The Labour Supply and Distributional Effects of Welfare Reforms

Die Steuer-Transfer-Mikrosimulation ist als Methode zur Ex-ante-Evaluation von Politikmaßnahmen inzwischen anerkannt und wird hier auch bei einer Vielzahl von Fragestellungen, die eine Reform des bestehenden Steuer- und Transferrechts betreffen, eingesetzt. Als Standard hat sich ein arithmetisches statisches Modell mit Verhaltensänderungen und einem unitären Haushaltskonzept etabliert. Obwohl das Standardmodell in dieser Form etabliert ist, weist es dennoch auch erhebliche Defizite auf. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist nun zum einen methodischer und zum anderen inhaltlicher Natur: Erstens soll das Standardmodell um die fehlenden Komponenten a) Unfreiwillige Arbeitslosigkeit und b) random parameters logit-Modell sowie ein Wohlfahrtsmodul erweitert werden. Zur Darstellung der Wohlfahrtseffekte werden die Konzepte der kompensatorischen und äquivalenten Variation verwendet. Diese erlauben eine monetäre Darstellung des Wohlfahrtsgewinns oder -verlustes. Daneben wird ein parametrisches Bootstrap-Verfahren der Arbeitsangebotseffekte implementiert, um somit einen Konfidenzbereich der zu erwartenden Effekte darstellen zu können. In einem zweiten Schritt werden in der vorliegenden Arbeit die genannten methodischen Erweiterungen in ihrer Kombination erstmals einer genaueren Analyse von Reformoptionen des sozialen Sicherungssystems verwendet, um diese mit den bisher existierenden Studien zu vergleichen und möglicherweise neue Erkenntnisse in der Beurteilung dieser Reformen zu liefern. Hierzu wird auf Basis des Papiers (Clauss/Schnabel 2008) die Reform des Grundsicherungssystems, namentlich Hartz IV, untersucht. Als zweite große Reformvariante dient das Solidarische Bürgergeld nach dem Vorschlag von Dieter Althaus auf Basis des Papiers (Horstschräer/Clauss/Schnabel 2010). Als letzte Reformoption wird die Einführung einer Kinderkomponente für Geringverdiener analysiert (Schnabel et al., 2007). Die Ergebnisse zeigen, dass es zu merklichen Unterschieden in den Angebotselastizitäten kommt. Zwar neutralisieren sich die Wirkungen von random parameters logit und unfreiwilliger Arbeitslosigkeit beispielsweise bei Paarhaushalten, sodass man nicht deutlich vom Standardmodell entfernt liegt, bei Single-Frauen gilt dies jedoch nicht. Darüber hinaus zeigen die Angebotselastizitäten innerhalb bestimmter Teilgruppen eindeutigere Unterschiede. Trotz der methodischen Erweiterungen und Neuerungen kommt es aber zu keinen wesentlichen Änderungen der qualitativen Ergebnisse der jeweiligen Reformen. Dennoch sollte vor allem bei kleineren Reformen, die nur bestimmte Personengruppen betreffen (z.B. Singlefrauen, Alleinerziehende, Alleinerziehende mit Kleinkindern unter 3 Jahren), die Interpretationen einem Robustheitstest unterzogen werden. Daher ist es hilfreich und wichtig, an dieser Stelle auch andere Schätzmodelle zu verwenden, um sicherzustellen, dass sich die qualitativen Aussagen auch wirklich nicht ändern.Tax-benefit microsimulation has become a standard method of evaluating political reforms ex-ante and is considered here in relation to various questions regarding the reform of the existing tax and benefit system. The standard model uses an arithmetic static model with a unitary household concept, and allows for behavioural reactions on the labour supply side. Although this model has become widely established, it also reveals a number of drawbacks. The aim of this work is both methodological and contentual in nature: Firstly, the standard model should be expanded to also include the missing components a) involuntary unemployment and b) a random parameters logit model, as well as a welfare module. In order to demonstrate the welfare effects the concept of compensating and equivalent variation is applied. This concept allows a monetary representation of a welfare gain or loss. Alongside these further developments, a parametric bootstrap method is implemented to calculate the anticipated labour supply effects in a confidence interval. Secondly, the methodological improvements are applied the first time in combination in this work to analyse several welfare reform concepts, and to compare them with the existing studies based on the standard model approach, as this could lead to new insights or interpretations of the evaluation of the reforms. For this purpose, reform of the basic unemployment support system, namely Hartz IV, is evaluated based on the paper by Clauss/Schnabel 2008. A second major welfare reform that is also analysed is the unconditional basic income as proposed by Dieter Althaus, which was the focus of the paper Horstschräer/Clauss/Schnabel 2010. The final welfare reform analysed is the introduction of a child benefit supplement for low-income families, based on Schnabel et al. 2007. The results reveal noticeable differences especially in the labour supply elasticities. Although the effects of the random parameters logit model and the involuntary unemployment seem to neutralise each other, especially for couple households, so that the effects are near to the standard model, for single women households this finding is not true. In addition to this general finding the labour supply elasticities also show noticeable differences among certain subgroups of the population. Despite the methodological expansion and improvement of the model, the qualitative results show no remarkable changes as compared to the standard model. This leads to the conclusion that perhaps not for large but for small welfare reforms or reforms targeted at certain subgroups of the population (e.g. single women, single parents, single parents with small children under 3 years) the interpretations should be subjected to a robustness test. It is therefore expedient and important to apply other estimation models here, in order to ensure that the qualitative findings remain unchanged

Erweiterte Analyse der thermischen Zustände in Straßenbefestigungen unter besonderer Berücksichtigung klimatischer Einflüsse und stoffspezifischer Materialparameter

Das Nachweisverfahren für die Berechnung der Dauerhaftigkeit von Verkehrsflächen in Asphaltbauweise beruht auf der Bewertung der mechanischen Beanspruchungen, hervorgerufen durch die Verkehrslasten und der Temperatur. Die Materialkennwerte der Asphalte sind stark von der Temperatur abhängig und somit ist eine möglichst exakte Beschreibung der thermischen Zustände von Straßenbefestigungen während der Nutzungszeit von hoher Bedeutung. Die in Deutschland gültigen Prognose- und Dimensionierungsverfahren berücksichtigen standardisierte Temperaturprofile, welche die Temperaturzustände in der Straßenbefestigung in Abhängigkeit der Oberflächentemperaturen charakterisieren. Randparameter wie die Stoffeigenschaften der Baustoffe oder die Geometrie der Straßenkonstruktionen haben danach keinen Einfluss auf die Wärmetransportvorgänge und die daraus ermittelten charakteristischen Temperaturzustände. In den vergangenen Jahren war der Einfluss des Klimawandels auf die lokalen klimatischen Bedingungen messbar. Besonders Dürren und Hitzewellen im Sommer führen zu deutlichen Schäden an der Natur. Dies lässt vermuten, dass die Änderung in Folge des Klimawandels einen erheblichen Einfluss auf die Temperaturzustände von Straßenbefestigungen haben. Der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit lag auf der Bestimmung eines Verfahrens, mit dessen Hilfe die klimatischen Einflüsse, die Geometrie der Straßenkonstruktion und die stoffspezifischen Materialparameter berücksichtigt werden können. Dazu wurden Simulationsergebnisse der thermischen Zustände von Straßenkonstruktion ausgewertet und ein erweitertes Analyseverfahren zur Bestimmung von repräsentativen Temperaturzuständen entwickelt. Mithilfe eines Clusterverfahrens konnten anhand der stündlichen Temperaturzustände maßgebende Profile (Mittelwertfunktionen) abgeleitet werden, welche die Charakteristiken der Straßenkonstruktion berücksichtigen. Die Mittelwertfunktionen weisen gegenüber den bisherigen Ansätzen eine deutlich verminderte Abweichung zwischen den realen Temperaturzuständen und den zugehörigen synthetisch generierten Temperaturverläufen auf. Mit dem Verfahren der Mittelwertfunktionen wurden detaillierte Analysen der Vulnerabilität der Verkehrsinfrastruktur in Deutschland auf Basis der prognostizierten Einflüsse infolge des Klimawandels durchgeführt. Zu diesem Zweck wurde für jeden Landkreis in Deutschland eine Simulation der thermischen und mechanischen Beanspruchungen durchgeführt und für die Ergebnisse der Nachweis auf Ermüdungsrissbildung an der Unterseite der Asphalttragschicht sowie der Entwicklung der Spurrinnentiefe in Anlehnung an das Dimensionierungsverfahren nach den \citet{RDOAsphalt09} geführt. Abschließend wurde an mehreren Fallbeispielen die Anwendbarkeit des Verfahrens der Mittelwertfunktionen gezeigt. Als Schlussfolgerung dieser Arbeit kann abgeleitet werden, dass die thermischen Zustände in Straßenbefestigungen durch Verwendung der Mittelwertfunktionen mit deutlich geringeren Abweichungen und somit einer höheren Güte im Dimensionierungsverfahren verwendet werden können. Weiterhin wurde festgestellt, dass der Klimawandel einen essenziellen Einfluss auf die Dauerhaftigkeit der Straßenbefestigungen in Asphaltbauweise in ganz Deutschland haben. Es ist zwingend notwendig, Maßnahmen aus den Erkenntnissen dieser Arbeit abzuleiten, um die Resilienz der Infrastruktur gegenüber dem Klimawandel zu erhöhen.The procedure for dimensioning of asphalt pavements is based on the evaluation of the mechanical stresses caused by traffic loads and temperature effects. The material characteristics of asphalt are strongly dependent on temperature and hence, it is of utmost importance that we acquire the most accurate description of the thermal conditions of asphalt pavements during the life span. The prediction and dimensioning methods take standardised temperature profiles into account, which determine the temperature conditions in the asphalt layers depending on the characteristic surface temperature. Boundary parameters such as the material properties of building materials or the geometry of the pavements, therefore, have no influence on the heat transfer processes and the characteristic temperature conditions derived from them. In recent years, the influence of climate change on local climatic conditions has been quantifiable. Especially, droughts and heat waves in summer have caused significant damage to nature. This is indicative that the changes resulting due to climate change will indeed have a significant impact on the temperature conditions of asphalt pavements in the future. The main focus of this dissertation was the determination of a method that takes into account the climatic influences, the geometry of the road construction and the specific properties of the materials. For this purpose, the thermal conditions of pavements were evaluated by simulating results and an extended analysis method for the determination of relevant temperature conditions was developed. With the help of a cluster method, significant profiles (i.e. mean temperature functions) could be derived from the hourly temperature states, which take the characteristics of the road construction into account. Compared to the previous approaches, the mean temperature functions show a significantly reduced deviation between the real temperature states and the corresponding simulation-generated temperature curves. Using the method of mean temperature functions, detailed analysis of the vulnerability of the transport infrastructure in Germany were carried out on the basis of the predicted future impacts of climate change. For this purpose, a simulation of the thermal and mechanical stresses was carried out for each district in Germany. The results acquired were used to prove the existence of fatigue cracking on the underside of the asphalt base layer and the development of the rut depth based on the dimensioning method according to the \citet{RDOAsphalt09}. As a conclusion of this dissertation, it can be deduced that the thermal conditions in road pavements can be utilised in the dimensioning process by using the mean temperature functions with significantly lower deviations, which would result in superior quality pavements. Furthermore, it was found that climate change has an essential influence on the durability of asphalt pavements throughout Germany. It is imperative to adopt measures from the findings of this work in order to increase the resilience of the German infrastructure to climate change

Aspects of dimensioning and design to ensure availability for temporary use of peripheral areas of federal trunk roads

Die in diesem Forschungsprojekt an Asphaltbefestigungen durchgeführten Untersuchungen basieren im Wesentlichen auf einer Bewertung der strukturellen Substanz nach den RSO Asphalt [RSO Asphalt E 15]. Für einen fiktiven Streckenabschnitt, dessen Materialparameter aus den Ergebnissen vorangegangener Forschungsprojekte stammen wurde die Auswirkung unterschiedlicher Abstände des Lasteintragungspunktes zum Fahrbahnrand auf die Dauerhaftigkeit der Befestigung untersucht. Resultierend aus den Abmessungen der Fahrbahnbreiten und Markierungen wurde eine Auswahl der zu betrachtenden, relevanten Abstände des Lasteintragungspunktes zum Fahrbahnrand getroffen. Zur Bewertung der strukturellen Substanz nach den RSO Asphalt [RSO Asphalt E 15] sind die Beanspruchungen (Spannungen und Dehnungen) in den maßgeblichen Nachweispunkten zu bestimmen. Diese können mit der Mehrschichtentheorie oder mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) berechnet werden. Die Anwendung der Mehrschichtentheorie setzt unter anderem voraus, dass die Schichten in horizontaler Richtung unendlich ausgedehnt sind. Für den Regelfall wird angenommen, dass diese Voraussetzung gegeben ist (Berechnung der Beanspruchung nach den RDO Asphalt). Bei den hier untersuchten Laststellungen ist diese Voraussetzung jedoch nicht erfüllt. Die Beanspruchungen wurden deshalb mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) bestimmt. Zunächst wurde das Finite-Elemente-Modell entwickelt, die Berechnungsverfahren nach den RSO implementiert, und beides miteinander verknüpft. Zur Prüfung und Validierung wurden für ein Referenzmodell Berechnungen sowohl auf Grundlage der Mehrschichtentheorie als auch mit der FEM durchgeführt und gegenübergestellt. Die Bewertung aller weiteren Berechnungen erfolgt jeweils in Bezug auf dieses Referenzmodell. Im nächsten Schritt wurde auf Basis des deterministischen Berechnungskonzeptes die Auswirkung des Abstandes der Lasteintragungsstelle zum Rand der befestigten Fläche auf die ertragbare Lastwechselzahl der Asphaltbefestigung untersucht. Darauf aufbauend wurde die Wirksamkeit mehrerer Varianten konstruktiver Maßnahmen zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit untersucht. Im Ergebnis dieser Untersuchungen wurden 2 konstruktive Maßnahmen ausgewählt und für diese Bewertungen der Strukturellen Substanz anhand des probabilistischen Verfahrens durchgeführt. Für die Untersuchungen der temporären Nutzung von Randbereichen bei Oberbauten mit Betondecke werden im ersten Schritt rechnerische Dimensionierungen/Nachrechnungen nach dem Verfahren der [RDO Beton 09] vorgenommen. Hierbei kann auf den Erfahrungshintergrund der Dimensionierung der Platten des Hauptfahrstreifens zurückgegriffen werden. Dabei ist auch das Sicherheitsniveau des semiprobabilistischen Verfahrens hinreichend praxiserprobt. Im nächsten Schritt werden mit Hilfe der analytischen Rechenmethode der RDO Beton die Platten des Seitenstreifens dimensioniert, wobei die geringere B-Zahl, die veränderte Plattengeometrie und der freie Plattenrand Berücksichtigung finden. Im Folgeschritt können präzise FEM-Berechnungen angestellt werden, bei denen realistischere Laststellungen berücksichtigt werden. Zur Beibehaltung des Sicherheitsniveaus der RDO Beton wird als gemeinsamer Referenzpunkt die Berechnung im Hauptfahrstreifen ohne Seitenstreifenfreigabe verwendet.The investigations carried out on asphalt pavements in this research project are essentially based on an evaluation of the structural substance according to the RSO Asphalt [RSO Asphalt E 15]. For a fictitious road section, whose material parameters originate from the results of previous research projects the effect of different distances of the load application point to the pavement edge on the durability of the pavement was investigated. Based on the dimensions of the pavement widths and markings, a selection of the relevant distances of the load application point to the pavement edge was made. For the evaluation of the structural substance according to the RSO Asphalt [RSO Asphalt E 15], the stresses (stresses and strains) in the decisive proof points have to be determined. These can be calculated using the multilayer theory or the finite element method (FEM). The application of the multilayer theory assumes, among other things, that the layers are infinitely extended in the horizontal direction. For the standard case, it is assumed that this prerequisite is fulfilled (calculation of the load according to the RDO Asphalt). However, this condition is not fulfilled for the load positions investigated here. The stresses were therefore determined using the finite element method (FEM). Firstly, the finite element model was developed, the calculation procedures according to the RSO were implemented, and both were linked. For testing and validation, calculations based on both the multilayer theory and the FEM were performed and compared for a reference model. The evaluation of all further calculations is carried out in relation to this reference model in each case. In the next step, the effect of the distance between the load application point and the edge of the paved surface on the number of load cycles that the asphalt pavement is able to withstand was investigated on the basis of the deterministic calculation concept. Based on this, the effectiveness of several variants of constructive measures for improving durability was investigated (see Section 4.4). As a result of these investigations, two constructive measures were selected and evaluations of the structural substance were carried out using the probabilistic method. For the investigation of the temporary use of edge areas in concrete pavement superstructures, the first step is to carry out computational dimensioning/recalculations according to the procedure of [RDO Beton 09]. The experience gained in dimensioning the slabs of the main lane can be used for this purpose. The safety level of the semi-probabilistic method has also been sufficiently tested in practice. In the next step, the analytical calculation method of RDO Beton is used to design the slabs of the side strip, taking into account the lower B-number, the changed slab geometry and the free slab edge. In the subsequent step, precise FEM calculations can be carried out in which more realistic load positions are taken into account. In order to maintain the safety level of the RDO Concrete, the calculation in the main lane without hard shoulder clearance is used as a common reference point

Optimization of performance related properties and resistance of asphalt pavements by using nanotechnologie

Ziel des Forschungsvorhabens war die Herstellung von „Nanoasphalt“ aus mit polymerbeschichteten, plättchenförmigen Nanopartikeln dotierten Bitumenbindemitteln und die Untersuchung des Alterungsverhaltens der neuen Materialklasse. Theoretische Voruntersuchungen zeigten, dass statistisch im Volumen verteilte, mplättchenförmige Partikel mit Aspekverhältnissn D/H > 100 als effektive Diffusionsbarrieren wirken und sowohl die oxidative Alterung als auch den Verlust weichmachender Bestandteile aus Bitumenbindemitteln um den Faktor 2 - 3 verlangsamen können. Es wurde eine lösemittelfreie Synthese für Alkyl-Quat-Primer-Polymere entwickelt und ein Verfahren ausgearbeitet, um Natrium-Montmorillonit (NaMMT) in einem einstufigen Verfahren zu exfoliieren und die entstehenden Silikatblättchen mit den Polymeren zu beschichten. Hochverzweigte Polymere auf Basis von Polyethylenimin mit einem Quarternisierungsgrad von ca. 5 mol% und einem Alkylierungsgrad von 80 mol% unter Verwendung von C12-Substituenten adsorbieren irreversibel auf Montmorrilonit und wirken zugleich als Dispergiermittel. Es konnten Nanopartikel-Bitumen-Komposite (NPBK) hergestellt werden, die bis zu 10 M.-% Nanopartikel mit Dicken von 10-50 nm und Durchmessern von ca. 1-10 μm enthielten. Zur Herstellung eines Demonstrators wurden die Synthesen in den Halbtechnikumsmaßstab hochskaliert (11 kg Polymer → 22 kg modifizierte Nanopartikel → 440 kg Nano-Bitumen → 6.200 kg Nano-Asphalt). Die Einmischung der Nanopartikel in das Bitumen erfolgte einmal mit dem bereits in der Pilotstudie eingesetzten Schnecken-Extruder und mit Blick auf eine spätere Hochskalierung des Herstellungsprozesses mittels Hochschermischer. Die auf diese Weise hergestellten NPBKs wurden in unterschiedlichen Alterungsstufen (frisch, kurz- und langzeitgealtert) anhand von konventionellen und rheologischen Prüfungen beurteilt. Mit ausgewählten NPBK-Varianten wurden auf Laborebene Asphalte hergestellt, die ebenfalls umfangreichen Testreihen unterzogen wurden. Den Projektabschluss bildete die großmaßstäbliche Mischgutherstellung in einer Asphaltmischanlage sowie das Anlegen und Beproben einer Demonstratorfläche.The objective of this research project was the generation of NanoAsphalt from bitumen binders containing polymer coated, plate shaped nano particles, as well as the investigation of the new materials class ageing properties. Theoretical considerations demonstrated randomly distributed plate like particles of high aspect ratio D/H > 100 to work as effective diffusion barriers that should slow down the effusive loss of lubricating components and simultaneously reduce the oxidative ageing of the binders ba a factor of 2 - 3. A solvent free synthesis of alkyl-quat-primer polymers was developed and a technique was found to exfoliate sodium-montmorillonite and to coat the obtained silicate-layers with these polymers in a single step. Polyethylenimin based hyperbranched polymers with a degree of quarternization of 5 mol%, and a degree of alkylation of 80 mol% on using C12-substituents irreversibly adsorb on montmorillonite and act as dispersing agent. Nano-Bitumen-binders were prepared that contained up to 10 wt% of nanoparticles with a thickness of about 10-50 nm and diameters of 1-10 μm. To generate a demonstrator the syntheses were upscaled to the semi technicum level (11 kg polymer → 22 kg modified nanoparticles → 440 kg Nano-Bitumen → 6.200 kg Nano-Asphalt). The mixing of the nanoparticles into the bitumen was carried out by applying a screw extruder, which was also used in the pilot study, and with a view to a later upscaling of the production process by means of a high-speed shear-mixer. The resulting NPBKs were evaluated in different aging stages (fresh, short- and long-term-aged) by means of conventional and rheological tests procedures. Selected NPBK-variants were used for producing asphalt mixtures on laboratory level, which were subjected to an extensive test program. At the end of the project a large-scale mixed material production in an asphalt mixing plant was realized, followed by the installation and testing of a paving demonstrator area

Theorie und Praxis der Unternehmerfamilie und des Familienunternehmens – Theory and Practice of Business Families and Family Businesses

Dieser Band ist die Festschrift für Prof. Dr. Arist von Schlippe zu seinem 70. Geburtstag im April 2021. Der Jubilar hat im Rahmen seiner Tätigkeit am Wittener Institut für Familienunternehmen (WIFU) an der Universität Witten/Herdecke seit 2005 eine besondere Wirkung in der Forschung und im Praxistransfer entfaltet. Langjährige Forscherkolleg*innen, Wegbegleiter*innen, Freunde und Freundinnen ehren mit diesem Band die große Leistung von Arist von Schlippe und zeigen auf, welche Spuren er in 15 Jahren in diesem Feld hinterlassen hat. Arist von Schlippe ist in der Gemeinde der Familienunternehmensforscher*innen weithin bekannt, fachlich anerkannt und respektiert, aber mehr noch: Er wird als Mensch sehr geschätzt. Knapp 40 nationale und internationale Kolleg*innen aus der Forschung, der Beratung und dem Feld des Familienunternehmertums widmen ihm Fachbeiträge zu zentralen Fragestellungen im Umfeld ihrer Arbeit. Die Beiträge zum Wirken des Geehrten tragen eine je persönliche Note

Theorie und Praxis der Unternehmerfamilie und des Familienunternehmens – Theory and Practice of Business Families and Family Businesses

Dieser Band ist die Festschrift für Prof. Dr. Arist von Schlippe zu seinem 70. Geburtstag im April 2021. Der Jubilar hat im Rahmen seiner Tätigkeit am Wittener Institut für Familienunternehmen (WIFU) an der Universität Witten/Herdecke seit 2005 eine besondere Wirkung in der Forschung und im Praxistransfer entfaltet. Langjährige Forscherkolleg*innen, Wegbegleiter*innen, Freunde und Freundinnen ehren mit diesem Band die große Leistung von Arist von Schlippe und zeigen auf, welche Spuren er in 15 Jahren in diesem Feld hinterlassen hat. Arist von Schlippe ist in der Gemeinde der Familienunternehmensforscher*innen weithin bekannt, fachlich anerkannt und respektiert, aber mehr noch: Er wird als Mensch sehr geschätzt. Knapp 40 nationale und internationale Kolleg*innen aus der Forschung, der Beratung und dem Feld des Familienunternehmertums widmen ihm Fachbeiträge zu zentralen Fragestellungen im Umfeld ihrer Arbeit. Die Beiträge zum Wirken des Geehrten tragen eine je persönliche Note