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Understanding context as a resource in support of sustainable performance
(2023) Senf, Konrad; Steidle, Anna
The present dissertation investigates job performance within the discrete level of work context. My co-authors and I explore our research questions in relation to stressors that hinder optimal performance and resources that aid recovery or buffer negative effects. The dissertation presents four empirical manuscripts employing real-life, multi-method, multi-situation, and multi-time designs that provide insights into several key questions surrounding the immediate context of the execution of job tasks.
Self-control is a core human trait. There is compelling evidence from social psychology that the number of temptations is more important than the strength of control effort in the pursuit of goals, a perspective that is still rare within organizational research. For task context, my co-author and I use experience-sampling methodology (3,542 situations; N = 165) alongside day-level (677 evenings; n = 123) and retrospective (n = 128) measurements studying people at work to compare the effects of three disruptive impulses (spontaneous urges, motivational resistance, and distractions) on mental exhaustion and subjective performance. In addition, we examine how trait-level self-control is associated with positive outcomes. Further, we investigate the role of state mindfulness in preventing the enactment of disruptive impulses, focusing on present-moment attention and non-judgmental acceptance. Together, these investigations build the case for the use of a broader perspective that includes the activation phase (as opposed to the exertion phase) of self-control in organizational research. The dissertation also extends current scholarship on these approaches by differentiating between types of disruptive impulses, enabling analyses of performance on the within-person level, examining the effects of trait self-control on within-person self-control at work, and investigating the direct effects and potential moderating role of state mindfulness.
For physical context, the question of whether room atmosphere can be an alternative to objective and subjective measures of the physical environment (with the prospect of establishing atmosphere as a complementary set of guiding principles in room selection and design) hinges on its link with outcomes relevant to job performance. My co-authors and I used two studies to examine the effects of the atmospheric factors of detachment, tenseness, and liveliness on student performance, recovery behaviour, and vigour. Study 1 (N = 91) examined the hypothesised role of atmosphere as a mediator of the effects of supportive room elements using a study design that captured the beginning (i.e., predictors) and end (i.e., dependent variables) of multiple activities, with the addition of day-level surveys. Study 2 tested a replication of the key direct effects of atmospheric factors in a cross-sectional study of a separate student sample (N = 88). Finally, I present a pre-registered study that examined two ways in which personality traits may override potential effects: (1) personality traits may affect how we perceive atmospheric factors; (2) personality traits may drive the choice or design of workspaces or be more dominant in predicting the outcomes of interest. In a mixed-sample online study (N = 551), participants rated the pictures of multiple potential workspaces and reported retrospective experiences in real rooms. Beyond the key associations, I also report potentially insightful exploratory data. My findings suggest that personality traits have a limited but significant role in the perception of atmosphere and its effects on performance and well-being, without completely overriding the distinct impacts of physical context. Overall, the findings from both manuscripts have implications for research on how to approach the selection and design of workspaces, which is particularly relevant in light of the growing tendencies for work (whether productive, academic, or otherwise) to be conducted at home or in non-traditional settings (e.g., co-working spaces).
Taken together, the findings suggest that task and physical context significantly influence the interaction between individuals and the systems they use and operate in, thereby impacting their performance and well-being. Understanding these contexts is thus important to both conceive of interventions harnessing the effects of these contexts as well as support the implementation of other interventions.
Robust evaluation of point and probability predictions in economics and finance
(2025) Puke, Marius; Jung, Robert
In economics and finance, forecasts guide many critical decisions, making their evaluation indispensable. Evaluation can be absolute, focusing on the calibration of an individual sequence of forecasts, or relative, focusing on the ranking of rival forecast sequences based on strictly consistent scoring functions. This cumulative doctoral thesis consists of four independent research papers, each contributing new methods for absolute or relative forecast evaluation, with the common aim of resolving robustness issues in current practice. These issues manifest themselves in two ways: first, sensitivity to tuning parameters that allow researchers to influence results by choosing favorable settings, and second, the absence of widely accepted procedures to quantify sampling uncertainty in commonly used evaluation tools.
The papers in Chapters 2 and 3 propose robust calibration assessment methods for probability forecasts of binary events. From a theoretical perspective, the methods in both papers build on the natural monotonicity assumption between forecasts and event rates. In fact, this condition expresses the core intuition that higher probability forecasts, for example 70%, imply more frequent event realizations than lower ones, such as 30%, and constitutes a minimal requirement for calibration assessment since violations justify discarding the forecasts without further analysis.
Importantly, Chapter 3 also responds to a longstanding request in the literature by introducing inverted calibration tests, i.e., tests in which the calibration property is formulated as part of the alternative. In simulation studies, as well as empirical applications to binary events, such as credit default and low-birth-weight forecasting, the proposed methods demonstrate their ability to resolve robustness issues of existing approaches.
The papers in Chapters 4 and 5 concern the evaluation of point forecasts for real-valued outcomes. Specifically, these papers consider the decomposition of a scoring function (e.g., the omnipresent mean squared error) into non-negative numerical measures of miscalibration and discrimination and provide general results for quantifying the sampling uncertainty of these components. From a conceptual perspective, this decomposition provides deeper insights into forecast performance than the overall score and allows establishing formal connections between absolute and relative evaluation procedures. From a theoretical perspective, Chapter 4 lays the methodological foundation by establishing three separate asymptotic approximations for the decomposition components, while Chapter 5 combines these results to propose tests for the null hypotheses of equal miscalibration and equal discrimination between a pair of rival forecasts.
These tests supplement classical procedures for testing equal predictive ability and provide complementary insights into forecast performance, as demonstrated in simulation studies and empirical applications to volatility and inflation forecasting.
Collectively, the four independent projects contribute to a coherent and unified view of forecast evaluation by placing the use of calibration tests and score decompositions on statistically solid footing. The resulting methods extend well beyond the specific applications studied here and are broadly applicable across diverse forecasting domains in economics, finance, and related fields.
Beitragspotential silvoarabler Agroforstsysteme in Baden-Württemberg zur kosteneffizienten Erreichung der EU-Klimaneutralität
(2026) Geier, Cecilia Roxanne; Bahrs, Enno
Kohlenstoffdioxid (CO2) stellt eines der bedeutendsten anthropogenen Treibhausgase (THG) und damit einen wesentlichen Treiber der Erderwärmung dar. Zur Minderung daraus resul-tierender, schwerwiegender Folgen für das menschliche Wohlergehen ist u.a. die Reduktion der CO2-Konzentration aus der Atmosphäre unerlässlich. Dafür sieht die Europäische Union (EU) vor, bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen, indem auch die Fähigkeit zur Kohlen-stoffentnahme natürlicher Senken des LULUCF-Sektors (Land Use, Land Use Change and Fo-restry) ausgebaut wird. Begleitend zur Verabschiedung des Europäischen Klimaschutzgeset-zes 2021 und damit Rechtsverbindlichkeit der Erreichung dieser Klimaneutralität wurden di-verse Ansätze initiiert, die dies in kosteneffizienter Weise u.a. durch die Implementierung sogenannter C-Sequestrierungsmaßnahmen ermöglichen sollen. Vorliegende Arbeit be-schäftigt sich daher mit der Evaluierung des Beitragspotentials der ausgewählten C-Sequestrierungsmaßnahme Agroforst und dessen Einflussfaktoren zur kosteneffizienten Er-höhung der Senkenwirkung des LULUCF-Sektors zur Erreichung der Klimaneutralität in der EU. Anhand eines mehrstufigen, qualitativen und quantitativen Forschungsprozesses wird untersucht, inwiefern diese Maßnahme (1) kriterienkonform, (2) effektiv und (3) effizient ist, um durch die Generierung einer Kohlenstoffentnahme einen Beitrag zur Erhöhung der Sen-kenwirkung leisten zu können. Dabei spielt insbesondere die Untersuchung von Wechsel-wirkungen zwischen diesen drei Bewertungsindikatoren und deren Beeinflussung durch die Erfüllung ausgewählter Kriterien, standortspezifische Gegebenheiten und ökonomische Rahmenbedingungen eine Rolle. Da die Ausgestaltung der finanziellen Förderung bezüglich der Kosteneffizienz einen hohen Stellenwert einnimmt, werden diese Aspekte sowohl unter einer maßnahmenbasierten, als auch ergebnisbasierten Förderung untersucht.
Ziele dieser Arbeit sind es, Erkenntnisse über das Zusammenwirken dieser Einflussfaktoren und der Bewertungsindikatoren zu gewinnen und das daraus resultierende Beitragspotenti-al zu quantifizieren, sowie dieses hinsichtlich seiner Bedeutung in der kosteneffizienten Er-höhung der Senkenwirkung des LULUCF-Sektors zu evaluieren. Diese Untersuchung erfolgt anhand einer dreiteiligen qualitativen und quantitativen Analyse. Beginnend mit der Identi-fizierung landnutzungsspezifischer Standards bzw. Kriterien wie Permanenz, Zusätzlichkeit oder die Vermeidung von Leakage-Effekten zur Untersuchung der Kriterienkonformität einer C-Sequestrierungsmaßnahme, folgt die Überprüfung, ob und wie diese durch Agroforst auch vor dem Hintergrund seiner praktischen Implementierung erfüllt werden können. Die Zu-sammenstellung der Kriterien basiert auf einer umfassenden Literaturrecherche von insge-samt vier Standards zur Zertifizierung von THGE-Kompensationsmaßnahmen und ergänzen-den Quellen. Anhand einer weiteren Literaturrecherche wird die diesbezügliche Kriterien-konformität von Agroforst untersucht. Eine anschließende Recherche identifiziert Konzepte aus 26 globalen Carbon Farming Projekten zur praktischen Umsetzung dieser Anforderungen und Sicherstellung der Kriterienkonformität. Diese werden in ihrer Eignung einer Bewertung durch eine Befragung mit zehn Teilnehmer:innen und einem Gruppeninterview mit sechs Expert:innen unterzogen.
Daran schließt sich die Quantifizierung der Kohlenstoffentnahme eines kriterienkonformen Agroforstsystems zur Feststellung seiner Effektivität an, wobei ein besonderer Fokus auf die Bedeutung standortspezifischer Gegebenheiten gelegt wird. Diese wird mit der Erhebung daraus resultierender Vermeidungskosten verknüpft, um die Effizienz eines kriterienkon-formen und effektiven Agroforstsystems zu messen. Die zugrundeliegende Analyse wird mit-tels des im Rahmen dieser Arbeit entwickelten ökonomisch-ökologischen Landnutzungsmo-dells PALUDAF und einer angegliederten Lebenszyklusanalyse (LCA) in der Untersuchungsre-gion Baden-Württemberg (BW) durchgeführt. Aufgrund der unterschiedlichen Ansätze zur Ausgestaltung der finanziellen Förderung erfolgt die Untersuchung von Effektivität und Effi-zienz in zwei getrennten Durchläufen. Aspekte der maßnahmenbasierten Förderung werden am Beispiel von Flächenprämien für Kurzumtriebsplantagen im Rahmen der Öko-Regelung der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP) 2023 evaluiert. Eine anschließende Untersuchung der ergebnisbasierten Förderung erfolgt am Beispiel eines hypothetischen Agroforstsystems zur Wertholzproduktion und eines fiktiven CO2-Preises in Anlehnung an den Zertifizierungsrah-men von Kohlenstoffentnahmen der EU (CRCF-Verordnung).
Die in Kapitel 2 durchgeführte Literaturrecherche, ergänzt um eine Befragung mit zehn Teil-nehmer:innen und einem Gruppeninterview mit sechs Expert:innen zeigt, dass Agroforst ei-ne hohe Kriterienkonformität aufweist, was eine Grundvoraussetzung für die kosteneffizien-te Erhöhung der Senkenwirkung darstellt. Dies liegt darin begründet, dass weniger kriterien-konforme Agroforstsysteme zwar kosteneffizienter erscheinen können, aber nicht zu einer reellen Erhöhung der Senkenwirkung führen, wenn durch Leakage-Effekte letztlich ein nega-tiver Klimaschutznutzen entsteht. Hierbei erreicht Agroforst mit 70 % Kriterienkonformität den höchsten Wert gegenüber drei anderen C-Sequestrierungsmaßnahmen „Etablierung vielfältiger Fruchtfolgen“, „Integration von Zwischenfrüchten“ und „Umwandlung von Acker- und Dauergrünland“ (50-57 %). Besonders durch die Erfüllung der Zusätzlichkeit und der Generierung positiver Nebeneffekte weist Agroforst eine höhere Kriterienkonformität auf. Allerdings führen Aspekte wie die potentielle Reemission gebundenen Kohlenstoffs und die mögliche Verursachung von Leakage-Effekten zu einer Insuffizienz in der Kriterienkonformi-tät, da diese somit nicht vollständig erreicht werden kann. Auch die praktische Umsetzung dieser Kriterien im Rahmen der Implementierung dieser C-Sequestrierungsmaßnahme ist mit Schwierigkeiten verbunden, wie etwa die zuverlässige Quantifizierung der Kohlen-stoffentnahme. Auch wenn Agroforst somit eine vergleichsweise hohe Kriterienkonformität aufweist, müssen Limitationen in der Erfüllung zugrundeliegender Kriterien anerkannt wer-den, die dessen Beitragspotential begrenzen.
Darüber hinaus weisen exemplarische Ergebnisse des Landnutzungsmodells PALUDAF auf ein signifikantes THGE-Minderungspotential und somit auf eine diesbezüglich gegebene Effekti-vität von Agroforst hin. Das Minderungspotential für Kurzumtriebsplantagen in BW wird in Kapitel 3 auf bis zu 336 kt CO2eq geschätzt, dasjenige von Agroforstsystemen zur Wert-holzproduktion in Kapitel 4 auf bis zu 350 kt CO2eq. Dabei bieten Letztere zusätzlich ein hö-heres Potential zur langfristigen Kohlenstoffentnahme und erhöhen damit deren Validität. Stand heute könnte die hier geschätzte THGE-Minderungsleistung derzeitige Emissionen aus der Bodennutzung (Stand 2023) in Höhe von 1,6 Mt CO2eq um bis zu 22 % senken, bzw. die THGE des Landwirtschaftssektors in BW in Höhe von 4,4 Mt CO2eq um bis zu 8 % reduzieren. Obwohl dieses Minderungspotential einen bedeutenden Stellenwert hinsichtlich des Klima-schutzes einnehmen könnte, muss eine Limitation dieses Beitrags aufgrund des insgesamt eher geringen Anteils an THGE anerkannt werden. Darüber hinaus ist die Effektivität eines daraus resultierenden Beitrags von Agroforst zur tatsächlichen Erreichung der Klimaneutrali-tät noch geringer. Ergebnisse aus Kapitel 4 zeigen, dass das reine Potential zur Kohlen-stoffentnahme, welches letztendlich zur effektiven Erhöhung der Senkenwirkung beitragen könnte, nur noch bei maximal 205 kt CO2eq liegt. Diese Beobachtung resultiert aus der Tat-sache, dass die Reduktion von THGE im Zuge des Agroforstanbaus einerseits nicht immer dem LULUCF-Sektor zugerechnet und andererseits auch nicht zum Ausgleich unvermeidba-rer THGE verwendet werden kann, was jedoch vor dem Hintergrund der zu erreichenden Klimaneutralität essentiell ist. Damit entspräche das tatsächliche Beitragspotential einem Anteil von 60 % des eigentlichen THGE-Minderungspotentials und könnte die derzeitige Senkenwirkung des LULUCF-Sektors in BW von 5,9 Mt CO2eq (Stand 2022) um maximal 3,5 % erhöhen.
Diese limitierte Effektivität geht überdies mit einer hohen Variabilität in der Kosteneffizienz einher, wie aus modellbasierten Berechnungen von Vermeidungskosten in den Kapiteln 3 und 4 deutlich wird. Je nach alternativer Landnutzungsmöglichkeit und Standorteigenschaf-ten könnten durchschnittliche Vermeidungskosten für maßnahmenbasiert geförderte Kurz-umtriebsplantagen zwischen 70 und 454 € t CO2eq−1 liegen. Analysen aus einer Vorstudie (Geier et al. 2022) deuten sogar eine Schwankungsbreite zwischen 1.535 und -30 € t CO2eq−1 an und stützen damit die Aussage der Variabilität. Für eine ergebnisbasierte Förderung der Kohlenstoffentnahme durch Wertholzproduktion in Kapitel 4 können diese zwischen 44 und 244 € t CO2eq-1 schwanken. Verglichen mit anderen THGE-Minderungsmaßnahmen im LULUCF-Sektor wie Moorwiedervernässung weist Agroforst damit eine eher mittelmäßige Kosteneffizienz auf. Es zeigt sich aber auch, dass die Effizienz von standortspezifischen Ge-gebenheiten abhängig ist und Vermeidungskosten für Wertholzproduktion in einzelnen Landkreisen und unter sonst gleichen Bedingungen zwischen 75 und 102 € t CO2eq-1 variie-ren können. Dies legt nahe, dass Agroforst in einem regionalen Kontext durchaus kosteneffi-zient sein könnte, aber diese Kosteneffizienz sehr stark an regionsspezifische Gegebenhei-ten gebunden ist, was deren Übertragbarkeit auf einen überregionalen Kontext limitiert.
Im weiteren Verlauf dieser Arbeit wird dieses grundsätzliche Beitragspotential weiter evalu-iert und kritisch reflektiert. Hierbei bildet die Interaktion zwischen Bewertungsindikatoren und Einflussfaktoren wie der Erfüllung von Kriterien, standortspezifischer Gegebenheiten und ökonomischer Rahmenbedingungen einen zentralen Aspekt der Analyse. Ergebnisse zeigen hierbei eine komplexe Interaktion zwischen Bewertungsindikatoren und Einflussfak-toren, was die Erzielung eines Beitrags zur kosteneffizienten Erhöhung der Senkenwirkung erschwert. Eine teilweise diametrale Korrelation zwischen den Indikatoren bedingt, dass de-ren Optimierung zumindest z. T. mit einem Trade-off verbunden ist. Dennoch ist zumindest eine moderate Förderung von Agroforst empfehlenswert, da dieser neben der alleinigen Kohlenstoffentnahme als Beitrag zur Klimawandelminderung auch durch weitere positive Nebeneffekte in der Klimawandelanpassung relevant sein könnte, sowie generell dem Er-halt der Senkenwirkung dienen kann und sich als gegenüber anderen Maßnahmen zur Er-höhung der Senkenwirkung effektiver erweist. In diesem Zusammenhang sollte eine EU-weite, angepasste Förderung etabliert werden, um räumliche Disparitäten vor dem Hinter-grund der regionalen Effizienzunterschiede von Agroforst ausnutzen zu können: Investitio-nen in Agroforst werden dann möglicherweise vorrangig dort getätigt, wo die regionalen Gegebenheiten die höchste Effizienz versprechen. Somit könnte eine flächendeckende und gegebenenfalls differenzierte Förderung die unterschiedlichen regionalen Potenziale nut-zen, um eine effizientere Gesamtallokation der Fördermittel zu erreichen. Dies könnte etwa im Rahmen der GAP durch die Anpassung nationaler Strategiepläne und die Aufnahme der Öko-Regelung zur EU-weit harmonisierten Förderung von Agroforst erfolgen. Wo sich Agro-forst kosteneffizient zur Generierung einer Kohlenstoffentnahme umsetzen lässt, könnte in wenigen Fällen auch eine ergebnisbasierte Förderung gerechtfertigt sein. Dies setzt jedoch voraus, dass sowohl die Generierung der Kohlenstoffentnahme selbst als auch zugrundelie-gende, administrative Rahmenbedingungen im Zuge der ergebnisbasierten Förderung mög-lichst kosteneffizient sind. Dies ist der Fall, wenn ein Anbaustandort beispielsweise aufgrund geringer ökonomischer Vorzüglichkeit alternativer Kulturen niedrige Opportunitätskosten bei Erzielung vergleichsweise hoher C-Bindungsleistung und möglichst moderaten Leakage-Effekten aufweist, wie etwa bei extensivem Getreideanbau auf Böden mittlerer Güte. Die Etablierung einer zentralen Zertifizierungsinstanz mit standardisierten Quantifizierungs- und Verifizierungsprozessen kann die Transaktionskosten dieser Förderart minimieren.
Zusammenfassend kann aus der vorliegenden Arbeit geschlossen werden, dass Agroforst un-ter den passenden Rahmenbedingungen einen signifikanten Beitrag zur kosteneffizienten Erhöhung der Senkenwirkung leisten könnte. Allerdings ist der Beitrag sowohl gering als auch räumlich variabel, was die gezielte Ausnutzung dieses Potentials erschwert. Eine finan-zielle Förderung kann hierin dienlich sein, ist aber ebenso in ihrer Lenkungswirkung be-grenzt. Es sollte daher von einer großflächigen Fokussierung auf die Kohlenstoffentnahme durch Agroforst Abstand genommen und dieser stattdessen als ganzheitliche Strategie ne-ben vielen anderen Maßnahmen zur Klimawandelanpassung und Restauration des LULUCF-Sektors erachtet werden. Diese Arbeit liefert damit wichtige Erkenntnisse für die Bedeutung von Agroforst im Rahmen einer ganzheitlichen Klimaschutzpolitik. Aufgrund der Vielfältig-keit und Aussagekraft der adressierten Aspekte sind die Ergebnisse sowohl für Politi-ker:innen, als auch Praktiker:innen und Forscher:innen im Bereich der Förderung, Umset-zung und Evaluation von Agroforstsystemen und deren Auswirkungen auf die THGE-Mitigation relevant.
Influence of self-compaction on the airflow resistance of grain bulks
(2020) Ramaj, Iris; Schock, Steffen; Karaj, Shkelqim; Müller, Joachim
Aeration practices have been widely employed to force conditioned air through in-storage grain bulks to guarantee quality preservation and safe storage. Despite the attention given in the last decades as a principal grain management technique, many obstacles have been encountered in reducing the deteriorative effects of high moisture content and temperature throughout the in-storage bulk. This was attributed to the misestimation of the resistance of stored grains to the airflow, which led to deficiencies in bulk aeration. This resistance is complex and strongly dependent on airflow and grain properties. In this study, the airflow resistance of wheat grains (Pioneer A DSV AG, 12.37 % w.b moisture content) during storage was investigated. A cylindrical, stationary bed (0.5 m diameter and 3.6 m height) was used as an experimental basis. A coherent set of airflow velocities ranging from 0.01 to 0.15 m·s-1 and storage times ranging from 1 to 236 h at four grain depth levels were applied accordingly. The relationship between pressure drop and velocity was assessed experimentally and modeled theoretically with an overall goodness of fit of R2=0.99, RMSE=25.7, and MAPE=10.4%. Results demonstrated an increase of the airflow resistance throughout the depth of the grain bulk and storage time. This behavior was ascribed to the self-compaction of the bulk material arising from the burden pressures imposed by the dead weight of the bulk. The self-compaction decreased the porosity significantly, increased the bulk density, enlarged the airflow resistance and consequently, considerably increased the pressure drop. Hence, extra power supplies for aeration are prerequisites to overcome the resistance caused by self-compaction. The spatial and temporal effects of self-compaction in stored grain bulks should be accommodated in the design and analysis of aeration systems.
Untangling the actual infection status: detection of avian haemosporidian parasites of three Malagasy bird species using microscopy, multiplex PCR, and nested PCR methods
(2022) Musa, Sandrine; Mackenstedt, Ute; Woog, Friederike; Dinkel, Anke
The development of new molecular methods has significantly improved the detection and identification of avian haemosporidian parasites ( Plasmodium , Haemoproteus and Leucocytozoon ) compared to microscopic examination. Very large numbers of previously hidden Haemosporida species of a wide range of avian hosts have thus been discovered in the last two decades. However, test parameters of the various detection methods remain largely unevaluated. In this study, the merits of microscopy, multiplex PCR, and nested PCR were compared to identify the infection status of three Malagasy bird species. A total of 414 blood samples of Hypsipetes madagascariensis , Foudia omissa and F. madagascariensis , as well as 147 blood smears, were examined for haemosporidian infection. Thirty-four lineages of haemosporidian parasites could be identified, of which six have been detected for the first time. Microscopy, multiplex and nested PCR showed differences in detection rate, most likely due to low parasitemia of chronically infected birds. The combination of both PCR methods yielded the best results. In particular, detection of multiple infections could be greatly improved and will enable more precise prevalence estimates of individual haemosporidian species in wild birds in the future.