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Doctoral Thesis
2019
The role of institutions and networks in developing the bioeconomy : case studies from Ghana and Brazil
The role of institutions and networks in developing the bioeconomy : case studies from Ghana and Brazil
Abstract (English)
An increasing number of countries have begun putting focus on developing a bioeconomy strategy. The bioeconomy provides a new concept with the aim to design a sustainable economy, which is knowledge-based and based on the use of biological resources. This entails on the one hand higher production of biomass and on the other tighter networks of traditional, national and international institutions. Institutional networks are pivotal for the sustainable production and use of biological resources, as well for the development of innovative biological processes and principles to exploit the potential of biomass. This thesis explores three pivotal aspects needed to take advantage of the considerable untapped potential of the bioeconomy. The first case study aims to identify the determinants of the persisting low maize yields in northern Ghana, despite the introduction of a fertilizer subsidy program. The policy is largely regarded as an instrument to increase crop productivity and contribute to food security. The second empirical study explores the role of female-led market institutions in Ghana. Marketing is central to the development of the bioeconomy and as such, trader organizations have a key role to play the value chain. The third case study investigates, taking sugarcane as a case study example, how well Brazil, the world’s leader in sugarcane production, is positioned to realize the shift from a fossil-based to a bio-based economy (bioeconomy).
The two case study countries Ghana and Brazil were chosen because of their comparable net primary productivity and pedo-climatic conditions, and because of their different stages in the realization of the bioeconomy. Two components are pivotal to the success of the bioeconomy: biomass and knowledge. Based on two case studies in Ghana, this thesis investigates first the efforts to increase maize productivity in the Guinea savanna and secondly explores the role of collective action groups as central actors to address the sustainability dimension of the bioeconomy. Brazil has successfully implemented pivotal aspects of the bioeconomy, especially in the sugarcane sector. For this reason it lends itself well to analyze the role of institutions and networks in the development of new processes and products.
This study adopts a mixed methods approach to address three key aspects of the development of the bioeconomy: production, marketing, and the overall innovation system. Data collection and analysis included qualitative and quantitative methods from various disciplines. The findings are presented in three papers, which this cumulative thesis is composed of.
The first paper adopts a multidisciplinary approach. A household survey, in-depth interviews, and focus group discussions served to gather data on the socio-economic challenges of maize production in the Guinea savanna. Additionally, soil and fertilizer samples were analyzed to identify natural constraints and potential governance challenges. The results from this paper show that both socio-economic and biophysical parameters contribute to an improved understanding of site-specific challenges, resulting in low maize productivity in the Guinea savanna of Ghana.
The second paper explores the role of female-led market associations across regions, ethnicities, and market typologies throughout Ghana. For this study a qualitative approach was chosen with participant observation and in-depth open-ended interviews conducted with traders, both in and out of leadership positions. The results could not empirically confirm the prevailing discourse on the monopolizing power of female-led market associations. The study rather finds that traders’ collective action provides vital safety-net measures for asset-poor women engaging in risky market activity. However, the public perception is challenging female trader agencies.
The third paper analyzes the role of institutions and focuses on the innovation networks in the sugarcane sector in Brazil. The study combines the novel concept of ‘biomass value-webs’ with the established National Innovation System concept. For data collection, in-depth interviews and Net-Maps as a participatory tool were applied. The results illustrate the importance of innovation networks for Brazil to become a front-runner in the future bioeconomy. In particular, it emphasizes the importance of integrating national and international private sector organizations, and the need for incentives to foster collaboration with knowledge institutions.
Based on these findings, one can conclude that strengthening the efforts to tailor site-specific solutions that consider the inter-disciplinary nature of crop production, marketing and development of processes is crucial to the bioeconomy. Overall, more attention to innovation networks is required to master the challenges of the bioeconomy and take full advantage of its opportunities.
Abstract (German)
Eine steigende Anzahl an Ländern hat damit begonnen, eine eigene Bioökonomiestrategie auszuarbeiten. Die Bioökonomie stellt ein neuartiges ökonomisches Konzept dar, das zum Ziel hat, ein nachhaltiges, wissensbasiertes Wirtschaftssystem zu schaffen, das auf der Nutzung biologischer Ressourcen basiert. Auf der einen Seite beinhaltet dieses Konzept eine höhere Produktion von Biomasse. Gleichzeitig ist es auf engere Kollaborationen zwischen nationalen und internationalen Institutionen angewiesen. Institutionelle Netzwerke sind wichtig für die nachhaltige Produktion und Nutzung biologischer Ressourcen sowie die Entwicklung innovativer biologischer Prozesse und Prinzipien. Diese Dissertation betrachtet drei Schlüsselaspekte, um das erhebliche noch ungenutzte Potential der Bioökonomie zu erschließen.
Die erste Fallstudie hat zum Ziel, die Gründe für die andauernd niedrigen Maiserträge trotz der Einführung eines Düngersubventionsprogramms in Nordghana zu erforschen. Diese Politikmaßnahme wird weithin als Instrument betrachtet, Getreideproduktivität zu erhöhen und zur Ernährungssicherheit beizutragen. Die zweite empirische Studie untersucht die Rolle von traditionellen Marktfrauenverbänden in Ghana. Marketing ist ein zentraler Aspekt in der Entwicklung der Bioökonomie, weswegen Handelsorganisationen eine Schlüsselrolle innerhalb der Wertschöpfungskette spielen. Die dritte Fallstudie nimmt Zuckerrohr als Beispiel dafür, wie sich Brasilien als der Weltmarktführer in der Zuckerrohrproduktion positioniert, um den Wandel von einem fossilen zu einem biobasierten Wirtschaftssystem zu vollziehen.
Die zwei Länder Ghana und Brasilien wurden als Fallbeispiele gewählt, weil sie eine vergleichbare Nettoprimärproduktivität und vergleichbare pedo-klimatische Bedingungen aufweisen, sich jedoch auf unterschiedlichen Stufen in der Realisierung der Bioökonomie befinden. Zwei Faktoren sind zentral für eine erfolgreiche Entwicklung der Bioökonomie: Biomasse und Wissen. Basierend auf zwei Fallstudien in Ghana untersucht diese Dissertation zuerst die Bemühungen, die Maisproduktivität in der Guinea-Savanne zu erhöhen, und zum zweiten die Rolle von gemeinschaftlich handelnden Gruppen als zentrale Akteure für die Nachhaltigkeit der Bioökonomie. Brasilien hat wichtige Aspekte einer Bioökonomie bereits erfolgreich implementiert, speziell im Zuckerrohrsektor. Deshalb bietet es sich an, in diesem Kontext die Rolle von Institutionen und Netzwerken in der Entwicklung neuer Prozesse und Produkte zu analysieren.
Diese Studie setzt qualitative wie auch quantitative Methoden ein, um die drei wesentlichen Aspekte in der Entwicklung der Bioökonomie – Produktion, Marketing und das gesamte Innovationssystem – zu adressieren. Die Datenerhebung und -analyse beinhalten Methoden aus verschiedenen Disziplinen. Die Ergebnisse werden in drei Artikeln dargestellt, die gemeinsam diese kumulative Dissertation bilden.
Der erste Artikel arbeitet mit einem interdisziplinären Ansatz. Eine Haushaltsumfrage, Tiefeninterviews und Fokusgruppendiskussionen wurden genutzt, um Daten zu den sozioökonomischen Herausforderungen in der Maisproduktion in der Guinea-Savanne zu erheben. Zusätzlich wurden Boden- und Düngerproben analysiert, um natürliche Einschränkungen und gegebenenfalls bestehende ordnungspolitische Herausforderungen zu identifizieren. Die Ergebnisse dieses Artikels zeigen, dass sowohl sozioökonomische wie auch biophysikalische Parameter eine Rolle spielen für ein verbessertes Verständnis standortsspezifischer Herausforderungen, die zu geringer Maisproduktivität in der Guinea-Savanne Ghanas, führen.
Der zweite Artikel untersucht – über Regionen, Ethnien und Marktformen hinweg – die Rolle von Marktfrauenverbänden. Für diese Studie wurde ein qualitativer Ansatz gewählt, der teilnehmende Beobachtung und offene Tiefeninterviews mit Händlerinnen beinhaltet. Dieser Artikel konnte den vorherrschenden Diskurs zur Monopolmacht von Marktfrauenverbänden in Ghana nicht empirisch belegen. Die Studie zeigt vielmehr, dass das kollektive Handeln von Marktfrauen zur Schaffung von Sicherheitsnetzen für vermögensschwache Frauen, die an riskanten Marktaktivitäten teilhaben, beiträgt. Der öffentliche negative Diskurs stellt die Marktfrauenverbände jedoch vor Herausforderungen.
Der dritte Artikel analysiert die Rolle von Institutionen und ist fokussiert auf Netzwerke im Zuckerrohrsektor in Brasilien. Diese Studie verbindet das innovative Konzept von „Biomass Value-Webs“ mit dem des „Nationalen Innovationssystems“. Zur Datenerhebung wurden Tiefeninterviews sowie – als partizipative Methode – Net-Maps angewandt. Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung von Innovationsnetzwerken für Brasilien, wenn es ein Vorreiter der künftigen Bioökonomie werden möchte. Sie betonen besonders die Notwendigkeit, nationale und internationale Organisationen des Privatsektors zu integrieren und Anreize zur Zusammenarbeit mit Wissensinstitutionen zu schaffen.
Basierend auf diesen Ergebnissen kommt diese Dissertation zu der Schlussfolgerung, dass standortspezifische Lösungen unter Beachtung der Multidisziplinarität von Nutzpflanzenproduktion, Marketing und der Entwicklung von Innovationsprozessen entscheidend sind für den Erfolg der Bioökonomie und gestärkt werden sollten. Schließlich sollte auch Innovationsnetzwerken mehr Aufmerksamkeit gewidmet werden, um den Herausforderungen der Bioökonomie zu begegnen und um das Potenzial der Bioökonomie bestmöglich auszuschöpfen.
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Notes
Publication license
Publication series
Published in
Faculty
Faculty of Agricultural Sciences
Institute
Institute of Agricultural Sciences in the Tropics (Hans-Ruthenberg-Institute)
Examination date
2018-04-26
Supervisor
Edition / version
Citation
Identification
DOI
ISSN
ISBN
Language
English
Publisher
Publisher place
Classification (DDC)
630 Agriculture
Original object
Standardized keywords (GND)
Sustainable Development Goals
BibTeX
@phdthesis{Scheiterle2019,
url = {https://hohpublica.uni-hohenheim.de/handle/123456789/6385},
author = {Scheiterle, Lilli},
title = {The role of institutions and networks in developing the bioeconomy : case studies from Ghana and Brazil},
year = {2019},
school = {Universität Hohenheim},
}