180913 theorie der modern commons

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Klaus Markus Hofmann, 13.09.2018
Eine Theorie der Modern Commons
Ansätze für eine nachhaltige Infrastrukturentwicklung
Struktur-funktionale Systemanalyse zur Rolle
und Transformation flächendeckender Infrastrukturnetze
Verteidigung Dissertation
Klaus Markus Hofmann
Leipzig, 13. September 2018

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Übersicht
1. Motivation und Einführung ins Thema
2. Forschungsfrage und Vorgehen
3. Commons Theorie und Dilemmata
4. Analyse: Infrafunktion, Plattformen und Evolution von Infrakultur
5. Ergebnis: Infrakultureller Analyse- und Entwicklungs-Rahmen (IDF)
6. Beispiel: Infrastruktursysteme und vernetzte Mobilität
7. Fazit und Ausblick
Seite 2

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Infrastruktur:
Vom Aschenputtel… …zum Zankapfel
… zur Ballkönigin?
Seite 3
1. Motivation und
Einführung ins Thema

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 Wirtschaftlich: 52 Billionen Dollar Investition bis 2030 (OECD)1
390 Mrd. Euro bis 2030 (Deutschland)²
 Gesellschaftlich: „Betriebssystem“ für Wirtschaft und Gesellschaft –
Teil der „Daseinsvorsorge“ mit Grundrecht auf Zugang
 Technisch. Pfadabhängige Entwicklung und „Lock In“ über lange Zeiträume
 Regulatorisch: Flächennetze bilden „natürliche Monopole“
 Systemisch: Interdependenz von Energie-, Verkehr- und
Kommunikationsnetzen
 Ökologisch: Starke Wechselwirkung mit Klima und Umwelt
 Sozial: Bürgerbedürfnis nach Mitsprache/-gestaltung
1. Warum sind Infrastruktursysteme
und deren Nachhaltigkeit relevant?
1) OECD 2007, 2) Bundeshaushalt 2017
Seite 4
These: Infrastruktursysteme sind soziale Netzwerke

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Klaus Markus Hofmann, 13.09.2018 Seite 5
2. Forschungsfrage
und Vorgehen

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2. Leitende Forschungsfrage:
 Wie haben sich Infrastruktursysteme als soziale Konstrukte im Laufe der Geschichte entwickelt
und inwieweit sind diese als Commons einzuordnen?
 Erfüllen Infrastrukturnetze neben ökonomischen Funktionen auch andere gesellschaftliche
Funktionen?
 Wie wirken externen Faktoren (z. B. Umwelt, Politik, Demographie, Innovation) auf die
Entwicklung von Infrastruktursystemen und ihren Regelwerken?
 Können in der Entwicklung mehrstufiger Infrastruktursysteme commonstypische Dilemmata³
identifiziert werden und lassen sich diese mit Commons-Analyse-Methoden angemessen
auflösen?
 Welche Instrumente und Kriterien fördern die Nachhaltigkeit von mehrstufigen Infrastruktur-
systemen und wie können deren Governance-Prozesse effizient gestaltet werden?
Wie lassen sich Erkenntnisse der Commons-Forschung
und Prinzipien für sozial-ökologische Systeme (SES)
auf soziotechnische Infrastruktursysteme (STS) übertragen?
3) Ostrom 1990: S. 54ff.
Seite 6

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2. Erläuterung der interdisziplinären Methodik
Abbildung 2Seite 7

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Seite 8
3. Commons Theorie
und Dilemmata
Seite 8

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Commons-Bauprinzipien:
• klare Grenzen für Nutzer/Ressourcensystem
• Planung für spezifische lokale Gegebenheiten
• Teilhabe der Akteure an Entscheidungen
• Monitoring und Rechenschaftspflicht
• Abgestufte, wirksame Sanktionsmechanismen
• stabile Konfliktlösungsmechanismen
• „Anerkennung“ durch öffentliche Hand
• Institutionen für polyzentrische Governance
3. Infrastrukturnetze: Sozio-Technische Hybrid-Systeme
Governance für Modern Commons als Gemeinschaftsgüter
SES – Socio-Ecological-Systems
(Sozial-ökologische Systeme)
“Agrikultur”
STS – Socio-Technical-Systems
(Sozio-Technische Systeme)
“Infrakultur”
Commons – Sozialer Handlungsrahmen für funktionale Ressourcensysteme
Seite 9 Quelle: Ostrom 1999: S. 235, Ostrom 2011: S. 85f.
• Landnutzung & -rente
• Allokation von Nutzen & Lasten
• Bereitstellung & Unterhalt
• Zugang & Aneignung
• Beteiligung & Systemfolgen

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3. Güter unterscheiden sich in Rivalität und Zugang
Gemeinschaftsgüter – Common Pool Resource Systems
4) Ostrom 2012: 58ff
Seite 10
Modern
Commons?
Common-Pool-Systeme oder… ?
• Straßennetze/Autobahnen
• Schienennetze
• Energienetze/Ferntrassen
• Telekommunikations-Netze
• Wasserstraßen, Häfen
o Internet Zugang/-Dienste, Daten
o Lokale Energie Netze
o Parks, Ufer, Wassereinzugsgebiete
o Parkraum, Fußgängerzonen, Radwege
o Stationen, Bahnhöfe
o Intelligente lokale Netze, Smart Cities
o Ladestationen/Tankstellen
Für nachhaltige Allokation von Nutzen und Lasten von Infrastruktursystemen
sowie den freien Systemzugang funktionieren Märkte nicht effizient
Tabelle 1: Güterarten nach Ausschließbarkeit und Rivalität
Quelle: Eigene Darstellung, vgl. E. Ostrom[4)

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3. Commons-Forscherin Ostrom (Nobelpreis 2009):
IAD Governance Variablen für Sozial-ökologische-Systeme
S: Soziale, ökonomische und politischer Rahmenbedingungen
S1 - Ökonomische Entwicklung. S2 - Demographische Entwicklung. S3 - Politische Stabilität.
S4 - Umwelt- und Ressourcenpolitik. S5 - Marktanreize. S6 – Medien
Verwandte Ökosysteme (ECO)
ECO1 - Klima Muster. ECO2 – Umweltbelastung Muster. ECO3 - Flüsse in/aus SES im Fokus
Ressourcensystem (RS)
RS 1. Sektor (z.B. Wasser, Wald etc.)
RS 2. Klare Systemgrenzen
RS 3. Größe des RS
RS 4. Anthropogene Strukturen
RS 5. Produktivität des RS
RS 6. Gleichgewichts Zustände (Besitz)
RS 7. Vorhersagbarkeit der Systemdynamik
RS 8. Speicherfähigkeit
RS 9. Räumliche Situation/Lage
Ressourcen Einheiten (RE)
RE 1. Mobilität der RE
RS 2. Wachstume/Erneuerungsrate
RS 3. Interaktion der RE
RS 4. Ökonomischer Wert
RS 5. Menge der RE
RS 6. Bestimme Merkmale der RE
RS 7. Räumliche und zeitliche Verfügbarkeit
Governancesystem (GS)
GS 1. Regierungs-Organisationen
GS 2. Nicht-Regierungs-Organisationen
GS 3. Netzwerk Struktur
GS 4. System der Eigentumsrechte
GS 5. Operative Regelwerke
GS 6. Kollektive Auswahlmechanismen
GS 7. Verfassungs-Regeln (RS)
GS 8. Monitoring und Sanktionen
Akteure (A)
A 1.Anzahl Akteure
A 2. Soziökonomischer Merkmale der A
A 3. Nutzungsgeschichte der A
A 4. Räumliche Verteilung/Lage
A 5. Führungsstruktur/Unternehmerschaft
A 6. Normen (reziprokes Vertrauen) Sozialkapital
A 7. Wissen über SES, mentale Modelle
A 8. Bedeutung der Ressource (Abhängigkeit)
A 9. Genutzte Technologie
Handlungssituationen:
Interaktion (I)
I 1. Ernten
I 2. Informationen austauschen
I 3. Beratungs-Prozesse
I 4. Konflikte
I 5. Investition Aktivitäten
I 6. Lobbying Aktivitäten
I 7. Selbst-Organisations Aktivitäten
I 8. Networking
I 9. Monitoring
I 10.Evaluierungs Aktivitäten
Ergebnisse Outcome (E)
E 1. Soziale Leistungsindikatoren (z.B.
Effizienz, Fairness, Nachhaltigkeit)
E 2. Ökologische Leistungsindikatoren (e.g.
Übernutzung, Resilienz, Biodiversität,
Nachhaltigkeit)
E 3. Externalitäten, Wirkungen auf
andere SES
Tabelle 5 IAD Governance Variablen für SES
Quelle: Ostrom 2012: S. 73Seite 11
Keine Universallösung!
Wirkungszusammenhänge erkennen
- für lokale Kontexte interpretieren
IAD = Institutional Analysis and Development Framework

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3. SES Lebenszyklus - Vergleich mit STS Commons –
Gestaltung & Degeneration statt natürlicher Regeneration
Seite 12 Tabelle 9 Unterschiede von Commons-Ressourcensystemen

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Dilemmastruktur unterschiedlicher Commons Typen
1.
Asynchronität
der Ereignisse
2.
Asymmetrie
der Nutzen (System)
3.
Aversität gegen
Innovationen
4.
Allokation der
Ressourcen /Finanz.
5.
Alienation von
Systemfolgen
6.
Akzeptanz Anpassung
des Ressourcensystems
trifft zu Reichweite
trifft zu
Open Source
trifft zu - langer
Nutzungszyklus
trifft zu
Nutzen - Lasten
trifft zu
hoher Lock in
trifft zu
polit. Prozess
trifft zu Makro-
Mikro-Ebene
/
/
trifft zu
Habitualisierung
/
trifft zu
Diversität
trifft zu
Naturereignisse
trifft zu
Klimawandel
Commons-Typ/
Dilemmata
Modern
Commons
Global
Commons
Cultural
Commons
Digital
Commons
Social
Commons
trifft zu
polit. Prozess
trifft zu
Zukunftsrisiken
trifft zu
Knappheit
/
trifft zu
Gleichzeitigkeit
trifft zu
Haftungsrisiko
/
trifft zu
ortsabhängig
/
/
/
/
trifft zu
Förderung
trifft zu
Individualisierung
trifft zu
Diversität
trifft zu
Netzwerke global
3. Interessenskonflikte: A-Dilemmata von Infrastruktur-
systemen, die z.T. von Adam Smith thematisiert wurden
Tabelle 11 Dilemmastruktur unterschiedlicher Commons Typen
Quelle: Eigene Darstellung, Commons-Typen vgl. Helfrich 2009
Neben klassischen Beitrags- und Entnahme Dilemmata von
Allmendegütern unterliegen Modern-Commons-Systeme
infrastrukturspezifischen Herausforderungen.
Seite 13
Infrastrukturaufgaben des Staates:
1. Infrastrukturen bereitstellen, die
Wohlstand mehren, aber von
Unternehmen oder Einzelnen nicht
profitabel betrieben werden können.
2. Investitions-Allokation nach
volkswirtschaftlichen Maßstäben,
Missbrauch durch Partikularinteressen
vermeiden.
4. Zustand der Infrastruktur regelmäßig
überwachen, Risiko Instandhaltungsstau.
5. Infrastruktur-Kosten sollen von Nutzern
und Nutznießern getragen werden.
6. Preise sollen Wert/Tragfähigkeit des
Nutzers berücksichtigen.
Quelle: A.Smith 1748: in Wealth of Nations
S. 617 ff. über “Publick Works”

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4. Analyse:
Infrafunktion, Plattformen und
Evolution von Infrakultur

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4. Infrafunktionen formen Infrastruktur und Institutionen –
durch Allokation von Kapital und Vertrauen
Seite 15
Infrastruktursysteme sind kulturelle Werkzeuge und erweitern Resonanzräume
Abbildung 5 Infrafunktionen und infrakultureller Kontext
Hofmann 2015: “Connecting people – An Evolutionary Perspective
on Infraculture.” CESifo, Picot et al. MIT Press

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4. Infrastruktursysteme sind soziale Konstrukte,
Komplementäre Dimensionen von Infrastrukturnetzen
Infrastruktur
Dimensionen
Mentale
Infrastruktur
Soziale,
personale
Infrastruktur
Technische
Infrastruktur
Institutionelle
Infrastruktur
Natürliche
Infrastruktur
Abbildung 6 Infrastruktur Dimensionen, Eigene Darstellung
Definitionen vgl. Jochimsen, Buhr, Frischman, WelzerSeite 16

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4. Infrastruktursysteme bestimmen Handlungsrahmen
für Wechselwirkung von Mensch, Technik und Natur
Abbildung 3: Eigene Darstellung
vgl. Wiener Modell, Gesellschaftlicher Metabolismus
Fischer Kowalski 1997Seite 17
Infrastruktur

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4. Transformationsprozesse und gesellschaftliche
Zielsysteme für Infrastruktur beeinflussen sich gegenseitig
Abbildung 19:
Infrakultureller Bezugsrahmen für Analyse und Entwicklung (IDF)
Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Nilson et al. 2010Seite 18
Runde Boxen repräsentieren Teilsysteme,
eckige Boxen ausgewählte Einflüsse auf das Wirkungsgefüge.
Pfeile exemplarische Einflüsse.

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4. Infrastruktur als Wertschöpfungsplattformen -
mit hohen sektorübergreifender Interdependenz
Programm
Ebene
Netz-
Ebene/
Plattform
Anwendungs-
Ebene
Seite 19

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4. Wertschöpfungsstufen übertragbar auf Infrastrukturen –
mit unterschiedlicher Staatsnähe und Markteignung
Verkehr Energie
Telekom-
munikation
Anwendung
Ressourcen
Entnahme
(Nachfrage)
Programm
Ressourcen-
Einheiten
(Angebot)
Plattform
Ressourcen-
System
Seite 20
Verkehr Energie
Telekom-
munikation
Tabelle 12: Infrastruktur als Systemebenen
Quelle: Eigene Darstellung vgl. OSI Layer Modell
Entsprechend der Infrastruktur/Ebenen
sind Netzleistungen zu kalibrieren

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4. Evolution von Infrastruktur und Gesellschaft –
Staatliche/private Akteure prägen infrakulturelle Epochen
Verkehr Energie
Telekom-
munikation
Seite 21
Tabelle 15: Ko-Evolution von Infrastruktur, Reichweiten und Systemdynamik
Quelle: Eigene Darstellung, Infrakultur-Epochen Hofmann, 2015 in Anlehnung an Alt, Schmid, 2000: S. 4
Verkehr Energie
Telekom-
munikation

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Klaus Markus Hofmann, 13.09.2018 22
Seite 22
5. Ergebnis:
Infrakultureller Analyse- und
Entwicklungs- Rahmen (IDF)

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5. Governance-Prozesse für Modern Commons sind
für Netze und Ebenen spezifisch anzupassen
Abbildung 7: Governance-Parameter für Infrastruktur-Ressourcensysteme
Quelle: Eigene Darstellung
Seite 23
(IDF)

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5. Technische Plattformen wandeln sich langsam,
generationsübergreifende Governance Horizonte
Abbildung 13 Typischer Lebenszyklus Infrastruktursysteme (exemplarisch Verkehr)
Quelle: Eigene Darstellung, Graphik Lebenszyklus vgl. BASt. Haardt 2012
Planung/Errichtung
Betrieb/Instandhaltung
Rückbau/Folgen
Global Commons Governance
Technischer Lebenszyklus Infrastrukturnetze
(Beispiel Verkehr)
Infrakultureller Governance Horizont
für Modern Commons (IDF)
Seite 24

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5. Modern-Commons Governance umfasst
System-Gestaltung und Betrieb sowie Systemfolgen
Abbildung 18 Governance Prozess für Moden Commons
Akteure und Instrumente der Governance ändern sich im Lebenszyklus
(IDF)

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5. Commons Governance grundsätzlich übertragbar
und je nach Infrastruktur-Typ zu adaptieren
Seite 26
Abbildung 14: Interaktionsprozesse der Modern-Commons-Governance
Quelle: Eigene Darstellung, vgl. Tab. 20 (Back up)
Modern Commons Governance analysiert Optionen und gestaltet
mit den Akteuren Prozesse für nachhaltige Ergebnisse in den drei Sphären
(IDF)

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5. IDF integriert komplementäre und kompetitive
Zieldimensionen für nachhaltige Infrastrukturentwicklung
Abbildung 17 IDF Governance Kriterien für nachhaltige Entwicklung
Quelle: Eigene Darstellung, vgl. Abb. 3 und Abb. 14

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5. Flächendeckende Infrastrukturnetze ermöglichen
Synergien in Planung, Landnutzung und Vernetzung
Synergie in Planung und Betrieb von Infrastrukturnetzen
Synergie-Dimensionen Typ Ökonomisch Sozial Ökologisch
Räumlich Bündlung s Flächennutzung reduziert Footprint und Kosten x x x
Physisches Site sharing s Trasse, Masten, Schächte (s. Infrastruktur Atlas) x x
Planugsaufwand reduzieren s Projektent- und abwicklung, Genehmigungen x x x
Ressourcen u. Landschaftsverbrauch s gemeinsame Nutzung von Brücken, Tunnel etc. x x
Energiebedarf bündeln s/f Angebot und Nachfrage ausgleichen x x
Instandhaltung bündeln s integr. Ausblidung, gem. Service-Flotten, Lager x x
Kritische Infrastrukturen schützen s Anlagen physisch sichern, Cyberprävention x x
Direkte Emissionen senken s Toxische, Abwärme, Strahlung, Erschütterung x x x
Überschwemmung, Exrtremwetter s Klimafolgen, Hochwasserschutz, USV x x x
Lärmprävention verbessern s Emission, Schutzwände, Bündelung x x x
Innovation und Standards s Skaleneeffekte, LCC, Prozessverkürzung x x x
Systemische Vernetzung s/f Digitalisierung, Angebot/Kapazität vernetzen x x x
Lastmanagement sektorübergreifend s/f Puffer für Spitzen, Speicherkapazität x x
Planugsinhalte erweitern s Integr. Standortentwicklung und Betrieb x x
Verwaltungsaufwand reduzieren s Vertrieb, Abrechnung, Personal, Administration x
Infraedukation erhöht Akzeptanz s Systemverständnis, Partizipation, Identifikation x x
C. Chancen nutzen - Potentiale heben
B. Risiken reduzieren - Resilienz erhöhen
A. Ressourceneffizienz verbessern
Nachhaltigkeits Wirkung
Beispiele für Kupplung
s = strukturelle Synergiepotenziale , f = funktionale Synergiepotenziale
Tabelle 23 Synergiepotenziale durch Konvergenz
Seite 28
Tabelle 19 Synergiepotenziale in Planung und Betrieb
Systemische und sektorverbindende Planung mit IDF identifiziert
ökonomische, soziale und ökologische Synergiepotentiale
Seite 28

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Abbildung 16: Infrakultureller Bezugsrahmen (IDF)
Fehlen messbare Daten,
können Optionen im Sinne ihrer
Nachhaltigkeit abgewogen werden
5. Heterogene Systemperspektiven werden im IDF
verknüpft zu einer ganzheitlichen Optionsbewertung

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Klaus Markus Hofmann, 13.09.2018Klaus Markus Hofmann, 18.09.13 Seite 30
6. Beispiel:
Infrastruktursysteme und
Vernetzte Mobilität
Seite 30Klaus Markus Hofmann, 13.09.2018

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6. Dreifacher Perspektivwechsel zur Systembetrachtung:
Basis für nachhaltige Infrastrukturentwicklung
Seite 31
Plattformen
Anwendungen
Programme
ökologisch
sozial
ökonomisch
Allokation
Nutzung
Bereitstellung
Telekommun.
Transport
Energie
Langfristig
Kurzfristig
Mittelfristig
International
Lokal
Regional
Konvergierende
Sektoren
Intergenerationale
Zeitpfade
Asymmetrische
Raumwirkung
Vernetzte
Infrafunktionen
Nachhaltigkeits-
Dimensionen
Infrakulturelle
Governance
1. Systemperspektive 3. Nachhaltigkeits-
Perspektive
2. Akteursperspektive
Abbildung 12: Perspektiven vernetzter Infrastruktur-Entwicklung

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6. Infrakultureller Rahmen und Verhalten bestimmen über
Nachhaltigkeit von Modern Commons und Mobilitätskultur
Seite 32
Abbildung 21 Einflussfaktoren auf nachhaltige Mobilität
Quelle: Eigene Darstellung vgl. Götz 2006

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6. Anwendungsbeispiele für infrakulturellen
Analyse und Entwicklungsrahmen (IDF)
Infrastrukturentwicklung im Mobilitätssektor effizient und nachhaltig gestalten:
 Integrierte Verkehrsplanung für Straße, Schiene, Luft und Wasser in einem übergreifenden
Masterplan auf europäischer, nationaler und regionaler Ebene.
 Re-Priorisierung geplanter Verkehrsprojekte im Hinblick auf langfristige Verkehrs- und
Umwelteffekte und Opportunitäten angesichts des gesellschaftlichen Gesamtnutzens.
 Subsidiäre Zuständigkeit und Ergebnisverantwortung für Infrastruktur-Entwicklung auf drei
Ebenen: internationale Projekte mit EU-Beteiligung, national priorisierte Maßnahmen sowie in
bundeslandübergreifenden Wirtschafts- und Infrastruktur-Entwicklungsräumen.
 Iteratives Forschen und Lernen im Sinne einer nachhaltigen Transformation in realen
Erfahrungsräumen. Etablierung einer sektorverbindenden Innovationskultur zwischen
Herstellern, Betreibern, Nutzern/Prosumenten sowie den Bestellern von Verkehrsleistungen.
 Beschleunigte Durchführung von Maßnahmen durch die Kopplung von Entscheidungen für
Infrastruktur-Entwicklung an verbindliche Finanzierungspläne, z. B. durch Sonderhaushalte,
die keinen konjunkturellen Schwankungen oder tagespolitischen Interessen unterliegen.
Seite 33

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7. Fazit und Ausblick

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7. Exemplarische Implikationen für
Politik und Betreiber
 Zielsysteme:
Ökonomische, ökologische und soziale Zielsysteme für Modern Commons für volks- und
betriebswirtschaftliche Parameter für Investitionen und Betrieb nachhaltig gestalten.
 Sektorübergreifend:
Messbare Kriterien für Ziele über die Sektor- und Systemgrenzen hinaus kompatibel gestalten
und in Einklang bringen, dass Synergien realisiert und Risken minimiert werden.
 Visionsgeleitet:
Eine europäische Mobilitätsvision für 2050 zur nachhaltigen Entwicklung der Verkehrs-
infrastrukturen. Für die Verkehrswende sind intermodal integrierte nationale, regionale und lokale
Mobilitätspläne zu erarbeiten und mit Investitionen zu hinterlegen.
 Vernetzung:
Anforderungen an Kompatibilität, Datenschutz und -sicherheit für Plattformen, Programme und
Anwendungen definieren, um die digitale Vernetzung von Infrastruktursystemen für die
technischen Ebenen nutzbar zu machen.
 Monitoring:
Adäquate Kriterien für zeitnahes Monitoring von Zustand, Leistungsfähigkeit und Resilienz der
Infrastrukturnetze und transparente Berichtsysteme.
Seite 35

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7. Weiterführende Forschungsfelder (Auszug)
Seite 36
Nutzen und Grenzen von Modern Commons werden nicht durch Technik bestimmt,
sondern durch die Regeln, denen die Systeme unterliegen
 Commons-Forschung
• IDF Prozesse und Instrumente vertiefen
• Institutionen für digitale Commons
• Commons als Resonanzräume erforschen
• Emerging Commons (eg IoT)
 Nachhaltigkeits-Forschung
• Indikatoren für nachhaltige Mobilitätskultur
• Digitale Potenziale und Rebound Effekte
• Suffizienz – Wieviel ist genug?
 Sektorübergreifende
Mobilitätsforschung
• Mobility2Grid
• Vernetzte Wertschöpfungsmodelle
Mobility as a Service

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7. Analyse- und Entwicklungsrahmen IDF unterstützt
dreifachen Perspektivwechsel für Modern Commons
1. System-
perspektive
3. Nachhaltigkeits-
perspektive
2. Akteurs-
perspektive
Modern Commons Theorie unterstützt
nachhaltige Infrastruktur-Entwicklung
in Balance zwischen
Techonomy, Ökosystem und Gesellschaft
Seite 37

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NETWORK Institute
Klaus Markus Hofmann
Leibnizweg 7
D-79540 Lörrach
Tel: 07621 5773378
www.NETWORK-INSTITUTE.ORG
kmh@network-institute.org
Danke für Ihre Aufmerksamkeit!

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Back up

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Schlüsselbegriffe
Forschungsgegenstand Überörtliche Infrastrukturnetze, Fokus: Mobilität
Terminologie Allmendegüter/Commons, Modern Commons, Infrakultur,
Infrakulturelle Epochen, Transaktion, Gesellschaftlicher
Metabolismus, Emerging Commons
Methoden IAD Framework (Ostrom), AGIL-Schema (Parsons),
OSI funktionale Netzwerk-Schichten (Layers)
Paradigmen Transdisziplinäre Betrachtung von Nachhaltigkeits-Prozessen in
allen Dimensionen (kommende Generationen)
Disziplinen Ökonomie, Sozialwissenschaften, Techniksoziologie,
Humanökologie, Geschichte, Ingenieur- und Umweltwissenschaften
Haupt-Quellen Ostrom/Helfrich, Frischmann, Parsons, Jochimsen, Daly
Modelle Transformation Design Model (Wejinen et. al.),
Sozio-ökologisches Transaktionsmodell, IDF Infrakultureller Analyse
& Entwicklungsrahmen (Framework)
Seite 40
Quelle: Ostrom 1990
Institutional Analysis and Development Framework
1. Verwendete Schlüsselbegriffe zur
Theorie der Modern Commons

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Mai 2011 – Intelligent City Forum, InnoZ, Berlin
Integrated Infrastructure Development –
Sustainable Perspectives on Energy and Mobility,
Juli 2011 - Ringvorlesung Postfossile Mobilität,
Aachen RWTH
Nachhaltige Infrastrukturentwicklung zwischen
Markt und Daseinsvorsorge
Januar 2012 RWTH Aachen, Workshop-Dagstuhl
Eine integrierte Perspektive auf Infrastruktur-
Systeme und Mobilität
Juli 2012 Oikos Habitat Sustainable Infrastructure
Innovation, LSE & InnoZ, Berlin
Dynamics of Modern Commons
Mai 2013 DGH Symposium Vorsorgende Ökonomie
denken und gestalten Sommerhausen
Emergenz der Modern Commons – Zeit und
Raumbegriff am Beispiel technischer Infrastruktur
Juli 2013 - CESifo Summer Institute, Venice
The Economics of Infrastructure Provisioning: The
(Changing) Role of the State, LMU München
Bisherige Erörterung der Arbeit – Iterativer Prozess
in wissenschaftlichem Resonanzraum
April 2014 Zukunftsfähige Infrastruktur-Voraussetzung für
die gesamte Branche, VSVI Sachsen-Anhalt
Infrastruktur vernetzt entwickeln Herausforderungen im
Mobilitätssektor für infrakulturelles Umdenken, Halle
Mai 2014 - DGH Symposium Urbanity & Human Ecology
Infracultural Challenges for Sustainable
Management of Commons Platforms
Mai 2015 - 2. Fachdialog Vernetzte Gesellschaft, BMWI
Open Innovation als Methode politischer Gestaltung
September 2014 – BMVI Forum „Intelligente Welt“
Intelligente Welt –Infrastruktur für vernetzten Verkehr,
Berlin, BMVI InnoTrans
April 2015 Innovationszentrum Bahntechnik Europa
Nachhaltigkeit 4.0 Vernetze Perspektiven für Verkehr
in Europa, IZBE Dresden
Juni 2015 Berlin EURNEX Advisory Board
Transport 2050 - Change in Mobility patterns
Juni 2015 Panel Diskussion: Dialog der Infrastrukturen,
Symposium „Aufbruch zu intelligenten Infrastrukturen“,
Münchner Kreis, Metropolregion Rhein-Neckar
Januar 2016 TU Braunschweig Verkehrskolloquium
„Modern Commons – Systemperspektiven für nachhaltige
Infrastrukturentwicklung, Beispiel vernetzte Mobilität“
Seite 41

- 42 -
2. Beispiele für Infrafunktionen
in den komplementären Dimensionen
Funktion/
Infrastruktur
Schützt
Protect
Unterstützt
Support
Versorgt
Provide
Verbindet
Connect
Bezieht ein
Include
Begrenzt
Contain
Mentale
Infrastruktur
• Sicherheit
• Schutzraum
• Werte
• Gemeinsinn
• Leistung
• Fortschritt
• Freiheit
• Solidarität
• Belief System
• Zugehörigkeit
• Gerechtigkeit
• Pfadabhängig
Soziale,
personale,
Infrastruktur
• Community
• Daseins-
vorsorge
• Nachbarschaft
• Plattform
• Zugang
• Gemeinschaft
• Grundver-
sorgung
• Netzwerke
• Kommunikat.
• Interaktion
• Gesellschaft
• Zugangsrecht
• “Polis“/Stadt
• Recht/Gericht
• Kulturgrenzen
• Akzeptanz
Technische
Infrastruktur-
Systeme
• Wohnraum
• Phys. Schutz
• Zäune
• Wehranlagen
• Plattform
• Transportnetz
• Fahrzeuge
• Geräte
• Transport
• WWS-Medien
• Energienetz
• Telekom., IKT
• Fernwirkung
• Rundfunk
• Physischer
Schutz
• Zugangs-
medien
• Kapazität
• Standards
• Grenzen
• Kapital
Institutionelle
Infrastruktur
• Verteidigung
• Gesundheit
• Daseins-
vorsorge
• Bildung, Wis-
senstransfer
• Rechts-
sicherheit
• Daseins-
vorsorge
• Handel
• Eigentum
• Demokratie
• Märkte
• Wettbewerb
• Genossensch.
• Kultur
• Bildung
• Daseins-
vorsorge
• Regulierung
• Monopole
• Finanzierung
• „Urbis“
Natürliche
Infrastruktur
• Physischer
Schutz
• Topographie
• Wasser, Luft
• Sonne, Wind
• Land, Boden
• gl. Commons
• Forst- u.
Agrarflächen
• Gewässer
• Täler, Ebenen
• Ressourcen
• Landschaft
• Biosphäre
• „Habitat“
• Topographie
• Ökosystem
• Ressourcen
Seite 42
Tabelle 7 Komplementäre Dimensionen und Infrafunktionen
Quelle: Eigene Darstellung vgl. Hofmann 2015

- 43 -
3. Modern Commons Typologie - Merkmale
und Dilemmata - Degeneration statt Regeneration
Differenzierungsmerkmale der Commons Typen
1.
Entstehung des
Ressourcensystems
2.
Ausschluss von
Ressourcennutzung
3.
Subtrahierbarkeit der
Ressourceneinheiten
4.
Speichbarkeit der
Ressourceneinheiten
5.
Räumliche Begrenzung
der Ressourcen
6.
Instututionen als
verhandelte Regeln
7.
Alterung des
Ressourcensystems
8.
Alimentation des
Ressourcensystems
indirekt,
Umweltschutz
Steuermittel,
Gruppe
Bildung,
Forschung
Stiftung, Staat,
Gruppe (Crowd)
teilweise ja ja ja
wächst und
erneuert sich
soz. Anpassung
findet statt
Innovation
findet statt
Software veraltet,
Peer-Innovation
begrenzt nein ja ja
ja ja nein nein
nein
ja
ja
Technik altert,
nutzt sich ab
Steuermittel,
Gesellschaft
Digital
Commons
(peer-product.)
virtuell,
teilbar
anthropogen,
ererbt & erzeugt
Verzicht
auf Ausschluß
zeit-/raumabhängig
begrenzt
natürlicher
Prozess
anthropogen,
ererbt
anthropogen,
ererbt
anthropogen,
erzeugt
Ausschluß
selten
selten selten
Verzicht
auf Ausschluß
zeit-/raumabhängig
begrenzt
zeit-/raumabhängig
begrenzt
virtuell,
teilbar
Commons-Typ/
Commons-Merkmale
Modern
Commons
(technical)
Global
Commons
(natural)
Social
Commons
(techn., institution.)
Cultural
Commons
(creative, intelltel.)
Tabelle 4 Differenzierungsmerkmale verschiedener Commons-Arten
Quelle: Eigene Darstellung, Commons-Typ/Merkmale vgl. Helfrich 2009
Seite 43

- 44 -
3. Common Pool Ressourcen-Systeme (CPR)
Märkte funktionieren für Produkte, für die sie gedacht sind
Märkte versagen bei Allokation von Nutzen und Lasten sowie beim Systemzugang.
Während Infrastrukturbetreiber soziale Kosten und Nutzen tendenziell vernachlässigen,
ermöglicht die Commons-Theorie polyzentrische Governance von Sozio-Technischen Systemen,
Exklusion/Ausschließbarkeit
Rivälitätsgrad
Modern
Commons
CPRs oder nicht?
• Straßen/Bahnen
• Wasserstraßen
• Telekommunikations-Netze
• Internet Dienste
• Energie Netze
• Parks, Dämme, Ufer
• Parken, Mautgebühren
• Häfen, Bahnhöfe
• Ladestationen
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- 45 -
4. Wertschöpfungsstufen auf Infrastruktur übertragbar –
mit unterschiedlicher Staatsnähe und Markteignung
Verkehr Energie
Telekom-
munikation
Anwendung
Ressourcen
Entnahme
(Nachfrage)
Programm
Ressourcen-
Einheiten
(Angebot)
Plattform
Ressourcen-
System
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Verkehr Energie
Telekom-
munikation
Tabelle 12: Infrastruktur als Systemebenen
Quelle: Eigene Darstellung vgl. OSI Layer Modell
Entsprechend der Infrastruktur/Ebenen
sind Netzleistungen zu kalibrieren

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4. Vor-Industrieelle Infrakultur-Epochen
Seite 46
Tabelle 14: Epochen der Ko-Evolution von Infrakultur

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4. Industrieelle und Post-Industrielle Infrakultur-Epochen
Seite 47
Tabelle 14: Epochen der Ko-Evolution von Infrakultur

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4. Adaption IAD Gestaltungsvariablen für
Modern Commons Systeme (Kursiv)
S: Soziale, ökonomische und politischer Rahmenbedingungen
S1 - Ökonomische Entwicklung. S2 - Demographische Entwicklung. S3 - Politische Stabilität. S4 - Umwelt- und
Ressourcenpolitik. S5 Investitionsbereitschaft. S6 - Marktanreize. S7 – Medien. S8. Gesellschaftliche Akzeptanz.
Ressourcensystem (RS)
RS 1. Sektor (z.B. Wasser, Wald etc.)
RS 2. Klare Systemgrenzen
RS 3. Größe des RS
RS 4. Anthropogene Strukturen
RS 5. Produktivität des RS
RS 6. Gleichgewichts Zustände (Besitz)
RS 7. Vorhersagbarkeit der Systemdynamik
RS 8. Speicherfähigkeit
RS 9. Räumliche Situation/Lage
RS 10. Alternative zur Allokation
RS 11. Synergie mit anderen RS
RS 12. Zeitliche Verfügbarkeit/Zugang
Ressourcen Einheiten (RE)
RE 1. Mobilität der RE
RE 2. Wachstume/Erneuerungsrate
RE 3. Interaktion der RE
RE 4. Ökonomischer Wert
RE 5. Menge der RE
RE 6. Bestimme Merkmale der RE
RE 7. Räumliche und zeitliche Verfügbarkeit
Governancesystem (GS)
GS 1. Regierungs-Organisationen
GS 2. Nicht-Regierungs-Organisationen
GS 3. Netzwerk Struktur
GS 4. System der Eigentumsrechte
GS 5. Operative Regelwerke
GS 6. Kollektive Auswahlmechanismen
GS 7. Verfassungs-Regeln (RS)
GS 8: Zugang und Technik Aneignung (RS)
GS 9. Transparenz und Monitoring
GS 10. Einfluss von Exekutive/Legislative
GS 10. Finanzierung, Anreize und Sanktionen
GS 11. Bewertung Risiken und Resilienz (RS)
GS 12. Bewertung externe Kosten und Sunk Cost
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Tabelle 20: Erweiterte IAD-Variablen für Modern Commons
Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Ostrom 2012

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4. Adaption IAD Gestaltungsvariablen
für Modern Commons Systeme (Kursiv)
Akteure/Aktanten (A)
A 1.Anzahl Akteure (Profiteuer/Defiziteure)
A 2. Soziökonomische Merkmale der Akteure
A 3. Rollen und Nutzungsgeschichte der Akteure
A 4. Räumliche Verteilung/Lage/Zugang
A 5. Führungsstruktur/Unternehmerschaft
A 6. Normen (reziprokes Vertrauen) Sozialkapital
A 7. Wissen über SES, mentale Modelle
A 8. Bedeutung der Ressource (Abhängigkeit)
A 9. Genutzte Technologie/Materialen
A 10. Interessen Eigentümer vs. Betreiber (TCO)
A 11. Einfluss durch private Akteure/NGO
A 12. Teilhabe an Gestaltung/Anpassung (RS)
A 13. Nachfrage und Nutzungsverhalten (RE)
Ergebnisse Outcome (E)
E 1. Soziale Leistungsindikatoren (z.B. Effizienz, Fairness, Nachhaltigkeit)
E 2. Ökologische Leistungsindikatoren (e.g. Übernutzung, Resilienz, Biodiversität, Nachhaltigkeit)
E 3. Externalitäten, Wirkungen auf andere STS und SES
E 4. Raumwirkung auf Wirtschaft, Gesellschaft, Interdependenz und Lebensqualität
Handlungssituationen: Interaktion (I)
I 1. Ernten
I 2. Informationen austauschen
I 3. Beratungs-Prozesse
I 4. Konflikte
I 5. Investitions Aktivitäten
I 6. Lobbying Aktivitäten
I 7. Selbst-Organisations Aktivitäten
I 8. Networking
I 9. Monitoring
I 10. Evaluierungs Aktivitäten
I 11. Marketing Aktivitäten (4 P)
I 12. Regulierungs Aktivitäten
Verwandte Ökosysteme (ECO)
ECO1 - Klima Muster. ECO2 - Umweltbelastung Muster. ECO3 – stoffliche Flüsse in/aus STS im Fokus
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Tabelle 20: Erweiterte IAD-Variablen für Modern Commons
Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Ostrom 2012

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 Anpassung
Adaptation
 Zielerreichung
Goal-Attainment
 Latenz
Latency
 Integration
Integration
5. Prozess zur Legitimation von Infrastruktur Entwicklung
entspricht AGIL Schema (Parsons)
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Abbildung 15: AGIL-Schema für Infrastruktur-Entwicklung
Quelle: Eigene Darstellung, vgl. an Münch 1992 und Allen 2008

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6. Designmodell für komplexe Systeme:
Transformation und sektorübergreifende Governance
Tabelle 21
Sektorübergreifende Gestaltung von Infrastruktur für Elektromobilität
Quelle: Eigene Darstellung vgl. Weijnen, Herder, Bouwmans 2008
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Literaturempfehlung
Elinor Ostrom, 1990
Cambridge University Press
Brett Frischmann, 2013
Oxford University Press, U.S.A.
Reimut Jochimsen, 1966
Mohr Verlag, Tübingen
Alle Bilder: Autor, Internet
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Klaus Markus Hofmann, Civilekeonom 1980
Unternehmer, Innovationsmanager und Forscher
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