Das Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung (IÖR) verfolgt u. a. das Ziel, präzise Kenntnisse über das Mengengerüst des deutschen Gebäudebestandes und seiner Eigenschaften zu gewinnen und räumlich hochauflösende Indikatoren als Grundlage einer nachhaltigen Raumentwicklung für Planer und Entscheidungsträger zu erarbeiten. Dieser Beitrag fokussiert auf Ansätze der räumlichen Analyse, die eine Quantifizierung und Charakterisierung des Gesamtbestandes von Wohn- und Nichtwohngebäuden unterstützen. Vorgestellt werden erste Ergebnisse einer deutschlandweiten Auswertung amtlicher Hauskoordinaten und Hausumringe. Der Gebäudebestand wird nach Bundesländern und nach Raumstrukturtypen des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) gegliedert. Es besteht Bedarf, nicht nur Datenmodelle zu entwickeln, sondern daraus auch Erklärungs- und Messmodelle abzuleiten, die einen expliziten Raumbezug aufweisen und sich zur bestandsorientierten Wissensgewinnung sowie zur Strategieentwicklung eignen – auch im europäischen Kontext.

Nach Darstellung der Anforderungen an ein zeitgemäßes Flächennutzungsmonitoring werden aktuelle Ergebnisse des Monitors der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) vorgestellt. Diese beruhen insbesondere auf der Analyse topographischen Geobasisdaten von 2012 (mittlere Grundaktualität 2010). Die Siedlungs- und Verkehrsfläche steigt danach weiter ungemindert, sodass keine Entwarnung bzgl. des Erreichens der Flächensparziele gegeben werden kann. Da sich der IÖR-Monitor insbesondere auf die Auswertung des ATKIS Basis-DLM stützt, werden dessen jüngste Entwicklungen mit den Aspekten Aktualität und AAA-Migration vorgestellt. Erstmals werden die Ergebnisse des IÖR-Monitors durch Migrationseffekte geringfügig beeinflusst, die im Detail dargestellt werden. Anschließend werden neue Indikatoren der Kategorie Siedlung (Bodenversiegelungsgrad), Gebäude (Gebäudedichte und -überbauungsgrad) sowie Landschaftsqualität (Anteil naturbetonter Flächen und Hemerobieindex) erläutert. Inzwischen ist auch die kleinräumige Indikatordarstellung in Form von Rasterkarten bis 100-m-Rasterweite in einem integrierten Detailviewer mit GIS-Funktionalität möglich. Die technische Realisierung und die verfügbaren Indikatorkarten werden kurz vorgestellt. Der Beitrag schließt mit einem Ausblick auf die nächsten Arbeiten im IÖR-Monitor ab.

Die stadtökologische Qualität ist Teil der Umweltqualität. Sie gilt als Maß der Abweichung des städtischen Umweltzustandes von gesellschaftlichen Zielvorgaben für den Umwelt- und Naturschutz. Der Umweltzustand wird mithilfe der Indikatoren Bodenversiegelung und Grünvolumen gemessen. In Fortsetzung der Forschungslinie 'Flächenleistungen und ökologische Qualität' sind methodische Ansätze zur Sicherung und Entwicklung der stadtökologischen Qualität untersucht worden. Die empirischen Untersuchungen erfolgten in den 116 kreisfreien Städten auf der Grundlage eines Objektmodells 'Stadt', das sowohl zweidimensionale (versiegelte, offene Fläche, Grün- und Wasserfläche) als auch dreidimensionale Elemente (Vegetation und Gebäude) einbezieht. Den Schwerpunkt bilden Wirkungsbeziehungen zwischen Flächennutzungsstrukturen, Grünflächenanteilen und flächenspezifischen Grünvolumen. Des Weiteren interessieren das stadttypische ökologische Leistungsvermögen, die nutzungsstrukturellen Lagewerte der Städte und daraus abgeleitete strategische Orientierungswerte im Handlungsfeld der Flächennutzung. Die Ergebnisse sind stochastische Modelle des flächenspezifischen Grünvolumens für die Raumebenen Kernstadt und Stadtregion sowie 5 qualitätsspezifische Städte-Cluster.:Tabellenverzeichnis..............................................................................VIII Abbildungsverzeichnis.............................................................................X Übersichtenverzeichnis.........................................................................XIV Anlage CD-ROM Kurzfassung.............................................................................................1 1 Freiflächenentwicklung – Bestandteil einer Doppelstrategie der urbanen Innenentwicklung..............................................................13 2 Flächennutzungsstruktur – Schlüsselfaktor der stadtökologischen Qualität....................................................................17 3 Grünflächen und Grünvolumen – Elemente des Objektraumes Stadt..............................................................................20 3.1 Stadtbiotoptypen und städtebauliche Strukturtypen – methodische Grundlagen der Kenngrößenbestimmung..............................................21 3.1.1 Stadtbiotoptypenansatz...............................................................22 3.1.2 Städtebaulicher Strukturtypenansatz...........................................25 3.1.3 Stadtstrukturtypen statistischer Blöcke........................................26 3.1.4 Kartengrundlagen.........................................................................27 3.1.5 Vegetationsstrukturelle Analyse teilstädtischer Gebiete..............27 3.1.6 Korrektur des Grünvolumens unter Beachtung der Baumkronenform...................................................................................29 3.2 Typspezifische Grünflächenanteile und spezifische Grünvolumen differenziert nach Vegetationsschichtung..............................................30 4 Rasteransatz zur Ableitung des Grünmusters einer Stadt..................43 5 Wirkungszusammenhänge zwischen Stadtvegetation und stadtökologischer Qualität.....................................................................46 6 Indikatorfunktion städtischer Grünflächen für ausgewählte ökologische Flächenleistungen..............................................................55 7 Empirische Untersuchungen...............................................................59 8 Grünflächenanteile und spezifisches Grünvolumen der 116 kreisfreien Städte Deutschlands und deren Regionen – Lagewerte und Histogramme................................................................64 8.1 Lagewerte einer Städtekategorie....................................................65 8.1.1 Grünflächenanteile in Kernstädten und Stadtregionen.................65 8.1.2 Spezifische Grünvolumen in Kernstädten und Stadtregionen.......67 8.2 Histogramme einer Städtekategorie................................................70 8.2.1 Grünflächenanteile (alle Vegetationsschichten)............................70 8.2.2 Spezifisches Grünvolumen (alle Vegetationsschichten)................74 9 Grünmuster der 116 kreisfreien Städte Deutschlands – Kenngrößen und Skalen.........................................................................78 9.1 Histogramme räumlicher Kenngrößen..............................................78 9.1.1 Isolationsmaß...............................................................................78 9.1.2 Lakunaritätsmaß...........................................................................79 9.1.3 Verbundmaß.................................................................................81 9.2 Typisierung der 116 kreisfreien Städte Deutschlands nach Grünmustern..........................................................................................81 10 Wirkungsbeziehungen zwischen Stadtstruktur, Grünflächenanteilen und Grünvolumen – Regionalstatistisches Untersuchungsprogramm....................................90 10.1 Faktoren und nutzungsstrukturelle Determinanten der Grünflächen und Grünvolumensituation in Kernstädten und Stadtregionen........................................................................................93 10.1.1 Bodenversiegelung – Schlüsselfaktor der Grünflächen- und Grünvolumensituation in Kernstädten und Stadtregionen.....................94 10.1.2 Strukturelle Determinanten der Grünflächen- und Grünvolumensituation in Kernstädten und Stadtregionen.....................97 10.2 Kenngrößenanalytische Modelle des Grünflächenanteils und spezifischen Grünvolumens...................................................................99 10.2.1 Modelle „Grünflächenanteil“......................................................100 10.2.2 Modelle „Spezifisches Grünvolumen“........................................101 10.2.3 Modelle „Spezifisches Grünvolumen“ differenziert nach Vegetationsschichten..........................................................................102 10.2.4 Analyse der Modellfehler...........................................................104 10.3 Städte-Cluster.............................................................................105 10.3.1 Diskriminanz- und Clusteranalyse.............................................106 10.3.2 Häufigkeitsverteilung kreisfreier Städte nach Clustern.............111 11 Deutschlands kreisfreie Städte – stadttypologische Gliederung...........................................................................................116 12 Ansätze einer stadttypendifferenzierten entwicklungsstrategischen Orientierung........................................................................................124 Literaturverzeichnis.............................................................................131

In den letzten Jahren hat eine Fachdiskussion begonnen, wie die Flächeninanspruchnahme von Siedlung und Verkehr gemessen und wie die amtlichen Flächenstatistik um qualitative Aspekte der Flächennutzungsentwicklung ergänzt werden kann, welche Rolle hochauflösende topographische Geobasisdaten dabei spielen und wie Analyseergebnisse leicht verständlich visualisiert werden können. Vorliegender Band vereint dazu Antworten, die auf dem 2. Dresdner Flächennutzungssymposium 2010 gegeben wurden. Die Beiträge umfassen die Themen Trends der Flächennutzungsentwicklung in Deutschland, Flächenerhebungsprogramme, topographische Datengrundlagen, Regionalstatistik, indikatorbasierte Beschreibung der Flächennutzungsstruktur, Prognose der Entwicklung sowie die Ergebnisvisualisierung, beispielsweise auch im neuen internetbasierten Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor).:Informatorische Instrumente in der Planung Helfen informatorische Instrumente beim Flächensparen? Anforderungen an ein Informationsmanagement zur Unterstützung einer flächensparsamen Entwicklung Stefan Siedentop ....................................................................................3 Regionalisierte Trends der Flächeninanspruchnahme – Anforderungen an ein qualifiziertes Monitoring Fabian Dosch, Gisela Beckmann ............................................................19 Was tun mit den Daten? Kommunale Strategien zur Nutzung von Geoinformationen in der Stadtplanung Marc Wolfram ........................................................................................37 Kartogramme – Wege zu einem tieferen Verständnis räumlicher Zusammenhänge Markus Burgdorf ...................................................................................55 Datengrundlagen und Flächenerhebungsprogramme Neue Grundlage der amtlichen Flächennutzungsstatistik: ALKIS® – Chancen und Probleme Jürgen Schauer .....................................................................................67 Potenziale und Probleme des ATKIS Basis-DLM im Flächennutzungsmonitoring Tobias Krüger .......................................................................................79 Flächenerhebung und -statistik in CORINE Land Cover – Aktuelle Ergebnisse und Programmentwicklung Manfred Keil, Annekatrin Metz, Michael Bock, Thomas Esch, Simon Nieland, Stefan Feigenspan .......................................................93 Flächenerhebung und -aktualisierung im Rahmen von GMES Land Monitoring Marek Tinz ..........................................................................................109 Arealstatistik der Schweiz – Methodik und aktuelle Ergebnisse Anton Beyeler .....................................................................................111 Entwicklung von Indikatoren Zersiedelung der Landschaft – Indikator und erste Ergebnisse Werner Ackermann, Burkhard Schweppe-Kraft ...................................129 Monitoring von Kleinstrukturen – Berechnung des Anteils von Wiedererholungsflächen auf der Basis von ATKIS Ralf Neukampf .....................................................................................143 Bodenversiegelung, Grünvolumen, Biotopwertigkeit – Praktische Erfahrungen des Umweltmonitorings in Potsdam Steffen Tervooren, Annett Frick ..........................................................155 Fragmentierung von Waldökosystemen und deren Auswirkung auf das Vorkommen des Schwarzstorches – erste Analyseergebnisse auf Grundlage des ATKIS Basis-DLMs Raul Köhler, Katja Oehmichen, Britta Eggers ......................................169 Monitoring der Siedlungs- und Freiraumentwicklung Konzept, Funktionalität und erste exemplarische Ergebnisse des Monitors der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) Gotthard Meinel, Ulrich Schumacher ....................................................183 Indikatoren zur Freiraumstruktur sowie zum Landschafts- und Naturschutz – Ausgewählte Ergebnisse des IÖR-Monitors Ulrich Walz, Ulrich Schumacher ...........................................................201 Analyse und Visualisierung der Siedlungsentwicklung mit SEMENTA®-CHANGE Robert Hecht, Hendrik Herold, Gotthard Meinel ..................................217 Statistikangebote und Prognose Auf dem Weg zu einer rasterbasierten Regionalstatistik in Europa Ingrid Kaminger ..................................................................................237 Regionalisierte Wohnungsprognosen – Grundlage für Flächenbedarfsberechnungen Irene Iwanow .....................................................................................249 Autorenverzeichnis .............................................................................265

Die amtliche Flächenstatistik in Deutschland erweist sich aus verschiedenen Gründen als ergänzungsbedürftig. Die Auswertung von topographischen Geobasisdaten kann hier einen wesentlichen Beitrag zur Qualifizierung der jetzigen flächenstatistischen Berichtssysteme leisten. Daraus resultiert die Motivation für den Aufbau eines Monitors der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor). Der Beitrag stellt nach Darstellung der Ziele, Grundlagen und Funktionen dieses Monitors erste exemplarische Ergebnisse einer Flächennutzungsanalyse Deutschlands auf Grundlage der genauesten topographischen Geobasisdaten (ATKIS Basis-DLM) vor. Dazu wurden die Siedlungs- und Verkehrsstruktur zu den Zeitschnitten 2006 und 2008 erfasst und in Form von Indikatoren auf Landes-, Kreis- und Gemeindeebene ausgewertet. Die zugrunde liegenden bundesweiten Flächennutzungsinformationen ermöglichen prinzipiell auch Indikatorberechnungen für nichtadministrative Bezugseinheiten wie Überschwemmungs- und Flusseinzugsgebiete oder quadratische Rasterzellen unterschiedlicher Größe. Die Vorteile der Nutzung topographischer Geobasisdaten für die Analyse der Flächennutzung und ihrer Entwicklung werden gegenüber der katasterorientierten Sicht der amtlichen Flächenstatistik herausgestellt. Ein Schwerpunkt des Beitrages liegt auf indikatorbasierten Siedlungs- und Verkehrsflächenanalysen. Darüber hinaus ermöglicht die Einbeziehung von Bevölkerungszahlen die Ermittlung von Dichte- bzw. Ausstattungsindikatoren (ausgewählte Flächennutzungsarten pro Einwohner). Straßen- und Schienennetzdichten können sowohl in Bezug auf die Gebietsfläche als auch nur den Siedlungsraum ausgewertet werden. Durch die georäumliche Verortung neuer Bauflächen wird zukünftig erstmals auch die Bestimmung der Relation städtebaulicher Innen- zur Außenentwicklung möglich. Wegen des aufwändigen Fortführungsprozesses topographischer Geobasisdaten nach Kartenblattschnitten und der damit verbundenen Laufendhaltungszyklen ergeben sich teilweise größere Zeitintervalle für deren Grundaktualität. Deshalb wird beim IÖR-Monitor für jeden Indikator eine mittlere Aktualität zu jeder Gebietseinheit berechnet und in Karten- bzw. Tabellenform angezeigt. In den letzten Jahren gibt es deutliche Verbesserungen der Grundaktualität des ATKIS Basis-DLM in Deutschland, die auch aus diesem Grund die Nutzung dieser Daten für ein Monitoring der Flächennutzung nahelegen.

Der Beitrag stellt neue Indikatoren zur Analyse und zum Monitoring der Zerschneidung von Freiräumen sowie zur Fragmentierung von Wald- und Forstflächen vor, die bestehende bundesweite Indikatorensysteme ergänzen sollen. Die Ergebnisse werden beispielhaft auf der Ebene von Gemeinden, Kreisen und Raumordnungsregionen präsentiert. Sie zeigen u. a., dass es deutschlandweit nur noch ca. 140 zusammenhängende Wälder mit einer Größe von mehr als 50 km² gibt.

Die örtliche Landschaftsplanung stellt die Grundlage zur Berücksichtigung von Naturschutzzielen im Rahmen der Bauleitplanung dar und trägt damit zur Sicherung der natürlichen Lebensgrundlagen bei. Dies gilt besonders für die Bemühungen im Rahmen der „Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt“ zum Erhalt der Biodiversität, der Anpassungsstrategien an die Folgen des Klimawandels, dem steigenden Biomasseanbau sowie der Reduzierung und Qualifizierung der Flächeninanspruchnahme im Rahmen des „30-ha-Ziel 2020“. Doch wie ist der derzeitige Stand der örtlichen Landschaftsplanung in Deutschland? In welchem Maße wird die Landschaftsplanung räumlich wirksam und spiegelt sich in der Landschaftsqualität und -struktur wider? Ist die Wirkung der kommunalen Landschaftsplanung anhand von auf Geoinformationsdaten basierenden Landschaftsindikatoren überhaupt messbar?

Der Beitrag stellt aktuelle Entwicklungen und Ergebnisse im Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) vor. Da die Umstellung des ATKIS Basis-DLM als wichtigste Datengrundlage des Monitors auf das neue AAA-Modell inzwischen weit fortgeschritten ist, wurde das Flächenschema des Monitors angepasst, sodass nun ein weitestgehend konsistenter räumlicher und zeitlicher Vergleich alter und neuer ATKIS-Modelldaten möglich ist. Der neue Indikator „Bebauter Siedlungs- und Verkehrsflächenanteil“ ermöglicht eine Abschätzung der urbanen Entwicklung unabhängig von Sport-, Freizeit- und Erholungsflächen, wie es u. a. die Ministerkonferenz für Raumordnung (MKRO) fordert. Inzwischen werden die Indikatoren im IÖR-Monitor zusätzlich kleinräumig als Rasterkarten dargestellt und ermöglichen damit auch innergemeindliche Aussagen zur Flächennutzungsstruktur und ihrer Entwicklung. Es deutet sich an, dass die Flächennutzungsentwicklung mithilfe der Monitor-Indikatoren verlässlicher als mit den Daten der amtlichen Flächenerhebung bewertet werden kann. Das amtliche Liegenschaftsbuch (in Zukunft ALKIS) als deren Datengrundlage weist beim Flächennutzungseintrag und seiner Aktualisierung deutliche Schwächen gegenüber den zyklisch aktualisierten geotopographischen Basisdaten (ATKIS Basis-DLM) des IÖR-Monitors auf.

Bisher sind Indikatoren für die Landschaftsvielfalt auf bundesweiter Ebene trotz vorhandener früherer Ansätze, beispielsweise zur Umweltökonomischen Gesamtrechnung, noch unterrepräsentiert. Auch auf EU-Ebene existieren dazu nur erste Ansätze. Die Vielfalt der Nutzung einer Landschaft kann auf der Basis von Flächennutzungsinformationen mittels geeigneter Maßzahlen beschrieben werden. Dabei dienen Indizes der Landschaftsstruktur („Landschaftsstrukturmaße“) zur Beschreibung der Zusammensetzung und räumlichen Ordnung einer Landschaft. Aus der flächendeckenden Datengrundlage des Monitors der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) lassen sich räumliche Maßzahlen zu Größe, Form, Anzahl, Art und Anordnung der Landschaftselemente ableiten und mit weiteren Fachdaten verknüpfen. Der Beitrag gibt einen Überblick über bisher vorhandene Ansätze und Indikatoren in Deutschland sowie der Europäischen Union. Abschließend werden Überlegungen für Indikatoren zur Landschaftsvielfalt im IÖR-Monitor sowie erste Ergebnisse vorgestellt.

Der Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung, kurz: „IÖR-Monitor“ informiert seit 2010 im Internet über die Entwicklung der Siedlungs- und Freiraumstruktur in Deutschland. Dabei befindet er sich in stetiger Weiterentwicklung, sowohl was das Indikatorenset betrifft, als auch die Visualisierungs- und die Analysemöglichkeiten. Der Beitrag beschreibt die neuesten Entwicklungen des Übersichts-Viewers und gibt einen Einblick in den entstehenden Detail-Viewer.