
Modellansätze zur Beschreibung gekoppelter Mensch-Umweltsystem
Modeling approaches for the description of coupled men-envirnment systems
Voraussetzungen: Vordiplom
Zielgruppe: DP und andere math./nat.-wiss./ökonom. Studiengänge
Nachweis: Schein nach Referat
Inhalt: Die Veranstaltung wird einen überblick über die mathematischen Methoden und typische Gegenstände integrierter Modellierung vermitteln. Im methodischen Teil werden Systemtheorie, Optimierung, Differentialinklusionen und qualitative Differentialgleichungen eingeführt. Als Beispiele für integrierte Modelle mit systemtheoretischem Ansatz werden World 3, Image und Targets diskutiert. Als optimierungsbasierter Ansatz wird das MIND-Modell, als Differentialinklusionsbeispiel ICLIPS und als Anwendung der qualitativen Differentialgleichungen die dynamische Syndrommodellierung besprochen.

WS04/05, V, Mo 16.15-17.45, Raum 1.12.0.01
Syndrome des Globalen Wandels
Syndromes of Global Change
Voraussetzungen: Vordiplom
Zielgruppe: DP und andere math./nat.-wiss./ökonom. Studiengänge
Nachweis: Hoehrerschein
Inhalt: Viele Umweltprobleme haben einen globalen Charakter. Entweder addieren sich lokale Erscheinungen (z.B. Bodendegradation) zu global relevanten Problemen (z.B. Gefährdung der Weltnahrungsmittelversorgung) oder die physikalischen Mechanismen der Umweltgefährdungen bewirken direkt die globale Dimension (z.B. anthropogener Klimawandel). Auch die Ursachenkomplexe verlagern sich zunehmend in die globale Dimension (z.B. internationaler Handel von Gütern und Rohstoffen, Ferntourismus). Einen wissenschaftlichen Ansatz zur angemessenen Diskussion dieser Fragestellungen stellt das Syndromkonzept dar, das die Vielfalt der Umweltbeeinträchtigungen durch den Menschen in einer übersichtlichen Anzahl von Ursache-Wirkungsgeflechten beschreibt. Inhaltliche und formale Aspekte des Konzepts werden gleichgewichtig behandelt und daraus ableitbare Politikempfehlungen diskutiert.

SoSe04, S, Di, 13.00-14.30, 1.09.1.11
Qualitative und semi-quantitative Behandlung von dynamischen Systemen
Qualitative and Sem-Quantitative Investigation of Dynamical Systems
Voraussetzungen: Vordiplom
Zielgruppe: DP und andere math./nat.-wiss./ökonom. Studiengänge
Nachweis: Seminarschein
Inhalt: Bei der mathematischen Modellierung von komplexen Umweltsystemen, insbesondere unter Einschluss der Dynamik des menschlichen Einflusses, ist man häufig mit Zusammenhängen konfrontiert, die sich einer exakten quantitativen Beschreibung entziehen. Um vor solchen Problemstellungen nicht kapitulieren zu müssen, ist die Erweiterung des üblicherweise in der Physik verwendeten mathematischen Methodenkanons erforderlich. Vor diesem Hintergrung wird das Konzept der qualitativen Differentialgleichungen nach Kuipers eingeführt, das eine Erweiterung der gewöhnlichen Differentialgleichungen darstellt. Ziel ist, aus der Kenntnis rein qualitativer Zusammenhänge zwischen den Variablen deren dynamische Entwicklung (qualitative Trajektorien) zu bestimmen. Das Problem der Prognostizierbarkeit unter begrenzter Systemkenntnis (Szenarien) wird damit in mathematisch exakter Weise gefasst. Neben der Herleitung des Konzeptes werden Anwendungen auf Physik und Umweltwissenschaften sowie Modelle der Mensch-Natur-Wechselwirkung diskutiert. Die Methode der qualitativen Differentialgleichungen lässt sich im Sinne der Berücksichtigung von zusätzlichem quantitativen Systemwissen (Einhüllende, Intervalle für Parameter) zu einer semiquantitativen Theorie ausbauen, mit der die haeufig grosse Vielfalt der möglichen Systementwicklungen (d.h. der möglichen Zukünfte) eingeschränkt werden kann.

WS03/04,V, Di, 17.00-18.30, 1.19.4.15
Landnutzungsänderungen und Globaler Wandel
Land Use Change and Global Change
Voraussetzungen: Vordiplom
Zielgruppe: Physik, Geowissenschaften
Nachweis: Hörerschein
Inhalt: Anthropogene Landnutzungsänderungen stellen einen wichtigen Aspekt des Globalen Wandels dar: die Konversion von Waldgebieten zu Acker- oder Weideland trägt zu den Emissionen von klimawirksamen Spurengasen bei, die Versiegelung durch Bebauung und Verkehrsinfrastruktur führt zu änderungen im hydrologischen Zyklus und Modifikationen in der landwirtschaftlichen Nutzung (Anbautechnik, Anbaufrüchte) können erhöhten Bodenabtrag, Fertilitätsverlust - bis hin zur Desertifikation - hervorrufen. Auch kann bereits eine regionale änderung der Oberflächenmerkmale wie etwa der Albedo, großskalige, teiweise globale Wirkungen auf das Gesamtsystem Erde haben. Die Ursachen der gegenwärtigen Landnutzungsänderungen wie Bevölkerungswachstum, Anspruchssteigerung, verschiedene ökonomische Mechanismen sowie Technologieentwicklung können nicht unabhängig von den oben genannten Auswirkungen betrachtet werden: so induziert etwa eine durch existentielle Armut erzwungene Intensivierung der Landnutzung über verstärkten Bodenabtrag niedrigere Ernten und damit weitere Landnutzungsänderungen. Nach einer einführenden Diskussion der Folgen von Landnutzungsänderungen wird der Schwerpunkt der Vorlesung auf der Vorstellung integrierter Modellansätze liegen, die versuchen, sich diesen komplexen Verknüpfungen anzunähern mit dem Ziel, Wege zu einer nachhaltigen Landnutzung aufzuzeigen.

SoSe 03,S
Die Biosphäre im Globalen Wandel: Nutzung und Erhaltung
The Biosphere under Global Change: Utilization and Conservation

WS02/03,V
Dynamik der Stadtentwicklung: Modellierungsmethoden, Umweltwirkungen und Globale Relevanz
Dynamics of Urban Development: Modelling, Environmental Impacts and Global Relevance

SoSe 02,S
Klimawandel 2001: Der dritte Sachstandsbericht des IPCC
Climate Change 2001: the Third Assessment Report of IPCC

WS01/02,V
Syndrome des Globalen Wandels
Syndromes of Global Change

SoSe 01,V
Qualitative und Semiquantitative Behandlung von dynamischen Systemen
Qualitative and Sem-Quantitative Investigation of Dynamical Systems

WS00/01,V
Prozesse der Stadtentwicklung und deren Umweltfolgen
Processes of Urban Development and their Environmental Consequences

SoSe 00,S
Landnutzungsänderungen und Globaler Wandel
Land Use Change and Global Change

WS99/00,V
Erdsystemanalyse und nachhaltige Entwicklung II
Earth System Analysis and Sustainable Development II

SoSe 99,V
Erdsystemanalyse und nachhaltige Entwicklung I
Earth System Analysis and Sustainable Development I

WS98/99,V
Qualitative Physik
Qualitative physics